Grundsätzlich werden Warnungen beim Deutschen Wetterdienst durch einen mehrstufigen Prozess erstellt. Dabei ist es egal, welchen Warnparameter man betrachtet, es gilt für Schneefall genauso wie für Wind oder Gewitter. Lediglich die Vorwarnzeit, die sich aus der Zeit zwischen der Ausgabe der Wetterwarnung und dem tatsächlichen Eintreffen des Ereignisses ergibt, unterscheidet sich. Bei großräumigen Ereignissen, zum Beispiel in Verbindung mit einer Front oder der sich ändernden Großwetterlage, liegen meist mehrere Stunden zwischen dem Erhalt einer Warnung und dem Warnereignis selbst. Bei kleinräumigen Ereignissen, wie zum Beispiel Gewittern, beträgt die Vorwarnzeit manchmal nur wenige Minuten bis zu einer Stunde. Ursache hierfür sind Unwägbarkeiten in der Natur und Abweichungen zur berechneten Vorhersage. Doch wie sieht der Warnprozess genau aus?
Stufe 1 und 2 des Warnprozesses liegen mehrere Tage vor einer möglichen Warnlage. Mithilfe probabilistischer Ensemble-Verfahren und dem Output der deterministischen Modelle wird ein erster Hinweis in der Wochenvorhersage Wettergefahren (https://www.dwd.de/DE/wetter/warnungen_aktuell/wochenvorhersage/wochenvorhersage_node.html) erstellt. Zwei Tage vor einem möglichen Warnereignis, also im meteorologischen Kurzfristzeitraum, folgt Stufe 3. Nun stehen fein aufgelöste Lokalmodelle zur Verfügung. Sie liefern oft die notwendigen Details zur Eingrenzung des Warngebietes und nicht selten den wirklichen Input für die Ausprägung einer zu erwartenden Warnlage. Gerade bei Gewitterlagen geben die zeitnäheren Lokalmodelle einen realistischeren Eindruck über die voraussichtliche Intensität und die am ehesten betroffene Region.
In Stufe 4, ca. 24 Stunden vor einem Ereignis, führen eine erneute Modell- und Ensembleanalyse sowie bei großräumigen Ereignissen auch eine Sichtung der Punktprognosen aus dem MOS (Model Output Statistics) im Falle eines Unwetterereignisses zu einer Vorabinformation. Diese beinhaltet neben dem Gefährdungspotenzial auch eine Eingrenzung der Region und des Zeitraums. Die letzte Stufe 5 setzt 6 bis 12 Stunden vor einem Ereignis ein. Jetzt fließt auch das aktuelle Wetter in Form von Messwerten, Radar-, Blitz- und Satellitendaten sowie von analysierten Wetterfronten in die zu konkretisierende und herauszugebende Wetter- oder Unwetterwarnung mit ein. Nach Ausgabe einer Warnung wird diese laufend überwacht und gegebenenfalls angepasst.
Eine Warnung vor Gewittern kann meist nur sehr kurzfristig erfolgen. Sind großräumig schwere Gewitter wahrscheinlich, wird mittels Vorabinformation auf das Potenzial und die möglichen Auswirkungen hingewiesen. Mögliche Gefahren von Gewittern sind neben Starkregen und Böen bis hin zu Orkanstärke auch Blitzschlag. Doch wie entstehen Blitze?
In Cumulonimbus-Wolken werden durch starke vertikale Luftbewegungen große Mengen von Wassertröpfchen und Eiskristallen in große Höhen befördert. Dabei entstehen durch Ladungstrennung elektrische Spannungen. Diese Spannungen entladen sich innerhalb der Wolken zwischen unterschiedlich geladenen Wolkenbereichen als "Wolkenblitze" mit Gesamtlängen von bis zu 100 km, oder als "Erdblitze" zwischen Wolke und Erdoberfläche, dabei bevorzugt in Richtung exponierter und aufragender Gegenstände, die entsprechend gegenteilig zur Wolke geladen sind. In Deutschland ist der Juli der gewitterreichste Monat. In ihm treten, zumindest der Statistik nach, auch die meisten Blitze auf.
Ein Blitz erwärmt die Luft auf bis zu 30.000 °C. Dabei dehnt sie sich so schnell aus, dass die Schallgeschwindigkeit überschritten und die sogenannte Schallmauer durchbrochen wird - es donnert. Blitz und Donner treten also zeitgleich auf, obwohl sie von uns meist zu verschiedenen Zeiten wahrgenommen werden. Grund hierfür ist die unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht und Schall. Licht breitet sich mit etwa 300.000.000 m pro Sekunde aus, Schall "nur" mit 330 m pro Sekunde. Den Blitz sehen wir daher meist viel eher, als dass wir den Donner hören. Aus dieser Geschwindigkeitsbeziehung leitet sich auch die Faustformel für die Entfernung eines Gewitters vom Standpunkt des Beobachters ab. Zählt man die Sekunden zwischen Blitz und Donner und teilt diese durch 3, so erhält man die ungefähre Entfernung des Gewitters in Kilometer.