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Wie entsteht ein Gewitter?

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Die Gewitter Entstehung kindgerecht erklärt

Die Gewitter Entstehung folgt den Naturgesetzen für Elektrizität. Sie treten als Wettererscheinungen auf, wenn unterschiedlich warme Luftschichten aufeinandertreffen. Außerdem sind Bedingungen wie eine bestimmte Luftfeuchte nötig, damit sich Blitz und Donner entwickeln können. Wie das vor sich geht, erklären wir hier. Unser Kurs Physik für Kinder geht darüber hinaus zu allen Themen rund um Elektrizität in die Tiefe. Will Dein Kind über die Entstehung von Gewittern hinaus mehr über Naturwunder lernen? Der Kurs Experimente für Kinder enthüllt spannende Details und Zusammenhänge, die unsere Welt betreffen. Nun widmen wir uns jedoch erst einmal der Frage: Wie entsteht ein Gewitter?

Was ist ein Gewitter? 

Die Gewitter Entstehung ist eine Wettererscheinung, die sich mit Blitz und Donner bemerkbar macht. Sie kann von leichtem bis heftigem Regen, von Windböen und sogar von Hagelschauern begleitet sein.

Früher glaubten die Menschen, dass Götter oder Naturgeister für die Entstehung von Gewittern verantwortlich sind. Angeblich soll der Göttervater Zeus mächtige Blitze als Waffe benutzt haben (vgl. Papadopoulos, 2020). Allerdings wissen wir heute, dass zur Entstehung von Gewittern eine bestimmte Wetterlage nötig ist. 

Wenn sich am Boden warme und feuchte Luft sammelt, speichert sie in den feinen Wassertropfen Energie. Normalerweise steigt sie einfach auf und bildet Wolken, die sich nach einiger Zeit wieder abregnen. Ist die Luft über diesen Schichten jedoch kalt, wird der Prozess des Aufstiegs der Luftmassen beschleunigt. Indes bilden sich Gewitterzellen, in denen physikalische Prozesse mit einem Austausch von Temperaturen und elektrischen Ladungen stattfinden.

Sobald die Unterschiede der elektrischen Ladungen zu groß werden, entstehen Blitzeinschläge, die von lautem Donner begleitet werden. Sie können sich zur Erde hin oder innerhalb der Wolken ausrichten. Hat sich die Wolke abgeregnet oder durch den Wind verteilt, hört das Gewitter wieder auf. Hast Du Lust auf mehr Informationen und Spaß? Im Naturwissenschaften Kurs lernt Dein Kind interessante Versuche zur Gewitter Entstehung, zur Bildung von elektrischen Ladungen und zur Verdunstung von Wasser kennen. Diese eignen sich wunderbar für die Vorschule oder auch für Kinder im Grundschulalter. Schulausfall ist mit uns übrigens kein Thema mehr, wir bieten mit dem interaktiven Homeschooling nämlich die optimale Lösung.

Gewitter Entstehung – Warum gibt es sie im Sommer?

Die Gewitter Entstehung wird durch heißes Wetter und viel Feuchtigkeit am Boden begünstigt. Im Sommer führen Bäche und Flüsse relativ wenig Wasser, doch kann sich auf den Feldern und im Wald genug Nässe sammeln. Besonders in Gebieten mit großen Seen, am Meer oder an den Gletschern in den Bergen verdunstet das Wasser durch die intensive Einstrahlung der Sonne und steigt als feiner Nebel auf. Strömt dabei aus polarer Richtung kalte Luft über diese Gebiete, ist die Entstehung von Gewittern vorprogrammiert. Da sich die aufsteigende warme Luft und die darüber befindliche kalte Luft nicht schnell genug vermischen und ausgleichen können, kommt es zur Bildung von Gewitterzellen.

Wenn sich Dein Kind für die großen Zusammenhänge in der Natur interessiert, ist unser Kurs Biologie für Kinder eine gute Empfehlung. Hier lässt sich nachverfolgen, wie die Pflanzen und Tiere auf eine Landschaft Einfluss nehmen. Das neue Wissen kann Dein Schützling zudem in unserer Rubrik Nachhilfe Grundschule vertiefen und noch mehr über die Wunder der Natur lernen.

