An einem heißen, sonnigen Tag können wir plötzlich ein so ungewöhnliches Wetterphänomen wie Hagel erleben. Wenn er Sie unerwartet auf der Straße überrascht, sollten Sie besser schnell Schutz suchen. Große Hagelkörner sind extrem gefährlich und können Prellungen oder sogar schwere Verletzungen verursachen. Dieser eisige Niederschlag ist auch eine Bedrohung für die Landwirtschaft, da er Ernten zerstören kann. Glücklicherweise treten Hagelstürme recht selten auf. Und doch, wie entsteht Hagel? Welche Bedingungen sind für seine Entstehung erforderlich? Wir werden diese Fragen in diesem Artikel beantworten.
Was ist Hagel und woraus besteht er?
Forscher sind sich einig, dass Hagel als Ergebnis von starkem Regen und Gewittern entsteht, typischerweise mit dunkelgrauen Wolken. Solche Wolken können Sie leicht an ihrer ungewöhnlichen Form erkennen.
Bildquelle: SkySpyPhotos
Eine spezielle Variante von Gewittern produziert oft besonders großen Hagel - die Superzellengewitter. Dies ist ein Gewitter mit einem rotierenden und außergewöhnlich starken Aufwind, der lange anhält. Der Aufwindbereich wird auch “Mesocyclone” genannt und hat einen Durchmesser von etwa einer Meile. Superzellen produzieren nicht nur Hagel, sondern auch Tornados.
Aus der Luft betrachtet, können Sie Hagel in Bahnen fallen sehen, die als Hagelzüge bekannt sind. Sie erscheinen, wenn der Sturm durch den Hagelfall zieht. Die Größen der Hagelzüge können von mehreren Morgen bis zu einem Gebiet von 10 Meilen Breite und 100 Meilen Länge variieren.
Bildquelle: Weatherlogics
Die Hagelgröße reicht typischerweise von 0,03 bis 0,7 Zoll im Durchmesser. Manchmal haben Wissenschaftler jedoch abnorm große Hagelkörner mit einem Gewicht von mehreren Pfund aufgezeichnet. Hier sind einige hagelbezogene Rekorde:
- 1939 erlebten die Einwohner Indiens Hagelkörner, die über 6 Pfund wogen.
- 1970 sahen die Bürger von Coffeyville, Kansas, ein riesiges Hagelkorn mit einem Durchmesser von 17,5 Zoll und einem Gewicht von 1,3 Pfund. Es war das schwerste Hagelkorn der Welt.
- 1986 fielen Eisstücke mit einem Gewicht von mehr als 2 Pfund auf die Einwohner von Bangladesch aus den Wolken.
- 2010 erlebte der US-Bundesstaat South Dakota den größten aufgezeichneten Hagelsturm. Das größte Hagelkorn hatte einen Durchmesser von etwa 8 Zoll.
Bildquelle: Wikipedia
Laut dem National Weather Service sollte großer Hagel einen Mindestdurchmesser von einem Zoll haben. Hagelkörner dieser Größe oder größer können schwere Schäden an Eigentum und Ernten verursachen.
Hier sind weitere interessante Fakten über Hagel:
- Während Regenschauern mit Hagel kann der Himmel grün werden. Von dem gesamten Spektrum des Sonnenlichts reflektieren Hagelkörner am häufigsten einen grünen Farbton.
- Es ist schwer zu definieren, mit welcher Geschwindigkeit Hagel aus den Wolken fällt. Das National Severe Storms Laboratory schätzt, dass ein Hagelkorn von der Größe eines Baseballs (2 ¾ Zoll) eine Geschwindigkeit von etwa 100 Meilen pro Stunde erreichen kann.
- Hagel fällt typischerweise in 5-10 Minuten aufgrund seiner schnellen Bewegung und kurzen Energieschübe. In seltenen Fällen kann er zwischen 30 Minuten und 1 Stunde dauern.
- Bakterien, Insekten und sogar kleine Tiere und Fische können manchmal in Hagelkörnern versteckt sein.
Bildquelle: Imgur
Hagelformen und -formen
Externe Faktoren wie Temperatur, Flüssigwassergehalt und Windgeschwindigkeit beeinflussen die Struktur, Form und Farbe von Hagelkörnern. Die häufigste Form ist ein Kegel. Hagelkörner haben geschichtete Strukturen aus abwechselnd trübem Eis und klarem Eis. Dies wird durch die wechselnden Bedingungen erklärt, die das Hagelkorn umgeben, wenn es horizontal durch oder in der Nähe des Aufwinds zieht. Zusätzliche Faktoren sind Winde innerhalb einer Gewitterwolke, die nicht nur Auf- und Abwärtszyklen haben. Horizontale Winde entstehen entweder durch den rotierenden Aufwärtsstrom, wie bei Superzellengewittern, oder durch horizontale Umgebungswinde.
