Hagel

Ein großes Hagelkorn mit einem Durchmesser von etwa 6 cm (2,4 Zoll) ⓘ

Hagel ist eine Form von festem Niederschlag. Er unterscheidet sich von Eispellets (amerikanisches Englisch "sleet"), obwohl die beiden oft verwechselt werden. Er besteht aus Kugeln oder unregelmäßigen Eisklumpen, die jeweils als Hagelkorn bezeichnet werden. Eiskugeln fallen im Allgemeinen bei kaltem Wetter, während das Wachstum von Hagel bei kalten Oberflächentemperaturen stark gehemmt ist. ⓘ

Im Gegensatz zu anderen Formen des Wassereisniederschlags wie Graupel (der aus Reif besteht), Eispellets (die kleiner und durchsichtig sind) und Schnee (der aus winzigen, feinkristallinen Flocken oder Nadeln besteht) messen Hagelkörner in der Regel zwischen 5 mm und 15 cm Durchmesser. Der METAR-Meldecode für Hagel mit einem Durchmesser von 5 mm oder mehr lautet GR, während kleinere Hagelkörner und Graupel mit GS gekennzeichnet sind. ⓘ

Hagel ist in den meisten Gewittern möglich (da er von Kumulonimbus erzeugt wird), ebenso wie in einem Umkreis von 3,7 km (2 nmi) um das Hauptgewitter. Für die Hagelbildung sind starke, aufwärts gerichtete Luftbewegungen innerhalb des Gewitters (ähnlich wie bei Tornados) und eine Absenkung des Gefrierpunkts erforderlich. In den mittleren Breiten bildet sich Hagel in der Nähe des Inneren der Kontinente, während er in den Tropen meist auf hohe Lagen beschränkt ist. ⓘ

Es gibt Methoden, um hagelbildende Gewitter mit Hilfe von Wettersatelliten und Wetterradarbildern zu erkennen. Hagelkörner fallen im Allgemeinen mit zunehmender Größe mit höherer Geschwindigkeit, obwohl komplizierende Faktoren wie Schmelzen, Reibung mit der Luft, Wind und Wechselwirkung mit Regen und anderen Hagelkörnern ihren Abstieg durch die Erdatmosphäre verlangsamen können. Unwetterwarnungen werden für Hagel ausgesprochen, wenn die Steine eine schädliche Größe erreichen, da sie schwere Schäden an menschlichen Bauwerken und vor allem an den Ernten der Landwirte verursachen können. ⓘ

Hagel ist eine Form von Niederschlag, der aus Eisklumpen besteht und überwiegend in warmen Jahreszeiten und den Mittleren Breiten auftritt. Zur Abgrenzung spricht man erst bei einem Durchmesser von über 0,5 Zentimetern von Hagel bzw. Eishagel, darunter von Graupel. Bei Aggregaten von Schneeflocken mit einem Durchmesser unter einem Millimeter spricht man von Griesel. Ein Tag, in dessen Verlauf es mindestens einmal hagelte, geht als Hageltag in die klimatologische Statistik ein. ⓘ

Definition

Jedes Gewitter, das Hagel erzeugt, der den Boden erreicht, wird als Hagelsturm bezeichnet. Ein Eiskristall mit einem Durchmesser von mehr als 5 mm wird als Hagelkorn bezeichnet. Hagelkörner können bis zu 15 cm groß werden und mehr als 0,5 kg wiegen (1,1 lb). ⓘ

Im Gegensatz zu Eispellets sind Hagelkörner geschichtet und können unregelmäßig und verklumpt sein. Hagel besteht aus durchsichtigem Eis oder abwechselnden Schichten aus durchsichtigem und durchscheinendem Eis mit einer Dicke von mindestens 1 mm, die sich auf dem Hagelkorn ablagern, während es durch die Wolke fliegt und von der Luft mit starker Aufwärtsbewegung getragen wird, bis sein Gewicht den Aufwind überwindet und auf den Boden fällt. Obwohl der Durchmesser von Hagelkörnern variiert, werden in den Vereinigten Staaten im Durchschnitt Hagelkörner mit einem Durchmesser zwischen 2,5 cm und 4,4 cm (Golfballgröße) beobachtet. ⓘ

