RESSOURCEN
Gewitter und Blitze verstehen
Wie entstehen Gewitter und Blitze und wie ortet METEORAGE sie?
Wir teilen unser Wissen, das wir seit 1987 kontinuierlich erweitern, von der Entstehung eines Gewitters bis zur Blitzerkennung.
365 Gewittertage weltweit, 350 in Europa pro Jahr
Jeden Tag werden durchschnittlich 7 Millionen Blitze registriert, davon sind 10 % Bodenblitze. Als elektrische Entladung, die bis zu 200.000 Ampere erreichen kann, sucht der Blitz immer den kürzesten Weg zwischen der Wolke und dem Boden. Spitze, leitfähige Körper sind daher besonders gefährdet, vom Blitz getroffen zu werden.
Bestimmte Orte und Plätze sind aufgrund ihrer Konfiguration und Höhe stärker gefährdet: Monumente, Türme, Windkraftanlagen usw. Der Blitz kann mehrmals an denselben Stellen einschlagen!
Im Kontext des Klimawandels: Die Schwere der Gewitter scheint größer zu sein und die Dauer der Gewittersaison länger. Entgegen der landläufigen Meinung gibt es auch im Winter Gewitteraktivität. Blitze werden trotz geringer Blitzdichte in hohem Umfang erfasst.
Schwere Schäden
Da Blitze das elektrische Feld unseres Planeten aufrechterhalten, sind sie lebensnotwendig, aber diese natürliche Bedrohung, mit der wir leben müssen, stellt eine Quelle ernsthafter Risiken dar.
Jedes Jahr sterben auf der Erde mehr als 20.000 Menschen an den Folgen von Blitzen und Gewittern.
Blitze verursachen auch direkte und indirekte Schäden an Betrieben und Infrastrukturen, wie z. B. Brände, Waldbrände, Industrieunfälle, Zerstörung von Geräten, Stromausfälle, Ausfälle von GSM-Antennen und vieles mehr.
Monumente, die regelmäßig vom Blitz getroffen werden:
(Anzahl der Einschläge in den letzten 10 Jahren)
37
Eiffelturm
68
Berliner Fernsehturm
230
Empire State Building
1874
Pic du Midi de Bigorre
Welche Aktivitäten übten die Blitzgeschädigten in Europa zwischen 2010 und 2020 aus
Quelle: „Analysis of 10 years of human related accidents due to lightning over France and Europe“ („Auswertung von 10 Jahren menschlicher Blitzunfälle in Frankreich und Europa“ – nur auf Französisch und Englisch) (10.37053/lameteorologie-2022-0011)
Die meisten Gewitter können vorhergesehen werden und treten nicht plötzlich auf
Neun von zehn Gewittern sind vorhersehbar, insbesondere was ihre Entwicklung innerhalb einer Stunde betrifft. Unfälle sind oft darauf zurückzuführen, dass man die Ankunft eines Gewitters nicht vorhergesehen hat oder nicht vorsichtig genug war.
Laut einer Studie, die Unfälle durch Blitzschlag in den letzten zehn Jahren in Europa untersuchte, übten 60 % der Opfer eine Freizeitbeschäftigung im Freien aus und 20 % der Unfälle ereigneten sich im beruflichen Umfeld. Die Mehrheit der Unfälle passierte außerhalb der Zeiten mit dem höchsten Risiko (während der orange/roten Warnmeldungen der nationalen Wetterdienste: weitere Informationen hier).
Entdecken Sie die Unfallanalyse: auf der Website von La Météorologie.
Die Meteorologie der Gewitter
Der Cumulonimbus, die Gewitterwolke, bildet sich
Warme und feuchte Luft in Bodennähe steigt in die Höhe, das nennt man Konvektion.
Diese feuchte Luft kondensiert in der Höhe und bildet eine Wolke.
Aus dem Cumulus entsteht ein Cumulonimbus, die Gewitterwolke. Diese Wolke besteht aus Regentropfen und später aus festen Partikeln.
Treffen diese Partikeln aufeinander, wird die Gewitterwolke elektrisch geladen.
Die elektrischen Ladungen verteilen sich auf drei übereinanderliegende Ebenen.
Blitze entstehen zwischen zwei Bereichen mit entgegengesetzten Ladungen.
Es gibt 3 Hauptarten von Blitzen :
-
- Wolke-Boden-Blitze,
- Wolkenblitze,
- Wolke-Wolke-Blitze.
Elektrischer Strom, der durch ionisierte Kanäle fließt, sendet elektromagnetische Wellen aus.
