Dunkle, dichte Haufenwolken am Nachmittag vor einem Gewitter

Auf dieser Seite braut sich ein Gewitter zusammen.

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Wetter

Wetter kommt zustande, weil die Sonne die Erdoberfläche erwärmt und diese dann wiederum die Luftschichten über ihr erwärmt. Diese Erwärmung ist nicht überall gleich, weshalb es zu Luftbewegungen kommt, die die unterschiedlichen Wettererscheinungen zur Folge haben. Das Wetter spielt sich in den unteren etwa 10 km der Atmosphäre ab, der Troposphäre.

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Wärmekapazität

Die Wärmekapazität ist die Wärmemenge, die man einem Körper zuführen muss, um seine Temperatur um 1 °C zu erhöhen. Materialien mit hoher Wärmekapazität muss mehr Wärme zugeführt werden, bevor sich ihre Temperatur um 1 °C ändert, als solchen mit kleiner Wärmekapazität. Der Boden hat eine kleinere Wärmekapazität als das Wasser. Unter anderem deshalb wird, obwohl Wasser mehr Strahlung absorbiert als Land, das Wasser langsamer erwärmt, wenn die Sonne morgens aufsteigt. Dazu kommt noch, dass die Strahlung tiefer in das Wasser eindringt, die Energie sich also über mehr Masse verteilen muss. Im Boden werden nur die obersten Zentimeter erwärmt, im Meer ist es eine Schicht von bis zu mehreren zehn Metern.

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Entstehung des Land-See-Windes

Das Land wird wegen seiner kleineren Wärmekapazität tagsüber stärker erwärmt als das Meer. Daher dehnt sich die ebenfalls wärmere Luft darüber stärker aus – der Luftdruck über dem Land sinkt. Entsprechend steigt der Druck jedoch in größeren Höhen über dem Land – die sich nach oben ausdehnende Luft „drückt“ nach oben.
Oben setzt daher eine Ausgleichsströmung zum tieferen Druck über dem Meer ein, unten eine Ausgleichsströmung zum höheren Druck über dem Meer.
Nachts drehen sich die Verhältnisse um, da jetzt das Land stärker auskühlt und hier der Luftdruck über dem Boden jetzt höher ist als über dem Meer.

Abb. 1 ¦ Land-See-Wind  
Bildunterschrift Die warme Luft über dem Land dehnt sich aus, es entsteht ein Bodentief und ein Höhenhoch. Über der See entstehen ein Bodenhoch und ein Höhentief, da die Luft sich zusammenzieht. Luft strömt dann in der Höhe vom Land zum Meer und am Boden vom Meer zum Land.Bildunterschrift Ende

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Gewitter

Gewitter gehören sicher zu den beeindruckendsten (und beängstigendsten) Wettererscheinungen. Noch vor nicht allzu langer Zeit saßen die Leute bei Gewitter auf gepackten Koffern. Heute haben die Häuser keine Strohdächer mehr und die Brandgefahr ist geringer. Trotzdem können Blitzschläge auch heute noch großen Schaden anrichten. Hier soll es um Wärmegewitter gehen.

Bildung einer Gewitterwolke

Wird die Luft am Boden erwärmt, dehnt sie sich aus. Dadurch wird sie leichter als die Umgebungsluft und steigt auf. In der Troposphäre nimmt die Temperatur nach oben ab. Die aufsteigende Luft kühlt sich deshalb ab. Nun kann kalte Luft weniger Wasser aufnehmen als warme; es kondensiert also Wasser aus und Wolken bilden sich. Beim Kondensieren wird Wärme frei. (Umgekehrt muss das Wasser beim Verdampfen Wärme aufnehmen – deshalb friert man, wenn man nass ist, und deshalb kühlt Schwitzen.) Die frei werdende Wärme sorgt nun dafür, dass die aufsteigende Luft sich langsamer abkühlt. Sie bleibt also weiterhin wärmer als die Umgebungsluft und steigt weiter auf. Spätestens an der Grenze der Troposphäre zur Stratosphäre ist jedoch Schluss mit dem Aufsteigen, weil in der Stratosphäre die Temperatur mit der Höhe zunimmt und die Umgebungsluft dann sehr schnell leichter ist als die aufsteigende Luft. (Das kommt, weil die Stratosphäre Ozon enthält. Das Ozon absorbiert Sonnenstrahlung und heizt die Stratosphäre auf.) Hier staut sich die Luft also und es bildet sich ein ambossförmiger Abschluss.

Abb. 2a ¦ 21. Mai 2009, 9.13 Uhr   Foto: Federwolken am Morgen vor einem Gewitter
Bildunterschrift Bis auf ein paar „Federwolken“ ist der Himmel klar.Bildunterschrift Ende
Abb. 2b ¦ 21. Mai 2009, 12.25 Uhr   Foto: eine mittelhohe geschlossene Wolkendecke und tiefe Haufenwolken am Mittag vor einem Gewitter
Bildunterschrift Gegen Mittag wird es schon grauer.Bildunterschrift Ende
Abb. 2c ¦ 21. Mai 2009, 15.06 Uhr   Foto: Dunkle, dichte Haufenwolken am Nachmittag vor einem Gewitter
Bildunterschrift Am Nachmittag gibt es langsam keinen Zweifel mehr, dass sich da was zusammenbraut.Bildunterschrift Ende
Abb. 2d ¦ 21. Mai 2009, 15.06 Uhr   Foto: Hohe Haufenwolken am Nachmittag vor einem Gewitter
Bildunterschrift Hier ist in einer Lücke zwischen den tieferen Haufenwolken eine hoch hinaufreichende Cumulus-Wolke zu sehen. Laut einem Zeitungsbericht reichten die Cumulus-Wolken dieses Gewitters bis in 10 bis 12 km Höhe hinauf.Bildunterschrift Ende

Sturm und Regen

Im oberen Teil der Wolke ist es so kalt, dass die Wassertropfen zu Eiskörnchen gefrieren. Anfangs werden Tropfen und Eiskörner von den Aufwinden in der Wolke gehalten. Nun ist es für Wassermoleküle aber viel leichter, einem Wassertropfen zu entkommen, als einem Eiskorn. Das führt dazu, dass die Eiskörner rasch auf Kosten der Wassertropfen wachsen. (Einzelheiten unter: Dampfdruck) Irgendwann sind die Eiskörner so schwer, dass die Aufwinde sie nicht mehr tragen können; die Körner beginnen zu fallen. Dabei geraten sie in wärmere Luftschichten, sie schmelzen und verbrauchen dabei Schmelzwärme. Die holen sie sich aus der Umgebungsluft, weshalb die Umgebungsluft abkühlt. Die nun kalte Luft fällt anschließend ebenfalls, kühlt weiter ab, fällt rascher – schließlich entsteht ein heftiger Fallwind, der in Bodennähe seitwärts abgelenkt wird und daher als Vorbote eines Gewitters als Sturm zu spüren ist. Die Eiskörner sind geschmolzen und prasseln als Platzregen hernieder. Oder auch als Hagel, wenn sie nicht schmelzen, bis sie am Boden auftreffen. (Der Unterschied zwischen Hagel und Graupel liegt übrigens nur in der Größe – ab 0.5 cm Durchmesser spricht man von Hagel, darunter von Graupel.)

