Da es gerade blitzt und donnert...

josef

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#1

Blitze: Hotspots, Mythen und Wahrheit
Die derzeitige Wetterlage ist für Gewitter geradezu „ideal“. Allein am letzten Samstag registrierte das österreichische Blitzortungssystem ALDIS über 4.500 Blitze. Im Juli beginnt die Gewitterhochsaison. Regional ist die Blitzhäufigkeit unterschiedlich. Beim richtigen Verhalten im Freien mischen sich Mythen und Wahrheit.

Die ALDIS-Auswertung für 2017 zählte bisher insgesamt rund 281.000 Blitze, bei 39.000 davon handelte es sich um Wolke-Erde-Blitze, also tatsächliche Blitzeinschläge. Damit liege 2017 derzeit ziemlich genau im Durchschnitt der vergangenen Jahre, heißt es. Ein Trend zu mehr Gewittern lässt sich nicht ausmachen.


Grafik: ORF.at; Quelle: APA/ZAMG/Aldis

Mehr Gewitter durch Klimaerwärmung
Internationale Studien mit Klimamodellen gingen aber davon aus, dass bei einer weltweiten Temperaturerhöhung von einem Grad Celsius die Blitzhäufigkeit um fünf bis zehn Prozent steigt. „Einfach gesagt: Wird die Atmosphäre wärmer, gibt es auch mehr Gewitter.“ Dass Blitze in diesem Jahr bisher in Summe nicht häufiger sind als sonst, zeigt die Statistik: So wurden etwa im Juli 2012 binnen zwölf Stunden 22.000 Blitze gezählt.

Regional unterschiedliche Häufigkeit
Trotzdem gehören Teile Österreichs, nämlich die Bundesländer Steiermark und auch Kärnten, insgesamt zu den Regionen mit den meisten Blitzen in Europa. Hier herrschen durch die südliche Lage und die Nähe zur Adria oft „ideale“ Voraussetzungen für Gewitter: Hitze und hohe Luftfeuchtigkeit. Das zeigt auch die bisherige ALDIS-Jahresstatistik, wo die Steiermark mit knapp über 10.000 von 39.000 Blitzeinschlägen insgesamt österreichweit eindeutig vorne liegt.

Oststeiermark ganz vorne
Eine Auswertung der Bezirke mit der höchsten Blitzdichte (Zeitraum 2010 bis 2016) zeigt gleich sechs steirische Bezirke an der Spitze, wobei Weiz mit über drei Blitzeinschlägen pro Quadratkilometer und Jahr den ersten Platz einnimmt. Am wenigsten blitzt es aufgrund der dortigen Bedingungen in Westösterreich, wo die Bezirke mit den wenigsten Entladungen Feldkirch und Bludenz sind (0,7 und 0,8 Entladungen pro Quadratkilometer und Jahr). Auch der Nordosten Österreichs ist im Vergleich zu den südlicheren Regionen blitzarm.

Die Zahl der Blitze in Österreich schwankt dabei insgesamt von Jahr zu Jahr stark und liegt meist zwischen 100.000 und 200.000 Blitzeinschlägen in den Boden („Flashes“) pro Jahr. Rechnet man auch die Wolke-Wolke-Blitze dazu, blitzt es in Österreich pro Jahr durchschnittlich zwischen 700.000- und 800.000-mal, berichtete ALDIS.

Mythen und Wahrheiten
Beim Thema richtiges Verhalten bei Gewittern und Blitzen mischen sich traditionell Wahrheiten und Weisheiten ohne wissenschaftliche Grundlage. Experten raten dazu, beim Aufziehen von Gewittern möglichst in einem Gebäude Schutz zu suchen. Schutz bietet auch das Auto. Ein Handy zieht Blitze nicht an, wie vielfach fälschlich behauptet.

Die Sache mit der Buche
Ein Wald bietet mehr Schutz als ein freies Feld. Ist kein Unterstand in Sicht, wird empfohlen, hockend, nach Möglichkeit in einer Mulde, das Vorbeiziehen des Gewitters abzuwarten. Die Weisheit „Eiche weiche, Buche suche“ hat keine Grundlage. Blitze suchten sich für den Einschlag bevorzugt den höchsten Punkt, heißt es von ALDIS - auch wenn der eine Buche ist.

Hilfreich zur Einschätzung der Gefahr ist die „30/30-Regel“: Liegen zwischen Blitz und Donner weniger als 30 Sekunden, ist das Gewitter noch zehn Kilometer entfernt. Bei Blitzen entfalten sich enorme physikalische Kräfte: Ein Blitz erreicht Stromstärken zwischen 2.000 und 30.000 Ampere (A), meistens sind es laut ALDIS zwischen 10.000 und 30.000 A. Im Blitzkanal erreicht die Luft eine Temperatur von 30.000 Grad Celsius. Bildlich gesprochen „zerreißt“ die Hitze die Luft und verursacht den bekannten Knall.

