Alle Gewitter beginnen mit Feuchtigkeit und aufsteigender warmer Luft. Dies geschieht typischerweise an einem warmen Sommertag, wenn die längeren Sonnenstunden den Boden erwärmt haben. Die warme, feuchte Luft unmittelbar über dem Boden hat eine geringere Dichte als die kühlere, trockenere Luft darüber, wodurch sie aufsteigt.
Beim Anheben beginnt der darin enthaltene Wasserdampf abzukühlen und zu Wassertröpfchen zu kondensieren. Dadurch bildet sich eine Wolke und es wird Wärme freigesetzt, die der Luft bei ihrem weiteren Aufstieg Auftrieb verleiht und eine starke Aufwärtsströmung erzeugt.
Innerhalb von etwa 30 Minuten baut sich eine gewaltige Gewitterwolke (Cumulonimbus) auf, die eine Höhe von bis zu 10 km erreicht. Ab dieser Höhe nimmt die Temperatur mit der Höhe nicht mehr ab, sodass die aufsteigende Luftmasse nicht mehr nach oben getragen wird. Stattdessen breitet es sich aus und erzeugt die für Gewitterwolken typische Ambossform.
Wenn mehr Wasserdampf im Inneren der Wolke kondensiert, verschmelzen die Wassertröpfchen und wachsen, während sich im eiskalten oberen Bereich der Wolke auch Eispartikel bilden und verbinden. Sobald die Wassertropfen und Eispartikel schwer genug sind, beginnen sie als Regen oder Hagel zu fallen. In ihrem Sog erzeugen sie einen Strom kalter Luft, der nach unten strömt, sich ausbreitet und in Bodennähe starke Winde sowie einen Temperaturabfall verursacht.
Währenddessen werden durch Kollisionen zwischen Eiskristallen und Wassertröpfchen innerhalb der Wolke Elektronen aus den Wassertröpfchen und leichteren Eiskristallen herausgeschleudert und auf die größeren Eispartikel übertragen.
Während die schwereren, negativ geladenen Teilchen sinken und positiv geladene Teilchen aufsteigen, sammeln sich oben und unten in der Wolke entgegengesetzte Ladungen an. Dadurch entsteht eine Spannung („Potenzialdifferenz“), die sich, wenn sie hoch genug ist, in sogenannten „Intra-Wolken“-Blitzen entladen kann.
Die negativ geladene Wolkenbasis stößt auch Elektronen am Boden ab und erzeugt dort eine positive Ladung. Dieser Potentialunterschied kann sich in einem Blitzschlag „von der Wolke zum Boden“ entladen. Durch die schnelle Erwärmung und Ausdehnung der Umgebungsluft entsteht das charakteristische Donnergrollen, das den Lichtblitz begleitet.
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