Extrem starke Blitze häufen sich im Winter und über dem Meer – warum, ist rätselhaft Superblitze überraschen Forscher - scinexx | Das Wissensmagazin
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Superblitze überraschen Forscher

Extrem starke Blitze häufen sich im Winter und über dem Meer – warum, ist rätselhaft

Superblitze
Superblitze sind tausendfach stärker als normale Entladungen – und ihre zeitliche und räumliche Verteilung geben Rätsel auf. © boschettophotography/ iStock

Rätselhaftes Wetterphänomen: Superblitze sind selten, aber tausendfach stärker als normale Gewitterentladungen – und überraschend anders verteilt, wie nun die erste Kartierung dieses Phänomens enthüllt. Demnach ereignen sich Superblitze vorwiegend im Winter statt im Sommer. Zudem treten sie primär über den Ozeanen auf – Hotspots liegen im Mittelmeer, vor der europäischen Atlantikküste und im Andengebiet. Warum die Superblitze dieses Muster zeigen, ist noch unbekannt.

Blitze gehören zu den spektakulärsten Phänomenen unseres Wetters. Mit bis zu einer Milliarde Volt springen die grellleuchtenden Entladungen zwischen Gewitterwolken oder zwischen Wolken und Erdoberfläche über. Dabei heizt sich die Luft auf bis zu 30.000 Grad auf und es entstehen sogar Gammastrahlen und Antimaterie. Typischerweise treten Blitze vor allem im Sommer auf und häufen sich über großen, gebirgigen Landmassen – besondere Hotspots sind Afrika, Asien und der amerikanische Kontinent. In Deutschland ist das Alpenvorland ein Blitzhotspot.

Tausendmal stärker als normale Blitze

Doch neben diesen klassischen Blitzen gibt es wahre Mega-Entladungen: Mit rund einer Million Joule entlädt sich in diesen Superblitzen die tausendfache Energie eines normalen Blitzes, dabei wird eine Stromstärke von bis zu 100.000 Ampere erreicht. Allerdings sind solche Superblitze relativ selten: Nur etwa jeder 250.000. Blitz gehört in diese Kategorie. Genau das machte es bisher schwer, ihre zeitliche Verteilung und Hotspots zu ermitteln.

Erst jetzt ist dies erstmals gelungen. Robert Holzworth von der University of Washington und seine Kollegen haben dafür neun Jahre an Daten des World Wide Lightning Location Network (WWLLN) ausgewertet. Dieses globale Überwachungsnetz besteht aus mehr als 100 Stationen von der Antarktis bis in den Norden Skandinaviens. Unter den mehr als zwei Milliarden detektierten Blitzen identifizierten die Forscher rund 8.000 der lange gesuchten Megablitze. Dies lieferte ihnen erstmals genügend Daten, um die Verteilung zu kartieren.

Am häufigsten im Winter

Das überraschende Ergebnis: Superblitze sind sowohl räumlich als auch zeitlich völlig anders verteilt als die normalen Gewitterentladungen. „Sowohl das Wann als auch das Wo dieser Superblitze ist sehr unerwartet und ungewöhnlich“, sagt Holzworth. Während die normalen Blitze im Sommer am häufigsten sind, liegt die Hauptsaison für die Superblitze zwischen November und Februar – also mitten im Winter, wie die Forscher feststellten. Warum sie ausgerechnet im Winter so häufig sind, ist bislang rätselhaft.

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Auffällig ist auch, dass die Zahl der Superblitze sehr stark von einem Jahr zum anderen schwankt, wie Holzworth und sein Team berichten. So erreichten diese Blitze Ende 2013 einen Rekordwert und auch 2014 war ein besonders starkes Superblitz-Jahr. „Wir vermuten, dass dies mit Sonnenflecken oder kosmischer Strahlung zusammenhängen könnte, aber das muss künftige Forschung klären“, sagt Holzworth. Auch von klassischen Blitzen ist bekannt, dass sie von der Sonnenaktivität beeinflusst werden.

Superblitze
Screenshot der interaktiven Soperblitz-Karte – deutlich ist die Häufung im Nordostatlantik und Mittelmeer zu erkennen. © Holzworth et al.

Hotspots im Mittelmeer und vor Europas Küsten

Ungewöhnlich ist auch das räumliche Muster der Superblitze: „Die Superblitze ereignen sich vorwiegend über Wasser, meist in Küstennähe. Normale Blitze treten dagegen zu 90 Prozent über Land auf“, berichtet Holzworth. Zwar war schon bekannt, dass die mittlere Energie von Blitzen über Wasser größer ist als an Land. „Aber das galt nur für die typischen Blitze. Einen so dramatischen Unterschied haben wir nicht erwartet“, so der Forscher.

Globale Hotspots der Superblitze sind der neuen Kartierung zufolge das Mittelmeer, der Nordostatlantik und die Anden in Südamerika. „Im Nordost-Atlantik zeichnet die Superblitz-Karte die Küsten Spaniens und Englands gut erkennbar nach“, berichtet Holzworth. Weitere, schwächere Hotspots liegen östlich von Japan, südlich der Spitze von Afrika und in einigen tropischen Meeresgebieten. In den Hochburgen der klassischen Blitze sind Superblitze dagegen eher selten, wie die Forscher feststellten.

Wo die meisten Superblitze auftreten, kann man auf einer interaktiven Karte nachvollziehen, die die Forscher online zugänglich gemacht haben.

Wie die Superblitze entstehen und worin sich ihre Bildungsmechanismen von denen der klassischen Blitze unterscheiden, ist bislang ebenso offen wie der Grund für ihre ungewöhnliche Verteilung. „Wir können vorerst nur aufzeigen, dass dieses zuvor unbekannte Muster existiert“, sagt Holzworth. (Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2019; doi: 10.1029/2019JD030975)

Quelle: University of Washington

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