Piorun by to trafił!

Im więcej „minusów” na dnie chmury, tym łatwiej przeskoczą one na powierzchnię ziemi. Drugim czynnikiem jest odległość, na jaką miałyby przeskoczyć. Im jest ona mniejsza, tym łatwiej o wyładowanie. To m.in. dlatego pioruny częściej uderzają w wieże kościołów czy w obiekty znajdujące się na szczytach wzniesień. Mają po prostu mniejszą drogę do pokonania. Ważna jest także wilgotność powietrza (im większa, tym łatwiej dochodzi do wyładowania) i kształt przedmiotu (pioruny chętniej uderzają w obiekty ostro zakończone, bo dodatnie ładunki gromadzą się na nich chętniej niż na płaskich powierzchniach).

Niebezpieczne próby
Pomiędzy chmurą burzową a ziemią powstaje różnica potencjału rzędu dziesiątek (a czasami setek) milionów woltów. To wystarczy, by doszło do wyładowania. Nie do końca wiadomo, co je zapoczątkowuje i dlaczego piorun leci taką, a nie inną drogą, by dotrzeć do ziemi. Ładunek elektryczny wybiera zawsze drogę o najmniejszym oporze. Takie drogi wytyczane mogą być przez cząstki kosmiczne o bardzo wysokich energiach. Wlatując w atmosferę, zderzają się z jej atomami i jonizują je (czyli wybijają im elektrony). Na trasie swojego przelotu zostawiają tunel, w którym panuje znacznie mniejszy opór elektryczny niż w powietrzu niezjonizowanym.

Ten tunel, swego rodzaju autostrada dla ładunków z chmury, nigdy nie jest linią prostą, bo cząstki kosmiczne zderzają się i rozpadają. Dlatego i piorun ma kształt poszarpany i zygzakowaty. Przed piorunem chmurę burzową opuszcza tzw. prekursor. To niewielkie ilości naładowanych ujemnie cząstek, które skokowo poruszają się ku powierzchni ziemi z prędkością kilkudziesięciu tysięcy kilometrów na sekundę. Całe zjawisko trwa więc najwyżej kilka tysięcznych części sekundy (kilka milisekund). Tuż za prekursorem chmurę opuszcza „piorun właściwy”. Ten porusza się wolniej (bo z prędkością „zaledwie” kilku tysięcy km/s), ale za to niesie nieporównywalnie większą energię. Pioruny mają długość kilku kilometrów. Szerokość wspomnianego już tunelu, w którym biegnie wyładowanie, wynosi kilkadziesiąt centymetrów, choć główny ładunek porusza się w „kanale” o grubości kilku centymetrów. Natężenie wyładowania głównego może wynosić ponad 100 tysięcy amperów. Napięcie – dziesiątki milionów woltów, a całkowita energia – setki kWh. To wystarczająco dużo, by zapewnić 100-watowemu urządzeniu (np. żarówce) energię na kilkadziesiąt dni. Niestety, nie potrafimy wykorzystywać energii piorunów. Badacze, którzy tego próbowali, często przypłacali to życiem. A byłoby o co walczyć. Na całej ziemi w ciągu jednej doby pioruny przenoszą energię rzędu bilionów kWh.

Jak się przed tym chronić?
Piorun uderzający w ziemię czy w powierzchnię wody jest dla człowieka śmiertelnym zagrożeniem. Co robić, gdy letnia burza zastanie nas w czasie spaceru czy kąpieli? Przede wszystkim jak najszybciej wyjść z wody. Nie wolno stawać pod drzewami (szczególnie tymi na płaskim i pustym terenie) i w pobliżu słupów elektrycznych. Najlepiej znaleźć nisko położone schronienie. Jeżeli takiego nie ma, kucnąć (nie kłaść się!) ze złączonymi nogami. Jeżeli jest taka możliwość, dobrze jest odizolować się od powierzchni ziemi (używając karimaty albo plecaka, o ile nie ma w nim metalowego stelaża). W najgorszej sytuacji są osoby znajdujące się w czasie burzy w górach. Powinny jak najszybciej opuścić szczyt i ukryć się w jakimś zagłębieniu terenu. Nie wolno dotykać ścian skalnych, tym bardziej, że w czasie burzy są one mokre. Dobrym schronieniem, niezależnie od miejsca, w którym zaskoczy nas burza, są metalowe kratownice (także samochody), o ile nie dotyka się elementów, z których są wykonane. W domu najlepiej odłączyć z sieci elektrycznej (nie tylko wyłączyć) wszystkie urządzenia elektroniczne.

Czy pioruny kuliste istnieją?
Istnieją, ale nie wiadomo, czym są. Świecącą (na żółto, pomarańczowo lub biało) i świszczącą kulę widziało wielu świadków. Powstaje w czasie burzy albo tuż po niej. Pojawia się nagle i nagle znika. „Żyje” nie dłużej niż kilkadziesiąt sekund. Jest wielkości jabłka, rzadziej piłki do nogi. Jeżeli piorun kulisty – przez analogię do zwykłego pioruna – jest ruchem ładunków elektrycznych, nie wiadomo, co powoduje, że kręcą się one w kółko. Pioruny kuliste potrafią się poruszać. Świadkowie twierdzą, że czasami zastygają w jednym miejscu na kilka sekund, kiedy indziej odbijają się od przeszkód (np. ścian) jak gumowa piłka.