Burza, piorun i grzmot to trzy elementy jednego zjawiska, ale nie znaczą tego samego. Burza to cała sytuacja w atmosferze, piorun to wyładowanie elektryczne, a grzmot to dźwięk, który mu towarzyszy. Warto wiedzieć, jak to działa, bo ta wiedza pomaga też lepiej zadbać o bezpieczeństwo.
Jak powstaje burza
Burza rodzi się w chmurze kłębiastej o ogromnej rozbudowie pionowej, zwanej cumulonimbusem. Żeby taka chmura powstała, potrzeba trzech rzeczy:
- wilgotnego powietrza przy ziemi, które dostarcza pary wodnej,
- niestabilnej atmosfery, w której ciepłe powietrze chętnie unosi się wysoko,
- impulsu do wznoszenia, czyli np. silnie nagrzanego podłoża, zbliżającego się frontu atmosferycznego albo wzniesień terenu.
Gdy ciepłe, wilgotne powietrze płynie w górę, ochładza się, a para wodna skrapla się w chmurę. Przy tym wydziela się ciepło, które napędza dalsze wznoszenie. W ten sposób chmura potrafi urosnąć na kilka kilometrów w górę, a w jej wnętrzu powstają silne prądy wstępujące i zstępujące. Dlatego burzom często towarzyszą porywisty wiatr, ulewny deszcz, a czasem grad.
Latem w Polsce częste są burze lokalne, powstające po upalnym dniu nad nagrzanym lądem. Inne, zwykle rozleglejsze, towarzyszą przechodzącym frontom atmosferycznym.
Skąd bierze się piorun
Piorun to gigantyczna iskra elektryczna. Aby do niej doszło, chmura musi się naelektryzować. Według powszechnie przyjmowanego wyjaśnienia dzieje się tak w wyniku zderzeń kryształków lodu, drobnych cząstek zamarzniętej wody i drobin przypominających miękki grad. Poruszają się one w silnych prądach powietrza, a przy zderzeniach przekazują sobie ładunki elektryczne. W efekcie różne części chmury gromadzą ładunki o przeciwnych znakach. Uproszczając: górna część chmury jest zwykle naładowana dodatnio, a środkowa i dolna ujemnie.
Między tymi obszarami, a także między chmurą a ziemią, narasta napięcie. Powietrze normalnie dobrze izoluje, ale gdy pole elektryczne stanie się wystarczająco silne, izolacja się załamuje i powstaje kanał, którym płynie prąd. Najpierw w dół schodzi słabo widoczne wyładowanie wstępne, a gdy dotknie ziemi lub zetknie się z wyładowaniem wychodzącym od ziemi, przez kanał przebiega główny, bardzo jasny impuls. To właśnie jego widzimy jako błysk.
Wyładowania dzielimy na kilka rodzajów:
- doziemne – między chmurą a ziemią, najgroźniejsze dla ludzi i budynków,
- międzychmurowe – między dwiema chmurami,
- wewnątrzchmurowe – w obrębie jednej chmury, najczęstsze, widoczne jako rozświetlenie nieba.
Błyskawica a piorun – czy to to samo
W języku potocznym oba słowa często są używane zamiennie. W ścisłym znaczeniu błyskawica to samo zjawisko świetlne towarzyszące wyładowaniu, a piorun to wyładowanie doziemne, które uderza w ziemię lub w obiekt na niej. Kiedy więc widzimy rozbłysk na niebie, widzimy błyskawicę, a kiedy mówimy, że piorun uderzył w drzewo, mamy na myśli właśnie wyładowanie doziemne.
Czym jest grzmot
Grzmot to dźwięk, który powstaje w wyniku nagłego i gwałtownego nagrzania powietrza w kanale wyładowania. Powietrze rozszerza się tak szybko, że tworzy falę uderzeniową, która po oddaleniu się od kanału zamienia się w falę dźwiękową. Dlatego grzmot jest skutkiem pioruna, a nie jego przyczyną.
Skoro wyładowanie jest jedno, to dlaczego grzmot często brzmi jak długi, przetaczający się pomruk? Powodów jest kilka. Kanał wyładowania bywa bardzo długi i kręty, więc dźwięk z jego różnych części dociera do nas w różnych momentach. Dodatkowo fale dźwiękowe odbijają się od chmur, wzniesień i budynków, a powietrze o różnej temperaturze zakrzywia ich tor. Z bliska grzmot słychać jako ostry trzask, z daleka jako głuchy pomruk.
Światło biegnie nieporównanie szybciej niż dźwięk, dlatego najpierw widzimy błysk, a dopiero potem słyszymy grzmot. To pozwala w przybliżeniu ocenić odległość burzy: policz sekundy między błyskiem a grzmotem i podziel przez trzy. Wynik to w przybliżeniu odległość w kilometrach. Jeśli odstęp wynosi mniej niż kilkanaście sekund, burza jest już blisko.
Co zrobić, gdy nadchodzi burza
Jeśli słyszysz grzmoty, jesteś w zasięgu możliwego wyładowania. Najważniejsze zasady są proste:
- schroń się w solidnym budynku lub w samochodzie z zamkniętymi oknami,
- nie chowaj się pod samotnymi drzewami, wiatami ani w pobliżu metalowych ogrodzeń,
- zejdź z wody, ze szczytów, grani i otwartych przestrzeni, a unikaj też rowerów i sprzętu metalowego,
- w domu odłącz wrażliwe urządzenia od gniazdek, a w trakcie wyładowań nie korzystaj z kąpieli pod prysznicem ani nie dotykaj instalacji metalowych,
- poczekaj z wyjściem na zewnątrz, aż burza oddali się wyraźnie, zwykle zaleca się odczekanie około pół godziny od ostatniego grzmotu.
Przed wyjazdem w góry, na rowery lub nad wodę warto sprawdzić prognozę pogody i ostrzeżenia meteorologiczne, które publikują oficjalne służby. Są one aktualizowane na bieżąco, więc lepiej zajrzeć do nich tuż przed wyjściem niż polegać na prognozie sprzed kilku dni.
Burza jest zjawiskiem naturalnym i fascynującym, ale wymaga respektu. Zrozumienie, że błysk, piorun i grzmot to różne etapy tego samego procesu, pomaga trafniej ocenić, jak daleko jest niebezpieczeństwo, i na czas znaleźć schronienie.