Bildquelle: ERZ, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Manchmal kann man oft die Form einer Kugel beobachten, wenn es Schichten aus festem Eis um den Schneekern im Zentrum des Hagelkorns gibt. Es ist auch möglich, Luftblasen aus trübem Eis im klaren Eis zu sehen. Dies geschieht, wenn Wasser sofort gefriert, nachdem es mit einem Hagelkorn kollidiert ist.
Seltener kann man die Formen von Platten, Kristallen, Ellipsen oder Parallelepipeden beobachten. Manchmal überrascht dieses ungewöhnliche Wetterphänomen mit seinen Umrissen, die einer Blume oder einem Stern ähneln. Eine solche Vielfalt an Formen und Gestalten entsteht durch den Wind, der auf das Hagelkorn bläst, das in der Luft erschienen ist. Darüber hinaus können sich Hagelkörner, wenn ihre Beschichtung nicht vollständig gefriert, aufgrund von nassem Wachstum an andere Hagelkörner anheften und außergewöhnliche Formen bilden.
Bildquelle: The Weather Channel
Wie funktioniert Hagel
Werfen wir einen genaueren Blick auf den Hagelbildungsprozess. Ein Hagelkorn wächst, wenn mehrere Bedingungen erfüllt sind:
- das Vorhandensein eines Embryos (eines Eiskristalls von weniger als 0,3 Zoll Größe),
- eine Gewitterwolke,
- die Lufttemperatur über +68°F,
- eine große Zone von unterkühlten Wassertropfen,
- starke Aufwinde.
Von dem Aufwind erfasst, verwandelt sich ein Eiskristall in Hagel, wenn er in der oberen Atmosphäre gefriert. Er kann bis zu 10-15 Minuten in der Wolke verbleiben und dabei allmählich an Größe zunehmen. Das Hagelwachstum kann entweder “trocken” oder “nass” sein. Es hängt von der Anzahl der unterkühlten Tropfen in der Wolke, der Größe des Hagels, der Temperatur der Hageloberfläche und der umgebenden Luft ab.
Trockenes Wachstum tritt auf, wenn es wenige Wassertropfen gibt und die Oberfläche des Hagels infolgedessen sehr kalt ist. Wasserdampf aus der umgebenden Luft sublimiert darauf und bildet eine trübe Eisschicht. In diesem Stadium wächst der Hagel eher langsam. Eine große Anzahl von unterkühlten Wassertropfen und eine wärmere Hageloberfläche führen zu schnellem Wachstum. Die Oberfläche des Hagelkorns schmilzt und wird aktiv von unterkühlten Tropfen aus der Wolke aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt bildet sich eine transparente Eisschicht. Dies ist das Stadium des nassen Wachstums.
Wenn ein Aufwind seine Kraft verliert und wenn Hagelkörner schwer genug werden, fallen sie zu Boden, und so entsteht ein Hagelsturm. Die Eiskörner können mehrere Zoll dick sein. Manchmal werden sie sogar so groß wie Tennisbälle oder Fußbälle.
Bildquelle: DTN
Hagelgröße, erklärt
Warum erreicht Hagel manchmal gigantische Ausmaße, die Menschen und alle Lebewesen bedrohen? Abnorme Hitze führt dazu, dass sich das Relief der Vorgebirgsregionen unterschiedlich stark erwärmt. Infolgedessen entstehen Gewitteraufwinde, die Dampf bis zu 6 Meilen hoch senden können. In dieser Höhe kann die Temperatur auf -104°F sinken. Dies sind die optimalen Bedingungen für die Bildung riesiger Hagelkörner, die beim Fallen auf den Boden eine Geschwindigkeit von etwa 100 mph entwickeln. Die Folgen können erschreckend sein: verletzte Menschen, die es nicht rechtzeitig geschafft haben, Schutz zu finden, beschädigte Infrastruktur, Häuser und Autos sowie zerstörte Ernten und Pflanzen.
In der folgenden Tabelle finden Sie Details zum Hagelschadenpotenzial in Abhängigkeit vom Durchmesser des Hagelkorns und seiner ungefähren Geschwindigkeit. Wie schnell Hagelkörner den Boden erreichen, hängt von vielen Faktoren ab, zum Beispiel von der Form und Dichte der Hagelkörner. Ein Eisstück mit vielen Lufttaschen und Wölbungen bietet größeren Luftwiderstand und bleibt daher länger in der Luft als eine kompakte Eiskugel mit hoher Dichte. Sicher ist jedoch, dass die Endgeschwindigkeit im Durchschnitt mit dem Gewicht des Hagelkorns zunimmt. Riesiger Hagel kann mit Geschwindigkeiten von mehr als 124 Meilen pro Stunde fallen, und der Schaden, den er am Boden verursachen kann, ist entsprechend groß.
