Wie blitz und donner entstehen

                                Physik Referat   Ja, schon die alten Griechen, Römer und Wikinger sagten Blitz und Donner eine besondere Bedeutung nach. Für sie sah es so aus, als würden die Blitze direkt von ihren Göttern gesandt, um die Menschen zu bestrafen oder zu belohnen. Sie hatten einen eigenen Gott für Blitz und Donner - bei allen drei Völkern war es nur der Göttervater, der mächtig genug war, Blitz und Donner im Griff zu haben. Bei den Griechen hieß dieser Göttervater Zeus, bei den Römern Jupiter und bei den Wikingern Thor.   Noch bis in das 18. Jahrhundert hinein wurde dem Blitz eine besondere Bedeutung beigemessen, weil sich die Menschen nicht erklären konnten, wie ein Gewitter entstand.

Im Jahre 1752 bewies der amerikanische Wissenschaftler Benjamin Franklin, dass ein Blitz aus elektrischer Ladung entsteht. Mittlerweile konnte schon ziemlich genau erforscht werden, wie Gewitter entstehen, aber einige offene Fragen und viele Gerüchte gibt es immer noch.   Doch wie entsteht in diesen Wolken Gewitter, und was ist eigentlich Blitz und Donner?   So ein Cumulonimbus sieht nicht nur bedrohlich aus, in seinem Inneren ist sozusagen die Hölle los. In ihm steigen und fallen Winde mit großer Geschwindigkeit. Durch die Reibungsenergie werden gewaltige elektrische Ladungen aufgebaut. Ähnlich wie bei einer Batterie entstehen entgegengesetzte Pole.

Die Oberseite der Wolke, in der sich die Eiskristalle bilden, wird immer stärker positiv geladen. Die Unterseite, die die Wassertröpfchen enthält, wird negativ.   Ist der Spannungsunterschied groß genug, entlädt er sich - es blitzt. Die Riesenfunken erhitzen die Luft bis auf 30 000 Grad Celsius. Am Anfang wandern Gewitterfunken zwischen den Wolken hin und her. Liegt die Wolkenuntergrenze nicht höher als 3 000 Meter über der Erde, dann entlädt sich der Blitz auf kürzestem Weg zur Erde   Durch die plötzlich entstehende Hitze, die ein Blitz verursacht, dehnt sich die Luft rasend schnell aus.

Dabei erreicht sie mehr als die Schallgeschwindigkeit von 330 m/s. Sie durchbricht also wie wir sagen die Schallmauer mit einem Knall. Es donnert! Eigentlich erfolgen Blitz und Donner immer zur selben Zeit. Licht breitet sich aber schneller aus als der Schall. Deshalb sehen wir, wenn wir uns in einiger Entfernung von dem Gewitter befinden, erst den Blitz und hören dann den Donner. Blitze können während eines Gewitters mehrmals an ein und demselben Ort einschlagen.

Besonders hohe Gebäude, aber auch allein stehende Bäume sind gefährdet. Das Empire State Building in New York mit einer Höhe von 448 Metern wird zum Beispiel innerhalb eines Jahres durchschnittlich 23 Mal vom Blitz getroffen.                                           Physik Referat   Zum Blitz gehört der Donner. Das Wort "Donner" stammt von dem lateinischen Wort "tonare", was soviel bedeutet wie "laut erdröhnen" oder einfach "krachen".    Er entsteht innerhalb weniger tausendstel Sekunden durch die Druckwelle der Luft im Blitzkanal. Du musst dir das wie eine Explosion vorstellen, so schnell dehnt die Luft sich hier aus.

Die Temperaturen steigen rasch auf 5000 bis 10000°C an. Sogar 30.000 °Celsius sollen schon erreicht worden sein. Die hierbei auftretenden Schallwellen sind als typisches Geräusch des Donners zu hören. Da sie sich nur mit der Schallgeschwindigkeit von 330 Metern pro Sekunde ausbreiten ist der Donner erst lange nach dem Aufleuchten des Blitzes zu hören.Aus dieser Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in der Luft kannst du die Entfernung eines Blitzes ganz grob abschätzen.

Mit deiner Uhr stoppst du die Sekunden, die zwischen Blitz und Donner vergehen dividierst das Ergebnis durch 3, und du hast die Entfernung in Kilometern. Die Reichweite des Donners hängt stark von der Windrichtung, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ab. Du kannst ihn aber schon hören, wenn er noch 15 bis 20 Kilometer von dir entfernt ist.   Gewitter bilden sich auf zweierlei Weise. Wir unterscheiden "Wärmegewitter" und "Frontgewitter":    "Wärmegewitter" entstehen, wenn feucht-warme Luft durch starke Sonneneinstrahlung vom Boden her erhitzt und zum Aufsteigen in kältere Luftschichten gezwungen wird. Man spricht deshalb auch von "Luftmassengewitter".

Nach der Entladung dauert das schöne Sommerwetter an.Ganz anders ist das bei so genannten "Frontgewittern". Sie werden durch großräumige Luftverschiebungen verursacht und können mit Geschwindigkeiten von über 50 Kilometern pro Stunde über weite Gebiete hinwegziehen. Frontgewitter treten an der Grenze zwischen feuchter Warmluft und heranrückender kühler Luft auf. Damit leiten sie die Zufuhr einer anderen Luftmasse und damit einen Wetterwechsel ein. Oft kommt es dabei auch zu Sturm und Hagel.

Frontgewitter treten viel häufiger aus als die Wärmegewitter.Die bekannte "Gewitterschwüle" ist der typische Vorbote eines Wärmegewitters. Ein heraufziehendes Frontgewitter erkennen wir dagegen oft schon am Morgen an Wolken, die anzeigen, dass die Kaltluft in der Höhe schon eingetroffen ist. Eine Gewitterwolke sieht aus wie Zuckerwatte oder ein Blumenkohl und ist meistens über 10 Kilometer hoch und im oberen Teil als amboßförmige Eiswolke ausgebildet.        

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