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Wetterphänomene

Dienstag, 30. August 2011, 17:30 Uhr, Aktualisiert 23.12.2011, 13:31 Uhr

Warum schlagen Blitze so häufig in Kräne ein? Wie entsteht ein Regenbogen? Wie schwer ist eigentlich eine Wolke? Die Meteorologin Christine Jutz gibt in der «Einstein»-Serie Wetterphänomene Antworten auf die häufigsten Wetter-Fragen.

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Warum ist es so schwierig, das Wetter vorher zu sagen?

Nicht alle Fragen können in den «Einstein»-Sendungen beantwortet werden. Hier weitere Antworten der Meteorologin Christine Jutz:

Frage von: Christian Berner, Sursee & Romano Simeon, Wittenbach
Warum wird es in der Höhe kälter, wenn man doch der Sonne immer näher kommt?
Christine Jutz: "Die Sonnenstrahlen erwärmen die Luft nicht direkt. Die Sonnenstrahlen erwärmen den Boden und der Boden gibt anschliessend die Wärme an die Luft ab. Das heisst, die Luft wird von unten erwärmt. Die Distanz von der Erde zur Sonne ist mit durchschnittlich 150 Millionen Kilometern so gross, dass die 4000 Meter zwischen dem Flachland und den Alpengipfeln vernachlässigbar sind. Warme Luft steigt tatsächlich auf. Die Luft steigt aber nicht flächendeckend wie ein schwebender Teppich auf, sondern eher wie ein Luftballon. Das heisst in gewissen Regionen steigt eine warme Luftblase auf, in anderen Regionen sinkt dafür ein kälteres Luftpaket wieder ab."

Frage von: Olga Anabel Steiner, Zürich
Wie schnell werden Regentropfen?
Christine Jutz: "Die Fallgeschwindigkeit eines Tropfens hängt von dessen Grösse ab.Die Fallgeschwindigkeit eines Tropfens in Metern pro Sekunde (m/s) ist gleich dem doppelten Tropfendurchmesser in Millimetern. Bei einem Wolkenbruch prasseln vier Millimeter große Tröpfchen mit einer Geschwindigkeit von 8 m/s (= 29 km/h) auf die Erde. Das hohe Tempo erklärt, warum die einzelnen Tröpfchen als endlose Aneinanderreihung von Fäden wahrgenommen werden. Beim so genannten Landregen sind die Tropfen 0,5 bis 3 Millimeter groß. Dementsprechend länger dauert auch ihr Weg zur Erde. Sie treffen mit einer Geschwindigkeit von 1 - 6 m/s auf dem Boden auf. Zwei Millimeter große Tropfen werden somit knapp 14 Stundenkilometer schnell."

Frage von: Heinz Ritter, Wangen
Hat die Luftfeuchtikeit einen Einfluss auf den Luftdruck?
Christine Jutz: "Absolut! Der Luftdruck beschreibt die Gewichtskraft einer Luftsäule, die auf einen Punkt wirkt, beispielsweise auf eine Wetterstation am Boden. Feuchte Luft ist leichter als trockene Luft. Entsprechend ist auch die Gewichtskraft einer Luftsäule mit feuchter Luft kleiner, als die Gewichtskraft einer Luftsäule mit trockener Luft."

Frage von: Claudia Ruf, Oberhasli
Wo Endet der Regenbogen? Am Boden oder noch oberhalb?
Christine Jutz: "Der Regenbogen endet eigentlich am Boden. Damit es einen Regenbogen gibt, braucht es einerseits Regen (oder Wassertröpfchen in der Luft) und Sonnenstrahlen. Fehlt eines dieser Elemente, ist es also zum Beispiel irgendwo schattig, dann können Teile des Regenbogens verschwinden."

Frage von: Felipe Antolinez, Zürich
Wie gut sind modernste Wetterprognosen für den Nächsten Tag im Vergleich zur einfachsten aller Prognosen: "Das Wetter von Morgen ist etwa so gut wie das Wetter von heute."?
Christine Jutz: "Die Erfolgsquote der Wetterprognosen für den nächsten Tag liegt je nach Wetterlage bei rund 85 bis 90 Prozent. Wenn die Aussage „das Wetter von morgen ist gleich wie das Wetter von heute“ auch nur annähernd richtig wäre, dann gäbe es ja auch nur ein Wetter – nämlich immer das gleiche!"

Frage von: Urs Küng, Arth
Die Leute sagen, der Föhn mache Kopfweh. Ich sage, der Luftdruckabfall macht Beschwerden, da wir ihm direkt ausgesetzt sind.
Wer hat nun recht?
Christine Jutz: "Die Frage ist nicht einfach (oder eigentlich gar nicht) zu beantworten. Es gibt noch viele Fragezeichen in der Forschung wie genau uns das Wetter beeinflusst. Ob es die kleinen Druckschwankungen der Föhnwelle sind, oder die Temperaturunterschiede, die der Föhn mit sich bringt, die Ursachen für Kopfweh oder andere Beschwerden sind, lässt sich nicht mit Sicherheit sagen. Sicher ist jedoch, dass man sehr individuell auf Wetterphänomene reagiert und deshalb allgemein gültige Aussagen schwierig sind."