Abb. 2e ¦ 21. Mai 2009, 19.09 Uhr   Foto: Sturmböen und heftiger Regen während eines Gewitters
Bildunterschrift Regen und Sturm auf einem Foto einzufangen ist nie ganz einfach – man beachte das Netz am Kirschbaum rechts hinten im Bild, das wir an dem Vormittag mühevollst über die Krone gehievt hatten, sowie die vom Blitz des Fotoapparates beleuchteten großen Regentropfen. (Vom Fotoblitz rührt auch die Helligkeit im Vordergrund her.) Sekunden später stand auch der Stuhl nicht mehr da. Es lief in Mönchhagen aber recht glimpflich ab – bei Schwerin kam es zu einem Tornado.Bildunterschrift Ende
Abb. 2f ¦ 5. Juli 2015, 22.05 Uhr   Foto: Gewitterwolke
Bildunterschrift Obwohl der Himmel nicht wolkenfrei war, ist der Rand der sich nähernden Gewitterwolke scharf zu erkennen. Es blieb gerade noch Zeit, die Gartenstühle in Sicherheit zu bringen, das Gewächshaus zu schließen und dann ins Haus zu flüchten.Bildunterschrift Ende
Abb. 2g ¦ 5. Juli 2015, Wind und Niederschlag   Grafik: Windgeschwindigkeit und Niederschlag
Bildunterschrift Weitere Fotos waren in dem Sturm nicht mehr möglich, aber unsere Wetterstation zeichnete die Windgeschwindigkeiten auf. 16 m/s sind etwa 58 km/h, man muss aber bedenken, dass wir in einem Neubaugebiet wohnen und der Windmesser entsprechend durch die umliegenden Häuser abgeschirmt ist. In jedem Fall ist die Plötzlichkeit des einsetzenden Fallwindes gut zu erkennen.
Die Niederschlagsmessung war ab 23:30 Uhr leider nicht mehr brauchbar.Bildunterschrift Ende
Abb. 2h ¦ Hagelkorn  
Bildunterschrift Etwa 3 cm großes Hagelkorn aus einem Gewitter vom 18. Juni 2012. Es ist beim Aufprall zerbrochen, sodass die Zwiebelschalen-Struktur gut erkennbar ist. Diese kommt zustande, weil das Hagelkorn in der Wolke mehrfach von Winden auf und ab getragen wurde und dabei verschiedene Luftschichten durchfliegt. Klare Schichten entstehen in Schichten mit hohem Wassergehalt, trübe in Schichten mit niedrigem Wassergehalt (die Trübung entsteht durch eingeschlossene Luftblasen).Bildunterschrift Ende
Abb. 2i ¦ Hagelkorn  
Bildunterschrift Bei diesem ählich großen Hagelkorn ebenfalls vom 18. Juni 2012 erkennt man, dass (zumindest) die äußere Schicht ist sichtbar aus kleineren Stücken zusammengesetzt ist, das große Korn also durch Zusammenfrieren kleinerer Körner entstanden ist.Bildunterschrift Ende

Ladungstrennung und Blitze

In der Wolke kommt es aus Gründen, die man noch nicht so recht versteht, zu einer unterschiedlichen elektrischen Ladung der Körner: durch die Reibung untereinander werden die leichten Eiskristalle positiv, die schweren Graupelkörner dagegen laden sich negativ auf (siehe Wimshurst-Maschine/Reibungselektrizität). Die schweren Graupel sinken nach unten, die Eiskristalle schweben oben – und es kommt zu einer Ladungstrennung innerhalb der Gewitterwolke. In der Wolke herrscht also nun ein elektrisches Feld. Außerdem bewirkt die negative Ladung am unteren Rand der Wolke, dass sich auf der Erdoberfläche eine positive Ladung bildet. Die negative Ladung der Wolke stößt die negativen Elektronen in der Erdoberfläche ab, diese bewegen sich weg von der Oberfläche, die positiven Atomkerne bleiben zurück (zum einen werden sie von der negativen Wolke angezogen, zum anderen sitzen sie in Festkörpern relativ unbeweglich fest). Auf der Erdoberfläche ist also eine positive Influenzladung entstanden. Zwischen Wolke und Erdboden herrscht also auch ein elektrisches Feld. Wird dieses zu groß, schießen Elektronen aus der Wolke in Richtung Erdboden. Sie ionisieren einen Luftkanal und bilden den sogenannten Vorblitz. Vom Erdboden aus kommen ihnen im letzten Stück die positiven Ionen entgegen; die Anziehungskraft der negativen Elektronen wird ja immer größer, je näher sie kommen. Einmal befreit, rasen die Ionen dann als Hauptblitz in Richtung Wolke. Dabei ionisieren die Luftmoleküle, erhöhen dadurch die Leitfähigkeit im Blitzkanal, was wiederum die Stromstärke erhöht. Außerdem regen sie die Luftmoleküle zum Leuchten an, was die sichtbare Blitzerscheinung hervorruft. Noch mehrere Blitze rasen rauf und runter, die man aber als einen einzigen flackernden Blitz wahrnimmt, bis die Spannung abgebaut ist.

Abb. 3 ¦ Ladungsverteilung in einer Gewitterwolke  
Bildunterschrift Bildunterschrift Ende
Abb. 4 ¦ Blitze über Mönchhagen   Foto: Blitze
Bildunterschrift Um Blitze zu fotografieren, muss man die Blende auf B stellen, also wenige zehn Sekunden dauerhaft auflassen, und dann warten …Bildunterschrift Ende
Abb. 4b ¦ Verlauf eines Blitzes  
BildunterschriftDie Bilder stammen aus einem Video, die Kamera nimmt 30 Bilder pro Sekunde auf, zwischen den Bildern liegen also 0,033 Sekunden.
Im 1. Bild (von oben nach unten) bahnt der Vorblitz die Bahn – er ist verästelt, weil er quasi erst mal „antestet“, wo der Weg am wenigsten Widerstand aufweist. Man erkennt aber schon den Weg, den der erste Hauptblitz dann nimmt (Bilder 2 bis 5). In Bild 1 sieht man unter dem Weg des 1. Hauptblitzes bereits einen zweiten Weg angedeutet (die Gabelung links neben dem Holzbalken). Hier laufen später der zweite und dritte Hauptblitz entlang (Bild 3 bis 7; in Bild 3 sieht man auch einen Abzweig nach unten, der ist leider zwischen den Zweigen nur schlecht zu sehen). Bildunterschrift Ende
Abb. 4c ¦ Derselbe Blitz im Video  
BildunterschriftDer Vorblitz ist im Video mit bloßem Auge nicht wahrzunehmen; die Hauptblitze kann man aber gut zeitlich getrennt sehen. Bildunterschrift Ende
Abb. 4d ¦ Blitz vom 5. 7. 2015  
BildunterschriftVideo eines Blitzes in den Wolken; die Kamera hat 100 Bilder pro Sekunde aufgenommen. Bildunterschrift Ende
BildunterschriftDerselbe Blitz in Zeitlupe mit um den Faktor 10 verringerter Geschwindigkeit. Zwischen den einzelnen Bildern liegen 0,1 sec. Bildunterschrift Ende

Donner

Der Blitz heizt den Blitzkanal auf, das umgebende Gas dehnt sich explosionsartig aus – was man dann als Donner hört.
Als Knall hört man den Donner nur in geringer Entfernung zum Blitz, bis zu einigen hundert Metern. In größerer Entfernung ist er mehr als ein Grollen oder Rumpeln wahrzunehmen. Der Grund hierfür sind Reflexionen an Wolken, Bodenerhebungen und dem Erdboden. Zum ursprünglichen Knall gesellen sich dadurch weitere Echos, die das Ohr auf unterschiedlichen Wegen und dementsprechend nach unterschiedlichen Zeiten erreichen, weshalb der Knall in ein Grollen „zerfasert“.
Ist man weiter als 25 km vom Blitz entfernt, hört man den Donner gar nicht mehr – da man den Blitz aber noch sehen kann, spricht man von „Wetterleuchten“.

