"Piorun to wyładowanie elektryczne, które łączy chmurę z ziemią. Są jeszcze inne gwałtowne wyładowania atmosferyczne – wewnątrzchmurowe i między chmurami, ale ich raczej nie powinno się nazywać +piorunami+" – wyjaśnił w rozmowie z dr hab. Marek Szczerbiński, profesor nadzwyczajny z Katedry Elektrotechniki i Elektroenergetyki AGH. Dodał, że wyładowania takie można obserwować, kiedy powstaje napięcie elektryczne, czyli różnica potencjałów, przekraczające wytrzymałość elektryczną powietrza.

A kiedy powstaje różnica potencjałów? Podczas gwałtownych zderzeń kropel czy krup lodowych, do których dochodzi przy spotkaniu mas powietrza o różnych temperaturach. "Zjawiska elektryzacji w chmurach nie są jeszcze do końca poznane, jest kilka konkurencyjnych, a częściowo uzupełniających się teorii na ten temat" – przyznał dr Szczerbiński. Zaznaczył jednak, że natura nie lubi zbyt dużych różnic potencjałów i dąży do ich wyrównywania.

Naukowiec zwrócił uwagę, że nie cała energia pioruna dociera do powierzchni ziemi, lecz jej większość jest rozpraszana po drodze – w tzw. kanale pioruna. "Wyobrażenia, że można ujarzmić energię pioruna i zbudować elektrownie, które by przechwytywały energię pioruna to mrzonki. Ponad 99 proc. energii pioruna rozpraszana jest po drodze, do ziemi dociera niespełna 1 proc. energii pioruna. Nie mówiąc już o tym, że czas pojawienia się burzy i lokalizacje piorunów - jako potencjalnych źródeł prądu - są nieprzewidywalne" – powiedział ekspert.

Wyjaśnił, że grzmot pioruna powstaje w trakcie lotu. "Zasada powstania grzmotu jest podobna do zasady powstania huku przy wystrzale pocisku artyleryjskiego" – dodał. W powietrzu, przez które płynie prąd wyładowania, następuje gwałtowny wzrost temperatury i ciśnienia, gazy się rozprężają i następuje wybuch w otwartej przestrzeni. "Samo uderzenie pioruna w ziemię czy w jakiś obiekt nie jest donośne, chyba że coś wtedy ulegnie zniszczeniu" – zaznaczył rozmówca.

Wśród innych wyładowań atmosferycznych, które możemy zaobserwować w Polsce są tzw. ognie św. Elma. W warunkach burzowych, kiedy przekroczone zostanie wytrzymałość elektryczna powietrza, na ostro zakończonych przedmiotach czy nierównościach pokrycia ziemi mogą się pojawiać małe błyskawice o długości do kilkudziesięciu cm. To właśnie ognie świętego Elma. Dawniej często obserwowane były np. na masztach statków, ale można je spostrzec również w środku miast. Wyładowania te zazwyczaj nie są groźne – dr Szczerbiński powiedział, że odnotowano tylko jeden przypadek zgonu z powodu tych ogni. Podkreślił jednak, że miejsce, w którym pojawiają się takie błyskawice, łatwo może stać się celem pioruna, więc najlepiej z takiego miejsca się ewakuować.

Pojawiające się czasem pioruny kuliste to – jak przyznał ekspert z AGH – zjawisko jeszcze niezbyt dobrze poznane. "Nie wiadomo nawet, czy należy je badać metodami fizyki, jako byt realny, czy raczej traktować je jako złudzenie, produkt ludzkiej wyobraźni, taki jak yeti czy UFO" – dodał.

Nie wszystkie jednak wyładowania atmosferyczne mają postać błyskawic. Niektóre z nich – np. wewnątrzchmurowe – mogą być słabe i niewidoczne. "Czasem jak włączamy radio, szczególnie na falach długich, to – choć na niebie błysków nie widać – słyszymy trzaski. Może to świadczyć o przepływie wewnątrz chmury ładunków elektrycznych, które nie mają postaci błyskawic" – wyjaśnił dr Szczerbiński.