Ein dichter Wald kann viel Wasser speichern und gibt es langsam wieder an die Umgebung ab. Bei Seen mit einer begrünten Uferzone verdunsten weit weniger Wasser als bei sauberen Kanälen ohne Bepflanzung. Alle diese Faktoren können bei der Entstehung von Gewittern eine Rolle spielen.

Unser Kurs Astronomie erklärt auf kindgerechte Art das Sonnensystem für Kinder und bietet interessante Einblicke in Wetterphänomene auf anderen Planeten. Hier wird zum Beispiel die Frage beantwortet, ob es auf dem Mars oder auch auf dem Mond eine Entstehung von Gewittern gibt. 

Gewitter Entstehung: Bewegung der Luft
Gewitter Entstehung – Bewegung der Luft

Wie entsteht ein Blitz? 

Bei einer Gewitter Entstehung sind Blitze das deutlichste Zeichen, das über weite Entfernungen sichtbar ist. Dabei werden sie durch die unterschiedlich geladenen Teilchen in der Gewitterwolke erzeugt. Wenn die feuchten und warmen Luftmassen aufsteigen und auf kältere Schichten stoßen, bilden sich kleine Graupelteilchen und Eiskristalle. Sie schieben sich aneinander vorbei und geben dabei einen Teil der elektrischen Ladung ab. Viele Teilchen mit gleicher Ladung sinken in der Wolke nach unten. Andere Teilchen bleiben in oberen Bereichen und haben eine entgegengesetzte Polarität. Wird die Menge zu groß, fängt es an zu knistern und der Blitzschlag sorgt für einen Ausgleich. 

Auch im Alltag begegnet uns dieses Phänomen, denn ähnlich verhält es sich mit den elektronischen Aufladungen, die sich manchmal an Deinen Haaren oder an einem Pullover entladen. Diese kleinen Blitze sieht man im Dunkeln sogar leuchten. Dabei sind sie nur viel schwächer als ein Gewitterblitz und ungefährlich. Eine wissenschaftliche Erklärung zu diesem Sachverhalt liefert ein Beitrag der Universität Kassel. Möchte Dein Kind einmal selber einen Lichtblitz erzeugen? Wie das auch ohne Strom geht und was dabei zu beachten ist, kann es in unserem Chemie Kurs lernen.

Gewusst?

Ein Blitzschlag kann eine Geschwindigkeit von 100.000 Kilometern pro Sekunde beziehungsweise 100.000.000 Metern pro Sekunde erreichen. Das ist ungefähr ein Drittel der Lichtgeschwindigkeit. Zum Vergleich: Wenn ein Auto 100 km/h fährt, sind das ca. 28 Meter pro Sekunde. Der Blitz ist damit 3,6 Millionen Mal schneller als ein Auto auf der Landstraße.

Kinder fragen sich oft: Werden wir fotografiert?

Bei der Gewitter Entstehung leuchtet grelles Blitzlicht, wie wir es vom Fotografieren kennen. Da die Spannung in einer Gewitterwolke bis zu mehreren 100 Millionen Volt betragen kann, ist die entsprechende Entladung sehr heftig. Sie verteilt sich auf mehrere elektrische Entladungen, die mit einer Stromstärke von 30 bis 400 Kiloampere erfolgen. Diese wuchtigen Entladungen sind sehr kurz und folgen in sehr kleinen Abständen, die unser Auge nicht einzeln wahrnimmt. Sie bilden einen Entladungskanal, in dem die Luft auf eine Temperatur von bis zu 30.000 °C erhitzt wird. Dort entsteht kurzzeitig ein Plasma, das hell leuchtet und für uns als Blitz sichtbar wird. 

Kann man einen Blitz zur Stromgewinnung nutzen? Da ein Blitz nur für einige millionstel Sekunden an unvorhersehbaren Orten auftritt, ist es schwierig, seine Energie aufzufangen. Diese Energie beträgt durchschnittlich weniger als 100 Kilowattstunden, was sich für eine Stromgewinnung wirtschaftlich nicht lohnt. Möchte Dein Kind noch mehr über unsere Umwelt erfahren? Dann integriere interessante Geschichten rund um die Entstehung von Gewittern und Wetterphänomenen (vgl. Herrmann/ Habersack/ Pohl, 2010) in die Kinderbetreuung.

