Sommer und Gewitter gehören untrennbar zusammen. Für manche ist das Donnern des Gewitters eine angenehme Hintergrundgeräuschkulisse zum Einschlafen, andere erschreckt es jedes Mal. Wie entsteht Donner eigentlich und warum ist er so laut? Das wollen wir uns einmal erklären.
Donner ist das Geräusch des Blitzes
Donner und Blitz sind nicht zwei verschiedene Dinge, sondern zwei Aspekte desselben Phänomens. Donner ist das Geräusch, das der Blitz erzeugt.
Ein Blitz ist extrem heiß. Beim Einschlag erhitzt er die Luft in seinem Kanal auf etwa 30.000 °C, was etwa dem Fünffachen der Oberflächentemperatur der Sonne entspricht. Diese Luft dehnt sich in einem Bruchteil einer Sekunde stark aus, da sich alles, was plötzlich erhitzt wird, ausdehnt.
Und genau darin liegt der Ursprung des Geräusches. Die Luft dehnt sich um den Blitz herum so plötzlich und so schnell aus, dass eine Druckwelle (Stoßwelle) entsteht. Diese Welle hören wir dann als Donner. Vereinfacht gesagt: Der Blitz „schleudert“ die Luft zur Seite, und dieses Schleudern hören wir.
Warum donnert der Donner und knallt manchmal?
Vielleicht ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass ein Donnerschlag manchmal scharf knallt und manchmal lange grollt. Das hängt von der Entfernung und der Form des Blitzes ab.
Ein Blitz ist kein Punkt, sondern ein langer, gewundener Kanal, der oft mehrere Kilometer lang ist. Der Schall aus den näheren Abschnitten erreicht Sie früher als der aus den weiter entfernten, weshalb sich der Donner zu einem längeren Grollen „ausbreitet“. Wenn der Blitz ganz in der Nähe einschlägt, hören Sie ein scharfes Knacken, da der Schall aus dem gesamten Kanal fast gleichzeitig ankommt.
Ein Donnerschlag ist überwiegend ein niederfrequenter Ton, also tief und dröhnend. Das ist der Grund, warum wir ihn manchmal eher in der Brust spüren, als dass wir ihn hören, und warum er sich über große Entfernungen ausbreitet. Niedrige Frequenzen legen nämlich Entfernungen besser zurück als hohe, weshalb ein entferntes Gewitter düster grollt, während ein nahes Gewitter scharf knallt.
Warum sehen wir einen Blitz, bevor wir ihn hören?
Das kennt jeder. Zuerst ein Blitz, dann ein paar Sekunden später der Donner. Der Grund dafür ist einfach: Licht breitet sich viel schneller aus als Schall.
Licht legt die Entfernung zu Ihnen praktisch sofort zurück, während sich Schall in der Luft mit einer Geschwindigkeit von etwa 340 Metern pro Sekunde ausbreitet. Dadurch lässt sich die Entfernung des Gewitters leicht abschätzen: Zählen Sie die Sekunden zwischen Blitz und Donner und dividieren Sie diese durch drei. Das Ergebnis ist ungefähr die Entfernung des Gewitters in Kilometern. Wenn Sie also zwischen Blitz und Donner neun Sekunden zählen, ist das Gewitter etwa drei Kilometer entfernt.
Wenn Sie Blitz und Donner praktisch gleichzeitig sehen, befindet sich das Gewitter direkt über Ihnen.
Eine interessante Tatsache zum Schluss
Donner ist nicht nur bei Sommergewittern zu hören. Selten kommt es auch zu sogenanntem Schneegroll, wenn ein Gewitter während des Schneefalls aufzieht. Der fallende Schnee schluckt und dämpft den Schall, sodass ein solcher Donner meist nur über kurze Entfernungen zu hören ist – umso ungewöhnlicher ist jedoch das Erlebnis, wenn er mitten in der stillen Winterlandschaft grollt.
Ein Gewitter ist also nicht zufällig laut. Hinter seinem Geräusch steckt einfache Physik: die plötzliche Erwärmung der Luft, eine Schockwelle und die Tatsache, dass tiefe Töne weit zu hören sind.