Link:

Publiziert am 27.06.2017
http://oesterreich.orf.at/stories/2851483/
 

schurli

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#6
Bei mir lassen sich die Blitze leider nicht akustisch darstellen.
Alle Lautsprecher an, ... nix. Nur optisch.

Falls Du Windows benützt... Unten rechts für den Browser auch den Ton aufdrehen.... Kannst Du z.B. youtube mit Ton schauen? Aber das würde hier schon zu weit führen... bei mir macht es auf beiden Seiten knacks-knacks :) Was bei lightningmaps.org lustig ist, ist daß da quasi auch noch die Laufzeit des Schalls mit Ringen mit angezeigt wird.
 

Bergwacht9902

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#8
Problem wohl gelöst;
einfach nur oben rechts das Lautsprechersymbol einmal kurz anklicken reicht schon aus.
Die Schallwellenausbreitung hab ich letzte Woche selbst ausgetestet bei Gewitter hier und online verglichen.
Stimmen übereins; feine Sache!
Gruß
 

josef

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#9
Forscher am Gaisberg: Wie entsteht Schall des Donners?
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Wissenschafter des Instituts für Meteorologie und Geophysik der Universität Wien sind diese Woche am Gaisberg, um seismische Messinstrumente zu installieren. Sie wollen damit ergründen, wie der Schall des Donners bei Gewittern erzeugt wird. Auf der Sendeanlage auf dem Gaisberg werden österreichweit die meisten Blitzeinschläge registriert.
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Blitze werden auf dem Gaisberg schon lange erforscht – 1998 wurde auf dem Salzburger Hausberg das einzige internationale Blitzforschungszentrum eingerichtet. Nun sollen in der Erde vergrabene Instrumente dabei helfen, den Donner zu erforschen.

Forscher messen Schallerschütterung des Donners
„Als Seismologen messen wir, wie die Erde vibriert, wenn Erdbeben geschehen, aber wir haben festgestellt, dass wir auch Schallerschütterungen sehr gut messen können. Deshalb wollen wir hier genau untersuchen, wir der Schall des Donners in den Erdboden einkoppelt und daraus wollen wir wiederum lernen, wie der Donner überhaupt entsteht“, schildert der Geophysiker Florian Fuchs.

100 Messgeräte beim Rundwanderweg eingegraben
Dabei wird kein hörbarer Schall erforscht, sondern Infraschall. Für das Forschungsprojekt werden entlang des Rundwanderwegs insgesamt 100 seismologische Messgeräte knapp unter der Erdoberfläche eingegraben, mit bunten Holzpflöcken markiert und deren GPS-Daten werden notiert. Das sind kleine Geophone, die die Bodenerschütterung sehr präzise messen. All diese Messgeräte sind synchronisiert", sagt Fuchs.

Wissenschaftler hoffen nun auf viele Gewitter
Das Donner-Forschungsprojekt ist auf sechs Wochen angesetzt, für diesen Zeitraum hoffen die Seismologen auf möglichst viele Gewitter. „Wir hoffen, dass wir präzise aufzeichnen können, von welchen Teilen entlang des Blitzes wir den Schall messen und wir wollen beantworten, ob der unhörbare Schall oben in den Wolken oder bodennah erzeugt wird.“ Die gewonnenen Erkenntnisse dienen unter anderem der Grundlagenforschung.

25.10.2020, red, salzburg.ORF.at
Forscher am Gaisberg: Wie entsteht Schall des Donners?
 

josef

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#10
METEOROLOGISCHES SPEKTAKEL
Zwei Blitze der Superlative stellen bisherige Rekorde ein
Der längste je gemessene Blitz erstreckte sich über 768 Kilometer, die am längsten dauernde Entladung erleuchtete den Himmel für 17,1 Sekunden

Bisherige Wetterrekorde wurden nun auf die Plätze verwiesen. Am Himmel über den USA sowie über Südamerika brauen sich regelmäßig gewaltige Gewitter zusammen.
Foto: GettyImages/iStockphoto/Slavica

Nach eingehender wissenschaftlicher Prüfung ist es nun amtlich: Der längste jemals gemessene Blitz zog sich über eine Distanz von 768 Kilometern, wie die in Genf angesiedelte UN-Weltorganisation für Meteorologie (WMO) nun bekanntgab. Das zugehörige Gewitter entlud sich bereits im April 2020 über den US-Bundesstaaten Texas, Louisiana und Mississippi.

Zum Vergleich: Die Ausdehnung der enormen Entladung, die durch das Aufeinandertreffen mehrerer Gewitter entstand, entspricht in etwa der Luftlinie zwischen Wien und Rom. Damit übertrifft der nun vermessene Blitz um 60 Kilometer den bisherigen Rekordhalter, der sich im Oktober 2018 über den Himmel Südbrasiliens spannte.


