– Piorun to wyładowanie elektryczne, które łączy chmurę z ziemią. Są jeszcze inne gwałtowne wyładowania atmosferyczne – wewnątrzchmurowe i między chmurami, ale ich raczej nie powinno się nazywać "piorunami" – wyjaśniał dla PAP dr hab. Marek Szczerbiński, profesor nadzwyczajny z Katedry Elektrotechniki i Elektroenergetyki AGH. Dodał, że wyładowania takie można obserwować, kiedy powstaje napięcie elektryczne, czyli różnica potencjałów, przekraczające wytrzymałość elektryczną powietrza.
A kiedy powstaje różnica potencjałów? Podczas gwałtownych zderzeń kropel czy krup lodowych, do których dochodzi przy spotkaniu mas powietrza o różnych temperaturach.
– Zjawiska elektryzacji w chmurach nie są jeszcze do końca poznane, jest kilka konkurencyjnych, a częściowo uzupełniających się teorii na ten temat – przyznał dr Szczerbiński. Zaznaczył jednak, że natura nie lubi zbyt dużych różnic potencjałów i dąży do ich wyrównywania.
Naukowiec zwrócił uwagę, że nie cała energia pioruna dociera do powierzchni ziemi, lecz jej większość jest rozpraszana po drodze, w tzw. kanale pioruna.
– Wyobrażenia, że można ujarzmić energię pioruna i zbudować elektrownie, które by przechwytywały energię pioruna to mrzonki. Ponad 99% energii pioruna rozpraszana jest po drodze, do ziemi dociera niespełna 1% energii pioruna. Nie mówiąc już o tym, że czas pojawienia się burzy i lokalizacje piorunów, jako potencjalnych źródeł prądu, są nieprzewidywalne – powiedział ekspert.
Wyjaśnił, że grzmot pioruna powstaje w trakcie lotu:
– Zasada powstania grzmotu jest podobna do zasady powstania huku przy wystrzale pocisku artyleryjskiego. W powietrzu, przez które płynie prąd wyładowania, następuje gwałtowny wzrost temperatury i ciśnienia, gazy się rozprężają i następuje wybuch w otwartej przestrzeni. Samo uderzenie pioruna w ziemię czy w jakiś obiekt nie jest donośne, chyba że coś wtedy ulegnie zniszczeniu – zaznaczył rozmówca PAP.
Wśród innych wyładowań atmosferycznych, które możemy zaobserwować w Polsce są tzw. ognie św. Elma. W warunkach burzowych, kiedy przekroczone zostanie wytrzymałość elektryczna powietrza, na ostro zakończonych przedmiotach czy nierównościach pokrycia ziemi mogą się pojawiać małe błyskawice o długości do kilkudziesięciu cm. To właśnie ognie świętego Elma. Dawniej często obserwowane były np. na masztach statków, ale można je spostrzec również w środku miast. Wyładowania te zazwyczaj nie są groźne – odnotowano tylko jeden przypadek zgonu z powodu tych ogni. Dr Szczerbiński podkreślił jednak, że miejsce, w którym pojawiają się takie błyskawice, łatwo może stać się celem pioruna, więc najlepiej z takiego miejsca się ewakuować.
Pojawiające się czasem pioruny kuliste to - jak przyznał ekspert z AGH - zjawisko jeszcze niezbyt dobrze poznane i w zasadzie nie wiadomo czy należy je badać metodami fizyki, jako byt realny, czy raczej traktować je jako złudzenie, produkt ludzkiej wyobraźni. Nie wszystkie jednak wyładowania atmosferyczne mają postać błyskawic. Niektóre z nich, np. wewnątrzchmurowe, mogą być słabe i niewidoczne.
– Czasem jak włączamy radio, szczególnie na falach długich, to - choć na niebie błysków nie widać - słyszymy trzaski. Może to świadczyć o przepływie wewnątrz chmury ładunków elektrycznych, które nie mają postaci błyskawic – wyjaśnił dr Szczerbiński.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