Steine, die größer als 2 cm sind, werden normalerweise als groß genug angesehen, um Schäden zu verursachen. Der kanadische Wetterdienst gibt Warnungen vor schweren Gewittern heraus, wenn Hagel in dieser Größe oder darüber erwartet wird. Der Nationale Wetterdienst der USA hat mit Wirkung vom Januar 2010 einen Schwellenwert von 2,5 cm (0,98 in) oder mehr im Durchmesser festgelegt, was eine Anhebung des vorherigen Schwellenwerts von 0,75 in (1,9 cm) Hagel bedeutet. In anderen Ländern gelten je nach lokaler Empfindlichkeit gegenüber Hagelkörnern unterschiedliche Schwellenwerte; so könnten beispielsweise Weinbaugebiete durch kleinere Hagelkörner beeinträchtigt werden. Hagelkörner können sehr groß oder sehr klein sein, je nachdem, wie stark der Aufwind ist: Schwächere Hagelstürme erzeugen kleinere Hagelkörner als stärkere Hagelstürme (wie Superzellen), da die stärkeren Aufwinde in einem stärkeren Sturm größere Hagelkörner in der Luft halten können. ⓘ

Entstehung

Hagel bildet sich in starken Gewitterwolken, insbesondere in solchen mit starken Aufwinden, hohem Flüssigwassergehalt, großer vertikaler Ausdehnung, großen Wassertröpfchen und wenn ein großer Teil der Wolkenschicht unter dem Gefrierpunkt (0 °C) liegt. Solche starken Aufwinde können auch auf das Vorhandensein eines Tornados hinweisen. Die Wachstumsrate von Hagelkörnern wird durch Faktoren wie größere Höhe, niedrigere Gefrierzonen und Windscherung beeinflusst. ⓘ

Schichtart der Hagelkörner

Hagelschacht ⓘ

Wie andere Niederschläge in Kumulonimbuswolken beginnt auch Hagel als Wassertröpfchen. Wenn die Tröpfchen aufsteigen und die Temperatur unter den Gefrierpunkt sinkt, werden sie zu unterkühltem Wasser und gefrieren bei Kontakt mit Kondensationskernen. Ein Querschnitt durch ein großes Hagelkorn zeigt eine zwiebelartige Struktur. Das bedeutet, dass das Hagelkorn aus dicken, durchscheinenden Schichten besteht, die sich mit dünnen, weißen und undurchsichtigen Schichten abwechseln. Frühere Theorien gingen davon aus, dass Hagelkörner mehrfach ab- und aufsteigen, in eine feuchte Zone fallen und wieder gefrieren, wenn sie hochgehoben werden. Diese Auf- und Abwärtsbewegung wurde für die aufeinanderfolgenden Schichten des Hagelkorns verantwortlich gemacht. Neue Forschungsergebnisse, die sich sowohl auf die Theorie als auch auf Feldstudien stützen, haben gezeigt, dass dies nicht unbedingt der Fall ist. ⓘ

Der Aufwind des Gewitters mit aufwärts gerichteten Windgeschwindigkeiten von bis zu 180 km/h (110 mph) bläst die sich bildenden Hagelkörner die Wolke hinauf. Beim Aufsteigen gelangt das Hagelkorn in Bereiche der Wolke, in denen die Konzentration von Feuchtigkeit und unterkühlten Wassertröpfchen variiert. Die Wachstumsrate des Hagelkorns ändert sich in Abhängigkeit von den Schwankungen der Luftfeuchtigkeit und der unterkühlten Wassertröpfchen, auf die es trifft. Ein weiterer Faktor für das Wachstum des Hagelkorns ist die Akkretionsrate dieser Wassertröpfchen. Bewegt sich das Hagelkorn in ein Gebiet mit einer hohen Konzentration von Wassertröpfchen, nimmt es diese auf und bildet eine durchscheinende Schicht. Bewegt sich das Hagelkorn in ein Gebiet, in dem hauptsächlich Wasserdampf vorhanden ist, bildet es eine undurchsichtige weiße Eisschicht. ⓘ

