Konvektive Gewitter, Eismikrophysik und Ladungstrennung

Damit ein Blitz entstehen kann, müssen sich in der Wolke positive und negative Ladung trennen. Der Schlüssel ist tiefe Konvektion und Eismikrophysik: starke Aufwinde tragen Feuchtigkeit hoch in die frostigen Schichten, wo gleichzeitig winzige Eiskristalle, größere Graupelkörner (graupel) und unterkühlte Wassertröpfchen existieren.

Bei Zusammenstößen dieser Partikel — insbesondere zwischen leichten Eiskristallen und schwereren Graupelkörnern — kommt es zur Ladungsübertragung. Die leichteren, positiv geladenen Kristalle werden nach oben getragen, während die schwereren, negativ geladenen Graupelkörner absinken. Dadurch wird die Ladung in der Wolke vertikal getrennt und es bildet sich die für die Entladung nötige Spannung.

Daraus folgt ein grundlegender Zusammenhang: Blitze entstehen nur dort, wo es genug tiefe Konvektion und Eisphase gibt. Intensität und Häufigkeit der Gewitter hängen daher sehr empfindlich von Temperatur und Feuchtigkeit ab — und genau diese Abhängigkeit ist die physikalische Grundlage dafür, warum die SR als globales Thermometer funktioniert Williams 1992.