Wyjaśnienie: Oto jak uderza piorun i dlaczego zabija

W sumie w Indiach co roku ginie średnio 2000-2500 uderzeń piorunów. Błyskawica w największym stopniu przyczynia się do przypadkowych zgonów z przyczyn naturalnych.

Błyskawica to bardzo szybkie – i masowe – wyładowanie elektryczności w atmosferze, z których część jest kierowana na powierzchnię Ziemi. (Zdjęcie: Plik)

Co najmniej 30 osób zginęło w oddzielnych uderzeniach piorunów w różnych częściach kraju w ciągu ostatnich 24 godzin. Dopóki Radżastan zgłosił 18 zgonów , Uttar Pradesh zanotował 12. Przyczyny zostały również zgłoszone przez Madhya Pradesh. Wcześniej w czerwcu 20 osób zginęło w uderzeniach piorunów w trzech dzielnicach południowego Bengalu.

W kraju często zdarzają się zgony spowodowane piorunami. W lipcu ubiegłego roku 40 osób zginęło przez piorun w Bihar w dwóch oddzielnych incydentach.

Dlaczego więc – i jak często – piorun zabija w Indiach?

Jak powszechne są zgony od błyskawic?

Częściej niż to się czasem zdarza na terenach miejskich. W sumie w Indiach co roku ginie średnio 2000-2500 uderzeń piorunów. Błyskawica w największym stopniu przyczynia się do przypadkowych zgonów z przyczyn naturalnych. Kilka lat temu ponad 300 osób zostało zabitych przez piorun w ciągu zaledwie trzech dni – liczba ta zaskoczyła urzędników i naukowców.

A jednak błyskawica pozostaje jednym z najmniej zbadanych zjawisk atmosferycznych w kraju. Tylko jedna grupa naukowców z Indyjskiego Instytutu Zarządzania Tropikalnego (IITM) w Pune pracuje w pełnym wymiarze godzin nad burzami i piorunami.

Wystąpienia piorunów nie są śledzone w Indiach i po prostu nie ma wystarczającej ilości danych, aby naukowcy mogli z nimi pracować. Często środki bezpieczeństwa i środki ostrożności zapobiegające uderzeniom pioruna nie cieszą się tak dużym zainteresowaniem jak inne klęski żywiołowe, takie jak trzęsienia ziemi.

Każdego roku nad Indiami występuje kilka tysięcy burz z piorunami. Każde z nich może obejmować kilka — czasem ponad sto — uderzeń pioruna. Dr Sunil Pawar z IITM mówi, że w ciągu ostatnich 20 lat incydenty wyładowań atmosferycznych wykazywały tendencję wzrostową, zwłaszcza u podnóża Himalajów.

Biuletyn Informacyjny| Kliknij, aby uzyskać najlepsze objaśnienia dnia w swojej skrzynce odbiorczej

Co to jest piorun i jak uderza?

Błyskawica to bardzo szybkie – i masowe – wyładowanie elektryczności w atmosferze, z których część jest kierowana na powierzchnię Ziemi. Wyładowania te są generowane w gigantycznych, przenoszących wilgoć chmurach o wysokości 10-12 km. Podstawa tych chmur zwykle znajduje się w odległości 1-2 km od powierzchni Ziemi, a ich wierzchołek znajduje się w odległości 12-13 km. Temperatury w górnej części tych chmur mieszczą się w zakresie od minus 35 do minus 45 stopni Celsjusza.

Gdy para wodna porusza się w górę w chmurze, spadająca temperatura powoduje jej kondensację. W procesie wytwarzane jest ciepło, które wypycha cząsteczki wody dalej w górę.

Gdy zbliżają się do temperatur poniżej zera stopni Celsjusza, kropelki wody zamieniają się w małe kryształki lodu. Nadal poruszają się w górę, gromadząc masę — aż staną się tak ciężkie, że zaczną spadać na Ziemię.

Prowadzi to do systemu, w którym jednocześnie mniejsze kryształki lodu poruszają się w górę, a większe opadają.

Następują zderzenia i wyzwalają elektrony — proces, który jest bardzo podobny do generowania iskier elektrycznych. Ponieważ poruszające się swobodne elektrony powodują więcej zderzeń i więcej elektronów, zachodzi reakcja łańcuchowa.

W wyniku tego procesu dochodzi do sytuacji, w której górna warstwa chmury zostaje naładowana dodatnio, podczas gdy warstwa środkowa jest naładowana ujemnie. Różnica potencjałów elektrycznych między dwiema warstwami jest ogromna — rzędu miliarda do 10 miliardów woltów. W bardzo krótkim czasie między warstwami zaczyna płynąć masywny prąd, rzędu 100 000 do miliona amperów.

Wytwarzana jest ogromna ilość ciepła, co prowadzi do nagrzewania się słupa powietrza pomiędzy dwiema warstwami chmury. To ciepło nadaje słupowi powietrza czerwonawy wygląd podczas błyskawicy. Gdy podgrzany słup powietrza rozszerza się, wytwarza fale uderzeniowe, które powodują grzmoty.

Jak ten prąd dociera do Ziemi z chmury?

Chociaż Ziemia jest dobrym przewodnikiem elektryczności, jest elektrycznie obojętna. Jednak w porównaniu ze środkową warstwą chmury staje się naładowana dodatnio. W rezultacie około 15%-20% prądu trafia również w stronę Ziemi. To właśnie ten przepływ prądu powoduje zniszczenie życia i mienia na Ziemi.

Istnieje większe prawdopodobieństwo, że piorun uderzy w wysokie obiekty, takie jak drzewa, wieże czy budynki. Gdy znajduje się około 80-100 m od powierzchni, piorun ma tendencję do zmiany kursu w kierunku tych wyższych obiektów. Dzieje się tak, ponieważ powietrze jest słabym przewodnikiem elektryczności, a elektrony przemieszczające się w powietrzu szukają zarówno lepszego przewodnika, jak i najkrótszej drogi do względnie dodatnio naładowanej powierzchni Ziemi.

Jakie środki ostrożności należy przedsięwziąć przed piorunami?

Błyskawica rzadko trafia bezpośrednio w ludzi — ale takie uderzenia prawie zawsze są śmiertelne.

Ludzie są najczęściej uderzani przez tak zwane prądy gruntowe. Energia elektryczna po uderzeniu w duży obiekt (np. drzewo) na Ziemi rozchodzi się na pewną odległość na boki, a ludzie w tym obszarze doznają porażenia prądem.

Staje się bardziej niebezpieczne, jeśli ziemia jest wilgotna (co często jest spowodowane towarzyszącym deszczem) lub jeśli znajduje się na niej metal lub inny materiał przewodzący. Woda jest dyrygentem, a piorun uderza w wielu ludzi, gdy stoją na zalanych polach ryżowych.

Biuro Met rutynowo wydaje ostrzeżenia o burzach. Ale jest to bardzo ogólne zalecenie i dotyczy bardzo dużych lokalizacji.

Nie jest możliwe przewidzenie burzy z piorunami w określonej lokalizacji. Nie można też przewidzieć dokładnego czasu prawdopodobnego uderzenia pioruna.

Z powodów podanych powyżej schronienie się pod drzewem jest niebezpieczne. Również leżenie płasko na ziemi może zwiększać ryzyko. Podczas burzy ludzie powinni poruszać się w pomieszczeniach; jednak nawet w pomieszczeniach powinny unikać dotykania osprzętu elektrycznego, przewodów, metalu i wody.

Podziel Się Z Przyjaciółmi: