Zaczyna się od niewinnej chmurki, od cumulusa. Potem kury kąpią się w piasku, a bocian spaceruje po suchym polu... Jeśli do tego pszczoły rankiem opuszczają ul pojedynczo, a około południa wracają stadnie i z oznakami popłochu, to trzeba mieć się na baczności...
<!** Image 2 align=none alt="Image 156121" sub="Pięknie wygląda, ale... takie uderzenie rozrywa pnie drzew i mury, może oderwać fragment dachu ważący do 100 kilogramów
i odrzucić go na kilka metrów... / Fot. Grzegorz Olkowski">Podobno dzieci poczęte w czasie burzy są nadpobudliwe. Ciasto upieczone w czasie spadania na ziemię gromów po wyjęciu z piekarnika pewnikiem opadnie, mleko skawaśnieje, a śmietana w sosie się zwarzy.
<!** reklama>Pioruny zabijają ludzi, wzniecają pożary, łamią drzewa. Te kuliste mogą wpaść do mieszkania przez otwarte okno. Wobec tego żywiołu jesteśmy bezsilni. Niemożliwe jest też „złapanie” ogromnej energii emitowanej przez burzę. Nie mamy przyrządów, które zniosłyby bez szwanku temperaturę do 30 tysięcy stopni i prąd o wartości od 100 do 250 amperów! Od wielu lat prowadzone są badania, mające na celu wykorzystanie burzowej energii. I wciąż nic, bo wyładowań atmosferycznych nie da się ogarnąć. Każde jest inne. Niebezpieczne, ale też fascynujące. Pasjonaci z portalu Polscy Łowcy Burz śledzą pioruny w dzień i w nocy. Istota burzy to wciąż nie do końca zbadana działka meteorologów, fizyków, chemików, no i ludowych mędrców.
<!** Image 3 align=none alt="Image 156121" sub="Tyle energii wystarczyłoby, aby żarówka o mocy 100 W świeciła przez dwa miesiące / Fot. Adam Zakrzewski">Pewne jest jak słońce to, że burza może urodzić się w ciągu zaledwie 10 minut! Wystarczy, że niewinna chmurka zwana cumulusem przerodzi się w cumulonimbusa. Dziesięć minut trwa akcja od wyładowania międzychmurowego do doziemnego, czyli tego, którego najbardziej się boimy, a jednocześnie podziwiamy za efekty wizualne. Nic dziwnego, że tak zaskakujące zjawisko doprowadzało naszych praprzodków do szaleństwa. Winą za grzmoty i błyskawice obwiniali najpierw rozmaite bóstwa. Z czasem teorii przybywało. Wierzono, na przykład, że burze są sprowadzane przez półdemony, zwane płanetnikami lub chmurnikami. Byli nimi ludzie lub dusze samobójców. Ich przychylność zdobywało się rzucając mąkę na wiatr lub do ognia. Obłaskawieni płanetnicy ostrzegali wieśniaków przed niebezpieczeństwem. Tuż przed burzą wciągało ich niebo (względnie tęcza). Toczyli w powietrzu walkę ze smokami powietrznymi, symbolizującymi chmury burzowe i gradowe.
<!** Image 4 align=right alt="Image 156121" sub="Czasami występują błyskawice, które widoczne są jedynie jako rozjaśnienie powierzchni chmury. Wewnątrz chmury burzowej wieją silne wiatry. / Fot. Dariusz Bloch">Ludzie używali różnych sposobów, aby zapobiec przyjściu burzy lub zmniejszyć jej złe skutki. Część z tych sposobów ma rodowód przedchrześcijański. Jak choćby wykładanie na progu narzędzi piekarskich, na przykład łopaty do wyjmowania chleba z pieca. Podobnie trzymane w domu liście lub gałęzie polecanych przez znachorów roślin chronić miały przed uderzeniem pioruna. Do magicznych ziół zaliczano, m.in., grzmotnik, który często wieszany był w drzwiach i oknach domostw. Przed burzą trzeba było obowiązkowo zasłonić lustra, które podobno ściągały błyskawice, pomodlić się do świętych Piotra i Pawła, zaopatrzyć się w sól i chleb, poświęcone ku czci świętej Agaty, zapalić gromnicę, wystawić w oknie święty obraz.
<!** Image 5 align=left alt="Image 156121" sub="Piorun liniowy - biegnie
w zjonizowanym kanale między chmurami a ziemią / Fot. Dariusz Bloch">Dawni Słowianie wiązali burzę z wiosną. Byli przekonani, iż uderzenie pioruna otwiera co roku na nowo fazę wegetacyjną. I ta fascynacja pomieszana ze strachem przetrwała do dzisiaj.
