Mit der globalen Erwärmung wächst auch das Risiko für schwere Unwetter. Am Institute of Science and Technology (ISTA) in Klosterneuburg-Gugging (Bezirk Tulln) erforscht die Physikerin Andrea Stöllner die Entstehung von Blitzen und die zunehmende Energie in der Atmosphäre. Es ist bekannt, dass durch den Klimawandel mehr Energie und Wasserdampf in der Atmosphäre vorhanden sind – ein wichtiger Faktor für die Bildung von Gewittern. Doch viele Prozesse hinter der Blitzentstehung sind nach wie vor wenig verstanden.
Stöllner hat ihr eigenes „Blitzlabor“ aufgebaut, wo sie mithilfe von zwei Lasern und einer faustgroßen Metallkammer versucht, die Bedingungen in Gewitterwolken nachzustellen. „Wir wissen nicht genau, warum und wie Teilchen bei Kontakt Ladung austauschen und solche großen Mengen an Ladung aufbauen können, dass daraus ein Blitz entsteht“, erklärt Stöllner. In ihrer Forschung hält sie Glasteilchen mittels Laser in der Schwebe, um zu beobachten, wie sich Ladungen aufbauen, ohne dass das Teilchen mit anderen Objekten in Berührung kommt.
In der Natur entstehen die elektrischen Ladungen vor allem durch die Reibung von Graupel- und Eiskristallen in Gewitterwolken. Während sich Eiskristalle meist positiv aufladen, nimmt der schwerere Graupel eine negative Ladung an und fällt nach unten. Die Spannung zwischen der oberen positiven und unteren negativen Ladung entlädt sich schließlich als Blitz.
Auswirkungen des Klimawandels auf Gewitter und Unwetter
Mit zunehmender Erderwärmung verdunstet immer mehr Wasser von den Ozeanen, das sich in der Atmosphäre ansammelt. „Wir haben dann viel Wasser und viel Energie in der Atmosphäre“, erläutert Stöllner. Diese feuchten Luftmassen treffen auf heiße Oberflächen und führen zu starkem Aufsteigen warmer Luft, die oben abkühlt und kondensiert, wodurch Wolken entstehen. Treffen die aufgestiegenen feuchten Luftmassen auf kältere Luftschichten, entsteht Gewitterpotenzial, und schließlich entlädt sich die aufgestaute Energie in Form von Blitz und Donner.
Konsequenzen für die Zukunft
Das größere Wasserdampfvolumen in der Atmosphäre lässt Gewitter nicht nur häufiger auftreten, sondern macht sie auch regenintensiver. Diese Entwicklung hat dazu geführt, dass örtlich mehr Niederschläge fallen und dadurch Überschwemmungen begünstigt werden. So kam es in diesem Sommer in Hollabrunn zu extremen Überschwemmungen – ein Ereignis, das durch solche klimatischen Veränderungen begünstigt wird.