Schwere Gewitter mit Hagel können eine charakteristische Grünfärbung aufweisen ⓘ

Außerdem hängt die Geschwindigkeit des Hagelkorns von seiner Position im Aufwind der Wolke und von seiner Masse ab. Dies bestimmt die unterschiedliche Dicke der Schichten des Hagelkorns. Die Geschwindigkeit, mit der unterkühlte Wassertröpfchen auf das Hagelkorn auftreffen, hängt von den relativen Geschwindigkeiten zwischen diesen Wassertröpfchen und dem Hagelkorn selbst ab. Das bedeutet, dass sich die größeren Hagelkörner im Allgemeinen in einiger Entfernung vom stärkeren Aufwind bilden, wo sie mehr Zeit zum Wachsen haben. Während das Hagelkorn wächst, setzt es latente Wärme frei, die sein Äußeres in einer flüssigen Phase hält. Da das Hagelkorn "nass" wächst, ist die äußere Schicht klebrig (d. h. stärker haftend), so dass ein einzelnes Hagelkorn durch Kollision mit anderen kleineren Hagelkörnern zu einem größeren Gebilde mit unregelmäßiger Form anwachsen kann. ⓘ

Hagel kann auch ein "trockenes Wachstum" erfahren, bei dem die durch Gefrieren freigesetzte latente Wärme nicht ausreicht, um die äußere Schicht in einem flüssigen Zustand zu halten. Hagel, der sich auf diese Weise bildet, erscheint aufgrund kleiner Luftblasen, die beim schnellen Gefrieren im Stein eingeschlossen werden, undurchsichtig. Diese Blasen verschmelzen und entweichen während des "Nasswachstums", und das Hagelkorn ist klarer. Der Wachstumsmodus eines Hagelkorns kann sich im Laufe seiner Entwicklung ändern, was zu unterschiedlichen Schichten im Querschnitt des Hagelkorns führen kann. ⓘ

Das Hagelkorn steigt im Gewitter weiter auf, bis seine Masse nicht mehr durch den Aufwind getragen werden kann. Dies kann je nach Stärke der Aufwinde in dem hagelerzeugenden Gewitter, dessen Gipfel in der Regel mehr als 10 km hoch ist, mindestens 30 Minuten dauern. Der Hagel fällt dann in Richtung Boden, während er aufgrund der gleichen Prozesse weiter wächst, bis er die Wolke verlässt. Später beginnt er zu schmelzen, wenn er in die Luft über dem Gefrierpunkt gelangt. ⓘ

Schwerer Hagelsturm in Thakurgaon, Nord-Bangladesch (April 2022) ⓘ

Somit reicht eine einzige Flugbahn im Gewitter aus, um die schichtartige Struktur des Hagelkorns zu erklären. Der einzige Fall, in dem mehrere Flugbahnen diskutiert werden können, ist ein mehrzelliges Gewitter, bei dem das Hagelkorn von der Spitze der "Mutterzelle" ausgeworfen und vom Aufwind einer intensiveren "Tochterzelle" erfasst werden kann. Dies ist jedoch ein Ausnahmefall. ⓘ

Faktoren, die Hagel begünstigen

Hagel tritt am häufigsten in den kontinentalen Innenräumen der mittleren Breiten auf, da die Wahrscheinlichkeit der Hagelbildung deutlich höher ist, wenn der Gefrierpunkt unter 3.400 m (11.000 ft) liegt. Der Einzug trockener Luft in starke Gewitter über den Kontinenten kann die Häufigkeit von Hagel erhöhen, da die Verdunstungskälte den Gefrierpunkt der Gewitterwolken absenkt und der Hagel dadurch ein größeres Volumen zum Wachsen hat. Dementsprechend ist Hagel in den Tropen trotz einer viel höheren Gewitterhäufigkeit seltener als in den mittleren Breiten, da die Atmosphäre über den Tropen in der Regel über eine viel größere Höhe wärmer ist. Hagel in den Tropen tritt hauptsächlich in höheren Lagen auf. ⓘ

Das Hagelwachstum wird verschwindend gering, wenn die Lufttemperaturen unter -30 °C (-22 °F) fallen, da unterkühlte Wassertröpfchen bei diesen Temperaturen selten werden. In der Nähe von Gewittern ist Hagel in Höhenlagen über 6.100 m (20.000 ft) am wahrscheinlichsten innerhalb der Wolke. Zwischen 3.000 m (10.000 ft) und 6.100 m (20.000 ft) befinden sich 60 Prozent des Hagels immer noch innerhalb des Gewitters, obwohl 40 Prozent jetzt in der klaren Luft unter dem Amboss liegen. Unterhalb von 3.000 m (10.000 ft) ist der Hagel gleichmäßig in und um das Gewitter bis zu einer Entfernung von 3,7 km (2 nmi) verteilt. ⓘ

