PAN informacje

„Natura wyładowań atmosferycznych – podobnie jak trzęsień ziemi – powoduje, że nie jesteśmy w stanie przewidzieć tych zjawisk. Dlatego kluczowe jest edukowanie społeczeństwa” – podkreśla dr Marek Kubicki, kierownik Obserwatorium Geofizycznego Instytutu Geofizyki PAN w Świdrze koło Otwocka.

„Burza jest zjawiskiem meteorologicznym. Można przewidzieć jej powstanie, śledzić jej rozwój za pomocą obserwacji wizualnych i aparatury pomiarowej (np. radarów meteorologicznych). Nie jest jednak możliwe ustalenie miejsca potencjalnego uderzenia – wyładowania atmosferycznego w powierzchnię ziemi” – wyjaśnia naukowiec.

Skąd się biorą pioruny

Podczas burzy może dochodzić do tworzenia się różnic w ładunkach elektrycznych pomiędzy chmurami lub pomiędzy chmurami a ziemią. Kiedy takie różnice staną się zbyt wielkie, w powietrzu tworzy się kanał, przez który gwałtownie przepływają ładunki. Piorun to impuls elektryczny, który rozgrzewa powietrze do bardzo wysokich temperatur – rzędu 30 tys. stopni Celsjusza, a więc ok. 5 razy wyższych niż na powierzchni Słońca. Powietrze tam, gdzie przechodzi wyładowanie – rozpręża się, a gdy napięcie i temperatura spadają – wraca „na swoje miejsce”, co daje odgłos grzmotu.

Dr Marek Kubicki podkreśla, że nie zawsze i nie z każdej wypiętrzonej chmury Cumulus powstają wyładowania. Ich „zapalenie” jest mechanizmem bardzo złożonym i niezmiernie trudnym do przewidzenia. Dlatego w prognozach dotyczących burz podaje się tylko prawdopodobieństwo ich wystąpienia. Ekspert zaznacza, że nadal nie da się stwierdzić, jak silna będzie burza, i jak licznych wyładowań można się spodziewać.

Trzaski w nadajnikach radiowych

„Każde wyładowanie atmosferyczne jest źródłem fali elektromagnetycznej o bardzo szerokim spektrum częstotliwości. Można je porównać do nadajnika radiowego pracującego w sposób impulsowy. Starsze odbiorniki radiowe, mające zakres częstotliwości określany potocznie jako fale długie, średnie i UKF, odbierały wyładowania atmosferyczne w postaci trzasków. Gdy chmura burzowa znajdowała się w odległości około 50 km, w głośniku pojawiały się  pojedyncze trzaski na tle odbieranej audycji radiowej. Trzaski występowały coraz częściej, gdy chmura była coraz bliżej” – opowiada dr Marek Kubicki.

Obecne systemy pomiarowe lokalizujące wyładowania działają na tej samej zasadzie, ale są bardzo rozbudowane. Systemy krajowe, europejskie czy globalne podają mapy występowania wyładowań atmosferycznych, jednak ich sposób wykrywania, czułość i dokładność jest różna.

Coraz więcej hybrydowych wyładowań

Z badań prowadzonych w Obserwatorium Geofizycznym w Świdrze wynika, że zmienia się struktura elektryczna wyładowań atmosferycznych. Coraz więcej jest wyładowań wielokrotnych, hybrydowych, o natężeniu prądu osiągającym bardzo duże wartości. Jednocześnie średnia roczna ilość burz zmieniła się nieznacznie od 1960 roku.

Potrzebna edukacja

„Natura wyładowań atmosferycznych – podobnie jak trzęsień ziemi – powoduje, że nie jesteśmy w stanie przewidzieć tych zjawisk. Dlatego kluczowe jest edukowanie społeczeństwa” – przypomina ekspert Instytutu Geofizyki PAN. Podkreśla, że warto stosować sprawdzone, mobilne aplikacje pogodowe, a dodatkowo mieć ze sobą odbiornik radiowy „z trzaskami” bezpośrednio informujących o wyładowaniach atmosferycznych w najbliższym otoczeniu.

Opis rysunku: Lokalizacja w azymucie oraz ilość wyładowań atmosferycznych, zarejestrowanych przez stację Safir 3000 w Obserwatorium Geofizycznym IGF PAN w Świdrze (we współpracy z IMGW-PIB w Warszawie) w czasie burzy 10 kwietnia 2018 r. Kolorowe obszary pokazują ilość wyładowań, których zarejstrowano ok. 170 tys. (doziemnych i wewnątrzchmurowych).

Źródło informacji i wykresu: Instytutu Geofizyki PAN