Der Blick aus dem All zeigt das Ausmaß des spektakulären Blitzes, der sich über die drei US-Bundesstaaten Texas, Louisiana und Mississippi zog.Foto: AP/NOAA

Wenn sich Gewitter zusammentun
Neben dem neuen Längenmaximum berichtete die WMO noch eine weitere meteorologische Sensation. Mit einer Dauer von 17,1 Sekunden gilt eine Entladung über Uruguay und dem Norden Argentiniens nunmehr offiziell als Blitz mit der längsten Dauer. Zu sehen war dieser im Juni 2020. Gemessen wurden beide Blitze in Regionen, die für gewaltige Gewitterkomplexe bekannt sind.
Die zwei neuen Rekordhalter traten in mesoskaligen konvektiven Systemen auf. Dabei handelt es sich um einen Komplex von Gewittern, die größer als einzelne Gewitter, jedoch kleiner als Wirbelstürme sind. Für die US-amerikanischen Great Plains sind mesoskalige konvektive Systeme von großer Bedeutung, da sie der Region während der warmen Jahreszeit rund die Hälfte des jährlichen Niederschlags bringen. In Europa brauen sich diese Gewitter-Konglomerate meist im August und September über dem westlichen Mittelmeer zusammen.

Verbesserte Überwachung
Dass nun ein Rekord den nächsten jagte, liegt auch am wissenschaftlichen Fortschritt. Verbesserte Technologien erlauben inzwischen eine wesentlich bessere Erfassung der Länge wie auch der Dauer von Blitzen. Lange Zeit wurden diese Parameter über Messstationen am Boden erfasst, inzwischen blickt die Wissenschaft aus dem Weltraum auf derartige Wetterspektakel.

Satellitendaten erlauben es, sowohl die Dauer als auch die Ausdehnung von Blitzen kontinuierlich und über große Gebiete hinweg zu messen. Da es nun verbesserte Methoden zur Erfassung gigantischer Blitze gibt, hoffen Forschende, in Zukunft auch ihr Auftreten und ihre Auswirkungen besser zu verstehen.
(mare, 1.2.2022)

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Zwei Blitze der Superlative stellen bisherige Rekorde ein
 

josef

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#11
Bedeutung von Blitzen für frühes Leben
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Die Wissenschaft hat neue Erkenntnisse über die Rolle von Blitzen für die Entstehung des Lebens gewonnen. Beteiligt war auch das Grazer Institut für Weltraumforschung. Demnach dürften Blitze nicht die Hauptquelle für die Produktion von biologisch nutzbarem Stickstoff gewesen sein.
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Stickstoff ist ein wesentlicher Baustein unserer Luft. Er ist ein Schlüsselelement für biologische Makromoleküle wie Proteine, DNA und RNA und hat somit eine immense biologische Bedeutung für die Entstehung und Aufrechterhaltung des Lebens.

In der Natur kommt das chemische Element allerdings kaum als Atom vor, weil es sich sofort zu molekularem Stickstoff (N2) verbindet. So dürfte es auch in der Atmosphäre der frühen Erde vorgekommen sein, konnte aber nicht organisch gebunden werden.

Blitzexperimente in Glaskolben durchgeführt
Forscher vermuten daher, dass die N2-Moleküle durch energiereiche, physikalische Prozesse wie Blitze wieder zu stark reaktivem Stickstoff-Atom „aufgebrochen“ und damit bioverfügbar gemacht wurden. Die Forschenden der University of St. Andrews in Schottland, des Grazer IWF und der Brown University in den USA haben daher Blitzexperimente durchgeführt.

In diesen Experimenten wurden Glaskolben mit Wasser und verschiedenen Gasgemischen gefüllt, um die Atmosphäre der frühen Erde zu imitieren. Durch elektrische Entladungen von knapp 50.000 Volt wurden die Gase Blitzen ausgesetzt, und danach die Veränderungen in der Zusammensetzung analysiert. Besonderes Augenmerk lag dabei auf den dabei produzierten Stickstoffmolekülen wie Stickoxiden, Nitrit und Nitrat.

Stickoxide Nahrung für frühes Leben auf der Erde
Die Ergebnisse der Experimente zeigten, dass Blitze „Stickoxide effizient in der CO2-reichen Atmosphäre der frühen Erde erzeugen können“, wie Patrick Barth, Doktorand am Grazer IWF und dem St. Andrews Centre for Exoplanet Science sowie Erstautor der Studie einerseits festhielt. Diese Stickoxide könnten somit durchaus eine potenzielle Nährstoffquelle für frühes Leben auf der Erde und auch auf Exoplaneten sein.