Klimatologie

Hagel tritt am häufigsten im Inneren der Kontinente in den mittleren Breiten auf und ist in den Tropen seltener, obwohl dort die Häufigkeit von Gewittern wesentlich höher ist als in den mittleren Breiten. Hagel tritt auch viel häufiger entlang von Gebirgsketten auf, weil Berge horizontale Winde nach oben treiben (bekannt als orografischer Auftrieb), wodurch die Aufwinde in Gewittern verstärkt werden und Hagel wahrscheinlicher wird. Die höheren Lagen haben auch zur Folge, dass dem Hagel weniger Zeit zum Schmelzen bleibt, bevor er den Boden erreicht. Eine der häufigsten Regionen für großen Hagel ist das gebirgige Nordindien, wo 1888 eine der höchsten Todeszahlen durch Hagelschlag verzeichnet wurde. Auch in China kommt es zu erheblichen Hagelstürmen. Auch in Mitteleuropa und Südaustralien kommt es häufig zu Hagelstürmen. Regionen, in denen Hagelstürme häufig auftreten, sind Süd- und Westdeutschland, Nord- und Ostfrankreich sowie die südlichen und östlichen Beneluxländer. In Südosteuropa kommt es in Kroatien und Serbien häufig zu Hagelschlag. ⓘ

In Nordamerika tritt Hagel am häufigsten in dem Gebiet auf, in dem Colorado, Nebraska und Wyoming zusammentreffen und das als "Hail Alley" bekannt ist. In dieser Region hagelt es zwischen März und Oktober in den Nachmittags- und Abendstunden, wobei die meisten Hagelereignisse von Mai bis September auftreten. Cheyenne, Wyoming, ist die hagelgefährdetste Stadt Nordamerikas mit durchschnittlich neun bis zehn Hagelstürmen pro Saison. Nördlich von diesem Gebiet und ebenfalls in der Nähe der Rocky Mountains befindet sich die Hailstorm Alley in Alberta, in der ebenfalls vermehrt schwere Hagelereignisse auftreten. ⓘ

Beispiel für einen Dreikörper-Spike: Die schwachen dreieckigen Echos (durch den Pfeil gekennzeichnet) hinter dem rot-weißen Gewitterkern sind auf Hagel im Inneren des Gewitters zurückzuführen. ⓘ

Weltweit sind am stärksten die Mittleren Breiten (Gemäßigte Zone) von Hagelereignissen betroffen, insbesondere Zentral- und Südeuropa, die USA, Mexiko, Ostchina, Argentinien, Südafrika und Südost-Australien. Jedoch sind vereinzelt bei entsprechenden Bodengegebenheiten auch äquatornahe Gebiete betroffen, darunter Kenia (insbesondere die Region Kericho) oder Äthiopien. Auch an Gebirgsrändern tritt häufiger Hagel auf, zum Beispiel an den Anden in Peru, Ecuador und Kolumbien oder am Himalaya im Norden Indiens oder in Nepal. ⓘ

Kurzfristige Erkennung

Wetterradar ist ein sehr nützliches Instrument, um das Vorhandensein von hagelbildenden Gewittern zu erkennen. Allerdings müssen die Radardaten durch die Kenntnis der aktuellen atmosphärischen Bedingungen ergänzt werden, damit festgestellt werden kann, ob die aktuelle Atmosphäre die Hagelbildung begünstigt. ⓘ

Moderne Radargeräte scannen viele Winkel rund um den Standort. Die Reflektivitätswerte in mehreren Winkeln über dem Boden während eines Gewitters sind proportional zur Niederschlagsmenge in diesen Winkeln. Die Summierung der Reflektivitäten in der Vertically Integrated Liquid (VIL) ergibt den Flüssigwassergehalt in der Wolke. Die Forschung zeigt, dass die Hagelentwicklung in den oberen Schichten des Gewitters mit der Entwicklung der VIL zusammenhängt. Die VIL geteilt durch die vertikale Ausdehnung des Gewitters, die so genannte VIL-Dichte, steht in einem Zusammenhang mit der Hagelgröße, obwohl diese von den atmosphärischen Bedingungen abhängt und daher nicht sehr genau ist. Traditionell können Hagelgröße und -wahrscheinlichkeit anhand von Radardaten mit Hilfe von Algorithmen geschätzt werden, die auf dieser Forschung basieren. Einige Algorithmen beziehen die Höhe des Gefrierpunkts mit ein, um das Schmelzen des Hagelkorns und das, was auf dem Boden zurückbleiben würde, abzuschätzen. ⓘ

