Gewitter sind beeindruckende PhĂ€nomene, doch um ihre Entstehung, vor allem um die der damit verknĂŒpften GerĂ€usche, also der Donner, gibt es viele Mythen. Bei den frĂŒhen Völkern gab es nur eine mögliche ErklĂ€rung fĂŒr 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 GerĂ€usch, das von einem Blitz wĂ€hrend 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 ĂŒber 30 000 Grad. Zum Vergleich: An der OberflĂ€che 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 zunĂ€chst mit Ăberschallgeschwindigkeit 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, dafĂŒr sehr lauten Donner, der einem Knall Ă€hnelt. 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 PhĂ€nomen wird dann als Wetterleuchten bezeichnet.
Wie weit ist das Gewitter entfernt? Um die Entfernung des Gewitters zum Beobachter zu bestimmen, gibt es eine Faustregel. HierfĂŒr ist es gut zu wissen, dass sich Blitz und Donner unterschiedlich schnell ausbreiten. Die Schallgeschwindigkeit betrĂ€gt ungefĂ€hr 340 Meter pro Sekunde, das bedeutet, dass sich das GerĂ€usch, das wir als Donner wahrnehmen, mit 340 Metern pro Sekunde ausbreitet. Die Lichtgeschwindigkeit ist dagegen mit fast 300 000 Metern pro Sekunde deutlich gröĂer, sodass der Blitz fĂŒr den Beobachter frĂŒher 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 gezĂ€hlt werden. Diese Zahl der gezĂ€hlten Sekunden kann nun durch 3 geteilt werden und man erhĂ€lt den ungefĂ€hren Abstand des Gewitters in Kilometern. Der tatsĂ€chliche Abstand ist aber minimal gröĂer, da hier nur mit einer NĂ€herung gerechnet wird. Wer es etwas genauer haben möchte, multipliziert die gezĂ€hlten Sekunden zwischen Blitz und Donner mit 340 und erhĂ€lt 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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