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Hagel

 

[althochdeutsch hagal »kleiner, runder Stein«], Niederschlag in Form von Eiskugeln oder -klumpen (Hagelkörner, Schloßen) mit Durchmessern von 5-50 mm, in Extremfällen von über 10 cm. Ihr Kern ist klar oder weißlich, umgeben von einer mindestens millimeterdicken durchsichtigen Eisschicht. Hagel setzt Graupelbildung voraus, die in hoch reichenden Gewitterwolken (Cumulonimbus, mit starken Auf- und Abwinden) auftritt, deren oberer Teil bei Temperaturen um —15 ºC teilweise, bei —40 ºC vollständig aus Eisteilchen besteht, während der untere Teil Wassertröpfchen von 0,1-0,01 mm Durchmesser enthält. Diese werden im Aufwind über die 0º-C-Grenze getragen und unterkühlen. Treffen sie in der Höhe auf ein Eisteilchen, frieren sie spontan an diesem an. Wiederholt sich dieser Vorgang, so wird das Teilchen schwerer, beginnt zu sinken, und es entsteht ein Graupelkorn (Hagelembryo). Lagert sich daran Reif ab, kommt es zu Reifgraupeln (Graupeln). Häufiger jedoch überziehen sich bei Temperaturen um 0 ºC die Graupeln durch eingefangene Tröpfchen mit einer Wasserhaut, die zu einer klaren Eisschicht gefriert (nasses Wachstum); bei Temperaturen etwa unter —14 ºC frieren nur noch einzelne Tröpfchen und Eiskristalle an (trockenes Wachstum), die eine kristalline, milchige Schicht mit Lufteinschlüssen bilden. So entsteht zunächst Frostgraupel, dann Hagel. Die Hagelkörner wachsen entsprechend der Stärke des Aufwindes und dem Wassergehalt der Umgebung. Werden sie mehrfach aufwärts geblasen, erhalten sie durch den damit verbundenen Temperaturwechsel einen schalenförmigen Aufbau. Ihre endgültige Größe hängt vom Vertikalwind ab. 30 m/s und Eisdichten von 0,6 g/cm³ ergeben Durchmesser bis zu 7 cm. Stärkste Fälle von Hagel treten im Lee von Gebirgen der gemäßigten Breiten und der Subtropen auf. Hagelschläge sind räumlich meist eng begrenzt und dauern im Allgemeinen weniger als 15 Minuten, können aber große Schäden, v. a. in der Landwirtschaft, anrichten. In der Wolke und ihrer Umgebung ist Hagel eine ernste Gefährdung für die Luftfahrt. In Verbindung mit Frontgewittern treten gelegentlich Hagelstreifen mit mehreren Hundert Kilometern Länge und einigen Kilometern Breite auf, die erhebliche volkswirtschaftliche Schäden verursachen. Daher führt man in stark bedrohten Gebieten Maßnahmen zur Bekämpfung durch. Dazu werden Chemikalien (Silberjodid) in die Wolken eingebracht, die als Kondensationskerne flüssigen Niederschlag auslösen und so Wasser für die Hagelbildung entziehen. Die Wirksamkeit dieses Verfahrens ist mehrfach belegt, doch gelingt es in der Praxis nicht immer, die Substanzen in den aktiven Zonen der Wolken genügend zu konzentrieren. Bei Bemühungen, die Hagelbildung durch Detonationswellen (Hagelschießen) abzuschwächen, konnte dagegen ein Erfolg nicht nachgewiesen werden.