Bestimmte Muster der Reflektivität sind ebenfalls wichtige Anhaltspunkte für den Meteorologen. Ein Beispiel ist die Dreikörperstreuung. Dies ist das Ergebnis von Energie, die vom Radar auf den Hagel auftrifft und auf den Boden abgelenkt wird, wo sie zurück zum Hagel und dann zum Radar reflektiert wird. Die Energie benötigte mehr Zeit, um vom Hagel zum Boden und zurück zu gelangen, als die Energie, die direkt vom Hagel zum Radar ging, und das Echo ist weiter vom Radar entfernt als der eigentliche Ort des Hagels auf demselben radialen Weg, wodurch ein Kegel mit schwächeren Reflexionen entsteht. ⓘ

In jüngerer Zeit wurden die Polarisationseigenschaften von Wetterradarechos analysiert, um zwischen Hagel und Starkregen zu unterscheiden. Die Verwendung der differentiellen Reflektivität ($Z_{dr}$) in Kombination mit der horizontalen Reflektivität ($Z_{h}$) hat zu einer Vielzahl von Algorithmen zur Hagelklassifizierung geführt. Sichtbare Satellitenbilder werden allmählich zur Erkennung von Hagel eingesetzt, aber die Fehlalarmrate bei dieser Methode ist nach wie vor hoch. ⓘ

Größe und Endgeschwindigkeit

Hagelkörner mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern bis zu über einem Zentimeter ⓘ

Großes Hagelkorn mit konzentrischen Ringen ⓘ

Die Größe von Hagelkörnern lässt sich am besten durch Messen ihres Durchmessers mit einem Lineal bestimmen. In Ermangelung eines Lineals wird die Größe eines Hagelkorns oft visuell geschätzt, indem man es mit bekannten Objekten wie Münzen vergleicht. Die Verwendung von Objekten wie Hühnereiern, Erbsen und Murmeln zum Vergleich der Hagelkorngröße ist aufgrund ihrer unterschiedlichen Abmessungen ungenau. Die britische Organisation TORRO erstellt ebenfalls Maßstäbe für Hagelkörner und Hagelstürme. ⓘ

Bei Beobachtungen auf einem Flughafen wird im Rahmen einer Oberflächenwetterbeobachtung der METAR-Code verwendet, der sich auf die Größe des Hagelkorns bezieht. Innerhalb des METAR-Codes wird GR verwendet, um größeren Hagel mit einem Durchmesser von mindestens 6,4 mm (0,25 Zoll) anzuzeigen. GR leitet sich von dem französischen Wort grêle ab. Kleinere Hagelkörner sowie Schneekugeln werden mit GS codiert, der Abkürzung für das französische Wort grésil. ⓘ

Das größte aufgezeichnete Hagelkorn in den Vereinigten Staaten ⓘ

Die Endgeschwindigkeit des Hagels, d. h. die Geschwindigkeit, mit der der Hagel auf den Boden fällt, ist unterschiedlich. Es wird geschätzt, dass ein Hagelkorn mit einem Durchmesser von 1 cm mit einer Geschwindigkeit von 9 m/s (20 mph) fällt, während Steine mit einem Durchmesser von 8 cm mit einer Geschwindigkeit von 48 m/s (110 mph) fallen. Die Fallgeschwindigkeit von Hagelkörnern hängt von der Größe des Steins, seinem Luftwiderstandskoeffizienten, der Bewegung des Windes, durch den er fällt, Zusammenstößen mit Regentropfen oder anderen Hagelkörnern und dem Schmelzen der Steine beim Fall durch eine wärmere Atmosphäre ab. Da Hagelkörner keine perfekten Kugeln sind, ist es schwierig, ihren Luftwiderstandskoeffizienten - und damit ihre Geschwindigkeit - genau zu berechnen. ⓘ

Hagelrekorde

Megakryometeore, große Eisbrocken, die nicht mit Gewittern in Verbindung stehen, werden von der Weltorganisation für Meteorologie nicht offiziell als "Hagel" anerkannt, bei dem es sich um mit Gewittern verbundene Eisansammlungen handelt. ⓘ