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Föhnwind

Föhn wird ein warmer trockener Fallwind genannt, der unter bestimmten Bedingungen auf der Leeseite von Gebirgen auftritt.

Stößt ein feuchter, kühler Wind auf ein Gebirge muss die Luft nach oben ausweichen, um das Hindernis zu überwinden. Je höher die Luftmassen steigen, desto kälter wird es. Schließlich ist kondensiert Wasser aus, bildet Wolken und es beginnt, auf der Luvseite der Berge zu regnen. Die Luftmassen steigen weiter, werden noch kälter, noch mehr Wasser kondensiert und bildet Wolken und es regnet weiter. Durch die ständig frei werdende Kondensationswärme kühlt sich die aufsteigende Luft jetzt jedoch langsamer ab, nämlich ungefähr 0,5 °C pro 100 m Aufstieg.
Hat die Luft den Gebirgskamm erreicht, sinkt sie auf der Leeseite nach unten. Je tiefer sie sinkt, desto höher wird der Druck. Mit zunehmendem Druck wiederum erwärmt die Luft sich. Bislang hatte sie immer 100 % Luftfeuchtigkeit, der Überschuss war zu Wolken kondensiert. Die Luft hatte 100 % der Feuchtigkeit enthalten, die sie bei der Kälte aufnehmen konnte. Durch die Erwärmung kann sie wieder mehr Wasser aufnehmen, das heißt, „100 %“ bezieht sich jetzt auf einen höheren relativen Wassergehalt. Der absolute Wassergehalt hat sich nicht geändert (es ist ja noch kein Wasser dazu gekommen), sodass der relative Wassergehalt jetzt kleiner als 100 % ist. Die Luft kann jetzt so viel Wasser aufnehmen, bis sie 100 % der Feuchte enthält, die der warmen Temperatur entsprechen. Die Wolken lösen sich daher direkt hinter dem Gipfel auf. Beim Aufstieg war ständig Kondensationswärme frei geworden, da die Luft ununterbrochen überschüssiges Wasser „hinausgeworfen“ hatte. Im Gegenzug verbraucht das Auflösen der Wolken nun Wärme und die Erwärmung der Luft wird zunächst kurz gebremst. Da aber fast sofort hinter dem Gipfel keine Wolken mehr da sind, wird dann auch keine Verdampfungswärme mehr verbraucht. Die Erwärmung der Luft beim Absinken geht deshalb schneller vonstatten als die Abkühlung beim Aufstieg, nämlich mit etwa 1 °C pro 100 m. Die Luft strömt nun als warmer und sehr trockener Wind den Leehang des Gebirges herab.

Abb. 5 ¦ Entstehung des Föhnwindes  
BildunterschriftDie auf der Luvseite des Gebirges heranströmende Luft kühlt beim Aufsteigen am Hindernis ab. Da kalte Luft wenig Wasserdampf aufnehmen kann, ist bald eine relative Feuchte von 100 % erreicht und Wolkenbildung setzt ein und es beginnt zu regnen. Nun verläuft die Abkühlung langsamer. Sinkt die Luft hinter dem Gebirge wieder ab, erwärmt sie sich. Durch die Erwärmung ist die relative Feuchte nun kleiner als 100 %, die Wolken lösen sich auf und die weitere Erwärmung geht rascher vonstatten. Auf Meeresniveau ist daher eine höhere Temperatur erreicht als auf der Luvseite. Bildunterschrift Ende

Michaela kriegt einen Föhn

Michaela, die Assistentin für alles Philosophische und Psychologische, Yoga und Wellness. Chronisch unfrisiert liebt sie alles Chaotische, Kreative und möchte deshalb natürlich Leben im Universum haben.
Luzie, die Assistentin aus dem Untergeschoss, zuständig für alles Brennbare und Explosive, ist der Untergang aller Ordnung und Symmetrie und der Ruin der Nerven ihrer Kolleginnen.
Laplacie, der Laplacesche Dämon, der als fleißiger HiWi immer für Ordnung sorgt und für den nur die Quantenmechanik schlimmer ist als das Aufeinandertreffen aller drei Kolleginnen.
Gott, der Chef, der mit unerschütterlicher Ruhe die Kolleginnen und ihre Arbeiten dahin lenkt, wo er sie hinhaben will, zu einer funktionierenden Physik und irgendwann der Entstehung von Bakterien, Quallen, Nashörnern und anderen Lebewesen.
Gabriela, die Assistentin für Naturwissenschaften. Stets exakt frisiert hält sie hochsymmetrische Zustände für den Inbegriff von Schönheit und steht der Idee, Leben und das damit verbundene Chaos im Universum entstehen zu lassen, mit Skepsis, um nicht zu sagen, tief empfundenem Abscheu gegenüber.