Wie entsteht ein Donner?

Wer sich mit der Entstehung von Gewittern beschäftigt, stellt sich schnell die Frage, wie eigentlich der Donner entsteht. Eine wissenschaftliche Erklärung liefert ein Beitrag der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Jedem Donner geht ein Blitz voran, der wie schon beschrieben, einen Entladungskanal erzeugt. Da in diesem Kanal eine extreme Hitze herrscht, steigt der Luftdruck darin blitzartig an und dehnt die Luft nach außen. Das erzeugt eine Art Schockwelle, wie sie bei einer Explosion auftreten würde. Entsprechend laut ist der Knall. Einen Donner kannst Du bei idealen Bedingungen bis zu einer Entfernung von 16 Kilometern hören. Wenn er wie ein Rumpeln klingt, hängt das mit der Form und Lage des Entladungskanals zusammen. Die Töne erreichen Deine Ohren in unterschiedlichen Abständen und erzeugen damit diesen typischen Sound.

Für Kinder kann das laute Donnern bei der Entstehung von Gewittern beängstigend sein. Erkläre Deinem Liebling, wie weit der Blitzeinschlag entfernt ist, und zähle mit ihm gemeinsam die Sekunden zwischen Blitz und Donner. Mit einem lustigen Spruch wie „die Riesen kegeln“ oder „die Wolken rempeln sich an“ entschärfst Du dabei die Situation und bringst es zum Lachen. Vielleicht denkt Ihr Euch eine schöne Geschichte aus, die sich mit einem Gewitter beschäftigt. Außerdem hat die Entstehung von Gewittern gelegentlich einen wundervollen Nebeneffekt: Wenn die Gewitterzellen nicht zu groß sind, hat das Sonnenlicht die Chance, einen bunten Regenbogen an den Himmel zu zaubern. Einfach mal aufpassen, wenn es wieder grummelt und schwarze Wolken zu sehen sind. 

Gewitter Entstehung: Vorsichtsmaßnahmen

Bei einer Gewitter Entstehung kann es zu Blitzschlägen, Hagel, Starkregen und Sturmschäden kommen. Die beste Vorsichtsmaßnahme ist es, das nahende Gewitter rechtzeitig zu erkennen. Dabei hilft ein Blick in den Wetterbericht für die Region. Da ein Gewitter auch unvermutet aufziehen kann, sollte bei drückender und warmer Wetterlage immer mal ein Blick zum Himmel riskiert werden. Ziehen dunkle Wolken auf? Ist ein entferntes Rumpeln zu hören, auch wenn noch keine Gewitterblitze sichtbar sind?

Sobald Du das Blitzleuchten sehen kannst, ist es möglich, die Entfernung zum Gewitter zu berechnen. Für jede Sekunde, die zwischen Blitz und Donner verstreicht, beträgt die Entfernung 300 Meter. Akute Gefahr besteht, wenn der Donner 10 Sekunden nach dem Blitzschlag zu hören ist. Dann ist das Gewitter nur noch 3 Kilometer entfernt und praktisch über Dir. Laufe jetzt nicht mehr weg, sondern versuche, Dich so gut wie möglich vor Ort zu schützen.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Entstehung von Gewitter:

  1. Einen geschützten Raum wie Haus oder Auto aufsuchen, wenn dazu noch Zeit ist.
  2. Ist das Gewitter schon da: Du solltest Dich nicht hinlegen oder laufen! Es ist besser, mit geschlossenen Fersen in die Hocke zu gehen und in einer Bodensenke Schutz zu suchen.
  3. Mindestens einen Meter Abstand zu anderen Menschen halten, besser mehr.
  4. Alle Gegenstände aus Metall meiden – mindestens fünf Meter weit weg (auch das Fahrrad oder das Moped).
  5. Hohe Bäume, Erhebungen, Maste und Ähnliches meiden – Abstand mindestens zehn Meter.
  6. Bei Sturm von Bäumen und baufälligen Gebäuden fernhalten.
  7. Wurdest Du beim Baden im Freien überrascht? Du musst sofort das Wasser verlassen!

