Gewitter sind beeindruckende Phänomene, doch um ihre Entstehung, vor allem um die der damit verknüpften Geräusche, also der Donner, gibt es viele Mythen. Bei den frühen Völkern gab es nur eine mögliche Erklärung für die Entstehung von Donner, Wind und Regen, und zwar die einer Himmelsgottheit. In vielen Kulturen gab es Donnergötter, die immer etwas unterschiedlich ausgelegt waren. In der griechischen Mythologie war es Zeus, bei den Römern Jupiter, beide erhielten Donner und Blitz als Waffe. Beim nordgermanischen Donnergott Thor, entstand Donner dagegen dadurch, dass er mit einem Wagen durch den Himmel rollte und dabei von Ziegenböcken gezogen wurde. Was aber alle Mythen gemeinsam haben ist, dass sie wissenschaftlich eindeutig nicht belegbar sind.

Wie entsteht Donner denn jetzt wirklich? Ohne Blitz, kein Donner. Donner sind das krachende oder grummelnde Geräusch, das von einem Blitz während eines Gewitters erzeugt wird. Sie entstehen durch sehr starkes Erhitzen des Blitzkanals in extrem kurzer Zeit (Bruchteil einer Sekunde). Sehr starkes Erhitzen bedeutet hier Temperaturen von über 30 000 Grad. Zum Vergleich: An der Oberfläche der Sonne werden knapp 6000 Grad erreicht. Durch die extrem kurze Zeitdauer hat die Luft eigentlich gar keine Zeit, um sich auszudehnen, was sie aber bei einem Temperaturanstieg anstrebt. Dadurch entsteht ruckartig ein sehr hoher Druck innerhalb des Blitzkanals verglichen mit der Umgebung. Das nun folgende schnelle Ausbreiten dieses hohen Drucks in alle Richtungen wird als "Schockwelle" bezeichnet. Der Druck breitet sich zunächst mit Überschallgeschwindigkeit aus. Wenn die Schockwelle dann weit genug vom Blitzkanal entfernt ist, ist der Druckunterschied gering genug und die Welle breitet sich dann nur noch mit Schallgeschwindigkeit aus und der Donner wird hörbar.

Aber warum hört sich Donner unterschiedlich an? Der Unterschied liegt vor allem an der Ausrichtung des Blitzkanals. Ist dieser rechtwinklig zum Beobachter, erreichen alle Schallwellen des gesamten Blitzkanals den Beobachter ziemlich genau zur gleichen Zeit. So hört der Beobachter nur einen, dafür sehr lauten Donner, der einem Knall ähnelt. Ist der Blitzkanal dagegen zum Beobachter hin geneigt, wird an jedem Ort des Blitzkanals eine Druckwelle erzeugt, die dann jeweils zu unterschiedlichen Zeiten beim Beobachter eintreffen. Dadurch entsteht das bekannte "Rollen" oder "Rumpeln" des Donners. Klar ist auch, je weiter der Beobachter sich vom Gewitter weg befindet, desto leiser ist der Donner zu hören. Ab einer entsprechenden Entfernung ist der Donner nicht mehr zu hören, sondern nur noch der Blitz zu sehen. Dieses Phänomen wird dann als Wetterleuchten bezeichnet.

Wie weit ist das Gewitter entfernt? Um die Entfernung des Gewitters zum Beobachter zu bestimmen, gibt es eine Faustregel. Hierfür ist es gut zu wissen, dass sich Blitz und Donner unterschiedlich schnell ausbreiten. Die Schallgeschwindigkeit beträgt ungefähr 340 Meter pro Sekunde, das bedeutet, dass sich das Geräusch, das wir als Donner wahrnehmen, mit 340 Metern pro Sekunde ausbreitet. Die Lichtgeschwindigkeit ist dagegen mit fast 300 000 Metern pro Sekunde deutlich größer, sodass der Blitz für den Beobachter früher zu sehen ist als der dazugehörige Donner. Um die Faustregel jetzt auch wirklich anwenden zu können, muss ein Donnern eindeutig einem Blitz zugeordnet werden. Wenn dies der Fall ist können die vergangenen Sekunden zwischen dem Aufleuchten des Blitzes und dem Wahrnehmen des dazugehörigen Donners gezählt werden. Diese Zahl der gezählten Sekunden kann nun durch 3 geteilt werden und man erhält den ungefähren Abstand des Gewitters in Kilometern. Der tatsächliche Abstand ist aber minimal größer, da hier nur mit einer Näherung gerechnet wird. Wer es etwas genauer haben möchte, multipliziert die gezählten Sekunden zwischen Blitz und Donner mit 340 und erhält den Abstand des Gewitters in Metern.

Zum Schluss bleibt nur zu sagen "Donner ist gut und eindrucksvoll, aber die Arbeit leistet der Blitz." Denn wie jetzt bekannt sein sollte, entstehen Donner nur, weil es Blitze gibt und das hat nichts mit irgendwelchen Himmelsgöttern zu tun, die mit einem Wagen im Himmel herumfahren.

Praktikantin Jana Schitthof mit Dipl.-Met. Marcel Schmid.

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 26.08.2022

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