Gabriela stand auf ihrem neuen extra für meteorologische Experimente entwickelten Erdmodell und musterte über den Brillenrand dessen vollkommene Atmosphäre. „Vollkommen“ bedeutete vollkommen gleichmäßiger Druck, gleichmäßiger Wassergehalt und auch sonst keinerlei Vorkommnisse – keine Wolken, kein Wind, kein Regen und erst recht nicht Schnee oder gar Gewitter. Ihrer Meinung nach könnte alles so bleiben, aber ihre Meinung war ja mal wieder nicht gefragt. Sie befand sich an einer Küste, zum Glück gab es ohne Wind auch kein nervtötendes pseudoromantisches Meeresrauschen. Laplacies Ächzen im Hintergrund hörte auf, als er das Sonnenmodell an die befohlene Position geschoben hatte. Er holte einen Schlüssel hervor, steckte ihn an die vorgesehene Stelle, drehte ihn unter neuerlichem Ächzen viele Male herum, bis die Sonne aufgezogen war und ließ sich in ein Tal des Erdmodells fallen, um sich herum einen Schweißsee hinterlassend.
Die automatische Sonne begann unter Gabrielas strengem Blick ihren Aufstieg am Himmel. Ein Wirbelwind erschütterte die vordem so gleichmäßige Atmosphäre, Michaela landete wedelnd haarscharf vor Gabrielas Füßen, rutschte noch ein paar Meter – die Kollegin war ständig auf Katastrophen aller Art gefasst und deshalb so geistesgegenwärtig gewesen, zur Seite zu treten –, blieb gleich liegen, wo sie lag und blätterte in dem, womit sie gewedelt hatte.
„Hier!“ Sie hielt Gabriela eine Zeichnung unter die Nase. „Vögel! Elegante Möwen, stolze Adler, niedliche Meisen – und alle fliegen durch den Himmel, schwerelos, grenzenlos frei – ist das nicht herrlich?“
Gabriela schob die Brille auf die Nasenspitze und betrachtete die Zeichnung. „Ihre Vorstellung von ‚niedlich‘ und ‚elegant‘ ist einigermaßen interessant. Das da ist ein Brontosaurus.“
Michaela riss die Zeichnung wieder an sich und blätterte erneut. Irritiert warf sie einige Blätter weg, auf denen die Kollegin aus dem Souterrain ihre unautorisierten Vorschläge unterbreitet hatte – Drachen, Eurofighter und anderes; Kennzeichen: möglichst laut und möglichst feurig –, zögerte kurz beim Archäopterix, fand dann aber endlich die Möwenzeichnung und klatschte sie Gabriela ins Gesicht.
Gabriela entfernte das Blatt mit spitzen Fingern von ihrer Nase. „Zunächst einmal, werte Kollegin, sind auch Vögel in keiner Weise schwerelos. Natürlich unterliegen auch sie der Schwerkraft. Und ich ...“
Michaela sprang auf. „Deswegen bin ich ja hier! Sie“, ihr Finger schoss auf Gabriela zu, „müssen dafür sorgen, dass die Vögel im Wind segeln können!“
„Wind. Ja, natürlich. Was glauben Sie eigentlich, was ich hier mache?“
Michaela wedelte aufgeregt mit den Flügeln. „Es ist mir völlig egal, was Sie hier machen. Ich brauche Wind für diese sensationelle Entwicklung der Evolution, die ich hier plane! Sie ...“
Die Sonne war derweil gestiegen, ihre Strahlen hatten den Erdboden erwärmt. Dadurch begann sich auch die Luft über dem Boden zu erwärmen. Die Luftmoleküle tankten die morgendliche Energie, wurden schneller und schneller. Bald brauchten sie mehr Platz, um zur Morgengymnastik schreiten und ihren Bewegungsdrang ausleben zu können. Die Luftmasse dehnte sich also aus. Da dieselbe Anzahl Teilchen nun ein größeres Volumen einnahm als vorher, hatte die Dichte der Luft abgenommen – anders ausgedrückt, es befanden sich in einem bestimmten Luftvolumen über dem Erdboden nun weniger Moleküle. Die weniger dichten Luftmassen begannen aufzusteigen. Dieses Luftvolumen übte nun also weniger Druck auf den Boden aus, der Luftdruck war also gesunken. Gabriela beobachtete dies alles äußerst zufrieden und schenkte der aufgeregt flügelschlagenden Vogelliebhaberin nicht ihre volle Aufmerksamkeit.
So weit so gut. Gabriela nahm eine neu entwickelte Größe namens „Wärmekapazität“ und verteilte sie gleichmäßig um sich herum, um deren Praxistauglichkeit zu testen. Die Wärmekapazität sollte bestimmen, wie viel Wärme man gewissermaßen in einen Körper hineinfüllen musste, bis sich seine Temperatur um 1°C änderte. Vielmehr, sie wollte sie gleichmäßig verteilen – aber Michaela hatte das Blatt mit der Zeichnung des Kuckucks entdeckt, suchte nun nach Kleingeld und summte irgendetwas darüber, dass nun bald ein Kuckuck rufen würde, was Gabriela kurz ablenkte. Während sie also nun die Kollegin darüber aufklärte, dass in ihrem Universum mitnichten Platz für Schmarotzer sei, was auch immer sie rufen würden, achtete sie nur mit 98%iger Aufmerksamkeit auf ihre Wärmekapazitäten. So landete einiges mehr davon im Wasser als im Boden. Ärgerlich runzelte sie die Stirn und sah sich nach Laplacie um, weil der die überschüssige Wärmekapazität wieder aus dem Wasser herausholen sollte. Der Dämon hielt sich aber wohlweislich in seinem Tal versteckt. Derweil nahm das Geschehen seinen Lauf. Da Wasser nun eine größere Wärmekapazität hatte als das feste Land, war sehr viel mehr Sonnenwärme nötig, um Wasser zu erwärmen, als um Land zu erwärmen. Das Wasser blieb also trotz steigender Sonne und Temperatur kälter als das Land und damit blieben auch die Luftmassen über dem Meer kälter als die über dem Land. Somit blieben die Luftmassen dort dichter und schwerer und der Luftdruck über dem Wasser höher. Das merkten die Luftteilchen natürlich auch – die Moleküle über dem Meer bekamen mit, dass die Luftmassen über dem Land weniger dicht waren, die Kollegen dort also viel mehr Platz hatten. Das wurde als höchst unkameradschaftlich empfunden und man begann, sich zum Land hin auszubreiten. Eine Luftströmung vom hohen Luftdruck über dem Meer zum niedrigen Druck über dem Land setzte ein. (Und natürlich auch nervtötendes pseudoromantisches Meeresrauschen.)
Michaela war begeistert. „Sonne, Sand und Seewind! Wie romantisch! Jetzt noch die Möwen und wir können den Strandurlaub entwickeln. Erholung für den geplagten ...“
„Seewind. Luftbewegungen aufgrund von Druckunterschieden, um diese auszugleichen – ich kann da nichts Romantisches erkennen.“ Gabriela musterte die Bewegung der Luft vom Meer zum niedrigen Druck über dem Land, wo sie ebenfalls erwärmt wurde und der dort bereits aufsteigenden Luft nach oben folgte. Eine vage Hoffnung erfüllte sie. Möglicherweise hatte dieser Aufwind ungeahnte positive Folgen. Sie lotste die Kollegin unauffällig zu einer Stelle, die sich nach ihren Beobachtungen besonders stark erhitzen sollte (eine schöne Fläche aus schwarzem Obsidian, wirklich gut gelungen und so praktisch, wie sich jetzt erwies). Dann bat sie die Kollegin zum Zwecke der Möwenentwicklung doch mal die Flügelbewegungen auszuprobieren. Gabriela wurde nicht enttäuscht. Der Aufwind erfasste die ausgebreiteten Flügel der Kollegin, sie verlor zusehends an Bodenhaftung. Während sie unter Gabrielas wenig bedauernden Blicken nach oben entschwebte, wurden ihre Ausführungen zum Tourismus und zu Möwen immer leiser. Aber erst als es nur noch ein Flüstern in Gabrielas Ohren war, wandte die sich erleichtert wieder ihren Aufzeichnungen zu und vervollständigte ihre Theorien zu Luftdruck, Wind, den Aufwinden, die sie Thermik nennen würde, und und und.