| Durchmesser | Geschwindigkeit | Schadenspotenzial |
|---|---|---|
| >1/4 Zoll (Erbse) | 9-25 mph | Schäden an Ernten, Früchten und Bäumen |
| >1 Zoll (Vierteldollar) | 25-40 mph | Verletzungsgefahr für kleine Tiere, Bruch von Tonziegeln und Fensterscheiben, sichtbare Dellen an Fahrzeugen |
| >2 Zoll (Tennisball) | ~44 mph | Unwiederbringliche Schäden an Fahrzeugen, Zerstörung von Ziegel- und Schindeldächern, Bruch von Metallfensterrahmen |
| >2 3/4 Zoll (Baseball) | ~72 mph | Erhebliche Verletzungsgefahr für Menschen, Rissbildung von Betonziegeln, Zerreißen kleiner Baumstämme |
| >3 Zoll (Teetasse, Softball, Grapefruit) | ~87 mph | Lebensgefahr für Menschen |
Wann und wo tritt Hagel häufiger auf?
Haben Sie jemals Hagel im Winter oder in der Nacht gesehen? Experten sind sich einig, dass die Chancen, Hagel nach Sonnenuntergang zu sehen, praktisch null sind. Meteorologen stellen fest, dass Eisniederschläge typischerweise nur während des hellen Teils des Tages auftreten. Sie erklären dies mit dem Fehlen starker Windböen in der Nacht sowie der Abkühlung der Erdoberfläche, wenn der Dampf einfach nicht die obere Atmosphäre erreichen kann.
Wir können eine identische Situation im Winter beobachten. Manchmal wird gefrierender Regen oder Schneeregen mit Hagel verwechselt, aber dieses Wetterphänomen hat eine Reihe von Unterschieden. Das Hauptmerkmal ist, dass Hagel unterschiedliche Strukturen haben kann, während gefrierender Regen durch gleichmäßige Transparenz gekennzeichnet ist.
Daher sind tropische Regionen und polare Breiten nicht die besten Orte für die Hagelbildung. Aber dies ist ein häufiges Phänomen für gemäßigte Breiten. Hagel bildet sich seltener über dem Meer, da starke Aufwinde häufiger über der Erdoberfläche auftreten. Ein perfekter Standort ist in der Nähe der Küste.
Sehr oft tritt Hagel im Senegal, Westafrika, auf. Manchmal erscheint eine Schicht aus Eisfragmenten sogar auf dem Boden, und ihre Dicke kann mindestens einen Zoll erreichen. Nordindien leidet auch oft unter diesem gefährlichen Niederschlag während der Sommermonsune. Statistiken bestätigen, dass die Größe jedes vierten Hagelkorns hier etwa einen Zoll im Durchmesser beträgt.
Bildquelle: Twitter
In den Vereinigten Staaten gibt es einen Ort namens “Hagelgasse”, wo Hagel am häufigsten auftritt - zwischen 7 und 9 Tagen im Jahr. Die Gasse befindet sich an der Grenze von drei Bundesstaaten - Colorado, Nebraska und Wyoming. Andere Gebiete mit regelmäßigen Hagelstürmen sind Australien, Kanada, China und Norditalien. Übrigens gibt es in Norditalien die meisten Hageltage in Europa. Jedes Jahr erlebt diese Region vier Tage mit mehr als 0,7 Zoll Hagel, und alle zwei Jahre etwa 2 Zoll.
Wie können Sie sich während eines Hagels schützen?
Eine Hagelbedrohung ist kein Scherz - dieses schwere Wetterphänomen ist äußerst gefährlich. Es kann Flugzeuge, Häuser und Autos beschädigen, Fenster zerbrechen und Menschen töten, daher ist es wichtig, Schutz zu suchen, wenn Sie plötzlich in einen Hagelsturm geraten.
Wenn Sie es nicht rechtzeitig in den Schutz schaffen, sollten Sie Ihren Kopf bedecken, um sich vor dem Fall gefährlicher Hagelkörner zu schützen. Verstecken Sie sich nicht unter Bäumen, da große Äste auf Sie fallen können. Während Sie sich drinnen befinden, ist es besser, sich von Fenstern fernzuhalten und alle elektrischen Geräte auszuschalten, da Hagel oft das Ergebnis von schweren Gewittern und Blitzen ist. Um Hagelschäden beim Fahren zu vermeiden, halten Sie am Straßenrand an und verstecken Sie sich, wenn möglich, in einer Garage oder fahren Sie unter eine Brücke. Halten Sie sich von Autofenstern fern, da zerbrechendes Glas Verletzungen verursachen kann.
Mit der RainViewer-App können Sie rechtzeitig Benachrichtigungen über bevorstehende Niederschläge, einschließlich Hagel, erhalten. In den Einstellungen können Sie die Intensität der Niederschläge angeben, für die Sie Benachrichtigungen erhalten möchten. Sie können auch die Option für Unwetterwarnungen aktivieren. Dies hilft Ihnen, über das aktuelle Wetter informiert zu bleiben und im Notfall sicher zu bleiben.
