Lato dobiegło końca już kilka tygodni temu, więc szanse na wystąpienie burzy są raczej niewielkie. Zjawisko to jest jednak na tyle ciekawe, że moje małe siostry, zapytane czego chciałyby dowiedzieć się o pogodzie natychmiast odpowiedziały ?dlaczego jest burza?".
Jak pamiętamy ze szkoły (a moje siostry dopiero się dowiedzą), nasz świat składa się z cząstek o różnej elektrycznej naturze, umownie nazywanych dodatnimi i ujemnymi. Większość przedmiotów zawiera jednakowe ilości obu rodzajów cząstek a więc w sumie ma ładunek zerowy.
Aby powstała burza, ta równowaga musi zostać zaburzona. We wnętrzu chmury burzowej ścierają się prądy powietrza skierowane do góry i w dół. Kropelki wody i kryształki lodu zderzają się, rozpadają, trą o siebie nawzajem i o powietrze. W wyniku tych gwałtownych przeżyć zyskują różne ładunki elektryczne. Kryształki zostają na ogół "ograbione" z cząstek ujemnych przez kropelki i wyniesione do góry. W środkowej części chmury pozostają przede wszystkim nieco cięższe i ujemnie naładowane krople wody.
Procesy zachodzące w chmurze wpływają także na jej otoczenie. Silny ujemny ładunek ściąga ładunki dodatnie, elektryzując tym samym ziemię poniżej. Natura dąży do odzyskania równowagi, więc gdy chmura i ziemia silnie się naładują, porcja ładunku przepływa czasem między nimi, wyrównując nieco różnice. Po drodze ładunek rozgrzewa powietrze i powoduje jego świecenie. Przy okazji cząstki powietrza są gwałtownie rozpychane, co odbieramy jako grzmot. Tak powstaje piorun ujemny.
Jak łatwo się domyślić, skoro istnieje piorun ujemny, to wystąpić może także piorun dodatni. Ten drugi to wyładowanie zachodzące pomiędzy dodatnio naładowanym wierzchołkiem chmury a powierzchnią Ziemi, która dalej od chmury ma ładunek ujemny. Pióropusz chmury burzowej znajduje się kilka kilometrów wyżej niż jej centrum a więc i dalej od ziemi. Tylko naprawdę duży ładunek może przedrzeć się przez tak grubą warstwę atmosfery. Zjawisko zachodzi więc rzadko, ale jeśli już wystąpi jest szczególnie niebezpieczne.
Rozwiany pióropusz chmury burzowej jest często pierwszą oznaką zbliżającej się burzy.
Większość nieba jest jeszcze niebieska i niedoświadczone oko nie rozpoznaje w zawieszonej wysoko cienkiej chmurze zagrożenia. Prawdopodobnie to właśnie takie przypadki piorunów dodatnich przyczyniły się do powstania powiedzenia "grom z jasnego nieba".
Aleksandra Kardaś
Autorka jest fizykiem atmosfery, prowadzi kurs "Meteorologia przez Internet" (w projekcie COME UW), lubi oglądać zjawiska meteo z Ziemi i... z kosmosu (od czego mamy satelity?)
Zobacz także:
