Pioruńska siła w piorunach, wielka jak w bombie atomowej

Naukowcy próbowali "złapać" piorun, by wykorzystać jego energię Fot. Wojciech Matusik

Przy obecnym upale wystarczy pół godziny, by powstały gigantyczne chmury burzowe.

- Ich podstawa jest na wysokości około 1000 m nad ziemią, a wierzchołek sięga czasami 15 km, a niekiedy znajduje się nawet kilka kilometrów wyżej - mówi Monika Kaseja, synoptyk z krakowskiego Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej.

Naukowcy nadal stosunkowo niewiele wiedzą na temat burz. Nie udało się im np. sporządzić matematycznego modelu wyładowań atmosferycznych, co bardzo ułatwiłoby poznanie ich natury. Kilkakrotnie próbowali także "złapać" piorun, by wykorzystać nagromadzoną w nim energię elektryczną, m.in. do oświetlenia miast. W późnych latach 60., podczas jednej z takich prób, zginęło kilku naukowców japońskich.

Oblicza się, że ilość energii elektrycznej, jaka wytwarza się podczas jednego wyładowania atmosferycznego, wystarczyłaby do oświetlenia stutysięcznego miasta przez 5 lat. Szkopuł w tym, że najbardziej energodajne są wyładowania pojawiające się w chmurach, co oznacza, iż najpewniej jeszcze długo ludzkość będzie musiała poczekać na prąd z pioruna.

Polacy, w porównaniu z wieloma innymi nacjami, i tak nie mogą narzekać na burze. Jak obliczyli naukowcy z kalifornijskiego Lawrence Livermore National Laboratory, na świecie w każdej sekundzie uderza w Ziemię od 70 do 100 piorunów. Natężenie prądu przepływającego z chmur do gruntu jest większe niż dotychczas oceniano - dochodzi do 80 tys. amperów, ale w samej iskrze (w momencie i punkcie powstania wyładowania) jest to siła około 1 mln amperów. Inaczej mówiąc, wyładowanie atmosferyczne wyzwala moc zbliżoną do małej bomby atomowej. W krajach leżących w strefie równikowej i zwrotnikowej burze powodują olbrzymie straty. Od uderzeń pioruna w Indiach ginie rocznie do 10 tysięcy osób. W Polsce - kilkanaście.

Naukowcy dowiedli również, że uderzenia piorunów są w znacznie większym stopniu - niż wcześniej sądzono - źródłem powstawania tlenków azotu w atmosferze; ściślej mówiąc - wyładowania są największym naturalnym źródłem powstania tego gazu. Sprawa jest istotna, ponieważ tlenki azotu tworzą ozon, gaz uznawany za jeden z głównych czynników efektu cieplarnianego. Najnowsze ustalenia naukowców oznaczają więc konieczność skorygowania ocen negatywnego wpływu przemysłu na klimat.

Błyskawice występują głównie latem. Dwie trzecie wszystkich wyładowań zdarza się w obszarach tropikalnych, ponieważ wysoka temperatura sprzyja powstawaniu prądów powietrznych i tworzeniu się chmur burzowych. Błyskawica jest naturalnym spięciem pomiędzy chmurą i ziemią.

Generatorem wytwarzającym ogromne napięcie, umożliwiające powstanie pioruna, jest chmura o nazwie cumulo- nimbus. W niej szybko cyrkuluje ciepłe i wilgotne powietrze. Na zasadzie tarcia, dynama, powstaje ładunek elektryczny - ujemny u wierzchołka, dodatni u podstawy chmury. Ta staje się zatem kondensatorem, gromadzi kolosalną energię. Gdy wartość pola elektrycznego między chmurą a ziemią przekracza 10 tys. woltów na metr, strzela błyskawica. Tylko co dziesiąty piorun dociera do ziemi, reszta przeszywa niebo, przeska- kując wewnątrz chmury lub pomiędzy chmurami.
Klimatolodzy twierdzą, że obecnie burze występują częściej niż kiedyś. W Indochinach i Afryce równikowej liczba dni burzowych w roku wynosi ok. 330. W Polsce - średnio od 20 do 30 w ciągu roku. Najwięcej wyładowań jest w Tatrach - przeciętnie 36 rocznie (w rekordowym pod tym względem 1963 r. było ich 54).

Prof. Janina Trepińska z Zakładu Klimatologii Instytutu Geografii UJ tłumaczy tę "nierówność" występowania burz tym, że pewne miejsca na Ziemi są bardziej zjonizowane i dlatego łatwiej przyciągają elektryczność atmosferyczną (pioruny).

- Istnieją dwa rodzaje burz: termiczne i frontalne - tłumaczy prof. Trepińska. - Termiczne mają zasięg lokalny, występują na obszarze od kilku do kilkunastu km kw. i z reguły trwają krótko. Zdarzają się wyłącznie w ciepłe dni i najczęściej towarzyszy im ulewa. Natomiast frontalne mają zasięg nawet kilkuset kilometrów, a pojedyncza błyskawica może dochodzić do 40 km długości. Pojawić się mogą o każdej porze dnia i roku - twierdzi.

[email protected]

JAK ZACHOWAĆ SIĘ W CZASIE BURZY:

- nie stać pod drzewami, bo przewodzą elektryczność;

- odejść od zbiorników wodnych, bo woda jest doskonałym przewodnikiem elektryczności;

- w razie możliwości wejść do samochodu, bo jeśli uderzy w niego piorun, to prąd spłynie po karoserii;

- unikać metalowych urządzeń, gdyż przyciągają wyładowania;

- w szczerym polu przykucnąć, ale nie siadać czy kłaść się;

- w domu wyłączyć urządzenia elektryczne, bo mogą zostać uszkodzone, a osoba przebywająca w ich pobliżu porażona prądem.