Gewitter sind Entladungen
Gewitter sind luftelektrische Entladungen, die durch feuchtwarme Luftmassen entstehen, die sich in der kälteren oberen Atmosphäre aufbauen bzw. auftürmen. Sie bilden sich in Gebieten, in denen höhere Temperaturen herrschen, als in der näheren Umgebung.

Der Donner entsteht durch die plötzliche Ausdehnung der Luft, die durch den extremen Temperaturanstieg bei einem Blitz entsteht. (bei hoher Luftfeuchtigkeit) Die Luft dehnt sich mit mehr als der Schallgeschwindigkeit aus und durchbricht die Schallmauer. Die Druckwelle aus dieser verdichteten Luft erzeugt durch ihre Ausbreitung mit Schallgeschwindigkeit einen lauten Knall.

Eine Bedingung für einen Blitz sind die hohen Vertikalwindgeschwindigkeiten, die nur innerhalb von Gewitterwolken auftreten. Die Verwirbelungen der Aufwinde laden Wassertropfen und Eisteilchen in der Wolke elektrisch auf, wobei Ihre Ladung durch ihre Größe unterschiedlich ist. Eine Entladung tritt in Form eines Blitzes mit einer Stromstärke von mehreren 100.000 Volt und Temperaturen von bis zu 30.000°C auf.
Eine Gewitterwolke kann positiv oder negativ geladen sein. Daher können sich Blitze auch zwischen einzelnen Gewitterwolken bilden - sogenannte Flächenblitze. Sie können sich aber auch zum Boden hin entladen - Wolke-Boden-Blitze. Laut einer Statistik entstehen 80% Flächen- und 20% Wolke-Boden-Blitze. Der bei Gewitter auftretende Blitz erreicht eine Geschwindigkeit von etwa 30.000 - 100.000 km/sek. Die für das Auge kaum wahrnehmbare Vorentladung (Leitblitz) verläuft mit etwa 300 km/sek.

Gewitter werden vorher meist von Windböen, die auch Sturmstärke erreichen können, begleitet. Wärend eines Gewitter treten oft Platzregen oder auch auch Hagelschauer auf. Im Winter sind die Begleiterscheinungen meist Schnee- und Graupelschauer, wobei im Sommer durch höhere Temperaturen häufigere und kräftigere Gewitter auftreten.

Ein Gewitter kann auch unwetterartig ausfallen. Meist spricht man dann von sogenannten Superzellen, in denen sich sehr große Hagelkörner oder auch Tornados bilden können.

Bei der Einzelzelle handelt es sich um eine einzelne Gewitterzelle. Die Lebensdauer beträgt im Durchschnitt 30 - 60 min! Es können Platzregen, leichter Hagel und Windböen Begleiterscheinungen sein. Diese Gewitter sind meist schwach!

Wenn eine Elnzelzelle relativ viel labile Energie enthält, aber trotzdessen sehr geringe Windschehrungen vorhanden sind, tritt diese Sonderform namens Impulsgewitter auf. Sie sind eher selten, weil aus diesen Vorraussetzungen meisten die Multizellengewitter entstehen. Anders als bei Einzel- oder Multizellen fallen Impulsgewitter kräftiger aus und können Hagel, kräftige Fallwinde (Downbursts) und Böen bis Orkanstärke mit sich führen. Sogar schwache Tornados sind möglich. Bogenförmiges Gewitter:

Gewitter, das durch kräftige Downbursts zu einem Bogen geblasen wird. Durch die schnelle Verlagerung an der Spitze des Bogens, sowie auch im Nordteil, kann eine zyklische Rotation erzeugt werden, wodurch auch Tornados entstehen können. Zudem erzeugt diese Art von Gewittern zerstörerische Downbursts mit bis zu 160km/h.

Diese Gewitter haben wie der Name schon sagt die Form eines V, während die extremsten Wetterphänomene an dessen Spitze auftreten. Sie wandern kaum, manchmal sogar rückwärts und erzeugen daraus resultierend oftmals Überschwemmungen. Dies wird bedingt durch neue Zellen, die von der Böenfront hinter dem Gewitter rückwärts-verlagernt erzeugt werden. Dies tritt oftmals bei Superzellen auf.

Als Eruptionsgewitter bezeichnet man Gewitter, die auf den Ausbruch eines Vulkans zurückzuführen sind. Dabei reiben staubfeine Ascheteilchen in der Eruptionssäule an einander und laden sich dabei statisch auf. Die Niederschläge fallen bei diesen Gewittern sehr heftig aus, da durch die Blitze und dem Ausbruch sehr viel Wasserdampf entsteht. Gefährlich ist dabei die Verbindung der Wassertröpfchen mit den Aschepatikeln, wodurch am Boden Schlammströme entstehen können.