Allerdings zeigte sich bei Analysen von Gesteinsproben der frühen Erde, dass die Isotopenzusammensetzung der Stickstoffmoleküle nicht mit den Ergebnissen der Blitzexperimente übereinstimmte. Dies deute laut den Autoren darauf hin, dass Blitze nicht die Hauptquelle für Stickstoff für die ersten Lebensformen auf der Erde waren. Stattdessen würde die Studie einen weiteren Hinweis darauf liefern, dass Mikroorganismen für die Bereitstellung von Stickstoff verantwortlich gewesen sein müssten.

Es gibt jedoch Gesteinsproben aus dem Isua-Grünsteingürtel in Grönland, deren Isotopenzusammensetzung teilweise durch Blitze erklärt werden kann. Dies lege nahe, dass Blitze möglicherweise die ersten Lebensformen auf der Erde zumindest unterstützt haben könnten.
23.05.2023, red, steiermark.ORF.at/Agenturen
Bedeutung von Blitzen für frühes Leben
 

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#12
Was sich bei Gewittern abspielt
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Immer wieder muss man an heißen Tagen nachmittags mit Gewittern rechnen. Regen, Blitz und Donner sind die Folge großer Temperaturunterschiede. Blitze gleichen große Spannungen in den Wolken aus. Wer aufmerksam in den Himmel schaut kann schon erahnen, wenn es zu einem Gewitter kommt.
Online seit gestern, 5.30 Uhr
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Christian Stefan von GeoSphere Austria sagte über die typischen Gewitterwolken: „Das ist eine Cumulonimbus, die mächtigsten Wolken, die vom untersten Niveau bis zur Tropopause hinaufreichen. Die erstrecken sich von zehn bis 15 Kilometer in die Höhe.“ Ein Blitz gleicht die Spannung zwischen den Wolken und der Erde aus, aber nicht nur das: „Es gibt auch viele Blitze, die innerhalb einer Wolke die Spannung ausgleichen. Das ist als Funke sichtbar.“

Ladungen werden getrennt und sorgen für Funken
In Gewitterwolken seien unterkühlte Wolkentröpfchen und Eiskristalle enthalten, die unterschiedlich aufgeladen seien. Durch diesen Gewittermechanismus werde die Ladung getrennt, so Stefan. Seien die Spannungsunterschiede groß genug, entstehe ein Funke, ein Blitz, der die Unterschiede ausgleiche: „Da fließt sehr viel Strom und die Luft im Blitzkanal erwärmt sich sehr stark.“ Auf den Blitz folgt der Donner: „Diese starke Erwärmung führt dann zu einer Ausdehnung der Luft und das ist wie eine Explosion, wie eine Welle, die sich mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet. Das ist als Donner hörbar.“

Uli FeuermeisterCC BY-SA 3.0
Cumulonimbus

Donner lässt Entfernung berechnen
Der Donner ist einerseits das akustische Kennzeichen eines Gewitters, verrät aber noch andere Details über das Gewitter: „Man kann die Zeitdifferenz zwischen Blitz und Donner ausrechnen. Den Blitz sieht man sofort, der breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, der Donner mit Schallgeschwindigkeit. Wenn man bis drei zählt, ist das Gewitter ca. einen Kilometer entfernt“, so Stefan.

Oft sind Gewitter kurz und heftig, aber nicht immer: „Es gibt schon auch lang andauernde Gewitter, entweder sind das Superzellen, das sind riesige Gewitterzellen über 15 bis 20 Kilometer Ausdehnung. Das ist bei uns eher die Ausnahme. Oder es gibt Multizellengewitter, dieser Komplex hat dann eine Lebensdauer von mehreren Stunden. Eine einzelne Gewitterzelle hat eine Lebensdauer von einer halben Stunde oder einer Stunde.“

Simon A. EugsterCC BY-SA 3.0
Stratocummulus

Hagelkörner werden vom Aufwind getragen
Unangenehme Begleiter eines Gewitters sind oft Hagelkörner: „Grundsätzlich sind in einer Gewitterwolke Graupelkörner enthalten, die mit Wassertröpfchen kollidieren und anwachsen können. In einem Gewitter haben wir große Aufwindbereiche, das sind Windgeschwindigkeiten von 50 bis 100 km/h, die nach oben gerichtet sind, und die Wasser- und Graupelteilchen in der Luft halten.“

Die Teilchen müssen lange genug in der Luft gehalten werden, damit der Hagel entstehen kann: „Durch den starken Aufwind bleiben die in der Luft, wachsen immer stärker an, werden immer größer, bis sie so groß sind, dass sie der Aufwindschlauch nicht mehr tragen kann. Dann fallen sie herunter. Wenn sie groß genug sind, fallen sie als Hagel, wenn sie kleiner sind schmelzen sie unterwegs und bilden große Regentropen.“ Es komme darauf an, wo die Nullgradgrenze in der Wolke liege und wie stark der Aufwindbereich sei, so Stefan.

