Darum hat Hagel verschiedene Grössen, Farben und Formen

In den vergangenen Tagen zogen starke Gewitter über die Schweiz. Zu heftigen Blitzen, Donnern und sogar Orkanböen gesellten sich viel Niederschlag und Hagel. Letzterer machte auch vor dem Gurtenfestival nicht halt: Pünktlich zur Eröffnung fegte ein Hagelsturm über den Güsche hinweg. Auch bei zahlreichen News-Scouts kamen die eisigen Körner herunter. Die eingesandten Fotos zeigen: Hagel kann ganz unterschiedlich aussehen (siehe Bildstrecke). Das steckt dahinter.

Bei Hagel handelt es sich um einen aus gefrorenen Wassertröpfchen bestehenden Niederschlag, der grösser als 0,5 Zentimeter ist. Ist der Niederschlag kleiner, spricht man von Graupel. Graupelkörner haben zudem eine geringere Dichte als Hagelkörner und sind rauer. Dadurch fallen sie langsamer und können kaum Schaden anrichten. Im Gegensatz zum Hagel fällt Graupel hauptsächlich im Winter bei Temperaturen um 0 °C.

Das liegt an seiner Beschaffenheit, die an einen Kieselstein erinnert. Das Wort «Hagel» ist vermutlich mit dem griechischen Wort für die kleinen Steinchen verwandt, das wiederum auf dem Indogermanischen «*kaghlo-s» für «kleiner Stein» beruht. Mancherorts wird Hagel auch als Schlosse – mit langem O – bezeichnet. Dann zielt der Name nicht auf die Form des Korns, sondern auf seine Farbe, die auch als schlossweiss – fahl – bezeichnet wird. Gebräuchlich ist heute der Ausdruck schlohweiss.

Voraussetzung für Hagel sind Gewitterwolken. Diese bilden sich, wenn zwischen der Luft direkt über dem Boden und der Atmosphäre ein grosser Temperaturunterschied herrscht. Das ist zum Beispiel in den warmen Jahreszeiten der Fall, wenn die Sonne den Boden aufgeheizt hat. In der Höhe herrschen dagegen Minustemperaturen. Hagel entsteht dann, wenn die Erwärmung an der Erdoberfläche dazu führt, dass Wasser verdunstet und mithilfe von Aufwinden aufsteigt und schliesslich in extrem kalten Bereichen der Atmosphäre Gefriertemperaturen erreicht und gefriert.

«Grundsätzlich bestimmt die Stärke eines Gewitters die Ausprägung beziehungsweise Grösse der Hagelkörner», erklärt Michael Eichmann, Meteorologe bei MeteoNews. Entscheidend seien vor allem die Aufwinde. «Sie sind es, die das Hagelkorn entgegen der Schwerkraft in der Wolke halten.» Dabei komme es zyklusartig zu Auf- und Abwärtsbewegungen und damit zu einem Wechsel zwischen warmen und kalten Luftbereichen (siehe Grafik). Dadurch gewinne das Hagelkorn jeweils an Grösse.

«In der unteren Wolkenschicht sind die umgebenden Wassertröpfchen flüssig und lagern sich um das Hagelkorn an. Mit den Aufwinden wird das wasserumschlossene Korn in kältere Wolkenschichten transportiert, wodurch die Wasserschicht gefriert.» Dieser Prozess wiederhole sich so oft, bis die Aufwinde der wachsenden Schwerkraft des Hagelkorns nicht mehr ausreichend entgegenwirken könnten und das Hagelkorn aus der Wolke falle. «Zerschneidet man ein Hagelkorn quer, findet man daher auch verschiedene Schichten, so ähnlich wie bei den Jahresringen der Bäume.»

Das Anpappen der flüssigen Tröpfchen geschieht nicht gleichmässig. Entsprechend ungleichmässig sind auch die Hagelkörner. «Nicht selten gefrieren auch mehrere Körner aneinander, wodurch ein ‹verklumpftes› Korn entsteht», sagt Eichmann. Dass viele Hagelkörner recht glatt seien, liege daran, dass sie auf dem Weg zur wärmeren Erdoberfläche wieder schmölzen.

Welche Farbe ein Hagelkorn hat, hängt vom Zeitpunkt ab, zu dem die Wassertropfen gefrieren. Gefrören sie sofort beim Aufprall auf das Hagelkorn, bilde sich trübes Eis, da Luftblasen im neu gebildeten Eis eingeschlossen würden, erklärt das National Severe Storms Laboratory der US-Klimabehörde NOAA. Wenn das Wasser langsam gefriere, könnten die Luftblasen dagegen entweichen und das neue Eis werde klar. Ist das Hagelkorn während seiner Entstehung unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt, kann es sowohl Schichten aus klarem als auch aus trübem Eis aufweisen.

Das offiziell bisher grösste gefundene Hagelkorn hatte einen Durchmesser von 20 Zentimetern, was etwa der Grösse einer Bowlingkugel entspricht, einen Umfang von 47,3 Zentimetern und wog 0,88 Kilogramm. Es wurde am 23. Juli 2010 in Vivian im US-Bundesstaat South Dakota entdeckt und war das Resultat einer Superzelle. Ähnlich gross oder vielleicht sogar noch grösser war ein am 27. Oktober 2020 im libyschen Tripolis gefundenes Hagelkorn. Zu dessen genauer Grösse gibt es jedoch nur Schätzungen.

Die laut dem «Guinnessbuch der Rekorde» schwersten Hagelkörner wurden am 14. April 1986 in der Region Gopalganj in Bangladesh entdeckt: Sie waren bis zu 1,02 Kilogramm schwer und sollen 92 Menschen getötet haben.