Forschung über Entstehung der Blitze
Blitze entstehen durch das Aufeinandertreffen feinster Wassertropfen, welche sich zu grösseren Regentropfen zusammenballen - heisst es in einer neuen Theorie.
In der sogenannten Tropfen-Koaleszenz-Theorie wird angenommen, dass sich Blitz Ladungen durch die Dissoziation von Wasser bei Wärme und Sonnenstrahlung bilden. Die leichteren Wasserstoff-Ionen steigen auf, die schwereren Hydroxid-Ionen sinken tendenziell nach unten.
Wie kürzlich nachgewiesen wurde, reagieren Wasserstoff-Ionen nicht sofort mit Wassermolekülen, sondern können durch Zusammenstösse mit Stickstoff und Sauerstoff weit grössere Wegstrecken als in Wasser zurücklegen. Andere Ionenpaare kämen theoretisch auch in Betracht, konnten aber in der Praxis nicht nachgewiesen werden.
Unterschiedliche Theorien
Die drei bisher vorherrschenden Theorien zur Blitzentstehung widersprechen nicht nur sich, sondern grundsätzlichen physikalischen Gesetzen.
So widersprechen die Theorie der Reibung von Eiskörnern sowie die Theorie der gefrierenden Wassertropfen der Tatsache, dass Gewitter an warmen Tagen häufiger auftreten als an kalten. Die Theorie der Ladungsverteilung in Wassertropfen kann eine grössere Ladungstrennung ohne sofortige Entladung nicht erklären.
Es wird eine neue Theorie zur Entstehung von Blitzen in der Atmosphäre vorgestellt. Wasser wird bei höherer Temperatur bevorzugt dissoziiert.
Wasserstoffionen steigen aufgrund ihrer kleinen Masse in die obere Troposphäre auf. Dort lagern sie sich an feine Wassertropfen an. Die feinen Wassertropfen verbinden sich zu grösseren, wodurch die angelagerte elektrische Ladung zusammengedrängt wird.
Schliesslich ist die Ladungsdichte auf der Tropfenoberfläche zu gross, sodass die Durchbruchfeldstärke
in Luft überschritten wird. Der Blitz pflanzt sich durch Beschleunigung der elektrisch geladenen Teilchen im elektrischen Feld fort.
Tropfen-Koaleszenz-Theorie gewagt
Auch wenn die Tropfen-Koaleszenz-Theorie gewagt ist, hält sie einer genaueren Überprüfung mindestens so gut stand wie die derzeit vorherrschenden Erklärungen. Denn es steht fest, dass bei den bisher gängigen Theorien aus physikalischen Gründen einiges nicht stimmen kann.
Über die Romantik eines erfrischenden Sommergewitters ist dabei nichts gesagt. Geniessen Sie Blitz und Donner einfach so oder sinnieren Sie über die Kräfte der Natur!
Auskünfte: Dr. Daniel S. Christen (Gesundheit-Sicherheit-Umweltschutz) daniel.christen@eco-swiss.ch
