WETTERFLÜGE

Im gesamten Wettergeschehen ist das Gewitter wohl eines der großartigsten Naturschauspiele.

Nicht nur die elektrische Entladung, auch der Aufbau und die Entwicklung der Gewitterwolken veranlassen immer wieder zum Staunen" schreibt A. Gödl 1991 von der Meteorologie am Flughafen Thalerhof als Einleitung zur Erklärung dieses Ereignisses. Was für die einen faszinierend ist, gibt Bauern, Auto- und Gartenbesitzern Anlaß zur Sorge, denn nicht selten bringen Gewitter in manchen Regionen der Steiermark, Niederösterreich, aber auch den angrenzenden Ländern Hagelschläge mit sich, die in wenigen Minuten 100-tausende Euro an Schaden anrichten können.

Um die Entwicklung von Hagel verstehen zu können, bedarf es jedoch einiger meteorologischer Grundkenntnisse. Es ist notwendig zu wissen, was sich in einer Wolke abspielt und welche Phänomene für die Entwicklung von Hagel ausschlaggebend sind. Für die Bildung von Hagelkörnern sind nämlich einige Voraussetzungen notwendig, d. h. nicht jede Wolke führt zu Hagelschlag, denn Gewitter sind an eine ganz bestimmte Wolkenform gebunden.

Bildung von Gewitterwolken

Jede Luftmasse in der freien Natur enthält einen bestimmten Anteil an Wasserdampf, der um so größer ist, je höher die Temperatur der Luftmasse ist. Gewitterwolken entstehen unter anderem dann, wenn sich die Luftschichten, die sich direkt über dem Boden befinden, durch starke Sonneneinstrahlung erwärmen. Die Luft und die darin befindlichen Gase und Wassermoleküle beginnen nach oben zu steigen, da warme Luft bekanntlich leichter ist als kalte. Kaltfronten, die sich unter die warme Luft schieben, verstärken diesen Effekt.

Beim Aufsteigen kühlt sich die Warmluft um ca. 1 Grad Celsius je 100 Meter Höhe ab. Da die abgekühlte Luft viel weniger Feuchtigkeit aufnehmen kann als warme, erreicht sie früher eine Sättigung und es entstehen Wassertröpfchen aus kondensiertem Wasser, die als Wolken sichtbar werden. An warmen Sommertagen sind sie als Quellwolken am Horizont erkennbar, die sich mehr oder weniger schnell zu richtigen Türmen, mit dem Fachausdruck "Cumulus nimbus (CB)" auswachsen können, da bei der Kondensation des Wassers Wärme frei wird, die das Aufsteigen der Luft beschleunigt.

Was geschieht nun im Inneren der Wolke? Nach dem ersten Ausfallen der Luftfeuchte in Form von Wassertropfen wird die "junge" Wolke in ihrem Inneren einen aufsteigenden Luftstrom entwickeln, der durch Hebung der Luftmasse zum Höhenaufbau der Wolke führt. Da aber dazu die vorhandene Luftmasse in der Wolke bald zu gering wird, greift dieser Luftstrom auch auf Luftmassen unterhalb der Wolken über. Damit kommen frische und auch feuchte Luftmassen zusätzlich ins Spiel und der Aufbau kann weitergehen und zwar solange, bis die zugeführte und freiwerdende Wärme mit der Abkühlung in eine Art Gleichgewichtszustand gerät.

Regen- und Schneebildung

Die Tropfenbildung wird durch Kondensationskerne, wie z. B. Staubteilchen, begünstigt. Die in den Wolken gebildeten Tropfen werden mit diesem Aufwind mit in die höheren Bereiche gerissen und gefrieren. Die mitgerissenen Teilchen fallen aus dem schwach werdenden Windfeld an der Wolkenobergrenze aus dem Aufwindstrom heraus. Beim Durchfallen der Wolke reißen sie Wasserteilchen mit, die an der Wolkenbasis mit dem Aufwindstrom wieder nach oben getragen werden. So entwickelt sich ein geschlossenes Windsystem in der Wolke. Eis, Schneekristalle und Wassertropfen können so einige hundert Runden in den Wolken drehen. (Abb. 2)

Hagelbildung

Denn die mit der Wolke nach oben gerissenen Wassertropfen erreichen in 4000 - 6000 m Höhe die 0-Grad-Grenze. Hier beginnt die Entwicklung von Hagelkörnern. Die Wassertropfen beginnen zu gefrieren und stoßen dabei mit bis -20°C unterkühlten Wassertröpfchen, die trotzdem noch den Aggregatzustand von flüssigem Wasser aufweisen, und Schneekristallen zusammen, die sich an das bereits gebildete Hagelkorn anlagern. Dies geschieht immer wieder und je stärker die Aufwinde in der Wolke sind, desto öfter wird dieser Vorgang wiederholt und um so größer wird ein Hagelkorn.

Erst wenn das Gewicht der Hagelkörner so zugenommen hat, daß sie vom Aufwind nicht mehr in Schwebe gehalten werden können, fallen sie aus den Wolken aus. Meist haben die Hagelschlossen dann eine Größe, die verhindert, daß sie auftauen, wenn sie aus den Wolken ausfallen und es kommt zu den bekannten Schäden durch Hagelschlag an landwirtschaftlichen Kulturen, Autos, Gärtnereien, Dächern, usw. Bereits bei einer Größe von einer Erbse taut das Hagelkorn beim Ausfallen aus der Wolke nicht mehr auf. Unter dieser Größe schmilzt es normalerweise und bildet lediglich einen großen Regentropfen.

Da die ausfallenden Tropfen auch Luft mit sich reißen, ist bei Niederschlag aus einer Quellwolke meist eine Windböe durch das Wechselspiel von angesaugter und niedergerissener Luft zu beobachten. Gleichzeitig mit dem Aufbau der Wolke geht auch eine elektrische Aufladung (= Blitz) einher

Voraussetzung dafür ist, daß die Wolke bei ihrem Aufbau in Höhen vordringt, in denen die Temperatur unter minus 20 Grad Celsius sinkt. Die Wolke wird somit zur Gewitterwolke. Erreichen die unterschiedlich geladenen Felder in den Wolken eine bestimmte Stärke, kommt es zu Entladungen, die wir als Blitze beobachten können. Mit der elektrischen Entladung tritt auch der Zerfall der Gewitterwolke ein.