Burza. Jak powstaje piorun i co go najbardziej przyciąga?

Piorun to intensywne wyładowanie elektrostatyczne w atmosferze, które zazwyczaj towarzyszy burzom. Pioruny manifestują się w postaci błyskawic, czyli efektów świetlnych wynikających z tego wyładowania oraz grzmotów, które są dźwiękami towarzyszącymi błyskawicom.

Pioruny powstają w chmurze burzowej pod wpływem silnych wiatrów, które mieszają krople wody z drobinkami lodu. Cząsteczki te, ocierając się o siebie generują elektryczność w chmurze. Gdy różnica potencjałów pomiędzy chmurą a ziemią staje się wystarczająco duża, dochodzi do wyładowania elektrostatycznego.

Wyładowania te mogą występować również podczas burz pyłowych przez tarcie drobin pyłu, jak również mogą być wywołane przez oddziaływanie popiołów i gazów wytwarzanych podczas pożarów lasów lub erupcji wulkanicznych. Niezależnie od źródła, uderzenie pioruna uwalnia ogromną energię, która przede wszystkim zamienia się w ciepło, a w mniejszym stopniu w światło (błyskawice) oraz falę dźwiękową (grzmot).

Pioruny najczęściej przyciągane są przez obiekty, które wystają ponad otoczenie i mają lepszą zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Prawdopodobieństwo uderzenia pioruna zwiększają:

1. Wysokość. Im wyższy obiekt, tym większa szansa, że zostanie on trafiony przez piorun. Przykładami mogą być wysokie drzewa, maszty, wieżowce czy górskie szczyty.
2. Izolacja geograficzna. Samotne obiekty, takie jak drzewo na otwartej przestrzeni lub budynek w niezabudowanym terenie, są bardziej narażone na uderzenia pioruna.
3. Materiał przewodzący. Metale przewodzą prąd elektryczny lepiej niż inne materiały, co sprawia, że metalowe konstrukcje są częściej trafiane przez pioruny.
4. Wilgotność. Wilgotność zarówno w powietrzu, jak i w gruncie może przyciągać pioruny, ponieważ woda jest lepszym przewodnikiem niż sucha ziemia czy powietrze.
5. Geometria terenu. Obszary wysoko położone, jak wzgórza czy góry, są bardziej narażone na uderzenia piorunów niż niziny.

Pioruny zazwyczaj pojawiają się jako jaskrawe, migotliwe linie światła, które przecinają niebo. Ich forma może być różnorodna - od prostych, pojedynczych linii po złożone, rozgałęzione struktury. Barwa pioruna zwykle przyjmuje odcienie białego lub niebieskiego, chociaż w zależności od warunków atmosferycznych i składu gazów w atmosferze może również przyjmować barwy fioletowe lub różowe.Pioruny można klasyfikować na różne sposoby. Jednym z podziałów jest różnicowanie ich na podstawie miejsca początku i końca wyładowania:

• Wewnątrzchmurowe - te wyładowania elektryczne zachodzą wewnątrz jednej chmury,
• Międzychmurowe - wyładowania, które występują między dwoma chmurami burzowymi,
• Chmura-ziemia - wyładowania od chmury do ziemi, które w rzadszych przypadkach mogą także zachodzić w przeciwnym kierunku.

Pioruny różnią się również ze względu na swoje formy. Najczęściej wyróżnia się:

• Pioruny liniowe - to najbardziej rozpowszechnione wyładowania w postaci rozgałęzionych linii świetlnych, które mogą osiągać długość nawet kilkudziesięciu kilometrów. Te linie są ścieżkami, którymi poruszają się ładunki elektryczne;
• Pioruny paciorkowe (łańcuszkowe) - rzadziej występujące wyładowania w postaci przerywanej linii, które pojawiają się po wyładowaniu liniowym;
• Pioruny kuliste - jedne z najbardziej niesamowitych form wyładowań elektrycznych, występujące niezwykle rzadko.

Aby zabezpieczyć się przed skutkami uderzenia pioruna, stosuje się różne metody, takie jak instalacja odgromników czy zachowanie odpowiedniej ostrożności podczas burzy.

Gdy niespodziewanie zaskoczy nas burza, istnieje kilka kluczowych zasad, które mogą chronić nasze życie. Ważne jest, aby omijać miejsca, które często są celami uderzeń pioruna, takie jak wysokie budowle, drzewa czy linie elektryczne.

Oto kilka wskazówek, jak zminimalizować ryzyko porażenia piorunem, będąc na otwartym terenie:

• trzymać się z daleka od wysokich struktur jak słupy czy maszty, utrzymując dystans co najmniej równy ich wysokości,
• omijać otwarte przestrzenie, brzegi oraz wzgórza,
• nie przebywać na skraju lasu: lepiej wejść głębiej między drzewa, unikając jednak izolowanych lub skupisk małych drzew
• w lesie zachować co najmniej 5 metrów odległości od najdłuższej gałęzi drzewa
• unikać wody (takiej jak jeziora, rzeki, morza) oraz miejsc, gdzie woda się gromadzi (np. rowy),
• wystrzegać się metalowych obiektów (takich jak ogrodzenia czy balustrady),
• nie trzymać w rękach przedmiotów metalowych.

Uderzenie pioruna może mieć poważne konsekwencje. Drzewa trafione przez błyskawicę momentalnie czernieją, ponieważ soki roślinne błyskawicznie wyparowują, a naturalnie występująca w glebie krzemionka ulega stopieniu, tworząc szkło. Budynki niezabezpieczone odpowiednimi instalacjami ochronnymi, takimi jak piorunochrony są wyjątkowo narażone na uszkodzenia. Impuls elektromagnetyczny generowany podczas uderzenia może poważnie zniszczyć infrastrukturę elektryczną, uszkadzając podłączone do niej urządzenia, a także wywołać pożar z powodu wysokiej temperatury.

W przypadku gdy piorun uderzy w samochód lub samolot, pasażerowie zazwyczaj nie są w bezpośrednim niebezpieczeństwie, jednak należy spodziewać się możliwości uszkodzenia niektórych komponentów. Znacznie poważniejsze mogą być efekty bezpośredniego uderzenia pioruna w człowieka, które choć rzadkie, bywają tragiczne w skutkach.

***

Co myślisz o pracy redakcji Geekweeka? Oceń nas! Twoje zdanie ma dla nas znaczenie.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!