16
Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte und des Marineobservatoriums. — 58. Bd. Nr. 10.
2.5 • 10 3 Tropfen zerblasen werden. Nehmen wir an, daß sich in jedem Kubikzentimeter im Gebiet des
stärksten Regens, wo stets der Sitz der positiven Ladung festgestellt wurde, ein Tropfen von geeigneter
Größe befindet, so würden die genannten 20 Coul. einen Würfel von rund 300 m Kantenlänge einnehmen.
Es bleibt natürlich dahingestellt, ob wirklich eine Ladung von 20 Coul. zur Erzeugung eines Blitzes not
wendig ist.
Es dürfte daher ein Zufall sein, daß ein Aufstieg gerade durch diese Ladung geht, und beiden Auf
stiegen, die von Simpson und Scrase gemacht worden sind, scheint dieses auch nur in einem Fall ganz
geglückt zu sein.
II. Die Ursachen der Entstehung eines Blitjes.
Es ist eine bemerkenswerte Tatsache, daß bis vor kurzem die Ursache, die einen Blitz veranlaßt, über
haupt kein Problem war. Wir finden daher in der Literatur lediglich eine lebhafte Diskussion der Fragen
der Elektrizitätsbildung in der Gewitterwolke und die Ausbildung des Blitzes nach Einsehen der Stoß
ionisation. Die Verbindung zwischen beiden dachte man sich bisher, wenn wir von Heinze absehen, auf
folgende einfache Weise: Die allmähliche Aufladung der Gewitterwolke oder eines Teiles derselben auf
Grund irgend eines, gewissermaßen vorausgesetzten, Elektrizität bildenden Vorganges, gehe solange vor sich,
bis an irgend einer Stelle die notwendige Funkenspannung von > 10 KV/cm erreicht wird und ein Blitz das
aufgebaute elektrische Feld plötzlich zusammenbrechen läßt. Bedenken, die durch das Fehlen eines auch nur
annähernd für eine Blitzentladung notwendigen Potentialgradienten aufkamen, konnte C. T. R. Wilson [18J
durch eine plausible Annahme von Raumladungen zwischen Erdboden und Wolke zerstreuen. Ein kritisches
Stadium wurde aber jetjt durch die bedeutsamen Messungen von Snnpson und Scrase [11] erreicht, die das
nach den Annahmen von Wilson erwartete Anwachsen des Potentialgradienten bis zur Wolke nicht feststellen
konnten und auch die in größeren Höhen gemessenen Potentialgradienten, reichten bei weitem nicht aus,
Stoßionisation zu erzeugen. Dagegen haben die genannten Forscher sehr oft ein schnelles und starkes An
wachsen des Potentialgradienten feststellen können, wie dies aus p löblich er Funkenbildung an den Elektroden
ihrer Registrierinstrumente hervorgeht. Aus diesen Ergebnissen ziehen Simpson und Scrase den Schluß, daß
möglicherweise starke elektrische Felder entweder örtlich sehr begrenzt sind, oder aber sich sehr schnell
entwickeln.
Nach diesen einleitenden Feststellungen kehren wir zu unseren Meßergebnissen zurück und betrachten
den bei den Feldmessungen festgestellten sog. Aufladungsvorgang etwas näher. Es bedeutet nun dieser
Vorgang eine plötzliche Zunahme der Potentialdifferenz zwischen dem wirksamen Wolkenteil und dem Erd
boden (C, II). Wie sich oben ergeben hat, handelt es sich bei dem wirksamen Teil um eine zusammen
geballte positive Ladung am Grunde der Wolke. Für die Tatsache, daß die Spannungsdifferenz zwischen
dieser Wolkenladung und dem Erdboden in etwa 0.1 -4- 0.01 sec. so stark anwächst, daß eine Entladung
erfolgen kann, gibt es drei Erklärungsmöglichkeiten:
1. Die positive Ladung wird in dieser kurzen Zeitspanne auf die notwendige Ladungsgröße gebracht.
Da die Erzeugung dieser Ladung nach G. C. Simpson [19] mit großer Wahrscheinlichkeit auf den Lenard-
Effekt, also auf Zerblasen von fallenden Regentropfen im aufsteigenden Luftstroin beruht, kann diese schnelle
Aufladung nur durch plötzliche starke Kondensation unter günstigen Aufwindbedingungen verursacht werden.
2. Die notwendige Spannungsdifferenz wird bei Vorhandensein einer bestimmten Ladurg durch plötzliche
starke Abnahme der wirksamen Kapazität in der Gewitterwolke verursacht. Dies wird durch die Beziehung
Q = C.V wieder gegeben, wobei Q die Ladung, C die Kapazität und V die Spannung bedeutet.
3. Die positive Ladung rückt in der genannten Zeitgröße dem Erdboden näher, bis die für eine Ent
ladung notwendige Spannungsdifferenz erreicht ist.
Sofern eine bestimmte Ladung vorhanden ist, besteht theoretisch für alle genannten drei Punkte die
Möglichkeit, eine Entladung hervorzurufen.
Alle drei Möglichkeiten erscheinen natürlich, besonders im ersten Augenblick, als sehr hypothetisch
und es ist auch schwer, sie wahrscheinlich zu machen, aus dem einfachen Grunde, weil diese Vorgänge schwer
durch Messungen zugänglich sind, sehr schnell verlaufen und möglicherweise auch mehr oder weniger von
einander abhängen, daß z. B. die nächste bereits einseffen kann, ehe sich die vorhergehende voll ausgewirkt