Aber natürlich dauerte die zu ernsthafter Forschung nötige Ruhe auch diesmal nur Augenblicke.
„Gabriela? Hätten Sie mal eine winzige Sekunde Zeit für mich?“
Es gelang Gabriela gerade noch rechtzeitig, eine Bemerkung über die Verwendung von SI-Einheiten zu unterdrücken, die selbstredend Zusätze wie „winzig“ völlig überflüssig machen.
Gott stellte seine Steintafeln ab, an denen er gerade arbeitete. „Verehrteste, ich hätte gern Blitze oder so etwas. Falls ich mal meinen Zorn deutlich machen oder mich sonstwie in Szene setzen muss. Meinen Sie, Sie könnten ein Blitzverfahren entwickeln?“
„Wenn Sie sich einen Moment gedulden könnten, ich beende nur diese Experimente zu Niederschlagsbildung.“ Gabriela wies auf die aufsteigende Luftmasse, die immer noch vorbildlich ihre Aufgabe erfüllte, Michaela möglichst außer Hörweite zu halten. Gabriela nahm ein Fernrohr und protokollierte die Vorkommnisse. Die warme aufsteigende Luft enthielt neben Stickstoff und Sauerstoff und einigem anderen (wie zum Beispiel Michaela) auch Wasser. Gasförmiges Wasser, also Wasserdampf. Was Gabriela jedoch brauchte, war flüssiges Wasser, schließlich sollte es regnen. Weil diese unsäglichen Nashörner auf Trinkwasser angewiesen waren. Wie sollte sie nun aus dem Wasserdampf Regen produzieren? Gottes hochinteressierte Gegenwart machte ihren Gedankenfluss nicht unbedingt flüssiger. Der hatte plötzlich eine Kanne Tee in der Hand. Eistee. In der anderen Hand hielt er eine Zuckerdose, deren Inhalt er in die Kanne kippte. Natürlich löste die riesige Menge Zucker sich in dem kalten Tee nicht auf und bildete einen Bodensatz. Gabriela runzelte die Stirn ob dieser ungesunden Kalorienbombe und fuhr dann entsetzt zusammen, als Luzie erschien. Dieser Tag war gelaufen, bevor er richtig begonnen hatte.
„Isses denn schon Zeit für‘ne Kaffeepause? Ich nehm auch‘n Tee. Aber‘n heißen.“
„Aber kein Problem. Pusten Sie doch mal.“
Luzie tat selten folgsam wie ihr geheißen und pustete die Kanne an, die sich sofort auf fast 100 °C erwärmte. Gott half noch ein wenig durch Schwenken nach und jetzt löste sich der Zucker im Tee auf. „Sehen Sie – in heißem Tee löst sich viel mehr Zucker als in kaltem“, erklärte er dann leutselig Gabriela. „Haben Sie das gewusst? Das haben Sie doch bestimmt schon gewusst!“
Die nahm diese Unterbrechung ihrer Überlegungen seufzend zur Kenntnis – dann starrte sie grübelnd vor sich hin. Gott stieß Luzie in die Seite. „Gleich hat sie‘s!“
Natürlich! Das war die Lösung. Wenn warmer Kaffee mehr Zucker aufnehmen konnte, konnte sie es auch so einrichten, dass warme Luft mehr Wasserdampf aufnahm als kalte Luft. Sie musste dann nur noch dafür sorgen, dass die Luft kälter wurde, weniger Wasserdampf aufnahm und der Überschuss zu flüssigem Wasser kondensierte!
Die Luft abzukühlen war ja aber nun gar kein Problem. Sie würde die Temperatur mit zunehmender Höhe über dem Erdboden abnehmen lassen (was irgendwie auch logisch war, da ja der Luftdruck mit der Höhe abnahm, und abnehmender Druck abnehmende Temperatur zur Folge hatte), das heißt, die aufsteigende Luft kühlte sich von selbst ab, je höher sie stieg.
Gabriela brachte also die nötigen Änderungen in den Gleichungen an, nahm ihr Fernrohr und beobachtete die zu erwartenden Geschehnisse, während hinter ihr zufriedenes Schlürfen zu hören war. Es funktionierte. Je höher die Luft stieg, desto kälter wurde sie. Als die Luft hoch genug gestiegen und in recht kalte Bereiche gelangt war, wurden die Luftteilchen ziemlich schlecht gelaunt und ließen ihre schlechte Laune am Wasserdampf ab. Die empfindsameren unter den Wasserdampfteilchen wichen den Luftteilchen nach und nach aus, lagerten sich zusammen und kondensierten zu Wassertröpfchen. Eine Wolke bildete sich. Aber da fehlte noch was – Gabriela klickte sich hastig durch ihre Datenbank. Richtig – beim Kondensieren des Wassers wurde Wärme abgegeben, die Kondensationswärme. Rasch überredete sie also die kondensierenden Dampfmoleküle zur Abgabe von Kondensationswärme. (Die von Gabriela eingesetzte Form des Überredens findet man sonst nur auf Kasernenhöfen. Einfach und effektiv.) Die von den Wassermolekülen abgegebene Kondensationswärme floss nun in die Luft. Das führte dazu, dass die Temperatur in der aufsteigenden Luft nun langsamer abnahm als vorher – die Erwärmung durch die Kondensation des Wasser hob einen Teil der Abkühlung durch das Aufsteigen wieder auf. Was wiederum bedeutete, die aufsteigende Luft blieb weiterhin wärmer als die übrige Luft und damit leichter. Und stieg also immer weiter und immer schneller auf. Eine gewaltige Cumulunimbuswolke mit turbulenten Luftströmungen bildete sich. Gott faltete die Hände über dem Gewand und freute sich über den blendend weißen Wolkenturm. „Hübsch, sehr hübsch, was Sie da machen. Ist die Kollegin noch da drin? Wie mag es da drin wohl aussehen? Wir sollten sie fragen.“
Irgendwann war dann aber doch Schluss mit dem Aufsteigen, weil die Wolke in etwa 10 km Höhe die obere Grenze der Troposphäre erreicht hatte. (So hatte Gabriela die unterste Atmosphärenschicht genannt, in der sich das Wettergeschehen abspielen sollte.) Dort begann nun die Stratosphäre und in der nimmt die Temperatur mit der Höhe zu, weil das in ihr enthaltene Ozon Sonnenstrahlung absorbiert und die Stratosphäre aufheizt. Die aufsteigende Luft war hier also nicht mehr wärmer und leichter als ihre Umgebung und konnte nicht weiter aufsteigen. Am oberen Rand der Wolke staute sich die von unten nachströmende Luft und es bildete sich ein ambossförmiger Abschluss.
„Sagen Sie, brauchen wir jetzt langsam mal einen Regenschirm?“ Gott zog ein sonnengelbes Exemplar aus der Gewandtasche und spannte es vorsorglich über seinem Tee auf. Nichts war grauenhafter als verwässerter Tee schon am frühen Nachmittag.
Im oberen Teil der Wolke war es inzwischen so kalt, dass die Wassertropfen hier zu Eiskörnchen gefroren. Aber noch schwebten Tropfen und Eiskörner in den Winden der Wolke herum und dachten nicht daran, zu Boden zu fallen. Sollten sie als Regen herunterkommen, mussten sie also noch an Masse zunehmen, bis ihre Schwerkraft zu groß wurde, als dass sie noch von den Winden in der Wolke gehalten werden konnten. Aber sowohl die Eiskörner als auch die Wassertropfen wuchsen zu langsam, als dass es hier in absehbarer Zeit zu Niederschlag kommen würde. Gott schielte unter seinem Schirm hervor nach oben und auch Gabriela wurde langsam ungeduldig. Konnte so etwas Simples wie Regen denn so kompliziert sein?