• Schwerster Hagel: 1,02 kg (2,25 lb); Bezirk Gopalganj, Bangladesch, 14. April 1986.
• Größter offiziell gemessener Durchmesser: 20 cm (7,9 Zoll) Durchmesser, 47,3 cm (18,622 Zoll) Umfang; Vivian, South Dakota, 23. Juli 2010.
• Größter offiziell gemessener Umfang: 47,6 cm (18,74 in) Umfang, 17,8 cm (7,0 in) Durchmesser; Aurora, Nebraska, 22. Juni 2003.
• Größter durchschnittlicher Hagelniederschlag: In Kericho, Kenia, gibt es durchschnittlich 50 Tage im Jahr Hagelstürme. Kericho liegt in der Nähe des Äquators, und die Höhe von 2.200 Metern trägt dazu bei, dass es ein heißer Ort für Hagel ist. Kericho hat den Weltrekord für 132 Hageltage in einem Jahr aufgestellt. ⓘ

Hagelschäden

Hagelschaden im Maisfeld ⓘ

Hagelschaden am Außentank des Space Shuttle zur Mission STS-117 ⓘ

Zerschlagenes Maisblatt ⓘ

Hagelschaden an einem PKW ⓘ

Hagelschäden an einem industriellen Luftkühler ⓘ

Hagelschauer können beträchtliche Schäden verursachen, an Pflanzen und Tieren, aber auch an Gebäuden und Autos. Auch für die Luftfahrt stellen Hagelschäden eine ernste Gefahr dar sowie Industrieanlagen. Der Großteil der landwirtschaftlichen Anbauflächen ist ohne Schutz dem Hagel ausgesetzt. Zudem verursachen Hagelschläge hohe Schäden an Bäumen und senken damit den Waldbestand. Aufgrund der geringen Ausdehnung eines Hagelschlags sind meistens nur begrenzte Schäden zu verzeichnen. Der Hagelschlag mit der höchsten Schadensumme fand 1984 in München statt. Der Schaden belief sich auf über 1,5 Milliarden Euro. 2013 führte Hagelschlag, insbesondere die Ereignisse in Baden-Württemberg und Niedersachsen am 27./28. Juli, zu Schäden von insgesamt 2,7 Milliarden Euro. Auch was Hagelschäden an Autos angeht, war 2013 ein bemerkenswertes Jahr: 635.000 Autos in Deutschland wurden durch Hagelschauer beschädigt – so viele wie noch nie. Dadurch entstand ein versicherter Schaden von 1,5 Milliarden Euro. Hagelschäden an der Karosserie von Fahrzeugen können ab etwa 2 cm Durchmesser entstehen. ⓘ

Das unter Umständen existenzielle finanzielle Risiko von Ernteausfällen durch Hagel kann nur durch Spezialversicherungen (Hagelversicherung) abgesichert werden. Die Hagelversicherung ist eine Form der Schadenversicherung, bei der die versicherten Bodenerzeugnisse, insbesondere alle wirtschaftlich nutzbaren Pflanzen, gegen Schäden, die durch Einwirkung des Hagelschlags entstehen, versichert sind. Auch Gewächshäuser können eingeschlossen werden. Die Wohngebäudeversicherung übernimmt die Schäden durch Hagel an Häusern. An Fahrzeugen greift bei Hagelschäden die Teilkaskoversicherung. ⓘ

Wegen der teilweise beträchtlichen Hagelschäden wurde schon recht früh versucht, Mittel und Wege zu entwickeln, um Hagel zu vermeiden. ⓘ

Hagel ist eine der größten Gefahren, die ein Gewitter für Flugzeuge mit sich bringt. Wenn Hagelkörner einen Durchmesser von mehr als 13 mm (0,5 Zoll) haben, können Flugzeuge innerhalb von Sekunden schwer beschädigt werden. Die sich am Boden ansammelnden Hagelkörner können auch für landende Flugzeuge eine Gefahr darstellen. Hagel ist auch ein häufiges Ärgernis für Autofahrer, da er das Fahrzeug stark verbeult und Windschutzscheiben und Fenster zerspringen lässt, wenn sie nicht in einer Garage geparkt oder mit einem Schutzmaterial abgedeckt sind. Weizen, Mais, Sojabohnen und Tabak sind die Kulturen, die am empfindlichsten auf Hagelschäden reagieren. Hagel ist eine der teuersten Gefahren in Kanada. ⓘ

