In der Atmosphäre entstehen durch radioaktive Strahlung der
Erde, kosmische Strahlung aber auch durch Luftbewegungen
positiv und negativ geladene Ionen, die sich nur z.T. durch
Rekombination wieder zu elektrisch neutralen Atomen bzw.
Molekülen vereinigen.

So bildet sich ein Gleichgewicht zwischen
Ladungserzeugung, Rekombination und Abwanderung elektrischer
Ladungen. Bei ruhender, ungestörter Atmosphäre gelangen positiv
geladene Ionen in eine elektrisch gut leitende Schicht in ca.
70 km Höhe, während sich die Erdoberfläche negativ auflädt.

In Bodennähe kann die elektrische Feldstärke bis 100 Volt pro
Meter (V/m) betragen. An höheren Objekten, etwa Gebäuden oder
Bäumen, steigt sie stark an, da dort die Äquipotentialflächen
des elektrischen Feldes erheblich deformiert werden.
Wird bei gewittrigen Wetterlagen, bei denen in der Atmosphäre
elektrische Feldstärken von 100000 V/m herrschen, die
Potentialänderung auf kleinem Raume zu stark, können an
aufragenden Spitzen, z.B. an Schiffsmasten oder Kirchtürmen,
Büschelentladungen auftreten. Diese seltenen Phänomene sind als
"Elmsfeuer" bekannt, dann besteht unmittelbare Blitzgefahr und
höchste Bedrohung für Leib und Leben.

Bei Gewittern werden in Cumulonimbuswolken durch starke
vertikale Luftbewegungen große Mengen von Wassertröpfchen in
beträchtliche Höhen (bis über 10 km) befördert. Dabei entstehen
durch Ladungstrennung elektrische Spannungen von bis zu einer
Milliarde Volt. Die Spannungen entladen sich zwischen
verschiedenen Wolkenteilen als "Wolkenblitze", mit Gesamtlängen
von bis zu 100 km, oder als "Erdblitze" zwischen Wolke und
Erdoberfläche; in letzterem Fall bevorzugt zu exponierten und
aufragenden Gegenständen. Dabei erfolgt die Blitzentladung in
ruckartigen Schüben durch Stoßionisation längs eines sog.
Blitzkanals, es sind mehrere (bis etwa 40) Entladungen im
selben Blitzkanal möglich.

Die elektrische Stromstärke eines
Blitzes kann 200000 Ampere erreichen, jedoch ist die Andauer
der Hauptentladung mit 1 Mikrosekunde bis 1 Millisekunde so
gering, daß die mittlere elektrische Ladungsmenge nur etwa 20
Amperesekunden beträgt. Dementsprechend klein ist auch der
Energieinhalt von Blitzen.

Die Anzahl der Gewitter auf der Erde schätzt man auf ca. 2000
pro Stunde (mit etwa 100 Blitzen pro Sekunde), die meisten
davon in den Tropen. In Deutschland ist im langjährigen Mittel
der Juli der gewitterreichste Monat mit einer relativen
Häufigkeit von über 40 %.

Quelle: Mit freundlicher Genehmigung des DWD (dwd.de)