Thema des Tages

09-08-2018 14:40

So ein Krach!

Die seit vielen Tagen andauernde Hitze mit Temperaturen bis nahe 40
Grad findet am heutigen Donnerstag nun ein (vorläufiges?) Ende. Wie
so oft räumt eine von Westen kommende Kaltfront die heiße Luft ab und
schiebt sie nach Osten weg. Und wie so häufig geschieht dies
natürlich mit Blitz und Donner. Starke Blitze verursachen dabei
Donner, die so laut werden können wie ein startendes Flugzeug!

Ein Donner entsteht infolge eines Blitzes. Der Blitz erhitzt die Luft
im Entstehungskanal so stark und schnell, dass diese sich
explosionsartig ausdehnt. Im Blitzkanal werden Temperaturen bis
50.000 Grad erreicht. Dabei wird eine Schockwelle erzeugt, die sich
mit Schallgeschwindigkeit in alle Richtungen ausbreitet.

Die Schallgeschwindigkeit beträgt in trockener Luft bei 20 Grad 343
Meter pro Sekunde (bzw. 1235 km/h). Damit lässt sich gut die
Entfernung zu einem Blitz berechnen: Alle 3 Sekunden legt die
Schockwelle eine Strecke von 3 mal 343 Metern, also rund einen
Kilometer, zurück. Nun zähle man bei einem Blitz einfach die Sekunden
bis zum Donner und teile das Ganze durch 3, um die Entfernung in
Kilometern zu bekommen.

In unmittelbarer Nähe zum Blitz nehmen wir einen scharfen und lauten
Knall wahr, oft auch begleitet von einem Knistern. Je weiter wir uns
jedoch von ihm weg befinden, desto mehr geht der Donner in einer Art
Donnerrollen oder -grollen über. Dieser Effekt kommt zustande, da die
Schallwellen der Schockwelle, die sich ja in alle Richtungen
ausbreiten, nun immer öfter am Erdboden, an Objekten (beispielsweise
an Gebäuden oder an Bergen) und an Wolken reflektiert werden. Dadurch
überlagern sie sich immer häufiger, was das manchmal sogar
mehrsekündige Donnerrollen verursacht.

In größerer Entfernung vom Blitz, in Mitteleuropa typischerweise
zwischen 5 und 20 km, ist der Donner irgendwann nicht mehr zu hören.
Zum einen spielt dabei die Absorption der Schallwellen durch die
Atmosphäre eine Rolle, die nach Temperatur- und Feuchteverteilung
unterschiedlich stark sein kann. Zum anderen werden die Schallwellen
aber auch immer mehr in Richtung Weltall gestreut, weil die Erde eben
eine Kugel ist. Bei einem Blitz, dessen Donner man nicht mehr hören
kann, spricht der Meteorologe von "Wetterleuchten".

Ein Donner kann eine Lautstärke von bis zu 130 Dezibel haben, also so
laut werden wie ein startendes Düsenflugzeug oder ein
Presslufthammer. Bei 110 Dezibel liegt die Schmerzgrenze.
Gehörschäden sind daher insbesondere nahe einem Blitz nicht
ausgeschlossen. Sogar ein Riss des Trommelfells ist möglich, wenn der
Schalldruck der Schockwelle zu groß ist.

Ein Donner ist umso lauter, je stärker der Blitz ist. Die meisten
Blitze haben einen Impulsstrom zwischen 10 und 30 Kiloampere (kA),
die Amplitude kann bei uns aber von 2 bis knapp über 400 kA reichen.
Ab etwa 100 kA ist der Blitz stark und sein Donner auch noch in
einiger Entfernung ziemlich laut wahrzunehmen.

In der Nacht hört sich ein Donner übrigens lauter an als tagsüber.
Die Nebengeräusche sind dann im Vergleich zum Tage deutlich
reduziert. Es ist daher nicht verwunderlich, dass ein starker Donner
manchen aus dem Schlaf reißt und der ein oder andere sogar vielleicht
vor Schreck aus dem Bett fällt.

Dipl.-Met. Simon Trippler
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 09.08.2018

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