Poll: Weltraumtourismus
Für welchen Betrag würdest du ins All fliegen?
Home | News | Elektrisches Eis

Elektrisches Eis

Font size: Decrease font Enlarge font

Hier etwas Lustiges, dass Sie in Ihrer Küche ausprobieren können: Gehen Sie zum Gefrierschrank, öffnen die Tür und lösen einen Eiswürfel. Als Nächstes schauen Sie nach etwas Frost im Gefrierschrank -- der kristalline Flaum, der sich am liebsten auf den gefrorenen Kirschen festsetzt. Haben Sie es gefunden? Reiben Sie den Eiswürfel sanft über den Frost.

Nichts passiert.

Nun, was haben Sie erwartet? Einen Blitz?

Tatsächlich entsteht ein Blitz genau so. Kilometer über der Erde, in den Gewitterwolken, stoßen winzige Eispartikel ständig gegen größere Eisperlen. Diese beiden Arten von Eis verhalten sich wie ein Wollsocken, der an einem Teppich gerieben wird. Zap! Bevor man sich versieht knistert die Wolke vor elektrischem Potential -- und ein Blitz explodiert in den Boden hinein. 

Auf den ersten Blick ist es schwer zu glauben, dass ein starker Blitz, der die Luft auf seinem Weg auf eine 3-fach höhere Temperatur aufheizt, als sie auf der Oberfläche der Sonne herrscht, aus solch kleinen Eispartikeln entstehen kann. Aber so ist es, ausgehend von der Theorie, und in der Tat haben Laborexperimente bestätigt, dass man mittels Eis-Eis Kollisionen Elektrizität erzeugen kann.

Es hört sich trotzdem fantastisch an. Also, "haben wir es überprüft," sagt Walt Petersen, ein Blitzforscher am National Space Science and Technology Center in Huntsville, Alabama.

Über einen Zeitraum von 3 Jahren haben Petersen und seine Kollegen den Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) Satelliten genutzt um in mehr als eine Million Wolken hineinzuschauen. "TRMM hat ein Radar an Bord um die Menge an Eis in einer Wolke zu messen. Und er besitzt einen optischen Detektor, genannt LIS (lightning imaging sensor) um die Blitze zu zählen." Indem sie die Eismenge einer Wolke mit den Blitzen verglichen, konnten sie sagen ob Eis und Blitzschlag wirklich zusammenhängen.

Sie hängen zusammen. "Wir fanden eine starke Korrelation zwischen Eis und Blitzen in allen Umgebungen - über Land, über dem Meer und in Küstengebieten." Global gesehen betrug der Korrelationskoeffizient zwischen "Blitz-Dichte" (Blitze pro Quadratkilometer pro Monat) und "Eis Wasser Pfad" (Kilogramm Eis pro Quadratmeter Wolke) über 90%. In einzelnen Sturmzellen wurden sogar noch größere Korrelationen gefunden wo, zum Beispiel etwa 10 Millionen Kilogramm Eis, einen Blitz pro Minute produzieren würden.

10 Millionen Kilogramm. Kein Wunder, dass Sie keinen Blitz in Ihrem Gefrierschrank produzieren konnten. Es ist wesentlich mehr Eis notwendig um einen Blitz hervorzurufen.

In einer echten Gewitterwolke stoßen Millionen von Eisteilchen ständig gegeneinander, getrieben durch Aufwärtswinde mit Geschwindigkeiten von 16 - 160 km/h. Winzige Eiskristalle werden positiv geladen und wehen zum oberen Ende der Wolke, während größere Eisperlen (genannt "Graupel") negativ geladen werden und zum Boden der Wolke fallen. Diese Trennung erzeugt Mega-Volt elektrischer Spannung -- und folglich die Blitze.  Nun, da die Korrelation zwischen Eis und Blitzen so gut bekannt ist, kann sie zum Guten genutzt werden. Petersen erklärt:

"Computerprogramme, die wir schreiben um Wetter und Klima vorherzusagen, müssen wissen wie viel Eis in einer Wolke ist. Das Problem ist, dass Eis schwer zu finden ist. Wir können nicht über jeder Gewitterwolke ein Radar stationieren um den Inhalt an Eis zu messen. Um unsere Computervorhersagen zu verbessern, müssen wir wissen wo das Eis ist."

Blitze können dabei helfen. "Da es eine so starke Korrelation zwischen Blitzen und Eis gibt, erhalten wir einen guten Anhaltspunkt auf die Menge an Eis, indem wir die Blitze zählen." Sensoren wie LIS, die günstig sind und auf dem Boden und im Orbit stationiert werden können, machen dies zu einer einfachen Aufgabe.

Zurück zu Ihrem Gefrierschrank: Sie sollten vielleicht etwas mit den Kirschen tun.

Quelle: Science@NASA

Comments (0 posted):

Post your comment comment

Please enter the code you see in the image:

  • email Email to a friend
  • print Print version
  • Plain text Plain text
Tags
No tags for this article
Rate this article
0