„Sagen Sie, so ein Eiskristall – ist das vernünftig, dass da die Wassermoleküle genauso schnell rauskommen wie aus einem Wassertropfen?“ Gott wies auf einen Eiskristall und einen Wassertropfen in der Wolke.
Gabriela verstand nicht völlig, was er meinte (was sie natürlich nicht zugab), und richtete ihr Fernrohr auf den Bereich in der Wolke, in dem Eiskörner und Wassertropfen zusammen auftraten.
Sie konnte unschwer beobachten, wie Wassermoleküle aus den Tropfen verdampften. Aus der umgebenden Luft lagerten sich jedoch genauso viele auch wieder an den Tropfen an. Es herrschte ein Gleichgewicht zwischen beiden Prozessen. Die Tropfen blieben also gleich groß und der Wasserdampfgehalt der Luft änderte sich auch nicht. Die Luft war wasserdampfgesättigt – sobald auch nur etwas weniger Wasserdampf in der Luft war, als sie maximal aufnehmen konnte, verdampfte etwas mehr Wasser, als wieder kondensierte, und stellte die Sättigung wieder her. War zuviel Wasser in der Luft, kondensierte eben etwas mehr. Insgesamt änderte sich makroskopisch im Mittel gar nichts. Zwischen Verdampfen und kondensieren herrschte ein Gleichgewicht. Und das galt auch für die Eiskörner. Auch hier verdampften genauso viele Wassermoleküle, wie sich wieder an die Körner anlagerten. Also das hatte Gott gemeint.
In Windeseile änderte Gabriela einige Parameter für die Eiskörnchen. Für die Wassermoleküle in den Eiskörnchen war es nun viel schwieriger zu verdampfen als für die in den Wassertropfen – waren sie doch in den Kristallen fest an einen Ort gebunden und nicht so beweglich wie die Kollegen im flüssigen Wasser. Es verließen also weniger Wassermoleküle die Eiskörnchen als sich aus der wasserdampfgesättigten Umgebungsluft wieder anlagerten. Die Eiskörnchen wuchsen also. Dadurch nahm der Wasserdampfgehalt der sie umgebenden Luft zwar zunächst ab, es wurde ja aber ständig Wasserdampf von den Wassertropfen nachgeliefert. Die Eiskörnchen wuchsen also auf Kosten der Wassertropfen und zwar ziemlich schnell. Schließlich waren sie schwer genug und begannen zu fallen. Derweil war die Wolke dunkler und dunkler geworden und stand nun schwarz und drohend am Himmel. Gott wechselte seinen Schirm gegen ein sturmsicheres Modell aus. Zufrieden wandte Gabriela sich Gott zu. „Gleich bin ich fertig, wenn Sie noch einen Moment Geduld haben, können wir uns den Blitzen zuwenden ...“
„Aber sicher, aber sicher, Verehrteste, ich werde warten, mit Engelsgeduld warten.“
Während Gabriela noch überlegte, ob das Letzte als Spitze an ihre Adresse gerichtet war, gerieten die fallenden Eiskörner in tiefere, wärmere Luftschichten, schmolzen und verbrauchten dabei Wärme. Die Luft um sie herum kühlte dadurch ab und wurde schwerer. Die kalte Luft fiel mit den Eiskörnern und Wassertropfen nach unten – immer rascher kühlte sie ab und fiel sie, bis sie zu einem heftigen Fallwind wurde, der unten aus der Wolke herausfegte, Gott den sturmsicheren Schirm aus der Hand riss und eine zutiefst entrüstete Michaela aus der Wolke vor Gottes Füße wehte.
„Blitze, Chef? Habe ich das eben richtig gehört? Blitze?“
Gott versuchte, Bart, Haar und Gewand trotz Orkan in würdiger Form zu halten, gab das schließlich auf und lächelte Michaelas Haare an. Dahinter hatte sich vor dem Sturm ihr Gesicht befunden, und er vermutete, dass es immer noch irgendwo da war. „Stimmt denn was nicht mit Blitzen?“
„Chef, die Verwendung von Blitzen könnte ein völlig falsches Bild von Ihnen hervorrufen! Das ist gesellschaftspolitisch auf keinen Fall zu vertreten!“ kam es durch die Flügel, die inzwischen vor die Haare geweht worden waren.
„Hm.“ Gott grübelte einen Moment. Dann verschwand er hinter einem Hügel und erschien kurze Zeit später in eine (im Sturm knatternde) griechische Toga gehüllt und mit einem Bündel Blitze in der Hand. „So vielleicht?“ fragte er in aller Unschuld.
„Chef, das geht auf gar keinen Fall! Was denken Sie sich nur! Wir müssen ...“
Während Gott überlegte, ob alle Arbeitgeber mit so humorlosen Mitarbeitern geschlagen waren, fielen die Eiskörner weiter nach unten. Auf ihrem Weg durchfielen sie Luftschichten mit immer höherer Temperatur. Schließlich wurde es so warm, dass sie alle auftauten und zu Regentropfen wurden. Der erste Platzregen des Universums ging auf die Kolleginnen nieder – wobei keine sonderlich beeindruckt war, die eine war in die Entwicklung von Blitzen versunken, die andere studierte irgendein bodennahes offenbar entzückendes Lebewesen, während sich in ihrer Umgebung ein See aus Tropfwasser bildete, in der Umgebung der dritten war es ohnehin so heiß, dass alles Wasser sofort verdunstete. Nur Gott holte den gelben Schirm wieder hervor, nachdem er den Plan, mittels Allmacht trocken zu bleiben, nach einem Seitenblick auf Gabriela verworfen hatte. Der Sturm ließ nach, endlich ging auch der Regen in eine etwas sanftere Form über.
„Aber“, kam er dann auf das Thema zurück. „Das war ja nun erst der Gewitterregen. Wir brauchen nun auch noch die Blitze. Vielleicht sollten wir uns erst mal eine neue Gewitterwolke basteln. Die hier ist ja abgeregnet und hat keine Power mehr.“
Mit Luzies Hilfe wurden also neue Aufwinde angeheizt und eine frische Cumulunimbuswolke türmte sich auf.
Allerdings musste Gabriela entdecken, dass dank Luzies Arbeit die Eiskörner in der Wolke ziemlich durcheinandergewirbelt wurden, aneinander stießen und rieben, wobei sie sich elektrostatisch aufluden. Aus Gründen, die Gabriela in all dem Gewirbele nicht so recht durchschaute, wurden die schweren Graupelkörner negativ und die leichten Eiskristalle positiv. Die negativ geladenen Graupel sanken aufgrund ihres Gewichtes nach unten, während die positiven leichten Kristalle vom Aufwind nach oben getragen wurden, und so kam es zur Bildung eines elektrischen Feldes zwischen dem oberen und unteren Rand der Wolke. Und nicht nur das. Der untere Rand der Wolke hatte sich ja nun negativ aufgeladen. Das merkten auch die elektrisch geladenen Teilchen im Erdboden. Die dort sitzenden Elektronen fühlten sich abgestoßen von der negativen Ladung der Wolke und suchten – soweit das ging – das Weite. Dadurch bekam aber nun die Erdoberfläche eine positive Ladung und zwischen ihr und dem unteren Wolkenrand bildete sich ebenfalls ein elektrisches Feld. Das Feld nahm an Stärke zu, bis die Elektronen am unteren Wolkenrand den Zug nicht mehr aushielten und nach unten in Richtung der positiven Ladung der Erdoberfläche sausten. Dabei stießen sie andere Elektronen aus den Luftatomen heraus, die dann ebenfalls nach unten sausten, so dass schließlich ein ganzer Schwall Elektronen unterwegs war. Ab und an musste die Richtung geändert werden, weil das elektrische Feld zwischen Erde und Wolke nicht gleichmäßig war. Sie schufen so als Vorblitz einen engen, gezackten Kanal, in dem die Luft ionisiert war, also neben den elektrisch neutralen Atomen jede Menge Ionen enthielt.
