Nach Hitze und Dürre kommen Gewitter. Es riecht regelrecht nach Regen. Warum ist das so? Was hat das mit Hagel zu tun? Und warum ist es lebensgefährlich, wenn ein Blitz in der Nähe einschlägt?
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Zwei Australier, die den Begriff im Jahr 1964 von den altgriechischen Wörtern „petros“ (Stein) und „Ichor“ (in der griechischen Mythologie die Flüssigkeit in den Adern der Götter) ableiteten, fanden folgendes heraus: Das geruchlose Wasser wirbelt Staubpartikel auf, die unter anderem das Aroma eines Öls in sich tragen, das Pflanzen bei Dürre produzieren.
US-Forscher haben dieses Phänomen genauer beschrieben: Ein Regentropfen schließt auf der Erde winzige Luftbläschen unter sich ein. Diese nehmen den Geruch des staubigen Bodens auf, blubbern dann ähnlich wie Kohlensäure im Sprudelwasser nach oben und spritzen aus der Tropfenoberfläche an die Luft.
Wind verteilt die mitgezogenen Duftstoffe. Unter anderem daher können manche schon Regen riechen, bevor er überhaupt an ihrem Standpunkt fällt. Die Forscher fanden heraus, dass bei leichterem Niederschlag der Geruch intensiver ist als bei Starkregen.
Gewitter kündigen sich im Sommer meist während des Tages mit schwüler, feuchter Luft an. Wenn sich schon am Mittag kleine Quellwolken auftürmen, kann das ein Anzeichen für ein Gewitter am Abend sein. Kurz vor dem Unwetter bilden sich dann die typischen aufgetürmten Wolken – sogenannte Cumulonimben.
Begleitet werden Gewitter meist von Wind sowie heftigen Regen- oder Hagelschauern. Da Gewitter oft kurzfristig entstehen, sind sie für Meteorologen nur schwer vorherzusagen.
Ursache für Sommergewitter ist feuchte Luft am Boden, die von der Sonne aufgeheizt wird und nach oben steigt. Wintergewitter dagegen entstehen bei starker Abkühlung in der Höhe.
Die aufsteigenden Wassertröpfchen stoßen mit den schon vorhandenen Tropfen in der Atmosphäre aneinander. So entsteht eine elektrische Spannung. Überschreitet sie eine bestimmte Schwelle, kommt es zu einem gigantischen Kurzschluss. Der Blitz entlädt sich innerhalb der Wolke oder zwischen Wolke und Boden.
Bei einem Blitz können in Sekundenbruchteilen Temperaturen von bis zu 30 000 Grad Celsius entstehen. Die Luft erhitzt sich und dehnt sich explosionsartig aus. Je nach Entfernung hört man ein Grummeln oder lautes Krachen.
Da der Schall langsamer ist als das Licht, kann man aus dem Abstand von Blitz und Donner die Entfernung des Gewitters abschätzen. Vergehen drei Sekunden ist das Unwetter etwa einen Kilometer entfernt.
Blitze können zwischen Wolken hin und her sausen, aber auch auf die Erde treffen. In Deutschland schlagen nach DWD-Angaben jährlich etwa zwei Millionen Blitze ein. Dabei können Stromstärken von bis zu 400 000 Ampère entstehen. Wird ein Mensch vom Blitz getroffen, kann das zu einem Herzstillstand oder schweren Verbrennungen führen. Auch Gehirn und Nervensystem können vom Stromschlag Schaden nehmen.
Die Spannung am Körper steigt auf mehrere 100 000 Volt an. Es kommt zu Verbrennungen und Lähmungen, möglicherweise auch zum Herzstillstand. Trotzdem gibt es immer wieder Fälle, in denen Menschen das überleben. Spätfolgen wie Gedächtnisstörungen oder Augenschäden können aber zum Teil noch Jahre später auftreten.
Voraussetzung für Hagel sind Gewitterwolken. Diese bilden sich, wenn zwischen der Luft direkt über dem Boden und der Atmosphäre ein großer Temperaturunterschied herrscht – also vor allem im Sommer, wenn die Sonne den Erdboden erwärmt.
Während wir unten schwitzen, herrschen in bis zu elf Kilometern Höhe eisige Minusgrade. Dadurch können sich innerhalb der Wolke starke Aufwinde bilden, die entscheidend für die Entstehung von Hagel sind.
Am warmen Erdboden verdampft Wasser, das in der kühlen Atmosphäre wieder kondensiert. Durch die herrschenden Aufwinde werden die Wassertröpfchen höher und höher getragen, bis sie zu Eiskristallen gefrieren. Das schwere Eisteilchen fällt durch die Schwerkraft hinab und wird durch die Aufwinde immer wieder nach oben geschleudert.
Bei jedem Vorgang wächst die Eisschicht, die Körner werden größer und größer, bis sie schließlich zu schwer werden, um von den Aufwinden getragen zu werden. Sie fallen als Hagel hinab.
Schneidet man ein Hagelkorn auf, erkennt man die verschiedenen Eisschichten. Charakteristisch ist der schalenförmige Aufbau wie bei einer Zwiebel.
Wassertropfen gefrieren zu Eiskörnern. Diese werden durch die Auf- und Abwinde immer wieder hoch- und heruntergewirbelt. Dabei sammelt das Eiskorn weitere Wassertröpfchen aus der Luft auf, die an ihm festfrieren. So wird es immer größer und erhält die typische zwiebelförmige Struktur. Möglich ist allerdings auch, dass sich viele kleine Hagelkörner zu einem großen Ball vereinen.
Erst ab einem Durchmesser von 0,5 Zentimetern spricht man von Hagel. Darunter handelt es sich um Graupel. Bereits ab einem Durchmesser von 2 Zentimetern können Hagelkörner schwere Schäden verursachen. Je schwerer ein Hagelkorn ist, desto höher ist seine Fallgeschwindigkeit und seine Aufschlagsenergie.
Graupel entsteht, wenn Schneekristalle mit Wassertröpfchen in einer Wolke zusammentreffen. Anschließend verklumpen sie miteinander. Daher ist Graupel eher eine Art Minischneeball. Graupelkörner bilden sich, wenn kältere Luft in höheren Schichten eindringt, denn nur dann gefrieren die Wassertröpfchen.
In der Regel kommen Graupelschauer in den Wintermonaten bis in den April hinein vor. Besonders beim sogenannten Aprilwetter sind sie häufig zu beobachten. Bereits im April entwickeln sich auch die ersten Gewitter mit Hagel, so reichen sich in diesem Monat Wintergraupel und Sommerhagel die Hand. Ab Mitte April sind Hagelschauer oder Hagelgewitter über den Sommer wahrscheinlicher als Graupel.