Simon EugsterCC BY-SA 3.0
Castellanus Wolke

Genaue Vorhersage nicht möglich
Es gebe für Aufmerksame durchaus deutliche Hinweise auf Gewitter: „Es gibt zum Beispiel die Altus Cumulus Castellanus Wolke. Die schauen aus wie Zinnen einer Burg, die in die Höhe wachsen, sie weisen auf labile Luftschichtung hin. Wenn man das in der Früh sieht, kann man davon ausgehen, dass es am Abend Gewitter geben wird, weil die Atmosphäre sehr labil geschichtet ist.“

Eine genaue Vorhersage, wo es gewittern werde, sei aber nicht möglich: „Das sind viele zufällige Prozesse, die dabei eine Rolle spielen, wo eine Wolke entsteht. Ist eine Gewitterwolke erst entstanden, kann man es für die nächsten Stunden vorhersagen. Aber am Vormittag zu sagen, da oder da entstehe ein Gewitter, ist praktisch unmöglich.“

Starkregen, Hagel und Gewitter
Für Mittwoch sind in Kärnten lokale Gewitter vorhergesagt. Es bestehe die Gefahr von größerem Hagel, heftigen Windböen und wolkenbruchartigem Regen, die Temperaturen liegen bei 28 bis 34 Grad. Am geringsten ist die Gewittergefahr voraussichtlich im mittleren und östlichen Klagenfurter Becken. Am Freitag kommt ein Tief mit teils heftigen Gewittern, die Hitze wird gebrochen. Es bleibt aber schwül bis 29 Grad.
22.06.2023, red, kaernten.ORF.at

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Was sich bei Gewittern abspielt
 

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#14
UNWETTER
Wie die Wissenschaft Blitze einfängt
Um Gewitter besser zu verstehen und schwere Stürme vorhersagen zu können, bekommt Europa in Kürze ein mächtiges Werkzeug aus dem All

Dass die Klimakatastrophe zu einer starken Zunahme von Extremwetterereignissen führt, lässt sich auch an Gewittern nachvollziehen. So hat sich in den vergangenen 40 Jahren die Anzahl der Blitze in hohen Alpinlagen teils verdoppelt, wie Innsbrucker Atmosphärenwissenschafter und Statistiker kürzlich in einer Studie im Fachmagazin "Climate Dynamics" eindrucksvoll zeigen konnten. "Dass dieser Trend so eindeutig im Einklang mit den globalen Veränderungen des Klimasystems steht, hat uns auch überrascht", sagt Thorsten Simon.


Die Blitzanzahl in den Alpen nahm in den vergangenen 40 Jahren stellenweise um 100 Prozent zu.
Lukas Lehner

Mit seinen Forschungskollegen der Universität Innsbruck rekonstruierte er die Zahl der Wolke-Boden-Blitze in den Ostalpen zwischen 1980 und 2019. Sie nutzten Messungen, die ab dem Jahr 2010 verfügbar sind, und schlossen mithilfe von Atmosphärenanalysen und maschinellen Lernverfahren auf die früheren Jahrzehnte. Dabei verwendeten sie Daten des erdgebundenen Blitzortungssystems Aldis (Austrian Lightning Detection and Information System), das die Blitzaktivität in Österreich abdeckt.

Doch bald kann für Untersuchungen in diesem Bereich eine weitere Datenquelle genutzt werden. Denn an Bord des ersten Meteosat-Wettersatelliten der dritten Generation, MTG-I1, der vergangenen Dezember in einem geostationären Orbit in 36.000 Kilometer Höhe platziert wurde, befindet sich ein eigener "Lightning Imager". Das Instrument, das vom italienischen Konzern Leonardo in Florenz gebaut wurde, nimmt Blitzaktivitäten in nahezu der ganzen Hemisphäre – inklusive Europas, Afrikas, Teilen Südamerikas und des Nahen Ostens – mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung auf.

Satelliten überwachen Blitze
Der Satellitenbetreiber Eumetsat und die europäische Raumfahrtagentur Esa, zu deren Etat auch das österreichische Klimaministerium beiträgt, planen zudem den Start dreier weiterer Satelliten, die ebenfalls mit dem Instrument ausgerüstet sind und damit weitere Services bieten können. Insgesamt besteht das MTG-Programm aus sechs Satelliten, die allesamt bis 2035 im Orbit sein sollen. Eumetsat investiert dafür 2,9 Mrd., die Esa 1,4 Mrd. Euro.

