Thema des Tages
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Wissenschaft kompakt
Wie entstehen Vulkanblitze?
Auf der Erde brodelt es täglich und auch Vulkanausbrüche stehen stets
auf der Tagesordnung wie beispielsweise in den vergangenen Tagen in
Indonesien. Häufig sind solche Vulkanausbrüche von Vulkanblitzen
begleitet. Wie sie entstehen wird im heutigen Thema des Tages
behandelt.
Es zischt und brodelt, die Erde bebt und plötzlich bricht ein Vulkan
aus. Ständig passiert das irgendwo auf der Welt. Teilweise auf
wirklich beeindruckende sowie auch furchteinflößende Art und Weise
wie beispielsweise am Montag, als der Vulkan Lewotobi Laki-Laki auf
der indonesischen Insel Flores ausbrach und eine 18 km hohe
Aschewolke in den Himmel spuckte.
Vulkanausbrüche begleiten die Menschheit seit jeher. Plinius, ein
antiker Augenzeuge, schildert beispielsweise eine Gas-Aschewolke und
die in ihr stattfindenden Gewitter folgendermaßen: "Eine schaurige
schwarze Wolke, kreuz und quer von feurigen Schlangenlinien
durchzuckt, die sich in lange Flammengarben spalteten, Blitzen
ähnlich, nur größer." Solche Blitze, die denen in Gewittern ähneln,
gibt es häufig bei Vulkanausbrüchen und waren schon mehrmals
Gegenstand von Untersuchungen.
Beispielsweise wurden an der LMU München kleine Vulkanexplosionen im
Labor nachgestellt. Dabei wurde echte Vulkanasche unter hohem Druck
in einem Edelstahlrohr nach oben katapultiert und der nachgestellte
Vulkanausbruch mithilfe einer Hochgeschwindigkeitskammer durch
Plexiglasfenster beobachtet. Dabei wurden selbst bei dieser sehr
kleinen Ascheeruption sogenannte Vulkanblitze festgestellt. Diese
Blitze lassen sich durchaus mit den Blitzen in herkömmlichen
Gewittern vergleichen. Logischerweise ist Hochspannung in beiden
Fällen die Voraussetzung, allerdings sind die physikalischen
Entstehungsbedingungen mitunter sehr unterschiedlich.
Unterschiedliche Mechanismen können zur Aufladung von Asche führen.
Das geschieht durch Wechselwirkung mit Wasser, die Wechselwirkung mit
der Umgebungsatmosphäre bzw. der natürlichen Radioaktivität, die
Ladungstrennung durch fragmentieren der Aschepartikel und die
triboelektrische Aufladung, die durch Reibung zwischen den
Aschepartikeln entsteht. Vor allem die letzten beiden Punkte sind von
größerem Interesse, denn sie sind eng mit der Dynamik von explosiven
Ausbrüchen verknüpft. Bei einem Ausbruch wird nämlich Magma
zerrissen, also fragmentiert und es entstehen feste Partikel, die
unterschiedlich groß sind. Diese werden nun im Schlot des Vulkans
sowie später auch in der Atmosphäre nach oben katapultiert und stoßen
mit hoher Energie zusammen oder fliegen aneinander vorbei. Dabei
kommt es nun zur elektrostatischen Aufladung und Ladungstrennung. Es
entstehen also positiv und negativ geladene Teilchen. In der
Aschewolke kommt es also ähnlich wie in einer Gewitterwolke, wo
ebenfalls Ladungstrennung stattfindet, zum Aufbau einer großen
Spannung. Auf der einen Seite die positiv geladenen Ascheteilchen
weiter oben in der Wolke und die negativ geladenen weiter unten. Wird
die Spannung zu groß, kommt es zur Entladung mit dem Vulkanblitz.
Diese Blitze können mit Messantennen registriert werden.
Besonders relevant ist die Messung solcher Blitze für die Luftfahrt,
denn es lassen sich Rückschlüsse auf die Größe der Aschepartikel
ziehen. Kleinere Aschepartikel halten sich länger in großen Höhen und
können somit die Luftfahrt erheblich beeinflussen: Für die
europäische Luftfahrt hatte der Ausbruch des Eyjafjallajökull auf
Island im März 2010 beispielsweise erhebliche Auswirkungen. Aber auch
aktuell gibt es rund um den Lewotobi Laki-Laki Einschränkungen im
Flugverkehr.
Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 10.07.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst
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Wetter aktuell
Hoch DORLE setzt sich nicht durch
Die Tiefdruckgebiete haben sich gen Nordost- und Osteuropa
verabschiedet und von Westen soll eigentlich Hoch DORLE für
Wetterberuhigung sorgen, aber unser Wetter kommt nicht recht zur
Ruhe.
Nach der Hitze der letzten Woche haben in den vergangenen Tagen
Tiefdruckgebiete und ihre Ausläufer für wechselhaftes und deutlich
kühleres Wetter gesorgt. Nun macht sich das Hochdruckgebiet DORLE auf
den Weg zu uns und könnte eigentlich für ruhiges und zunehmend
sonniges Wetter sorgen, aber so richtig kann sie sich nicht
durchsetzen.
In der Bodenanalyse von heute Früh sieht man, wie sich hoher
Luftdruck in weiten Teilen Deutschlands durchsetzt. Über Nordost- und
Osteuropa hingegen wirbeln Tiefdruckgebiete, die für unbeständiges
und nasses, teils sehr regenreiches Wetter sorgen (vgl. Thema des
Tages vom 08.07.2025).
Aber auch bei uns halten sich heute zahlreiche Wolken und vor allem
in der Osthälfte Deutschlands sowie über der Mitte gibt es immer
wieder Schauer, wenn auch nur leichter Intensität. Am Schauerwetter
ändert sich auch am Donnerstag und Freitag nichts. Lediglich der
Westen und Südwesten bekommen Sonne, Trockenheit und sommerliche
Wärme mit Maxima um 26 Grad. Im Osten und Südosten sind die Wolken
hingegen zahlreicher und es kann neben Schauern sogar einzelne
Gewitter geben. Die Tageshöchstwerte liegen zwar über 20, aber unter
25 Grad. Nach Sommer oder Hochdruckwetter klingt das nicht.
Grund für das wechselhafte Wetter ist ein sogenannter Höhentrog, in
dem sich ein Höhentief abspaltet. Er sorgt heute und in den nächsten
Tagen für Spannung, zumindest in der Osthälfte des Landes.
In den Modellkarten für die Höhe auf 850 Hektopascal (circa 1400
Meter über Meer) und 500 hPa (circa 5500 Meter über Meer) lässt sich
das Höhentief gut erkennen. Es dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn,
was auch erklärt, wieso wir Wind aus überwiegend nördlicher Richtung
haben.
Gut zu erkennen ist auch, dass das Tief anhaltend kühle Luft zu uns
führt. Lediglich im Westen und Südwesten wird es allmählich wärmer
(Temperatur in 850 hPa über 10 Grad). Die kühle Luft trägt dazu bei,
dass die Labilität erhöht und die vertikale Luftbewegung begünstigt
wird. Am Boden erwärmte Luftpakete steigen schneller und höher auf,
kühlen sich dabei ab und die Feuchtigkeit kondensiert. Es entstehen
Wolken, aus denen bei ausreichender Sättigung Niederschlag fällt.
Steigen die Luftpakete weit genug auf, können sich auch Gewitter
bilden. Allerdings ist die Luft am Boden nur mäßig warm, die Pakete
also nicht wie bei hoher Sonneneinstrahlung sehr warm bis heiß. Die
Gewitter treten daher nur lokal und vereinzelt auf und erreichen
keine allzu große Stärke.
Da sich bis zum Wochenende das Höhentief aka der Kaltlufttropfen kaum
von der Stelle bewegt, bleibt uns auch bis zum Wochenende das
unbeständige und zu Schauern neigende Wetter erhalten. Die Luft
erwärmt sich dabei nur langsam. In der Südwesthälfte sind aber zum
Ende der Woche vermehrt sommerliche Höchstwerte wahrscheinlich. Am
Wochenende zieht der Kaltlufttropfen dann über Norddeutschland und
sorgt über der Nordhälfte für verbreitet schauerartigen Regen oder
Schauer sowie vereinzelt auch Gewitter. Der Südwesten bleibt davon
weiterhin verschont.
Dipl.-Met. Jacqueline Kernn
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 09.07.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst
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