"Spektakuläre Entladungen": Geheimnisse um Gewitterblitze überraschend gelüftet!

Erlangen/Hamburg - Dass etwas so Alltägliches wie Blitz und Donner noch Geheimnisse bergen könnte, verwundert sicher einige. Und trotzdem: Wissenschaftler haben jetzt überraschende Strukturen in Gewitterblitzen entdeckt.

Zwei Blitze am Himmel von Berlin, im Vordergrund steht der Funkturm "Langer Lulatsch" am Messegelände.
Zwei Blitze am Himmel von Berlin, im Vordergrund steht der Funkturm "Langer Lulatsch" am Messegelände.  © DPA

Diese neu entdeckten Strukturen seien ein Grund dafür, warum Gewitterwolken mehrfach hintereinander blitzen, berichtet das internationale Team mit deutscher Beteiligung.

Die entdeckten Strukturen in den Blitzen sind nach Forscherangaben sogenannte Nadeln, die Ladung speichern und daraus die Wolken wieder aufladen. Durch diese Nadeln könnten sich Gewitterwolken schon nach kurzer Zeit ein zweites Mal auf- und wieder entladen.

"Daher kommt es aus einer Wolke zu wiederholten Blitzeinschlägen auf dem Boden, und Gewitter liefern nicht nur einen Blitz, sondern viele spektakuläre, aber auch gefährliche Entladungen", sagte Erstautor Brian Hare von der niederländischen Universität Groningen.

"So genaue Messungen eines einzelnen Blitzes gab es noch nie", sagte Ko-Autorin Anna Nelles vom Hamburger Forschungszentrum Desy und der Universität Nürnberg-Erlangen.

Das Team nutzte als Messinstrument das europäische Radioteleskop Lofar (Low Frequency Array), das aus mehreren Tausend, zusammengeschalteten Antennen besteht. Sie stehen verteilt auf verschiedenen Stationen in mehreren Ländern und bilden somit ein riesiges virtuelles Teleskop für Wellen im Radiofrequenzbereich.

Die internationale Zusammenarbeit der Forscher funktionierte also ähnlich, wie bei der kürzlich gemacht Aufnahme eines schwarzen Lochs (TAG24 berichtete) – wissenschaftliche Kooperationen zahlen sich also aus. Die Ergebnisse der Gewitter-Studie präsentieren die Forscher gemeinsam im Fachmagazin "Nature", das seine Artikel übrigens gratis im Netz bereitstellt.

Neue Erkenntnisse könnten sogar Menschenleben retten

Blitze zucken während eines Gewitters am abendlichen Himmel über Stuttgart, Baden-Württemberg.
Blitze zucken während eines Gewitters am abendlichen Himmel über Stuttgart, Baden-Württemberg.  © DPA

Bisher waren die Experten davon ausgegangen, dass Ladung von Blitzen entlang von Plasmakanälen von einer Wolke zur anderen fließt. Nun aber steht nach Angaben der Forscher fest, dass Restladung stattdessen in den entdeckten nadelförmigen Strukturen der Blitze gespeichert und quasi in die Wolke zurückgepumpt wird.

Die neuen Erkenntnisse der Forscher könnten auf lange Sicht sogar Menschenleben retten, sagte Ko-Autorin Nelles.

"Blitze sind allgegenwärtig, aber noch nicht vollständig verstanden. Am besten wäre es ja, wenn man Einschläge vorhersagen könnte, um so Menschen zu schützen. Aber dafür brauchen wir zunächst ein gutes Verständnis. Dazu trägt unsere Messung bei."

Blitze entstehen, wenn innere Turbulenzen verschiedene Teile großer Cumulonimbus-Wolken gegeneinander elektrisch aufladen. Wenn der Spannungsunterschied zwischen negativen und positiven Wolkenteilen zu groß wird, entlädt sich die Wolke plötzlich. Diese Entladung ist auf der Erde als Blitz zu sehen.

Eigentlich wird das Radioteleskop Lofar in erster Linie für astronomische Beobachtungen genutzt. Diesen Antennenzusammenschluss hatten die Forscher nun erstmals für die Messung von Blitzen verwendet - und konnten so ins Innere der Gewitterwolken schauen, die Blitze messen und mit bildgebenden Verfahren sogar dreidimensional darstellen.

Titelfoto: DPA

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