Von Blitz, Donner und dem Warnprozess beim DWD

Zwar gab es schon einzelne gewittrige Erscheinungen in den
vergangenen Wochen, aber die Gewittersaison fängt erst an. Zeit, um
sich die Entstehung von Blitz und Donner und den generellen
Warnprozess beim DWD anzusehen.

Grundsätzlich werden Warnungen beim Deutschen Wetterdienst durch
einen mehrstufigen Prozess erstellt. Dabei ist es egal, welchen
Warnparameter man betrachtet, es gilt für Schneefall genauso wie für
Wind oder Gewitter. Lediglich die Vorwarnzeit, die sich aus der Zeit
zwischen der Ausgabe der Wetterwarnung und dem tatsächlichen
Eintreffen des Ereignisses ergibt, unterscheidet sich. Bei
großräumigen Ereignissen, zum Beispiel in Verbindung mit einer Front
oder der sich ändernden Großwetterlage, liegen meist mehrere Stunden
zwischen dem Erhalt einer Warnung und dem Warnereignis selbst. Bei
kleinräumigen Ereignissen, wie zum Beispiel Gewittern, beträgt die
Vorwarnzeit manchmal nur wenige Minuten bis zu einer Stunde. Ursache
hierfür sind Unwägbarkeiten in der Natur und Abweichungen zur
berechneten Vorhersage. Doch wie sieht der Warnprozess genau aus?

Stufe 1 und 2 des Warnprozesses liegen mehrere Tage vor einer
möglichen Warnlage. Mithilfe probabilistischer Ensemble-Verfahren und
dem Output der deterministischen Modelle wird ein erster Hinweis in
der Wochenvorhersage Wettergefahren (https://www.dwd.de/DE/wetter/warnungen_aktuell/wochenvorhersage/woch
envorhersage_node.html) erstellt. Zwei Tage vor einem möglichen
Warnereignis, also im meteorologischen Kurzfristzeitraum, folgt Stufe
3. Nun stehen fein aufgelöste Lokalmodelle zur Verfügung. Sie liefern
oft die notwendigen Details zur Eingrenzung des Warngebietes und
nicht selten den wirklichen Input für die Ausprägung einer zu
erwartenden Warnlage. Gerade bei Gewitterlagen geben die zeitnäheren
Lokalmodelle einen realistischeren Eindruck über die voraussichtliche
Intensität und die am ehesten betroffene Region.

In Stufe 4, ca. 24 Stunden vor einem Ereignis, führen eine erneute
Modell- und Ensembleanalyse sowie bei großräumigen Ereignissen auch
eine Sichtung der Punktprognosen aus dem MOS (Model Output
Statistics) im Falle eines Unwetterereignisses zu einer
Vorabinformation. Diese beinhaltet neben dem Gefährdungspotenzial
auch eine Eingrenzung der Region und des Zeitraums. Die letzte Stufe
5 setzt 6 bis 12 Stunden vor einem Ereignis ein. Jetzt fließt auch
das aktuelle Wetter in Form von Messwerten, Radar-, Blitz- und
Satellitendaten sowie von analysierten Wetterfronten in die zu
konkretisierende und herauszugebende Wetter- oder Unwetterwarnung mit
ein. Nach Ausgabe einer Warnung wird diese laufend überwacht und
gegebenenfalls angepasst.

Eine Warnung vor Gewittern kann meist nur sehr kurzfristig erfolgen.
Sind großräumig schwere Gewitter wahrscheinlich, wird mittels
Vorabinformation auf das Potenzial und die möglichen Auswirkungen
hingewiesen. Mögliche Gefahren von Gewittern sind neben Starkregen
und Böen bis hin zu Orkanstärke auch Blitzschlag. Doch wie entstehen
Blitze?

In Cumulonimbus-Wolken werden durch starke vertikale Luftbewegungen
große Mengen von Wassertröpfchen und Eiskristallen in große Höhen
befördert. Dabei entstehen durch Ladungstrennung elektrische
Spannungen. Diese Spannungen entladen sich innerhalb der Wolken
zwischen unterschiedlich geladenen Wolkenbereichen als "Wolkenblitze"
mit Gesamtlängen von bis zu 100 km, oder als "Erdblitze" zwischen
Wolke und Erdoberfläche, dabei bevorzugt in Richtung exponierter und
aufragender Gegenstände, die entsprechend gegenteilig zur Wolke
geladen sind. In Deutschland ist der Juli der gewitterreichste Monat.
In ihm treten, zumindest der Statistik nach, auch die meisten Blitze
auf.

Ein Blitz erwärmt die Luft auf bis zu 30.000 °C. Dabei dehnt sie sich
so schnell aus, dass die Schallgeschwindigkeit überschritten und die
sogenannte Schallmauer durchbrochen wird - es donnert. Blitz und
Donner treten also zeitgleich auf, obwohl sie von uns meist zu
verschiedenen Zeiten wahrgenommen werden. Grund hierfür ist die
unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht und Schall.
Licht breitet sich mit etwa 300.000.000 m pro Sekunde aus, Schall
"nur" mit 330 m pro Sekunde. Den Blitz sehen wir daher meist viel
eher, als dass wir den Donner hören. Aus dieser
Geschwindigkeitsbeziehung leitet sich auch die Faustformel für die
Entfernung eines Gewitters vom Standpunkt des Beobachters ab. Zählt
man die Sekunden zwischen Blitz und Donner und teilt diese durch 3,
so erhält man die ungefähre Entfernung des Gewitters in Kilometer.


Dipl.-Met. Jacqueline Kernn
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 26.04.2020

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