Diese Woche wurden nun erste animierte Aufnahmen des neuen Blitzdetektors vorgestellt, der noch kalibriert wird und erst 2024 operative Daten an Forschung und meteorologische Dienste liefern wird. Sie zeigen zahllose Entladungen über Afrika und Europa als wild flackerndes Lichtspiel. Es lässt sich nachverfolgen, wie die Blitzaktivität mit der Hitzeentwicklung einhergeht und diese am Nachmittag und Abend zu Gewittern führt. Eine der Regionen mit der höchsten Blitzaktivität ist Zentralafrika, wo Entladungen entlang ausgedehnter Sturmbänder gut erkennbar sind.

Mehr Sicherheit für Flugrouten
Eumetsat-Chef Phil Evans, der den Bildern gar eine "hypnotische" Qualität zuschreibt, hebt die Bedeutung der neuen Daten für die Flugsicherheit hervor. Einer der Gründe: Die Echtzeitaufnahmen von Blitzaktivitäten über den Ozeanen – Daten, die die bestehenden terrestrischen Sensorsysteme nicht liefern können – lassen eine effizientere Routenplanung zu.


Nicht nur in luftiger Höhe, sondern auch am Boden sollen die Daten die Blitzwarnung verbessern.
AFP/Rakesh Bakshi

Gerade die hochfrequentierten Flugstrecken über dem Atlantik sollen davon profitieren. Die räumliche Auflösung soll auch genauer als das bestehende US-amerikanische System sein. Gleichzeitig ermöglichen die Daten, auch an Land effektiver vor schweren Stürmen zu warnen, da deren Entstehung sich aus abrupten Veränderungen der Blitzaktivität ableiten lassen. Evans: "Es geht nicht darum, nette Bilder zu produzieren, sondern darum, Leben zu schützen."

Die technischen Fähigkeiten des Instruments klingen eindrucksvoll. Vier Kameras mit jeweils fünf Linsen, die sich die Hemisphäre aufteilen, produzieren jeweils 1000 Aufnahmen pro Sekunde und sollen auch kürzeste Einzelblitze gut abbilden können. Spezielle Spektralfilter machen es möglich, selbst wenig intensive Ereignisse bei widrigen Lichtverhältnissen – etwa wenn die Sonne auf der Meeresoberfläche reflektiert wird – einzufangen.

Besonders stolz ist Guia Pastorini, Entwicklerin bei Leonardo, auf die Auswertungsalgorithmen des Instruments. Denn die Bilder werden noch an Bord des Satelliten vorsortiert und bereinigt: Jede Sekunde wird eine Datenmenge von 48 Gigabyte produziert, an die Bodenstation gesendet werden aber lediglich 30 Megabyte – also weniger als ein Tausendstel.

Eine Frage der Genauigkeit
Allerdings: Die exakte Lokalisierung der Blitze hat auch Grenzen, da man von weit oben auf eine Wolkendecke blickt, in der die Phänomene entstehen. Die Wolken streuen das Licht und tragen dazu bei, dass die Genauigkeit der Verortung auf wenige Kilometer beschränkt bleibt. Eine definitive Einschätzung dazu wird erst nach der laufenden Kommissionierung verfügbar sein.


Gewitterzellen können schnell gefährlich werden. Die Vorhersage bleibt schwierig.
IMAGO/Jan Eifert

Im Vergleich dazu gibt das terrestrische Ortungssystem Aldis eine durchschnittliche Ortungsgenauigkeit von 100 bis 200 Metern an. Bei diesem System werden das magnetische Feld sowie die Polarität der Entladungen registriert. Aus Richtungsinformation und Zeitinformationen an den Sensorstationen kann die Position rückgerechnet werden. Aldis betreibt acht dieser Stationen in Österreich und ist an das europäische Euclid-System mit 150 Stationen angeschlossen.

Einblicke bei Blitzen in Wolken
Vorteile der satellitengestützten Beobachtung gibt es dagegen etwa bei Blitzen, die nicht die Erde erreichen, sondern zwischen Wolken entstehen und die für die Vorhersage und Warnung bei schweren Sturmereignissen relevant sind. Im Zusammenspiel mit Daten der weiteren Satelliten soll sich damit auch ein Profil der Atmosphäre erstellen lassen, sodass die Blitzinformation künftig dreidimensional darstellbar wird.

Für Phil Evans stehen die Daten der Satelliten und der erdgebundenen Sensoren nicht in Konkurrenz, sondern ergänzen sich sehr gut. "Ich weiß, dass sich manche Institutionen in Europa besonders darauf freuen, die Datensets zu kombinieren, um neue Services anbieten zu können", sagt der Eumetsat-Chef.

Die neue Zeitreihe an Blitzdaten, die nun startet, soll gemeinsam mit weiteren Atmosphäreninformationen auch der Klimawandelforschung neue Impulse geben. "Wir hoffen, dass sich mit der Zeit Trends ableiten lassen, die uns Einblicke in die Atmosphärendynamik geben", sagt Evans. Bleibt zu hoffen, dass sich in den nächsten Jahrzehnten nicht erneut eine Vervielfachung der Blitzaktivität beobachten lässt.
(Alois Pumhösel, 4.7.2023)

Studie
Climate Dynamics: "Amplification of annual and diurnal cycles of alpine lightning."


