Blitze in Technik und Wissenschaft

Die zwischen Wolken und Erde (Wolke und Wolke) angestaute elektrische Ladung (und damit elektrische Spannung) ist bestrebt, sich wieder auszugleichen. Da die Luft zwischen den Ladungen als Isolator wirkt und zum Ausgleich (direkte Entladung) ca. 1 kV Spannung pro cm Luft benötigt werden ist es gar nicht so einfach, die Entstehung von Blitzen über einige 1000 m zu erklären. Die verschiedensten Modelle gehen von Teilstadien aus. Gemeinsam ist ihnen, dass immer nur Teilstrecken überbrückt werden. Durch Feldunregelmässigkeiten, thermische Einflüsse, Druckunterschiede etc. ist so auch der Zick-Zack-Verlauf eines Blitzes zu erklären.
 

Quellfeldhypothese:

Unterhalb einer negativ aufgeladenen Wolkenunterseite befindet sich eine Wolkenzone mit positiv geladenen Regentropfen. Durch Annäherung der beiden Wolkenteile kommt es zur Ausbildung von positiven Streamern (a; siehe Abbildung unten), die auf den negativ geladenen Wolkenteil zuwachsen. Die Streamer bilden einen Konus, der die Ladungsverhältnisse derart beeinflusst, dass sich immer weitere Streamer bilden. Die negative Ladung wandert langsam nach unten. Es bildet sich eine neutrale Zone innerhalb des Konuses, der immer weiter nach unten wächst und jetzt an seiner Unterseite eine starke negative Ladung trägt. Der so entstandene Schlauch wird Pilot Leader oder Stepped Leader genannt (b - c). Erreicht er Bodennähe, bilden sich vom Boden aus positive Aufwärtsstreamer die sich mit dem Pilot Leader verbinden (d). Es kommt zu einem Ladungsfluss durch einen hochleitenden, nach oben wachsenden Kanal (Arc Channel). Diese Hauptentladung ist als greller Blitz erkennbar (e). Wenn der Arc Channel die vormals negative Wolkenunterseite (Konus) erreicht, bilden sich positive Streamer bis zur nächsthöher gelegenen negativen Ladung. Die positiven Streamer treffen auf diese Ladung womit der Stepped Leaderkanal mangels Feldstärke nicht mehr hochleitend, sondern nur mehr vorionisiert ist. Die negativen Ladungen stauen sich solange, bis sich die Feldstärke wieder erhöht und eine weitere Entladung (Dart Leader) erfolgt.
 
 

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                                                                                                                                        by Gregor Krzenciesa