Regina Lewandowska z Koła Gospodyń Wiejskich, działającego we wsi Wilcza, o burzy swoje wie: - Mięso mielone zawekowane w słoikach zepsuje się, ponieważ zakrętka rozszczelni się w czasie burzy. Sprawdziłam to. Mleko wystawione choćby na chwilę z lodówki nie przetrwa, gdy zagrzmi. Skwaśnieje. W czasie burzy zawsze stawiam w oknie świecę - gromnicę. Jestem wtedy spokojniejsza i mam wrażenie, że burza mija szybciej (zwyczaj święcenia gromnic datuje się od IX w., przetrwał na polskich wsiach do połowy XX w., tj. do czasu rozpowszechnienia się piorunochronów - przyp. red.). Nie wolno podczas burzy siedzieć na środku pokoju - uważa pani Regina. W rodzinie mojego męża zdarzył się związany z tym wypadek - piorun wpadł przez okno właśnie na środek pokoju. Ludzi truchleli ze strachu, a instalację elektryczną szlag trafił...
<!** Image 6 align=right alt="Image 156121" sub="Rocznie w powierzchnię Ziemi uderza miliard piorunów...
/ Fot. Dariusz Bloch">Pani Bożena z Bydgoszczy potwierdza teorie gospodyni z Wilczy. - Nie wiem, co się zmienia w powietrzu, ale rosół kwaśnieje - bije się w pierś kobieta. - Po ugotowaniu czekałam, aż rosół ostygnie, by wstawić go do lodówki. Minęło niecałe półtorej godziny. Rozpętała się burza. Rano wyjęłam garnek, postawiłam na gaz i co? Kwaśny...
Jak odnoszą się do tych informacji naukowcy? Niektórzy uważają, że jest w nich coś na rzeczy.
Jerzy Konarski z warszawskiej stacji Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej jest specjalistą od systemu „Perun”, który od 2001 r. burze lokalizuje i szczegółowo opisuje. Perunowskich anten jest w Polsce dziewięć. Z punktu widzenia fachowca, to, co dzieje się na niebie, jest dosyć proste, ale o „złapaniu” burzy nie może być mowy: - Łowca burz to bardziej literackie niż naukowe określenie - mówi Konarski. - Jak moglibyśmy złapać chmurę? Słyszałem o portalu Polscy Łowcy Burz. Ludzie z nim związani najczęściej lokalizują to zjawisko, filmują je kamerami i ma to na celu bardziej ostrzeżenie niż naukową analizę. My, metoeorolodzy, lokalizujemy, sporządzamy statystyki, obserwujemy niebo, nie ruszając się z miejsca. Mamy anteny, które za nas ściągają sygnały burzowe.
<!** Image 7 align=none alt="Image 156121" sub="Rzęczkowo. Strażacy z OSP Łążyn usuwają powalone przez burzę drzewa i gałęzie. Sprzątanie trwało kilka godzin. Szkód narobiła wichura wiejąca 21 i 22 sierpnia. / Fot. Jacek Smarz">Zanim pojawił się „Perun” możliwości meteorologów były ograniczone. Burzę stwierdzano naocznie, a intensywność zjawisk określało się na specjalnej skali od zera do dwóch. Dzięki „Perunowi” wiemy znacznie więcej, ale pytań i tak nie brakuje.
Dlaczego błyskawica świeci? - Prąd, który przepływa z chmury do ziemi (bądź z ziemi do chmury) nagrzewa powietrze do temperatur osiągających nawet 30 tysięcy stopni Kelvina (temperatura porównywalna z tą na powierzchni Słońca) - wyjaśnia Jerzy Konarski. - Przy takiej temperaturze zjonizowany gaz, czyli powietrze, zaczyna świecić. Jest to światło białe.
<!** Image 8 align=left alt="Image 156127" sub="Strażacy z OSP w Szembekowie po burzy wypompowują wodę z posesji we wsi Brzozówka / Fot. Jacek Smarz">Dlaczego błyskawica ma kształt zygzaka?
- Piorun w początkowej fazie składa się z liderów krokowych, z prekursorów wyładowania, czyli z zespołu ładunków poruszających się przez powietrze. Co sto metrów te ładunki zatrzymują się, by po chwili rozbiec się w różne strony tworząc rozgałęzienia. Przez kolejne sto metrów lecą dalej, mogą się w tym czasie nadal rozgałęziać lub jedynie zmienić kierunek. Powstaje bardzo skomplikowany obraz, który widzimy podczas burzy lub na zdjęciach. Gdy jeden z liderów krokowych dochodzi do ziemi i spotka się z innym liderem, czyli z tzw. wyładowaniem koronowym, które wychodzi z ziemi, następuje zawiązanie się kanału wyładowania. Prąd płynie już tylko tym jednym kanałem. Może przemieszczać się w aktywnym kanale nawet kilkanaście razy. Dlatego też jedno wyładowanie może być bardzo długie (trwa nawet parę sekund).
Osobne zagadnienie to uderzenie pioruna, które niesie z sobą falę uderzeniową, powstałą podczas wybuchu rozgrzanego powietrza. Powietrze w obszarze kanału wyładowania rozpręża się bardzo szybko, gdyż podgrzane przez przepływający prąd ma znacznie wyższe ciśnienie niż powietrze oddalone od kanału wyładowania. Ruch powietrza w kanale wyładowania przekracza prędkość dźwięku. Mamy do czynienia z tym samym efektem akustycznym, co w przypadku samolotu przekraczającego prędkość dźwięku. Piorun jest całym zespołem punktów, które emitują falę uderzeniową na całej długości pioruna.