Gewitter, bei dem sich Phasen der Aktivität mit Phasen des Abschwächens abwechseln.

Von Sprites (Kobolde, Wichte) spricht man in der Meteorologie von Blitzen, die oberhalb einer Gewitterwolke aus der Wolkendecke heraus bis zu einer Höhe von 100km nach oben ausschlagen. Dabei haben sie meist die Form einer Stichflamme oder einem Atompilz.

Eine Multizelle besteht aus mehreren Einzelzellen. Diese treten entweder in Gruppen auf, oder ordnen sich entlang einer Linie an. Jedoch liegen diese einzelen Zellen meist relativ nah beieinander und können somit miteinander interagieren. Der Aufwind in einer Multizelle lässt eine neue Gewitterzelle entstehen. Jede einzelne Zelle kann sich jedoch unterschiedlich stark entwickeln und somit auch individuelle Begleiterscheinungen mit sich führen. Die Lebensdauer dieser Zellen sind nicht länger als bei Einzelzellengewittern. Jedoch kann dieses komplexe System wesentlich länger als 60 Minuten existieren.

Gewitterzellen können sich linienförmig anordnen und mehrere 100 km lang werden. An der Vorderseite von Multizellen-Linien treten meist kräftige Sturmwinde und Hagel auf, weswegen man diese auch als Böenlinien (SquallLines) bezeichnet. Die Böen sorgen dafür, das alten Gewitterzellen durch neue ersetzt werden. Dies geschieht, wenn sich kühlere, schwerere Luft unter den Gewitterzellen vor die Böenlinie schiebt. Dadurch wird die feuchtwarme Luft, die einem Gewitter Leben einhaucht, nach oben gehoben und lässt eine neue Zelle entstehen. Dieser Zyklus hält solang an, wie die Luft feucht und instabil geschichtet ist. Oftmals sind Squallines vor Kaltfronten anzutreffen. Vor allem am oberen und unteren Ende der Squalline sind auch Superzellen und damit Tornados möglich.

Vom Begriff Derecho spricht man, wenn:

Hagelkörner entstehen ausschliesslich in Gewitterwolken, da dort starke Aufwinde in Höhen von bis zu 12.000m und mehrherrschen. Die Zone, in der Hagel entsteht, ist meist nur wenige Kilometer breit. Sie liegt im Bereich des Aufwindschlotes und ist dort am intensivsten. Es kann auch nur zu Hagelschlag innerhalb einer Gewitterwolke kommen, nicht aber zwingend bei jedem Gewitter. Kleine Regentropfen werden durch Aufwinde in große Höhen hinauf getragen. In diesen extremen Höhen herrschen beispielsweise bei Superzellen bis zu -80°C. Dort gefrieren diese zu kleinen Eiskörnern, welche meist nur ein paar Millimeter groß sind. Da jedoch ab einer Höhe von ungefähr 12.000m nur noch geringe Aufwinde auftreten, fallen die kleinen Hagelkörner zu Boden. Währendessen frieren an den Körnern in tieferen Wolkenschichten weitere Regentropfen an und wachsen dadurch stetig an. Die Körner fallen wieder in den unteren Bereich der Gewitterwolke, in dem wieder kräftigere Aufwinde herrschen. Dies hat zur Folge, dass der Vorgang wiede rholt wird und die Körner wieder nach oben getragen werden. Dabei wachsen sie immer weiter und können bereits Zentimetergrösse erreichen. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis der Aufwind im unteren Teil der Wolke nicht mehr ausreicht, um die Hagelkörner wieder nach oben transportieren oder halten zu können. Kleinere Hagelkörner, die durch eher schwächeren Aufwind entstanden sind, tauen auf dem Weg zum Boden meist auf und kommen als dicke Regentropfen an. Sollte jedoch bei extremen Gewitter ein starkter Aufwind bis Orkanstärke auftreten, können die Körner sogar Fussballgrösse erreichen. Auf dem Weg zum Erdboden tauen Hagelkörner jedoch und schrumpfen meist um die Hälfte zusammen. Diese können dennoch mit Tennisballgrösse den Boden erreichen und extremen Schaden anrichten. Ein Gewitter, bei dem womöglich Hagel auftreten kann ist daran zu erkennen, dass diese Front oft tiefziehend und dunkel bis schwarz oder gelblich/grau ist.

