Piorun jest jednym z najbardziej imponujących i potężnych zjawisk przyrody. Przeciętny piorun zawiera około 5 miliardów juli (5 GJ) energii, co odpowiada energii wyzwolonej podczas eksplozji 1 tony trotylu. To zjawisko przyrodnicze zachwyca swoim pięknem i fascynuje swoją potęgą. Oto kilka interesujących faktów o piorunach.
Pioruny są częstym zjawiskiem na naszej planecie. Naukowcy szacują, że na Ziemi:
- Rocznie: około 3 miliardy uderzeń pioruna
- Dziennie: około 8 milionów uderzeń
- Na sekundę: około 100 piorunów
Właściwości piorunów znacznie się różnią. Średni czas trwania pioruna wynosi około 30 mikrosekund, ale może wynosić od kilku mikrosekund do kilku sekund. Prąd w piorunie może wynosić od 10 000 do 200 000 amperów, a napięcie mieści się w przedziale od 100 milionów do 1 miliarda woltów. Najdłuższy piorun odnotowany kiedykolwiek został zarejestrowany w Brazylii w 2018 roku - rozciągał się na odległość 709 kilometrów.
Potęga pioruna w liczbach
Aby lepiej zobrazować energię zawartą w przeciętnym piorunie, porównajmy ją z zużyciem energii 20 popularnych urządzeń elektrycznych:
- Lodówka: 3,8 roku pracy
- Telewizor (LED): 5,7 roku pracy
- Pralka: 1,1 roku pracy
- Kuchenka mikrofalowa: 7 miesięcy pracy
- Klimatyzator: 3,5 miesiąca pracy
- Czajnik elektryczny: 3,5 miesiąca pracy
- Komputer (stacjonarny): 2,9 roku pracy
- Laptop: 11,4 roku pracy
- Smartfon (Ładowanie): 114 lat pracy
- Odkurzacz: 7 miesięcy pracy
- Kuchenka elektryczna: 3,5 miesiąca pracy
- Zmywarka: 4 miesiące pracy
- Żelazko: 7 miesięcy pracy
- Suszarka: 4 miesiące pracy
- Szczoteczka elektryczna: 570 lat pracy
- Lampa biurkowa (LED): 57 lat pracy
- Ekspres do kawy: 7 miesięcy pracy
- Konsola do gier: 3,8 roku pracy
- Router WLAN: 57 lat pracy
- Podgrzewacz wody: 1,75 miesiąca pracy
Te liczby wyraźnie pokazują, jak ogromna jest energia zawarta w piorunie.
10 interesujących faktów o piorunach i ludziach
- Roy Sullivan, amerykański strażnik leśny, przetrwał siedem uderzeń pioruna w ciągu 35 lat, co uczyniło go rekordzistą w przeżyciu uderzeń piorunów.
- W 1963 roku piorun uderzył w samolot linii Pan American Boeing 707, który leciał nad Maryland. Piorun zapalił opary paliwa w zbiorniku, co spowodowało eksplozję i rozbicie samolotu. Ten incydent stał się katalizatorem dla opracowania nowych standardów ochrony przed piorunami dla samolotów.
- W 2019 roku piorun uderzył w grupę turystów na szczycie góry Giewont w Polsce, w wyniku czego zginęło 4 osoby, a ponad 100 zostało rannych.
- Pioruny mogą pozostawić na skórze ofiar unikalne wzory, znane jako "figury Lichtenberga".
- Pioruny mogą tworzyć szklane rurki w piasku, znane jako fulguryty. Te naturalne formacje mogą osiągać kilka metrów długości i powstają poprzez natychmiastowe topienie piasku podczas uderzenia pioruna.
- W 2016 roku piorun w Norwegii zabił całe stado 323 reniferów, co stało się największą znana masową śmiercią zwierząt na skutek pioruna.
- Istnieje zjawisko "uderzenia wtórnego", w którym osoba dostaje uderzenie od obiektu trafionego przez piorun, mimo że jest od niego oddalona nawet do 100 metrów.
- Szansa na bycie trafionym piorunem w ciągu życia w USA wynosi około 1 do 15 300, według danych Służby Meteorologicznej Narodowej. Ryzyko to różni się w zależności od lokalizacji geograficznej i stylu życia.
- Około 90% osób trafionych przez piorun przeżywa. Wielu ocalałych cierpi jednak na długoterminowe problemy zdrowotne, w tym zaburzenia neurologiczne, problemy z pamięcią, przewlekłe bóle i zespoły stresu pourazowego.
- Empire State Building w Nowym Jorku jest trafiany piorunami średnio 23 razy w ciągu roku. Budynek ten został specjalnie zaprojektowany jako piorunochron, aby chronić okoliczne budynki i ludzi przed uderzeniami piorunów.
Jak powstają pioruny
Pioruny powstają w wyniku złożonych procesów w atmosferze podczas burzy. Ten proces można uproszczenie opisać w następujący sposób:
- W chmurach burzowych następuje rozdzielenie ładunków elektrycznych. Górna część chmury staje się naładowana dodatnio, a dolna ujemnie.
- Jeśli różnica potencjałów między różnymi częściami chmury lub między chmurą a ziemią stanie się wystarczająco duża, dochodzi do przebicia elektrycznego powietrza.
- Najpierw tworzy się słabo świecący kanał (pierwszy błysk), który przygotowuje drogę dla wyładowania głównego.
- Przez ten kanał przepływa silne wyładowanie elektryczne, które widzimy jako jasny piorun.
- Gorące powietrze w kanale pioruna rozpręża się gwałtownie, tworząc falę uderzeniową, którą słyszymy jako grzmot.
Pioruny stanowią imponujące widowisko oraz potężne zjawisko przyrodnicze, które odgrywa istotną rolę w procesach atmosferycznych naszej planety. Badanie piorunów pomaga nam lepiej zrozumieć fizykę atmosfery i procesy klimatyczne oraz rozwijać skuteczniejsze metody ochrony przed tym groźnym, ale fascynującym zjawiskiem przyrody.