<!** Image 9 align=right alt="Image 156127" sub="Zamknięte drzwi i okna samochodu mogą ochronić przed piorunami, ale jak przeprawić się przez wielką wodę... / Fot. Dariusz Bloch">A skąd się bierze łomocący dźwięk pioruna? Otóż stąd, że mamy do czynienia z emisją dźwięku w całej długości pioruna doziemnego, czyli od 2 do 12 km długości w pionie. Dźwięk docierający z górnych partii atmosfery ma nieco dłuższą drogę do przebycia, więc jest lekko opóźniony. Nakładanie się dźwięków pochodzących z różnych wysokości oraz ich opóźnienie daje tak zwany efekt dudnienia. Podobnie jest w muzyce. Dwie częstotliwości bardzo zbliżone do siebie nakładają się na siebie i słyszymy charakterystyczne dudnienia. Znają dobrze ten dźwięk gitarzyści.
Podstawowe pojęcia meteorologiczne, związane z burzą, to komórka burzowa i superkomórka. Komórkę burzową tworzy pojedyncza chmura, która produkuje wyładowania. Burza może się składać z szeregu takich komórek, czyli z szeregu chmur, które są aktywne elektryczne. Rozmiary komórek burzowych mają przeciętnie 10-20 km. Superkomórka zaś jest zestawem chmur - culumonibusów, które tworzą jedną sytuację meteorologiczną. Superkomórkę widać na zdjęciach satelitarnych. Jest to gigantyczna chmura o średnicy 200-400 kilometrów. Komórka burzowa zaś, dla porównania, mierzy 10-20 km.
A grzmot? Prąd płynący w kanale wyładowania podgrzewa powietrze do wysokich temperatur. Przy podgrzewaniu objętość powietrza się zmienia, a w tym wysokim słupie nagle rośnie ciśnienie. W efekcie powietrze wybucha i daje efekt akustyczny, falę dźwięku. To zjawisko jest podobne do odgłosu przekłuwanego balonika, który uwalnia sprężone wewnątrz siebie powietrze.
Najintensywniejsza, zarejestrowana przez „Peruna” burza zdarzyła się w Polsce w 2008 r. W ciągu jednego dnia specjaliści zarejestrowali tyle wyładowań, ile zwykle zdarza się w ciągu połowy miesiąca.
Jeszcze kilka słów o burzowych zagadkach. Czy piorun kulisty może wpaść do mieszkania? Może. - To bardzo dziwne zjawisko, chyba najmniej zbadane z wszystkich zjawisk aktywności elektrycznej atmosfery - mówi Jerzy Konarski. - Jest to kula, lecz nie ognia, a najprawdopodobniej plazmy, rozgrzanego gazu pozbawionego elektronów. Pioruny kuliste mają rozmiary od kilku centymetrów do 2 metrów średnicy. Piorun ten może zranić, zabić, zachowuje się bardzo różnie, może się nagle rozpłynąć albo wybuchnąć. Najlepiej zamykać okno w czasie burzy.
Jerzy Konarski jest pewien, że burzowe powietrze może wpływać na jakość, świeżość żywności. Gospodynie mają zatem rację... - Piorun wydziela bardzo duże ilości ozonu i tlenków azotu. Moim zdaniem, taki skład powietrza może mieć wpływ na jakość żywności.
Warto wiedzieć
Jaka będzie pogoda?
Przewidywanie pogody to sztuka stara jak świat. Około 340 r. p.n.e. Arystoteles opisał zjawiska pogodowe w pracy „Meteorologica”. W Chinach prognozowano pogodę przynajmniej od 300 r. p.n.e. Starożytne metody polegały zazwyczaj na lokalnych obserwacjach, na przykład czerwone zachodzące słońce zazwyczaj zwiastowało dobrą pogodę następnego dnia.
Dopiero wynalazek telegrafu w 1837 roku zapoczątkował nowoczesny rozwój prognoz pogody - pojawiła się możliwość zebrania danych z różnych miejsc w tym samym czasie.
Francis Beaufort (zasłynął z powodu skali Beauforta) i Robert FitzRoy (m.in. wprowadził do użytku nowy typ barometru, dzięki któremu można było przewidzieć nadejście sztormu) to pionerzy prognozy pogody. Chociaż ich wysiłki były ośmieszane w prasie tego okresu, to idee Beauforta i FitzRoya zostały zaakceptowane przez środowiska naukowe i dziś stanowią podstawy współczesnych prognoz pogody.
W XX wieku nastąpił gwałtowny rozwój meteorologii jako dziedziny wiedzy. Idea numerycznej prognozy pogody (NPP) została zapoczątkowana przez angielskiego naukowca i pacyfistę Lewisa Richardsona w 1922 roku. NPP wykorzystuje podstawowe zasady fizyki, opisujące przepływ powietrza na obracającej się Ziemi. Uwzględnia grawitację, siły wypornościowe, związane z dostarczaną energią słoneczną, tarcie powietrza o ziemię, efekty jego przepływu nad górami, oddziaływanie z oceanem i wiele innych procesów fizycznych.