Frage von: Beatrice Alvazzi, Uetliburg
Warum ist der Himmel blau?
Christine Jutz: "Das Sonnenlicht besteht aus verschiedenen Farben. Die Lichtstrahlen, die tagsüber unseren Himmel erhellen, müssen sich erst einen Weg durch unsere Atmosphäre bahnen. Dabei trifft das Licht auf verschiedene Teilchen wie Staub, Wassertröpfchen oder Gasmoleküle und wird gestreut. Das Licht wird also an diesen Teilchen umgeleitet und in die einzelnen Farben aufgebrochen. Die Stärke der Streuung des Lichts hängt von seiner Wellenlänge ab. Weil kurzwelliges blaues Licht stärker gestreut wird, als rotes Licht, sehen wir viel mehr von diesen blauen Strahlen und der Himmel erscheint uns blau."

Frage von: Ralph Herzog, Wolfertswil
Was beeinflusst die Dauer und den Ton des Donners?
Christine Jutz: "Wenn ein Blitz entsteht, dann fliesst sehr viel Strom. Die Luft im Blitzkanal wird dabei bis auf 30‘000 Grad erhitzt. Wenn Luft erwärmt wird, dehnt sie sich aus. Bei einem Blitz dehnt sich die Luft explosionsartig aus, mit einer Geschwindigkeit, die grösser ist als die Schallgeschwindigkeit. Dabei wird die Schallmauer durchbrochen und es kommt zu einem Knall. Dabei entsteht eine Druckwelle, die wir aus einer gewissen Entfernung als grollen oder „rumpeln“ wahrnehmen. Das tiefe Grollen des Donners kommt einerseits vom Echo-Effekt. Der Knall wird an Objekten wie Häusern oder Bergen reflektiert und es gibt ein Widerhall. Andererseits gibt es auch die sogenannte „Dispersion“. Das heisst, je nach Luftdruck oder Temperatur breitet sich eine Schallwelle unterschiedlich schnell aus. Damit wird die Schallwelle auseinander gerissen und trifft gestaffelt auf unser Ohr. Die Dauer des Donners hängt einerseits von der Anzahl Hauptentladungen eines Blitzes ab. Ein Blitz kann bis zu 40 rasch aufeinander folgende Entladungen aufweisen. Bei jeder Entladung entsteht dabei auch ein Donner. Andererseits ist die Dauer des Donners auch abhängig von der Distanz des Beobachters zum Blitz. Ist man sehr nah, hört man eher einen kurzen Knall, ist man weiter weg wird er Donner länger."

Frage von: Rudolf Zurbuchen, Oberried
Was passiert, wenn der Blitz auf em See in ein Boot aus Polyester einschlägt? Und wie sieht es aus, wenn er einen Mast aus Aluminium hat?
Christine Jutz: "Die Art des Materials spielt bei der Frage ob ein Blitz einschlägt oder nicht keine grosse Rolle. Dem Blitz ist es egal, ob der Mast aus Aluminium, Eisen oder Polyester ist. Viel wichtiger ist, wie exponiert oder wie hoch ein Objekt im Vergleich zum Umfeld ist. Ein hoher Schiffsmast auf dem offenen See wird eher von einem Blitz getroffen als ein flaches Floss. Blitze schlagen aber auch ins offene Wasser ein, ohne dass irgendetwas in der Nähe ist."

Frage von: Marco Schirinzi, Bubikon
Wenn ein Blitz in Rapperwil-Jona im Zürichsee einschlägt, kann man zu dieser Zeit in Zürich bedenkenlos baden?
Christine Jutz: "Grundsätzlich gilt bei Gewittern den See sofort zu verlassen, weil man nie genau weiss, wann und wo der nächste Blitz einschlägt. Wenn sich ein Blitz entlädt, dann fliesst ganz kurz ein Strom von rund 30‘000 Ampere. Schon fünf tausendstel Ampere sind für Menschen gefährlich. Der Strom breitet sich unter der Wasseroberfläche halbkugelförmig aus, wird aber rasch schwächer. So sind nach etwa 100 Metern Abstand zur Einschlagsstelle die Blitze nicht mehr gefährlich. Rein theoretisch kann also in Rapperswil-Jona der Blitz im See einschlagen und der Schwimmer in Zürich merkt nichts davon."