Die positiven Ladungen in der Erdoberfläche spürten das elektrische Feld natürlich auch und wären zu gern seinem Zug gefolgt, aber sie saßen recht fest im Boden. Je näher die Elektronen jedoch kamen, desto stärker war deren Anziehungskraft. Immer unruhiger wurden die positiven Ladungen, man suchte schon nach Möglichkeiten, die Entfernung zu den so anziehend negativen Elektronen zu verkürzen. Da fiel der Blick auf den Ranghöchsten im Universum. Schließlich – die Elektronen hatten den Erdboden fast erreicht – war die Anziehungskraft so groß, dass die Ionen zu Gottes Füßen sich endlich losrissen, den kürzesten Weg über Gottes Haupt (dem höchsten Punkt hier in der Gegend – sowohl im wahren wie im übertragenen Sinne) wählten und den Elektronen des Vorblitzes entgegensprangen. Einmal befreit aus der Erdverbundenheit jagten sie dann als Hauptblitz durch den so schön vorbereiteten Blitzkanal in Richtung Wolke. Ein greller Blitz fuhr sozusagen aus Gottes Haupt und schoss in den Himmel.
„Ja, so hatte ich es mir vorgestellt. Sehr schön. Hm. Macht meine ruinierte Frisur die Wirkung wieder zunichte? Was meinen Sie?“
„Nee, is irre cool, Chef.“
Gott hatte Zweifel, ob die Bestätigung ausgerechnet von dieser Kollegin ihn beruhigen sollte, vertagte das Problem aber und widmete sich der Blitzbeobachtung.
Dank der vorhergehenden Ionisation durch die Elektronen des Vorblitzes war die Leitfähigkeit im Blitzkanal hoch. Freie Elektronen schossen in Richtung Erde, die positiven Ionen rasten als Hauptblitz durch den Blitzkanal nach oben, stießen dabei gegen Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle, zerrissen die Moleküle in Atome, ionisierten alles, was ihnen im Weg stand und ließen zusätzlich weitere Elektronen der Ionen in höhere Schalen springen. Die Elektronen ließen sich das nicht gefallen, sprangen zurück und sandten dabei grelles Licht aus. Blitzlicht sozusagen. Als der Hauptblitz die Wolke erreichte, war Gott ein wenig enttäuscht. „War das schon all... Ah, schön, es war noch nicht alles.“ Er freute sich, als nach 10 ms der nächste Vorblitz einen Überschlag und eine Irokesenfrisur verursachte und verfolgte den zweiten Hauptblitz. Weitere Vor- und Hauptblitze fuhren hinauf und hinab, bis die elektrische Spannung sich endlich abgebaut hatte. Gottes Frisur hatte sich dagegen eher aufgebaut. Aber er war hochzufrieden. „Sieht wirklich gut aus. Wo geht Luzie jetzt hin? Vor einem Hauptblitz kommt also immer erst ein Vor- oder Zwischenblitz, der den Blitzkanal von neuem ionisiert, damit der Hauptblitz so richtig klasse wird. Und weil der Zwischenblitz sich seinen Kanal erst schaffen muss, geht das so in Sprüngen, sieht prima aus, so schön zackig. Was will sie mit der Sprühdose? Und wissen Sie was? Wenn man die menschlichen Augen so konstruiert, dass es die einzelnen Hauptblitze einer Entladung nicht trennen kann, dann flackert es bestimmt schön. Das müssen wir gleich mal ausprobieren. Luzie, was ... sind Sie sicher, dass das gut ist?“
„Nun gut, dann werde ich die Experimente zum Flackern jetzt fortführen, wenn Sie erlauben“, erklärte Gabriela. Dann warf sie mit hochgezogenen Brauen einen Blick auf die triefende Kollegin Michaela, die in ihrem See aus Tropfwasser stand. „Wenn Sie das Ergebnis meiner Experimente erleben wollen, sollten Sie sich aus dem Wasser begeben. Laplacie, reproduziere bitte die Ladungstrennung von eben.“
„Aber nich nur Flackern. Fehlt noch was. So isses noch öde. Aber das hier sieht super aus, Chef. Irokesenschnitt muss orange sein.“
Gabriela beobachtete derweil den Ladungen sortierenden Dämon und wurde von einem ihr völlig unbekannten Gefühl hilfloser Nervosität erfasst. Ihr war natürlich auch klar, dass dem Blitz etwas Entscheidendes gefehlt hatte. Nur was – das wollte und wollte ihr nicht einfallen. Während sie verzweifelt grübelte, sortierte der Dämon die Graupelkörner und Eiskristalle nach positiv und negativ und baute das elektrische Feld wieder auf. Aber auch, als jetzt der zweite Blitz aufblitzte, kam Gabriela kein Gedankenblitz.
„Wow, is ja spannend!“ kommentierte Luzie den Blitz, während Gott etwas abgelenkt war durch die Betrachtung seines orangerotbehaarten Spiegelbildes in Michaelas „Tropfsee“.
„Neinein, die Spannung is jetzt weg“, belehrte der Dämon sie. „Aber fehlen tut hier wirklich was. Muss noch was passieren.“
Gott sah von seinem Spiegelbild auf und nickte. „Den Eindruck hatte ich in der Tat auch. Nein, liebste Luzie, ich meinte natürlich den Blitz. Diese Haarfarbe haben Sie perfekt hinbekommen. Mal sehen, vielleicht kann ich der Kollegin ja noch einen kreativen Vorschlag unterbreiten.“
Gut gelaunt – zu gut gelaunt für Gabrielas Geschmack – verschwand er nochmals hinter der Wolke. Als er wieder erschien, war auch sein Bart orange, er hatte ein Bärenfell umgehängt, saß in einem Wagen, der von Ziegenböcken gezogen wurde, und schwang einen Hammer. Jeder Hammerschlag dröhnte wie Donner.
Gabriela fand das irgendwie gar nicht witzig.
„Chef, könnten Sie bitte mit dem Lärm aufhören – ich muss mich konzentrieren! Sie sind doch kein Donnergott!“ Dann endlich durchfuhr sie der Geistesblitz. „Donner! Natürlich, es muss donnern! – Nun denn, Donner – mal sehen, wie könnten wir ...“
Fieberhaft begann Gabriela zu überlegen. Es fiel ihr einfach nicht ein, diese unendliche Blamage!
Luzie bemerkte: „Heißes Gefährt, Chef! Der Antrieb ginge vielleicht noch’n bisschen feuriger.“
Dass Gott grübelnd seine Zugtiere betrachtete und dann begann, einen Stammbaum für Eohippus und Equus zu entwerfen, bekam Gabriela schon nicht mehr mit. Bei den Worten „heiß“ und „feurig“ war es ihr ebenfalls heiß geworden.
