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Nadeln statt Plasmaleiter

Radioteleskop zeigt detaillierte Strukturen eines Blitzes

Wissenschaftler haben den Grund entdeckt, wieso Gewitterwolken oft mehrfach hintereinander Blitze abgeben. Die dafür verantwortlichen Nadelstrukturen sorgen dafür, dass die Wolken nachdem ein Blitz abgegeben wurde erneut elektrisch aufgeladen werden. Derzeit sterben etwa 24.000 Menschen jährlich an Blitzen. Die neuen Erkenntnisse könnte diese Zahl deutlich reduzieren, da sie die Basis für genauere Vorhersagen von Blitzeinschlägen bilden.

Erlangen (Deutschland). Ein internationales Team aus Wissenschaftler hat im Fachjournal Nature eine Studie veröffentlicht, die detailliert die Strukturen in Gewitterwolken beschreibt. Laut den Wissenschaftlern zeigen ihre Messungen den Grund, wieso Gewitterwolken häufig mehrfach hintereinander Blitze abgeben. Anna Nelles, von der Universität Nürnberg-Erlangen und dem Hamburger Forschungszentrum Desy erklärte der Deutschen Presse Agentur, dass „es eine so genaue Messung eines einzelnen Blitzes zuvor noch nicht gab.“

Genutzt wurde dafür das europäische Radioteleskop LOFAR (Low Frequency Array), dessen mehrere tausend einzelnen Antennen, die auf mehrere Länder verteilt sind zusammen ein riesiges virtuelles Teleskop ergeben. Normalerweise wird das von den Forschern genutzte LOFAR-Radioteleskop nur für astronomische Beobachtungen genutzt. Die Wissenschaftler konnten so in das innere von Gewitterwolken blicken und sogar dreidimensionale Aufnahmen von Blitzen anfertigen.

Bisherige Annahmen widerlegt

Die neuentdeckten Strukturen in den Blitzen werden in der Studie als Nadeln beschrieben, die die abgegebene elektrische Ladung speichern können und so die Wolken für wieder aufladen, was dafür sorgt, dass nach kurzer Zeit weitere Blitze folgen können. Brian Hare von der niederländischen Universität Groningen erklärte, dass „die Nadeln 100 Meter lang sind und einen Durchmesser von weniger als fünf Metern haben.“

Die Ergebnisse der Studie widerlegen die bisherigen Annahmen der Wissenschaft, die davon ausgegangen ist, dass die elektrische Ladung innerhalb von Blitzen mithilfe von Plasmakanälen zwischen den einzelnen Wolken transportiert wird. Stattdessen wird die Restladung in den neu entdeckten Nadelstrukturen gespeichert und von dort in die Wolke zurückgeleitet.

Genauere Vorhersagen

Verursacht werden Blitze, wenn sich Teile von Cumulonimbus-Wolken aufgrund starken Windes gegeneinander aufladen. Der daraus resultierende Spannungsunterschied zwischen negativ und positiv aufgeladenen Wolken sorgt dann dafür, dass die Ladung plötzlich in Form eines Blitzes abgegeben wird. Derzeit werden laut Nelles „Blitze trotz ihres häufigen Auftretens noch nicht vollständig verstanden.“

Die Autoren der Studie erhoffen sich, dass das bessere Verständnis von Gewitterwolken und Blitzen langfristig dafür sorgt, dass genauere Vorhersagen ihres Auftretens möglich werden. Aktuell sterben etwa 24.000 Menschen weltweit pro Jahr durch Blitze. Genauere Vorhersagen und Frühwarnungen könnten diese Zahl deutlich reduzieren.

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