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Rätsel gelöst: Warum Blitze im Zickzack daherkommen

Wie die Wissenschaft Blitze einfängt
 

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#15
UNWETTER
Die Ursachen der Gewitterfronten
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In den vergangenen Wochen haben sich in Österreich und anderen Teilen Europas heftige Gewitter entladen – mit Hagel und Sturmböen. Hierzulande gehen die Schäden allein in der Land- und Forstwirtschaft in die Millionen. Sind die Gewitter heuer besonders stark, und wie werden sie sich im Zuge der Klimaerwärmung in Zukunft verhalten?
Online seit heute, 13.01 Uhr
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Abgedeckte Dächer, umgeknickte Bäume und verwüstete Äcker und Felder in mehreren Bundesländern: Im Kärntner St. Marxen wurde letzte Woche sogar das Dach eines Kirchturms abgerissen. In Tirol entstanden im Juli durch Sturmschäden – gemäß Schätzungen des Landes – rund 600.000 Festmeter Schadholz. Bäume wurden etwa auf dem Brenner wie Streichhölzer geknickt. Die Hagelversicherung meldete binnen weniger Tage Schäden von über zehn Millionen Euro in der Landwirtschaft.

An mehreren Wetterstationen wurden zuletzt die stärksten Windgeschwindigkeiten seit Aufzeichnungsbeginn registriert, neben Tirol etwa auch in Salzburg, Oberösterreich und Kärnten. Die Winddaten aus Bad Eisenkappel im Süden Kärntens bringen selbst Fachleute ins Staunen. 120 km/h erreichte der Wind hier im Zuge einer Gewitterlinie, bis heuer lag der Juli-Rekord bei 64 km/h.

Nicht mehr, aber stärkere Gewitter
Laut Daten des Austria Lightning Detection & Information Systems (ALDIS) liegt das Jahr 2023 in Österreich mit knapp 50.000 Blitzeinschlägen bisher im Schnitt der vergangenen Jahre. Kärnten und die Steiermark sind dabei die Bundesländer mit der höchsten Blitzdichte. Das verwundert nicht, befindet sich doch im Süden Österreichs sowie in Slowenien und Oberitalien die Zone in Europa mit den meisten Gewittern über das Jahr gesehen.

Für starke Gewitter sind mehrere Zutaten nötig: schwül-heiße Luft auf dem Boden und große Kälte in höheren Wolkenschichten (Labilität), viel Wind hoch oben in den Wolken und noch einen Auslöser, der die Luft zum Aufsteigen bringt. Gerade im südlichen Alpen-Raum sind diese Voraussetzungen besonders häufig erfüllt.

Hier prallen oft unterschiedliche Luftmassen aufeinander, die Berge erzeugen Sogwirkungen und bieten den Gewittern optimale Entfaltungsmöglichkeiten. Das nahe Mittelmeer spielt zudem eine Rolle und liefert die nötige Feuchtigkeit für die Unwetter.

Rekordhagel in Italien
Im italienischen Veneto und im Friaul wurde in diesem Juli schon zwei Mal europäische Geschichte geschrieben. Am 19. Juli wurde der bis dahin größte Hagelstein in Europa dokumentiert, der Eisklumpen hatte einen Durchmesser von 16 Zentimetern. Dieser Rekord wurde aber an diesem Montag schon wieder in den Schatten gestellt. Bei einem Unwetter in der Nähe der Stadt Pordenone donnerte ein Hagelstein mit einer Größe von 19 Zentimetern vom Himmel, so das Europäische Unwetterinstitut (ESSL) mit Sitz in Wiener Neustadt.

Solche Eisbrocken fallen mit Geschwindigkeiten von über 150 km/h vom Himmel, sie haben ein enormes Schadenspotenzial und stellen eine Gefahr für Leib und Leben dar. Die Schadenspalette der zweiwöchigen Unwetterserie in Italien reichte von komplett demolierten Autos über kaputte Dächer und durchschlagene Photovoltaikpaneele bis hin zu beschädigten Fassaden von Gebäuden. Es gab Hunderte Verletzte und sogar Tote. Bauernvertreter sprachen von enormen Schäden in der Landwirtschaft von bis zu 80 Prozent in einigen Weingütern und im Getreideanbau.

Klimawandel als Energielieferant
Heftige Gewitter und Unwetter sind an und für sich nichts Neues. Es hat sie auch schon früher gegeben, und sie gehören zum Sommer praktisch wie der Schnee zum Winter. Aber die Wetterlagen mit Unwetterpotenzial werden mehr, hat schon 2020 eine Untersuchung der GeoSphere Austria (ehemals ZAMG) ergeben. Seit den 2000er Jahren ist ein deutlicher Anstieg um 30 bis 50 Prozent erkennbar, vor allem im Süden und Osten Europas. In Österreich liegt die Zunahme des Gewitterpotenzials seit den 2000er Jahren bei etwa 20 Prozent.