Die 4 wichtigsten Gewitterarten
Wärmegewitter
Gewitter, die sich hauptsächlich durch Konvektion in Gebieten mit einem starken vertikalen Temperaturgradienten bilden.
Sie sind schwieriger vorherzusagen, da sie von lokalen Auslösern abhängen.
Wärmegewitter in Europa am 25. Mai 2023:
Gewitter mit präfrontaler Konvergenz
Die häufigsten Gewitter in europäischen Breitengraden und großflächige Gewitter, die mehrere hundert Kilometer betreffen können.
Frontgewitter sind aufgrund ihres linearen Verlaufs leichter vorherzusagen – sie bewegen sich in der Regel in südwestliche/nordöstliche Richtung.
Frontgewitter in Europa am 19. Juni 2022:
Wintergewitter
Gewitter, die auf der Hinterseite einer Kaltfront in einer kalten und sehr uneinheitlichen Luftmasse entstehen. Die sehr kalte Luft in der Höhe begünstigt die Konvektion und die Bildung dieser Gewitter.
Sie sind schwer vorherzusagen, da sie im Gegensatz zu den Frontgewittern zufällig ausgelöst werden.
Konvektionsgewitter in Europa am 2. November 2023:
Orografische Gewitter
Einzelne Gewitter, die sich oft sehr schnell an Gebirgen bilden (Alpen, Apenninen, Pyrenäen…).
Diese Gewitter entstehen, wenn ein orografischer Antrieb erfolgt und die Luft zwingt, aufzusteigen und zu kondensieren, was zum Cumulonimbus führt.
Sie sind leichter vorherzusagen.
Orografische Gewitter in Europa am 6. August 2022:
Die Bildung von Wolke-Boden-Blitzen (CG)
negative Ladungsträger
Um einen Blitz zu erzeugen, braucht man ein elektrisches Feld, das stark genug ist, um die Luft leitfähig zu machen.
Die Struktur eines Wolke-Boden-Blitzes (CG)
Analyse eines Wolke-Boden-Blitzes, der aus 2 Kontaktpunkten und 4 Fangentladungen besteht:
Ein Wolke-Boden-Blitz (CG) kann einen oder mehrere ionisierte Kanäle erzeugen, die die Wolke mit dem Boden verbinden.
Die elektrischen Ströme, die durch diese ionisierten Kanäle fließen, senden Funksignale aus.
Der Abschluss eines Kanals wird „Kontaktpunkt“ genannt.
Ein Kanal wird von einem oder mehreren Stromimpulsen durchflossen, die „Fangentladungen“ genannt werden.
* je nach Polarität der Ladung in der Wolke, die den Vorläufer initiiert hat.
Die Funksignalarten von Wolke-Boden-Blitzen (CG) und ihre Erkennung
Ein Blitz besteht aus mehreren elektrischen Prozessen.
Die Fangentladung sendet elektromagnetische Signale aus und strahlt in den folgenden Spektren:
- VLF (very low Frequency), atmosphärische Wellen mit sehr niedrigen Frequenzen.
- LF (low Frequency), Bodenwellen mit niedrigen Frequenzen.
- sichtbar.
Die Erkennung von Wolke-Boden-Blitzen (CG) durch die Netze von METEORAGE und GLD360:
Wie die Ortung durch ein Blitznetz funktioniert
Die Vaisala Sensoren, die in unserem europäischen Blitzerkennungsnetz verwendet werden, übermitteln für jeden Blitz 2 Ortungsparameter:
- die Ankunftszeit,
- den Ankunftswinkel.
Mithilfe der IMPACT-Methode kombiniert das Netz diese 2 Parameter, um die Berechnung des Orts zu optimieren und eine bessere Datenqualität zu erzielen als mit der Ankunftszeit allein, die von herkömmlichen Erkennungsnetzen verwendet wird.
Vertiefen Sie Ihr Wissen über die Meteorologie von Blitzen
Sehen Sie sich das Replay unseres Webinars
„Introduction to lightning Meteorology | The lightning dataset in meteorological applications“
an (nur auf Englisch).
Wie viele Blitze gab es in Ihrem Land
in den letzten 3 Jahren?
Rekorde in den letzten 10 Jahren
Top 3 des pays les plus foudroyés (en densité de foudroiement**) :
Italie, Suisse, France.
Top 3 des mois les plus foudroyés (en éclairs nuage-sol) :
août 2018 (760 000 éclairs nuage-sol),
août 2022
mai 2018
Top 3 des journées les plus foudroyées :
09 août 2018 (84 000 éclairs nuage-sol),
27 mai 2018 (76 000 éclairs nuage-sol)