In seltenen Fällen sind massive Hagelkörner bekannt, die Gehirnerschütterungen oder tödliche Kopfverletzungen verursachen können. Hagelstürme haben im Laufe der Geschichte immer wieder zu kostspieligen und tödlichen Ereignissen geführt. Einer der frühesten bekannten Vorfälle ereignete sich um das 9. Jahrhundert in Roopkund, Uttarakhand, Indien, wo 200 bis 600 Nomaden an Verletzungen durch Hagel von der Größe eines Kricketballs gestorben sein sollen. ⓘ

Anhäufungen

Gehäufter Hagel in Sydney, Australien (April 2015) ⓘ

Schmale Zonen, in denen sich Hagel in Verbindung mit Gewitteraktivitäten auf dem Boden ansammelt, werden als Hagelstreifen oder Hagelschwaden bezeichnet, die nach dem Vorbeiziehen der Gewitter per Satellit erfasst werden können. Hagelstürme dauern in der Regel zwischen einigen Minuten und 15 Minuten an. Sich anhäufende Hagelstürme können den Boden mit mehr als 5,1 cm Hagel bedecken, Tausende von Menschen ohne Strom versorgen und viele Bäume umstürzen lassen. Sturzfluten und Schlammlawinen in Gebieten mit steilem Gelände können bei Hagelschlag ein Problem darstellen. ⓘ

Es wurden Tiefen von bis zu 0,46 m (18 Zoll) gemeldet. Eine mit Hagel bedeckte Landschaft ähnelt im Allgemeinen einer mit Schnee bedeckten Landschaft, und jede größere Hagelansammlung hat die gleichen einschränkenden Auswirkungen auf Verkehr und Infrastruktur wie eine Schneeansammlung, wenn auch auf einer kleineren Fläche. Aufgestauter Hagel kann auch Überschwemmungen verursachen, indem er die Abflüsse verstopft, und der Hagel kann vom Hochwasser mitgerissen werden und sich in einen schneeähnlichen Schneematsch verwandeln, der in tieferen Lagen abgelagert wird. ⓘ

In eher seltenen Fällen kann ein Gewitter stationär oder fast stationär werden, während es reichlich Hagel produziert, und es kommt zu einer beträchtlichen Hagelakkumulation; dies geschieht in der Regel in Gebirgsregionen, wie z. B. am 29. Juli 2010, als sich in Boulder County, Colorado, ein Meter Hagel ansammelte. Am 5. Juni 2015 fiel in Denver, Colorado, Hagel mit einer Tiefe von bis zu einem Meter auf einen Stadtblock. Die Hagelkörner, die zwischen der Größe von Hummeln und Tischtennisbällen liegen, wurden von Regen und starkem Wind begleitet. Der Hagel fiel nur in dem einen Gebiet, das umliegende Gebiet blieb unberührt. Der Hagel fiel eineinhalb Stunden lang zwischen 22.00 und 23.30 Uhr. Ein Meteorologe des Nationalen Wetterdienstes in Boulder sagte: "Das ist ein sehr interessantes Phänomen. Wir haben gesehen, wie der Sturm ins Stocken geriet. Er produzierte große Mengen an Hagel in einem kleinen Gebiet. Das ist eine meteorologische Sache." Traktoren, die zur Räumung des Gebiets eingesetzt wurden, füllten mehr als 30 Kipperladungen Hagel. ⓘ

Eine Hand hält Hagel in einem Erdbeerfeld ⓘ

Untersuchungen an vier einzelnen Tagen mit einer Hagelmenge von mehr als 15 cm innerhalb von 30 Minuten an der Front Range von Colorado haben gezeigt, dass diese Ereignisse ähnliche Muster in den beobachteten synoptischen Wetter-, Radar- und Blitzmerkmalen aufweisen, was auf die Möglichkeit hinweist, diese Ereignisse vor ihrem Auftreten vorherzusagen. Ein grundlegendes Problem bei der weiteren Forschung in diesem Bereich besteht darin, dass im Gegensatz zum Hageldurchmesser die Hageltiefe nicht allgemein bekannt ist. Der Mangel an Daten lässt Forscher und Meteorologen im Dunkeln tappen, wenn sie versuchen, operationelle Methoden zu überprüfen. Die Universität von Colorado und der Nationale Wetterdienst arbeiten derzeit gemeinsam an einem Projekt. Ziel des gemeinsamen Projekts ist es, mit Hilfe der Öffentlichkeit eine Datenbank über die Tiefe der Hagelkörner zu erstellen. ⓘ