Graupel ist im Gegensatz zu Hagelkörnern um einiges kleiner und auch ihre Entstehung ist anders. Beim Graupel werden Schneekristalle durch angefrohrende Wassertröpfchen zu kleinen Körnchen mit bis zu 5 mm im Durchmesser. Bei unter 1 mm spricht man von Griesel. Im Gegensatz zum Hagelkorn, dessen Dichte um einiges höher ist, fallen Graupelkörner ehr langsam zu Boden und richten daher kaum Schaden an. Die Oberfläche eines Graupelkörnchen ist durch ihre Entstehung angeraut und daher in der Masse geringer. Zudem tritt Graupel hauptsächlich im Winter bei 0°C auf, da unter diesen Bedingungen die Fakten der Entstehung von Graupel gegeben sind.

Kaltluftmassen legen sich durch hohe Zuggeschwindigkeit über die Warmluftmassen, obwohl kalte Luft schwerer ist als warme. Hierbei wird die Warmluft verdrängt und durch die unterschiedlichen Luftmassen verwirbeln diese miteinander. Dardurch können extrem große Gewitterzellen entstehenen, so genannte Superzellen, welche dabei einen Durchmesser von bis zu 30km und eine vertikale Ausdehnung bis zu 20km besitzen können.
In den oberen, trockenen kalten Luftschichten einer Gewitterwolke herrscht eine weitaus höhere Windgeschwindigkeit und eine andere Windrichtung als in den unteren, feuchtwarmen Luftschichten, was als Windscherung bezeichnet wird. Durch diesen Vorgang fängt die Luft horizontal zu rotieren an. Dieser Effekt ist mit dem Beispiel eines herabrollenden Stiftes auf einem schräg stehenden Tisch vergleichbar. Die nach oben strebende feuchtwarme Luft im unteren Bereich (Aufwindbereich) der Gewitterwolke kippt nun von der horizontalen in die vertikale Rotation. Nun spricht man von einer Superzelle.
Eine Superzelle zieht oft mit rascher Geschwindigkeit dahin und dreht sich dabei nun wie ein riesiger Kreisel. Die Tornados selbst, welche je nach Stärke 50 - 1500 Meter im Durchmesser betragen können, sinken dabei wie ein Rüssel aus dem Sockel (Wallcloud) der Superzelle zu Boden. Im Abwindbereich einer Superzelle gibt es oft schweren Sturm (Downburst), großkörnigen Hagelschlag und Starkregen.
Zieht eine Superzelle durch ein aufgeheiztes Gebiet, kann sie sehr lange überleben, da der rotierende Aufwindbereich laufend feuchtwarme Luft aus der Umgebung ansaugt und so kontinuierlich für Kondensation und Wolkenneubildung sorgt. Vorwiegend entstehen Superzellen am späten Nachmittag oder frühen Abend, da zu dieser Zeit die Sonneneinstrahlung die unteren Luftschichten aufheizt.
Die Stärke eines Tornados bestimmt man anhand der Windgeschwindigkeit und welchen Schaden er damit anrichten kann. Dies entnimmt man der so genannten Fujita-Scala.

Die Fujita-Skala reicht normalerweise weit über den F5 Bereich hinaus, jedoch wurde noch nie ein höherer Wert von Windgeschwinigkeiten gemessen. Der stärkste je gemessene Wert in einem Tornado wurde am 03. Mai 1999 bei der Kleinstadt Bridge Creek von einem mobilen Doppler-Radar aufgezeichnet.(ca. 40 km südwestlich von Oklahoma City). Der Tornado war 1,6 km breit und hatte eine Windgeschwindigkeit von 496 km/h ( ± 33 km/h = 511 km/h ). Dieser Wert befindet sich sogar laut Fujita-Skala an der Obergrenze der Kategorie F5. Ignoriert man die Fehlergrenze, erreichte dieser Tornado sogar die Stärke F6!

Dies tritt vor allem bei Superzellen auf. Es ist eine abgeplattete, "Biberschwanz"-ähnliche Wolke, die oftmals als Verlängerung der Downbursts:

Als Downbursts bezeichnet man die zerstörerischen Winde, die von einer Superzelle, einem bogenförmigen Gewitter, Squallines oder auch einfachen Gewittern ausgehen können. Es handelt sich um das Abwindfeld eines Gewitters. Downbursts können ohne verbundenem Niederschlag, oder oft ebenso in Verbindung mit Starkregen oder Hagel auftreten. Weiterhin unterscheidet man zwischen "Makrobursts" (Wirkungsbreite über 4 km und "Mikrobursts" (Wirkungsbreite unter 4 km).