Was ist ein Faraday’scher Käfig? 

Wer sich mit der Entstehung von Gewittern beschäftigt, möchte sicher wissen, welcher Schutz durch einen Faradaykäfig möglich ist. Dabei ist ein Faraday´scher Käfig oder Faradaykäfig eine Konstruktion aus elektrisch leitenden Materialien, die rundum geschlossen sind. Das können Bleche oder Drahtgeflechte sein. Baut sich ein äußeres Feld aus elektromagnetischen Wellen auf, bilden sich in den leitenden Materialien kleine Wirbelströme.

Dabei verhindern sie, dass ein Blitz in den Innenraum eindringt. Zum Beispiel bilden Autos oder Flugzeuge einen Faradaykäfig, der die Personen darin bei der Entstehung von einem Gewitter vor dessen Entladungen schützt. Wichtig ist es, dabei möglichst alle Fenster und Türen zu schließen. Durch große und freie Öffnungen könnten sonst Ausläufer der Entladungen eindringen.

Hierzu hat die Universität Freiburg einen spannenden Versuch durchgeführt, der die beschriebene Funktionsweise des Faraday’schen Käfigs nochmal eindrucksvoll demonstriert. 

Gewitter Entstehung: Faraday'scher Käfig
Abb. 2: Der Faraday´sche Käfig – Entstehung von Gewitter

Versuch: Gewitter aus dem Luftballon 

Wenn sich dein Kind für die Entstehung von Gewittern interessiert, kannst Du mit ihm einen interessanten Versuch ausprobieren. Du benötigst dazu einen Luftballon, eine Nadel, Mehl und einen Trichter. Nutzt am besten einen schönen Tag, an dem Du den Versuch im Freien starten kannst – es wird nämlich etwas staubig und Ihr braucht einen bestimmten Abstand. Der Versuch ist zudem eine tolle Idee für einen Kindergeburtstag oder einen Familiennachmittag. Die Anleitung für den Versuch findest Du hier.

Die Entstehung von Gewittern bietet viele interessante Fakten und Zusammenhänge, die Deinem Kind einen besseren Blick auf die Welt vermitteln. Wenn es die Voraussetzungen für eine Gewitter Entstehung kennt, kann es selber die Wetterlage beobachten und sich aktiv schützen. Es verliert so die Angst vor dem grellen Blitz und dem rumpelnden Donnergrollen – ein tolles Projekt für eine unbeschwerte Zukunft. 

Literatur

Papadopoulos, Ares (2020): Griechische Sagen für Kinder, 1. Auflage, Hamburg.

Herrmann,  Dr. Heike; Habersack, Charlotte; Pohl,  Daniela (2010): WAS IST WAS Junior Band 18 Wie entsteht ein Gewitter? , 1. Auflage, Nürnberg.

FAQs zur Entstehung von Gewitter 

Ist bei Kälte die Entstehung von Gewitter möglich?

Die Entstehung von Gewittern ist im Winter bei Schnee selten, da sich der Boden in dieser Zeit oft nicht ausreichend erwärmt. Sie kommen gelegentlich bei starker Sonneneinstrahlung und großer Kälte in der Höhe vor.

Wie laut ist ein Donner?

Ein Donner kann bis zu 130 Dezibel laut werden – das ist ungefähr so laut wie ein Chinaböller.

Kann ein laufendes Gewitter die Entstehung weiterer Gewitter begünstigen? 

Nach einer Untersuchung der Uni Hamburg ist es möglich, dass Gewitter Kältezonen erzeugen, welche die Entstehung neuer Gewitter verursachen können.

Kann man den Einschlag von einem Blitz überleben?

Es gibt Menschen, die einen Blitzeinschlag überlebt haben. Das hängt von der Isolation zum Untergrund, der Stärke der Blitzenergie und von der körperlichen Verfassung ab.

Spielen Klimaveränderungen eine Rolle bei der Entstehung von Gewittern?

Die Entstehung von Gewittern kann durch Wetterlagen mit hohen Temperaturen und viel Feuchtigkeit in der Luft begünstigt werden. Indes könnte die Klimaerwärmung möglicherweise zur Entstehung von mehr Gewittern beitragen. 

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