Gewitterwolken
An heißen Sommertagen wird die Erde von der Sonne stark erhitzt und feuchte warme Luft steigt in den Himmel auf. In den oberen kalten Luftschichten kühlt sich die feuchte Luft ab und es bilden sich wieder ganze Wassertropfen, die Tröpfchen kondensieren. Diese Tröpfchen türmen sich zu riesigen
Gewitterwolken auf. Sie sind die größten Wolken die man kennt. Die Meteorologen nennen die Gewitterwolken
Cumulonimbus-Wolken.
Regen
Innerhalb der Gewitterwolken herrschen starke Winde, die die Tröpfchen immer wieder in die Höhe wirbeln. Dabei sammeln sie immer mehr Wasser auf. Sie werden immer größer und schwerer und fallen schließlich als
Regen zur Erde. Wenn es in den oberen Luftschichten aber besonders kalt ist, gefrieren die Tröpfchen zu Eiskristallen und sie fallen als riesige Hagelkörner vom Himmel.
Blitz
Durch die starken Winde in den Wolken laden sich die Tröpfchen und in der Luft enthaltene Staubteilchen elektrisch auf. Die unterschiedlichen Ladungen verteilen sich innerhalb der Wolke ähnlich wie in einer Batterie. Einige Teilchen haben eine positive Ladung und sammeln sich an der Oberseite der Wolke, während sich die negativ geladenen Teilchen im unteren Teil der Wolke befinden.
Wenn sich eine sehr hohe Elektrizität zwischen den Teilchen bildet, kommt es zu einer Entladung, dem Blitz. Die meisten Blitze geschehen finden zwischen Wolken mit entgegengesetzter elektrischer Ladung statt. Einige springen aber auch auf den Erdboden über.
Donner
Dort wo es blitzt (im sog. Blitzkanal) wird die Luft plötzlich mehrere tausend Grad heiß. Dadurch dehnt sie sich explosionsartig aus. Dabei entsteht eine Druckwelle die schneller als der Schall ist und die Schallmauer durchbricht. Was man dann hört ist der
Donner.
Berechnung der Entfernung des Blitzes
Donner und Blitz finden zur gleichen Zeit und am selben Ort statt. Den Blitz sieht man sofort, aber den Donner hört man aber erst später, denn der Lichtblitz ist viel schneller als der Schall (s. unten). Wie weit ein Blitz entfernt ist, kann man ganz einfach ausrechnen:
Einfach die Sekunden zwischen Blitz und Donner zählen und durch 3 teilen. Wenn zum Beisiel 9 Sekunden vergehen, war der Blitz 3 Kilometer entfernt.
Ein paar Zahlen
Dauer eines Blitzes: ~ 10 Mikrosekunden
Spannung eines Blitzes: < 300.000.000 Volt
Stromstärke eines Blitzes: < 100.000 Ampere
Geschwindigkeit eines Blitzes: ~ 299.792.458 m · sˉ1 (Lichtgeschwindigkeit)
Geschwindigkeit des Donners: ~ 333 m · sˉ1 (Schallgeschwindigkeit)
Hohe einer Gewitterwolke: < 10 Km
