Im Jahr 2020 kam es insgesamt zu 416 bedeutenden Naturkatastrophen. Auch, wenn Europa bzw. Der DACH-Raum weniger stark von den Naturkatastrophen betroffen ist, ist es wichtig und interessant zu wissen, wie eigentlich solche Gewalten der Natur entstehen und was genau sie auslösen.
Also, wie entstehen eigentlich Gewitter, Tornados und Erdbeben?
Inhaltsverzeichnis
Wie entsteht ein Gewitter?
Ein Gewitter bildet sich, sobald starke Sonneneinstrahlungen das Wasser verdunsten lässt. Dabei steigt eine riesige Menge an feuchtwarmer Luft nach oben. Aufgrund des Antriebes der warmen Luft werden die Wassertropfen in der Wolke weiter nach oben gewirbelt. Diese Tropfen reiben sich im Anschluss daran aneinander und laden sich dadurch elektrisch auf.
Durch die Reibung entsteht ein elektrisches Feld innerhalb der Wolke, wobei die eine Seite positiv geladen ist und die andere Seite eine negative Ladung aufweist.
Aufgrund des elektrischen Feldes baut sich nun eine große Spannung auf, die sich in Form eines Blitzes wieder entlädt. Diese Spannung kann bis zu 100 Millionen Volt groß sein. Gleichzeitig fließt dort ein elektrischer Strom. Der Strom im Blitz kann dabei teilweise bis zu 100.000 Ampere oder mehr betragen.
Aufgrund der starken Hitze dehnt sich die Luft um den Blitz aus, was wiederum mit einem gewaltigen Knall (der Donner) ausgedrückt wird. Obwohl der Blitz und Donner zur gleichen Zeit auftreten, nimmt ihr sicherlich zuerst den Blitz wahr. Dies liegt daran, dass Licht deutlich schneller als Schall ist. Somit sehen wir zuerst den Blitz und erst danach den Donner.
Wie weit ist der Donner entfernt?
Als Kinder habt ihr sicherlich davon gehört, dass ihr die Entfernung des Gewitters selbst bestimmen könnt. Die Entfernung des Gewitters könnt ihr mit einer einfachen Formel berechnen: Dazu nimmt ihr die Sekunden, die zwischen den Momenten, wo ihr einen Blitz wahrnimmt, und, wo ihr den Donner hört, vergehen und multipliziert die Zahl mit 340.
Entfernung des Gewitters berechnen:
Bei einem starken Gewitter könnt ihr draußen einen hellen Blitz wahrnehmen. Beginnt direkt danach zu zählen, bis ihr den lauten Knall des Gewitters hören könnt. In diesem Fall nimmt ihr den Knall des Donners nach circa. Sechs Sekunden wahr.
Multipliziert im nächsten Schritt die Zahl ,,sechs“ mit 340 Metern. Dies sind 2040 Meter. In diesem Fall ist das Gewitter also 2040 Meter bzw. 2.04 Kilometer von euch entfernt.
Diese Formel funktioniert optimal, da der Donner erst nach dem Einschlag des Blitzes auftritt. Während sich Licht mit einer konstanten Geschwindigkeit von 299.792.458 Metern pro Sekunde bzw. 300.000 Kilometer pro Sekunde ausbreitet, hat Schall eine Geschwindigkeit von lediglich 340 Metern pro Sekunde.
Wer dabei Angst vor einem Blitzeinschlag oder Gewitter hat, kann sich das nächste Mal die Formel wieder herholen und so die Entfernung des Gewitters bestimmen.
Wie kommt es zu einem Tornado?
Tornados gehören zu den gefährlichsten Naturgewalten und richten fatale Zerstörungen an. Dabei liegt die am höchsten gemessene Wirbelgeschwindigkeit eines Tornados bei 510 Kilometern pro Stunde.
Die sogenannten Wirbelstürme entstehen meistens, wenn sich sehr nahe am Boden extrem feuchtwarme Luft und trockenkalte Luft in der Höhe übereinander schichten.
Dies löst enorme Luftmassenumwälzungen aus. Dabei steigt die feuchtwarme Luft auf, während die schwere trockenkalte Luft wieder absteigt. Dadurch entsteht in der Regel erstmal ein heftiges Gewitter. Wenn zusätzlich dazu noch am Boden andere Windgeschwindigkeiten und auch Windrichtungen herrschen als in der Höhe, kann sich ein Tornado relativ schnell bilden.
Das Gewitter, welches eine Windscherung mit einem rotierenden Aufwind aufweist, wird in der Fachsprache auch Superzelle genannt. Aufgrund des starken Aufwindes kann die Luft immer stärker in das Innere des Schlauchs geströmt werden. Die Aufwinde erreichen dadurch heftige Geschwindigkeiten.
Aus diesem Grund wird gleichzeitig die rotierende Luftsäule in die Länge gestreckt, sodass es zu dem sogenannten Pirouetteneffekt führt: Sobald immer mehr Masse zu der Drehachse geführt wird, wird umso stärker die Drehgeschwindigkeit erhöht. Diesen Effekt könnt ihr auch bei einer Eisläuferin beobachten, die ihre Arme an sich zieht und sich dadurch schneller dreht.
Wie entsteht ein Erdbeben?
Erdbeben gehören, wie Tornados oder sogenannte Wirbelströme, zu den gefährlichsten Naturgewalten bzw. Katastrophen der Welt. Dabei kommt es am meisten in der Westküste Nord- und Südamerikas sowie Indonesien oder Japan zu Fällen von Erdbeben. In Deutschland kommt es tatsächlich auch zu kleinen Beben, jedoch liegen die meistens in einem äußerst schwachen Bereich.
Unsere Erde besteht aus festen Gestein, die auch tektonische Platten genannt werden. Die äußere Schicht der Erde besteht dabei aus sogenannten Krustenplatten, Lithosphärenplatten sowie kleinen Krustenbruchstücken. Dies ist wichtig zu wissen, da die Ursache eines Erdbebens in der Regel sehr eng von der Plattentektonik der Erde abhängt. Jedes Jahr bewegen sich die Gesteine wenige Zentimeter, entweder auseinander, aufeinander zu oder aneinander vorbei. Wenn zwei Platten aufeinandertreffen oder der Druck durch die Reibung der Platten zu groß wird, kann es zu gewaltigen Spannungen kommen. Wenn dieser gewaltige Druck zu hoch wird, entladen sich die Platten mit einem Ruck, sodass die Erde bebt.
Übrigens: Erdbeben, welche unter dem Meeresboden entstehen, lösen Tsunamis aus.
