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Wie entsteht ein Blitz überhaupt?
* Paco Oliver |
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Ein Blitz ist eigentlich nichts anderes als ein gewaltiger Kurzschluss. Dabei ist das, was wir von der Erde aus sehen können, nur etwa ein Drittel des Phänomens. Die anderen beiden Drittel haben sich dann bereits innerhalb der Gewitterwolke oder allenfalls zwischen zwei Wolken abgespielt. |
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Durch Vorgänge in der Gewitterwolke, die offenbar noch nicht ganz geklärt sind, werden negative und positive elektrische Ladungen getrennt. Eine elektrische Spannung ist die Folge. Überschreitet dieselbe einen Grenzwert, gibt es einen Kurzschluss, eben den Blitz.
Eine negative Ladung entsteht insbesondere an der Wolkenbasis. Diese ruft am Erdboden wiederum eine positive Ladung hervor. Erreicht die Spannung zwischen Wolke und Boden einige hundert Millionen Volt, entlädt sie sich mit einem Knall.
Ist der kritische Wert überschritten, beginnen sich aus der Wolke negative Ladungsträger in Form des sogenannten Leitblitzes auf die Erdoberfläche zu zu bewegen. Dabei bewegt er sich in Sprüngen von einigen 10 Metern. Seine mittlere Geschwindigkeit beträgt etwa 1/20 der Lichtgeschwindigkeit. Bei der Ausbildung des Leitblitzes entstehen auch die typischen Verästelungen.
Nähert sich der negativ geladene Leitblitz dem Erdboden, so steigt dadurch an der Spitze exponierter Objekte (Bäume, Häuser) die elektrische Feldstärke rasch an, bis die Durchbruchfeldstärke von Luft überschritten wird. In der Folge starten von diesen Objekten Fangentladungen, die dem «Kopf» des Leitblitzes entgegenwachsen. Es ist dabei durchaus möglich, dass gleichzeitig Fangentladungen von mehreren Objekten ausgehen. Der tatsächliche Einschlagspunkt am Boden wird durch jene Fangentladung bestimmt, die als Erstes mit dem Leitblitzkopf zusammentrifft und damit eine durchgehende Verbindung mit dem Erdboden herstellt.
Nach dem Zusammentreffen von Leitblitzkopf und Fangentladung beginnt die Hauptentladung, jener Prozess, der schlechthin als Blitz bezeichnet wird. Sie nimmt ihren Ausgang am Einschlagpunkt und pflanzt sich mit einer mittleren Geschwindigkeit von 130 m/μs in Richtung Wolke fort. Am Einschlagspunkt tritt der Strom impulsförmig mit einer Amplitude von einigen 1000 A bis zu einigen 100 000 A auf. |
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