Unterdrückung und Vorbeugung

Hagelkanone in einer alten Burg in Banska Stiavnica, Slowakei ⓘ

Im Mittelalter läuteten die Menschen in Europa Kirchenglocken und feuerten Kanonen ab, um Hagel und die daraus resultierenden Schäden an den Ernten zu verhindern. Aktualisierte Versionen dieser Methode sind als moderne Hagelkanonen erhältlich. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden Wolkenimpflanzungen vorgenommen, um die Hagelbedrohung zu beseitigen, insbesondere in der Sowjetunion, wo behauptet wurde, dass die durch Hagelstürme verursachten Ernteschäden um 70-98 % reduziert werden konnten, indem Silberjodid mit Hilfe von Raketen und Artilleriegranaten in Wolken ausgebracht wurde. Diese Effekte konnten jedoch in randomisierten Versuchen im Westen nicht wiederholt werden. Zwischen 1965 und 2005 wurden in 15 Ländern Programme zur Hagelbekämpfung durchgeführt. ⓘ

Etymologie

Das Wort Hagel (altdeutsch hagal) ist vermutlich verwandt mit dem griechischen Wort κάχληξ káchlēx „Kieselstein“, das auf der indogermanischen Wurzel *kaghlo-s „kleiner Stein“ beruht. ⓘ

Die ebenfalls gebräuchliche Bezeichnung Schloße für ein Hagelkorn ist namensgebend für den Farbnamen schlohweiß (dissimiliert aus schloßweiß), was also „weiß wie ein Hagelkorn“ bedeutet und einen hellen, fahlen Weißton bezeichnet. ⓘ

Häufigkeit

Der Klimawandel scheint einen Einfluss auf die Häufigkeit des Auftretens von Hagelunwettern zu haben. Wie Forscher der Universität Karlsruhe herausfanden, hat die Zahl der Hagelgewitter in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. Habe die Zahl der Tage mit Hagelschäden 1986 noch bei fünf gelegen, so sei sie 2004 auf 34 gewachsen. ⓘ

Am 24. Juni 2021 richtete ein Tornado im Süden Tschechiens große Schäden längs einer 26 km langen Schneise von Valtice nächst Österreich bis Hodonín nahe der Slowakei an. In Schrattenberg im benachbarten Weinviertel durchlöcherte Hagel etwa 250 Dächer. Am Folgetag zerstörte Hagel wiederum abends erneut in Schrattenberg und auch in Allentsteig zahlreiche Dächer. 500 Einsatzkräfte arbeiteten daran, 336 Dächer provisorisch mit Kunststoffplanen oder -folie abzudichten, 250 Helfer unterstützten das Aufräumen. Das Gebiet wurde zum Katastrophengebiet erklärt. ⓘ

Hagelabwehr

Silberiodidgenerator eines Hagelfliegers. ⓘ

Hagelkanone ⓘ

Zur Vermeidung von Hagelschäden wurden seit der Antike verschiedenste Methoden eingesetzt, von Bittopfer, rituellen Prozessionen, dem Wetterläuten und Schutzzeichen bis zu technischen Methoden wie dem Beschuss der Gewitterwolken mit Böllern, Kanonen und Raketen. Ab der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde das Einbringen von Silberiodid (AgI) in die Wolken als Methode entdeckt. Silberiodid ist eiskeimbildend und soll durch zusätzliche Kristallisationskeime die Bildung größerer Hagelkörner verhindern. Die Ausbringung des AgI erfolgt vorwiegend durch Raketen oder speziell ausgerüstete Kleinflugzeuge, sog. Hagelflieger. Die Effektivität der Hagelbekämpfung mit Silberiodid ist wissenschaftlich nicht belegt. ⓘ

Ein weiterer Versuch wird mit Hagelkanonen unternommen. Hierbei werden im Abstand einiger Sekunden durch Gasexplosionen Schallwellen erzeugt und durch einen Trichter ausgestoßen. Damit soll die Hagelbildung gestört und der Hagel in Nassschnee umgewandelt werden. Die Methode wird von Ingenieuren und Meteorologen für wirkungslos gehalten. ⓘ

Zudem werden in der Landwirtschaft Hagelschutznetze aus Polyethylen (PE) verwendet, die über komplette Pflanzen gespannt werden und die Hagelkörner im Traufebereich herabfallen lassen. ⓘ