Frage von: Gian-Franco Hefti, Wettswil
Warum bekommen nicht alle Fische einen elektrischen Schlag wenn der Blitz in den See einschlägt?
Christine Jutz: "Blitze schlagen selten direkt ins Wasser ein, da ja am Ufer häufig Bäume oder Sträucher stehen, die höher gelegen sind als das Wasser, und deswegen den Blitz anziehen. Wenn der Blitz aber doch ins Wasser einschlägt, dann hängt es von verschiedenen Faktoren ab, ob die Fische einen elektrischen Schlag erhalten oder nicht. Wenn der Blitz den Fisch trifft, dann stirbt er. Die Distanz zum Einschlagort ist sehr wichtig, weil die Stromdichte mit der Entfernung rasch abnimmt.
Ist der Fisch aber im Einflussbereich des Stromes, fliesst ein Teil davon durch den Fisch hindurch. Der Strom verursacht dabei eine Lähmung. Da diese Lähmung aber nur sehr kurz dauert, erholen sich die Fische rasch und schwimmen weiter. Beim Menschen verläuft diese Lähmung im Wasser natürlich weniger harmlos."

Frage von: Max Schneeberger, Wasserburg
Einige meiner Freunde sind Berufsfischer. Wenn sie in der Früh hinausfahren, sprechen sie oft von der "Feee", einem kräftigen Südwind aus dem Rheintal, der aber nichts mit dem Föhn zu tun hat. Meine Frage nun: Ist das ein lokaler thermischer Wind und wie entsteht er oder welche Voraussetzungen müssen vorhanden sein, damit er über den See bläst?
Christine Jutz: "Der/die „Fee“ ist ein Lokalwind, der sich aus dem Tal-/Bergwind-System entwickelt. Tagsüber erwärmen sich die Berge stärker als der Talboden und es entsteht ein Windströmung die talaufwärts gerichtet ist (Talwind). In der Nacht kühlen die Berge aber auch stärker ab als der Talboden und die Windströmung dreht, sodass der Wind talauswärts fliesst (Bergwind). In diesem Fall kommt der Bergwind aus dem Rheintal. Wenn es tagsüber sonnig und warm ist und es in der Nacht keine Störung dieses Windsystems durch Fronten oder Gewitter gibt, dann erreichen die Windspitzen in der Früh 30 bis 50 Kilometer pro Stunde oder 5 bis 6 Beaufort."

Frage von: Christian Hagmann, Wollerau
Was ist eine postfrontale Subsidenz?
Christine Jutz: "Die postfrontale Subsidenz bezeichnet die rasche Wolkenauflösung hinter einer Front. Subsidenz (von lat. subsidere = sich niedersetzen) steht in der Metorologie für absinkende Luftmassen und wenn Luft absinkt erwärmt sie sich. Weil nun aber warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kalte Luft, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit. Das heisst die Luftmassen trocknen ab und Wolken lösen sich auf.
Die postfrontale Subsidenz kann man hinter einer Kaltfront beobachten. Die kalte Luft hinter der Front sinkt ab und es wird rasch sonniger – zumindest für eine gewisse Zeit."

Frage von: Monika Hasler, Rudolfstetten; Alfred Müller, Horw
Was ist Wetterleuchten genau und wie unterscheidet man Wetterleuchten von einem normalen Blitz?
Christine Jutz: "Wetterleuchten beobachtet man bei einem Gewitter, das sehr weit weg ist. Man sieht zwar die Erhellung, die durch den Blitz verursacht wird, hört aber den Donner nicht mehr. Die Distanz vom Beobachter zum Gewitter ist zu gross."

Frage von: Richard Urscheler, Flawil
Im Vorspann zu den täglichen Meteosendungen sind "dam" mit Messangaben zu sehen. Wofür steht "dam"?
Christine Jutz: "Dam steht für Dekameter. 1 dam = 10 Meter. In der Meteorologie wird die Höhe von Druckflächen (Geopotential) in dam angegeben. 570 dam entsprechen also einer Höhe von 5700 Metern."

Frage von: Günther Gutgsell, Prad am Stilfserjoch (IT)
Wie werden die Tage zu den Tagestemperaturenbereichen bezeichnet, und wie deren Temperaturwerte? Von Eistage,Frosttage,bis ...?
Christine Jutz: "Eistag: Es ist den ganzen Tag frostig. Die Tageshöchsttemperatur bleibt unter 0 °C. Frosttag: Die Tagestiefsttemperatur sinkt unter 0 °C. Sommertag: Als Sommertag bezeichnet man einen Tag an dem das Temperatur-Maximum auf 25 °C und mehr steigt. Hitzetag: Die Temperaturen steigen auf 30 °C und mehr."

Wetterphänomen-Schnappschüsse von «Einstein»-Zuschauern:

Brockengespenst und Glorie Rosmarie Schaffner, Bristen

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«Einstein»-Zuschauerin Jorina Marti hat für die Wetterphänomen-Serie ein Video mit faszinierenden Bildern eingereicht. Die 17-jährige schickte für ihre Maturaarbeit einen Wetterballon mit Kamera in den Himmel. Die Flugbahn führte von Uzwil bis Bildstein in Österreich und der Ballon erreichte eine Höhe von rund 24'000 m.ü.M. Hier ein Zusammenschnitt der Aufnahmen: