Na całym świecie jest wielu miłośników burzy i wszelkich okoliczności, jakie jej towarzyszą. Ci najbardziej odważni decydują się nawet na gonitwę za tym zjawiskiem, jej fotografowanie i podziwianie na żywo. Czym tak naprawdę jest błyskawica i w jaki sposób powstaje?
Co to jest błyskawica?
Błyskawica jest rodzajem wyładowania elektrycznego, którego cechą charakterystyczną jest wysokie natężenie. W atmosferze pojawia się na skutek pojawienia się chmur burzowych - w ich dolnej części gromadzi się duży elektryczny ładunek ujemny, który względem ziemi generuje różnicę potencjału elektrycznego na poziomie 20-30 milionów woltów.
Jeśli dojdzie do osiągnięcia przez potencjał chmury wartości krytycznej, wówczas dochodzi do wyładowania elektrycznego na skutek zjawiska zwanego jonizacją powietrza. W chwili uderzenia błyskawicy w obiekt, dochodzi do bezpośredniego styku z głównym lub bocznym kanałem. W momencie tym dochodzi także do oddziaływania cieplnego i mechanicznego.
Jak powstaje błyskawica?
Zazwyczaj wyładowanie rozpoczyna się od ładunku ujemnego chmury, po czym skokowo rozwija się w kierunki ziemi. W początkowej fazie tworzy się tzw. prekursor, który nie ma ustalonego celu na ziemi, a jego jasność jest stosunkowo niska. Dopiero na wysokości kilkudziesięciu metrów, w końcowej fazie przebywania zjonizowanej drogi dochodzi do wybrania miejsca uderzenia.
Po tym, jak prekursor osiągnie miejsce trafienia na ziemi powstaje kanał przewodzący, który przygotowuje drogę głównemu wyładowaniu. Jednocześnie dochodzi do ogrzewania zjonizowanego kanału i ekspansji powietrza, na skutek czego powstaje efekt akustyczny zwany grzmotem. Nasilenie i natężenie błyskawicy jest zależne od rodzaju obiektu, z jakim styka się po dotarciu do ziemi.
Błyskawica jako zjawisko atmosferyczne
Meteorolodzy szacują, że w jednej chwili na całej kuli ziemskiej występuje od dwóch do nawet czterech tysięcy burz, natomiast w ciągu zaledwie sekundy generowanych jest około 100 wyładowań elektrostatycznych. Niewielka ich ilość (około 1/3) uderza w ziemię. W Polsce największa częstotliwość występowania błyskawic i chmur burzowych to okres letni - od czerwca do sierpnia.
Spośród wszystkich obiektów na ziemi, błyskawice często uderzają w drzewa. Argumentuje się to zarówno dużą ilością skrobi (np. w jesionach i topolach), która jest dobrym przewodnikiem. Na wysoki poziom oporności wpływa również większa ilość żywicy, występująca np. brzozie czy świerku. Głównym powodem jest jednak wilgotność kory, która wpływa na zmianę jej oporu elektrycznego w zależności od absorpcji wilgoci.
Błyskawica a grzmot
Podczas burzy błyskawica i grzmot nie występują w tym samym momencie. Podstawową przyczyną jest czynnik prędkości światła i dźwięku, które się od siebie różnią. Piorun porusza się z prędkością 300 tysięcy kilometrów na sekundę, podczas gdy charakterystyczny dla burzy dźwięk osiąga szybkość "tylko" 340 metrów na sekundę.
Dzięki znajomości prędkości rozwijanej przez światło i dźwięk, możliwe jest obliczenie odległości, w jakiej znajduje się błyskawica. Jeżeli pomiędzy oboma zjawiskami wystąpią trzy sekund przerwy, wówczas piorun pojawił się w odległości około jednego kilometra. Przy pięciu sekundach jest to około 1700 metrów, a przy 10 sekundach - około 3,5 kilometra.
Zobacz też: Dlaczego należy odłączać urządzenia elektryczne od prądu podczas burzy? Mogą wybuchnąć [WIDEO]