Extremwetter
Zwar lassen sich einzelne Extremereignisse nicht direkt auf eine bestimmte Ursache zurückführen, klar ist laut Weltklimarat aber: Durch die Klimakrise werden Extremwetterereignisse wie Überschwemmungen, Stürme und Hitze häufiger und intensiver. Das heißt: Niederschläge und Stürme werden stärker, Hitzewellen heißer und Dürren trockener.

Die Ergebnisse lassen sich mit der Klimaerwärmung in einen physikalischen Zusammenhang bringen: Pro Grad Erwärmung kann Luft um etwa sieben Prozent mehr Wasserdampf aufnehmen, kurzzeitig in Gewittern auch bis zu 14 Prozent. Dieses Plus an Wasserdampf führt zu größeren Energiemengen, die den Auftrieb in Gewitterwolken verstärken und damit auch indirekt entsprechend heftigere Wettererscheinungen ermöglichen.

Zunehmend großer Hagel
Diese Theorie wird mittlerweile auch schon durch gemessene Zahlen bestätigt. Laut einer Auswertung von Francesco Battaglioli vom ESSL haben die Tage mit sehr großem Hagel über fünf Zentimeter in Europa in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen, der Hotspot ist die Po-Ebene in Norditalien. Hier hat sich die Wahrscheinlichkeit für sehr großen Hagel in den vergangenen zehn Jahren gegenüber den 1950er Jahren bereits verdreifacht.

Günther Walcher
In den vergangenen Tagen richteten auch große Hagelkörner enormen Schaden an

Neben der Erwärmung und der dadurch zunehmenden Schwüle kam in den letzten Jahren häufig auch kräftige Windscherung dazu, also die Zunahme des Windes mit der Höhe. Je stärker der Wind in den oberen Bereichen der Gewitter ist, umso länger können Hagelkörner in der Luft verbleiben und wachsen, bevor sie fallen.

Außergewöhnliche Wetterlage
Die extreme Hitze im Mittelmeer-Raum und das damit verbundene Hochdruckgebiet im Süden Europas hatten bei der jüngsten Gewitterserie im Alpen-Raum die entscheidende Rolle. Weil zur selben Zeit im Norden Europas eher kühles Wetter und Tiefdruckeinfluss herrschten, waren die Luftdruckgegensätze quer über den Kontinent besonders groß und somit der Jetstream, also der Wind in der Höhe, ungewöhnlich stark.
Die Hitzewelle im Süden Europas, die ohne den menschengemachten Klimawandel in dieser Form nicht möglich wäre, ließ auch das Mittelmeer so warm werden wie noch nie. Das Mittelmeer erreichte am Montag an der Oberfläche eine durchschnittliche Temperatur von 28,7 Grad, teilte das in Barcelona ansässige Institut für Meereswissenschaften (ICM) mit. Das Mittelmeer lieferte über die Verdunstung riesige Mengen an Feuchtigkeit, also den Treibstoff für die Unwetter.

Die Zukunft ist unklar
Das Unwetterpotenzial nimmt wahrscheinlich auch in der Zukunft zu. Zwei von drei Zutaten, nämlich Feuchtigkeit und Labilität, werden durch das weitere Ansteigen der Temperaturen noch anwachsen, sagt Marc Olefs, Leiter des Departments Klima-Folgen-Forschung an der GeoSphere Austria. Unsicher sei aber, wie es mit dem Auslösemechanismus der Gewitter aussieht.

Das hänge ganz von den Wetterlagen der Zukunft im Sommer ab, und die sind maßgeblich vom Jetstream abhängig, der für die Schwere der Gewitter eine wichtige Rolle spielt, so der Forscher. Wie sich der Jetstream entwickelt, können auch die Klimamodelle noch nicht wirklich auflösen.
Fix scheint aber, dass es in Mitteleuropa zu einer Ausdehnung der Blitzsaison mehr in den Frühling und in den Herbst kommt. Gewitter starten im Frühjahr früher, weil der Schnee früher schmilzt und weil es früher wärmer wird. Diesen Trend kann man bereits jetzt erkennen. In den hoch gelegenen Bereichen der Ostalpen beginnt die Blitzsaison im Vergleich zu den 1980er Jahren schon um einen Monat früher, so eine Studie der Universität Innsbruck vom Juni dieses Jahres.
27.07.2023, Daniel Schrott, Manuel Oberhuber, beide ORF-Wetterredaktion

Links
Unwetter: Die Ursachen der Gewitterfronten
 
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