Blitz – Wie entsteht ein Blitz?

Obwohl Blitze sehr häufig auftreten, gehören sie zu den weniger gut verstandenen Wetterphänomenen. Damit Blitze entstehen können, muss zunächst eine Ladungstrennung in der Gewitterwolke stattfinden. Es wird vermutet, dass beim Zusammenstoß von kalten, leichten Eiskristallen mit wärmeren, schwereren Graupelkörnern Elektronen an die Graupelkörner abgegeben werden. Die leichten, positiv geladenen Eiskristalle werden mit dem Aufwind nach oben transportiert, während die schwereren, negativ geladenen Graupelkörner schweben oder nach unten fallen. Somit entsteht eine starke positive Ladung im oberen Bereich der Gewitterwolke und eine starke negative Ladung im mittleren bis unteren Bereich der Wolke. Aufgrund dieser Ladungstrennung bildet sich um die Wolke ein elektrisches Feld aus, dass bis zum Erdboden reicht und bewirkt, dass auch dort eine Ladungstrennung stattfindet. Aber weil Luft ein sehr guter Isolator ist, reicht die Potentialdifferenz zwischen Wolke und Erdboden allein noch nicht aus, damit ein Blitz entsteht. Dafür muss sich erst noch ein leitender Weg durch die Luft, ein sogenannter Blitzkanal bilden. Dies geschieht durch Stoßionisation, bei der durch das elektrische Feld innerhalb der Wolke Elektronen aus den Luftmolekülen ausgelöst und beschleunigt werden. Durch Zusammenstöße der Elektronen mit weiteren Molekülen werden erneut Elektronen ausgelöst. Diese sogenannten Vorentladungen ändern je nach dem elektrischen Feld in der näheren Umgebung ihre Richtung und es entsteht ein zickzack-förmiger, teilweise verzweigter Kanal mit ionisierten Luftmolekülen. Kurz bevor die Vorentladungen den Boden erreichen, wird auch über nach oben ragenden Objekten die Luft ionisiert (sogenannte Fangentladungen). Wenn schließlich die Vorentladung auf die Fangentladung trifft, ist der Blitzkanal vollständig. Jetzt kann ein starker Strom zwischen Wolke und Erdboden fließen, der sogenannte Hauptblitz.

✍: Jana Ulrich