Wie konnte sie das nur übersehen! Der Blitz bestand aus dahinrasenden Teilchen, die mit anderen Teilchen zusammenstießen – all das bedeutete neben dem Leuchten natürlich auch jede Menge thermische Energie! Natürlich heizte der Blitz somit das den Blitzkanal umgebende Gas auf, natürlich musste sich dieses dann explosionsartig ausdehnen, was dann natürlich einen Knall zur Folge hatte! Denn was anderes war ein Knall, als ein plötzlicher Sprung in Druck und Dichte (s. S. xxx)! Da aber die beste Theorie nichts taugt, wenn sie nicht durch ein Experiment verifiziert wurde, musste Laplacie die Ladungstrennung noch einmal herstellen. Es blitzte auf Gabrielas Kommando, diesmal untermalt vom schönsten Donner. (Da sich das gesamte Team direkt neben dem Blitzeinschlag befand, betrat bei der Gelegenheit auch gleich das Ohrensausen die Bühne des Weltgeschehens.) Als das taube Gefühl aus ihrem Hirn, wenn auch noch nicht aus ihren Ohren, verschwunden war, machte Gabriela sich eine Notiz, die Lärmschutzbestimmungen betreffend.
Gott wunderte sich derweil über ein zunehmendes Zittern, das durch den Erdboden lief, und das eindeutig nicht mehr vom Donner stammen konnte. „Sagen Sie, hatten wir jetzt auch gleich die Entwicklung von Erdbeben vor?“
„Erdbeben? Natürlich nicht. Immer schön eins nach dem anderen.“
„Wackelt aber schon ziemlich dolle, der Erdboden“, stellte Luzie fest. „Krieg ich aber noch doller hin – soll ich?“
„Nicht doch, meine Liebe ...“ Gott musterte die triefnasse Kollegin von der Geisteswissenschaft, die inzwischen vor Kälte bibberte, verglich Frequenz und Amplitude des Bibberns mit Frequenz und Amplitude des Bodenzitterns und hatte die Ursache für letzteres gefunden. „Wir sollten sie trocknen, bevor wir hier einen Grabenbruch bekommen“, schlug er dann vor. „Hat eine von Ihnen einen Föhn zur Hand? Nein? Na, dann müssen wir wohl etwas entwickeln. Einen warmen Wind vielleicht? Gabriela?“
Gabriela verzog nur ganz wenig das Gesicht und beauftragte den Laplaceschen Dämon, die Sonne so zu platzieren, dass der Wind zunahm.
Gott zupfte an ihrem Gewand. „Sind Sie sicher, dass das richtig ist? Dieser Wind ist doch recht kühl und feucht.“ In der Tat hatte sich das Zittern so verstärkt, dass jetzt fußhohe Bodenwellen über die Erde liefen.
„Ich bin ja auch noch nicht fertig – Luzie, würden Sie bitte hier ein Gebirge auftürmen? So Alpenhöhe etwa?“
„Mehr nich? Also ich find die Berge auf‘er Erde ziemlich mickrig, wollen wir nich – is ja gut, ich mach ja schon.“
„Ja, schön, das Gebirge schirmt die fröstelnde Kollegin vom Wind ab – aber könnte man nicht einfacher den Wind abstellen?“ Gott fuhr sich durch den Rauschebart.
Gabriela bemühte sich, sich taub zu stellen, und beobachtete die Vorgänge an der windzugewandten Seite des Gebirges, ihr Laptop bereit, sollten sich Änderungen an den Gesetzen als notwendig erweisen.
Der feuchte, kühle Wind stieß nun plötzlich auf das Gebirge und die Luft war gezwungen, nach oben auszuweichen, um das lästige Hindernis zu überwinden. Je höher die Luftmassen stiegen, desto kälter wurde es. Schließlich war es so kalt, dass die Luft nicht mehr den ganzen Wasserdampf, den sie bis dahin enthalten hatte, fassen konnte. Wasser kondensierte, bildete Wolken und dann begann es, auf der Luvseite der Berge zu regnen. Die Luftmassen stiegen weiter, wurden kälter, konnten dadurch immer weniger Wasserdampf aufnehmen, so dass ständig der Wasserdampf, der zu viel war, zu Wassertropfen kondensierte, Wolken bildete und abregnete. Durch die ständig frei werdende Kondensationswärme kühlte sich die aufsteigende Luft jetzt jedoch langsamer ab, nämlich ungefähr 0,5 °C pro 100 m Aufstieg.
Endlich hatte die Luft den Gebirgskamm erreicht. Erleichtert, dass es nun wieder abwärts ging, ließ die Luft sich fallen. Je tiefer sie nach unten kam, desto höher wurde der Druck, dem sie ausgesetzt war. Mit zunehmendem Druck wiederum erwärmte die Luft sich. Sie hatte vom Beginn der Wolkenbildung bis zum Erreichen des Gipfels immer die maximale Menge Wasserdampf enthalten, der Überschuss war zu Wolken geworden oder sogar abgeregnet. Als die Luft nun wärmer wurde, konnte sie wieder mehr Wasser aufnehmen. Ihr Wassergehalt lag also praktisch direkt hinter dem Gipfel wieder unter dem maximal möglichen Wert. Die Wassertropfen in den Wolken begannen sofort zu verdampfen und die Wolken lösten sich auf, so dass die Luft fast direkt hinter dem Gipfel wolkenfrei war. Beim Aufstieg war ständig Kondensationswärme frei geworden, da die Luft ununterbrochen überschüssiges Wasser „hinausgeworfen“ hatte. Im Gegenzug verbrauchte das Auflösen der Wolken nun Wärme und die Erwärmung der Luft wurde zunächst gebremst. Das geschah aber nur über eine sehr kleine Strecke – weil ja der Wassergehalt nach der ersten geringfügigen Erwärmung sofort unter den maximal möglichen Wert gesunken war und die Wolken sich daher sehr rasch auflösten. Da also fast sofort hinter dem Gipfel keine Wolken mehr da waren, die hätten aufgelöst werden können, wurde auch keine Wärme dafür verbraucht. Die Erwärmung der Luft beim Absinken ging also schneller vonstatten als die Abkühlung beim Aufstieg. Mit etwa 1 °C pro 100 m nahm die Temperatur der Luft zu, die nun als warmer und sehr trockener Wind den Leehang des Gebirges herabströmte. Gott schob die triefende, bibbernde Kollegin in den Luftstrom. Die Bodenwellen wurden kleiner, die Kollegin trockener. Schließlich war die Gefahr von Grabenbrüchen und Erkältungen gebannt.
Luzie war trotzdem nicht zufrieden. „Chef, da stimmt was nich. Da hinten Wind rauf aufs Gebirge, hier Wind wieder runter vom Gebirge. Wieso is der Wind hier dann warm und trocken, wenn er da hinten feucht und kalt ist? Muss hier nich wieder derselbe Wind ankommen? Hat die Pingeltante was falsch gemacht?“
Die Pingeltante litt derweil unter Kopfschmerzen und anderen föhntypischen Beschwerden und sah sich nicht in der Lage, eine wissenschaftlich fundierte Antwort zu geben. Michaela bibberte zwar nicht mehr, suchte aber nun ihre Gewandtaschen nach einer Feuchtigkeitslotion ab.
Gott fühlte sich also verpflichtet, der Kollegin die Antwort zu geben. „Der Trick ist, dass zum einen so viel Wasser vor dem Gebirge abregnet und dass zum anderen Luft mit Wolken langsamer abkühlt oder sich erwärmt als Luft ohne Wolken. Deshalb kühlt die Luft vor dem Gebirge langsamer ab als sie sich dahinter erwärmt. Weshalb es hier hinten unten dann wärmer ist, als es da vorn unten war. Außerdem ist die Luft nicht nur so schön trocken, weil so viel Wasser abgeregnet ist, weil also weniger Wasser da ist. Sondern auch, weil warme Luft auch noch mehr Wasserdampf aufnehmen kann als kalte. Mit dem Wasser, das nach dem Abregnen noch da ist, ist die warme Luft also noch trockener als es die kalte mit derselben Menge Wasser wäre. Weil die warme Luft mit derselben Menge Wasserdampf weniger ‚voll‘ ist als kalte. Es passt noch einiges mehr an Wasserdampf hinein, deshalb trocknet die Kollegin jetzt so schön. So gesehen ist dieser warme Fallwind der reinste Föhn.“

© Wiebke Salzmann, Juni 2009

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