Pioruny to jedno z najbardziej widowiskowych, a zarazem groźnych zjawisk atmosferycznych. W ciągu zaledwie kilku sekund potrafią wyzwolić energię równą eksplozji kilkudziesięciu ton trotylu. Mogą powodować pożary, uszkadzać urządzenia elektryczne, a nawet zagrażać życiu. Czy jednak naprawdę musimy obawiać się, że pewnego dnia uderzą prosto w nasz dom?

Jak powstaje piorun? Krótkie wyjaśnienie zjawiska

Piorun to nic innego jak gigantyczne wyładowanie elektryczne między chmurami lub między chmurą a ziemią. Powstaje, gdy w chmurze burzowej dochodzi do nagromadzenia ładunków elektrostatycznych – dodatnich u góry i ujemnych u dołu.

Kiedy różnica potencjałów między tymi strefami (lub między chmurą a ziemią) staje się zbyt duża, następuje wyładowanie. Prąd przeskakuje przez powietrze, tworząc błysk (błyskawicę) i falę dźwiękową (grzmot).

Warto wiedzieć:

Rodzaje piorunów/wyładowań

Nie wszystkie pioruny są takie same. Możemy wyróżnić:

Pioruny międzychmurowe (IC – intra-cloud) to najczęstszy typ wyładowania atmosferycznego – szacuje się, że aż 70–90% wszystkich piorunów występuje właśnie w obrębie jednej chmury burzowej. Powstają, gdy różnica potencjałów pojawia się między różnymi strefami tej samej chmury. Choć są powszechne, są niewidoczne z powierzchni ziemi. Emitują jednak fale radiowe i są rejestrowane przez czujniki burzowe.

Pioruny chmura-ziemia (CG – cloud-to-ground) to najbardziej znany i zarazem najniebezpieczniejszy typ. Stanowią ok. 10–20% wszystkich wyładowań, ale to one powodują pożary, porażenia i uszkodzenia infrastruktury. Uderzają w budynki, drzewa, linie energetyczne i mogą razić pośrednio – przez napięcia krokowe lub przepięcia w sieci.

Pioruny dodatnie to rzadsza, ale znacznie silniejsza wersja piorunów chmura–ziemia. Zawierają ładunek dodatni i mogą uderzyć nawet kilkanaście kilometrów od centrum burzy – tzw. „uderzenie z jasnego nieba”. Mają nawet 10 razy większą energię i często powodują pożary lasów oraz awarie elektrowni.

Pioruny kuliste to tajemnicze, rzadkie i wciąż niewyjaśnione zjawisko. Przyjmują postać jasnej, unoszącej się kuli, która przemieszcza się powoli – czasem nawet wchodzi do budynków. Mogą wydzielać ozon, zmieniać kolory, a nawet wybuchać. Ich natura do dziś jest przedmiotem debat naukowych.

Jakie są szanse, że piorun trafi w dom?

Czy piorun może trafić akurat w Twój dom? Teoretycznie – to rzadkość. W praktyce – zależy, gdzie mieszkasz, co masz na dachu i czy natura ma akurat zły dzień. Nie ma jednej prostej odpowiedzi, bo ryzyko uderzenia pioruna to mieszanka geografii, architektury i… zwykłego pecha. Poniżej rozbijamy to na czynniki, które realnie mają znaczenie.

Według statystyk 📊

▪ W Polsce odnotowuje się 300–500 tysięcy wyładowań atmosferycznych rocznie.

▪ Prawdopodobieństwo, że piorun trafi bezpośrednio w Twój dom, to ok. 1 na 1 000 000 rocznie – ale to nie oznacza, że nie warto się zabezpieczyć.

Co się dzieje, gdy piorun uderza w budynek?

Uderzenie pioruna w budynek to zjawisko, które może potencjalnie prowadzić do poważnych konsekwencji – zarówno w zakresie bezpieczeństwa ludzi, jak i stanu technicznego obiektu. W przypadku braku instalacji odgromowej (piorunochron), energia wyładowania elektrycznego – sięgająca nawet 200 000 amperów i 100 milionów woltów – szukając najkrótszej drogi do ziemi, może przepłynąć przez elementy konstrukcyjne, instalację elektryczną, metalowe przewody lub rury, powodując:

• przepięcia w sieci elektrycznej, które niszczą urządzenia RTV/AGD,
• uszkodzenie instalacji, w tym przewodów i rozdzielnic,
• pożar, zwłaszcza w obrębie dachu lub poddasza,
• w skrajnych przypadkach – porażenie ludzi lub zwierząt przebywających w budynku.

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja, gdy budynek wyposażony jest w instalację odgromową. Wówczas wyładowanie zostaje przechwycone przez zwody dachowe i bezpiecznie odprowadzone do gruntu przez przewody i system uziemiający. Dzięki temu energia nie przedostaje się do wnętrza budynku, co w dużej mierze eliminuje ryzyko pożaru czy uszkodzeń instalacji.

Warto podkreślić, że skuteczność ochrony odgromowej zależy od jej prawidłowego zaprojektowania, wykonania i okresowej kontroli. W wielu krajach, w tym w Polsce, obecność instalacji odgromowej jest wymagana przepisami prawa budowlanego w przypadku obiektów o podwyższonym ryzyku.

Jak działa piorunochron?

Piorunochron, znany również jako instalacja odgromowa, to system ochronny zaprojektowany w celu przechwycenia i bezpiecznego odprowadzenia prądu z wyładowania atmosferycznego do ziemi. Jego zadaniem nie jest zapobieganie burzy, lecz zminimalizowanie skutków bezpośredniego uderzenia pioruna w budynek.

Instalacja składa się zazwyczaj z trzech podstawowych elementów, które oznaczyliśmy numerami na poniższym schemacie:

Zasada działania piorunochronu opiera się na stworzeniu kontrolowanej ścieżki przepływu prądu, która omija wrażliwe elementy budynku, takie jak dach, ściany, instalacje elektryczne czy wodno-kanalizacyjne. Dzięki temu wyładowanie nie powoduje uszkodzeń ani pożaru wewnątrz obiektu.

W nowoczesnym budownictwie coraz częściej stosuje się zintegrowane systemy odgromowe, które współpracują z ochroną przepięciową – ogranicznikami przepięć w instalacjach elektrycznych. Taki układ zapewnia kompleksowe zabezpieczenie zarówno konstrukcji budynku, jak i urządzeń elektronicznych znajdujących się wewnątrz.

Mity o piorunach – czego nie trzeba się bać?

▪ Piorun nie uderza dwa razy w to samo miejsce – mit! Najczęściej trafia właśnie tam, gdzie już był (np. wieża Eiffla).

Dlaczego tak się dzieje? 🤔

Wyładowanie atmosferyczne dąży do najłatwiejszej, najbardziej przewodzącej i najkrótszej drogi do ziemi. Wysokie konstrukcje – takie jak wieże, maszty, drapacze chmur czy kominy przemysłowe – mają znacznie większe szanse przyciągnięcia wyładowania, ponieważ znajdują się bliżej chmury burzowej i posiadają dobre właściwości przewodzące (często wyposażone są w metalowe elementy, zwody lub maszty odgromowe).

W praktyce oznacza to, że miejsce, które raz już przyciągnęło piorun, z dużym prawdopodobieństwem przyciągnie go ponownie – zwłaszcza jeśli warunki terenowe i konstrukcyjne nie uległy zmianie. Dlatego wysokie budynki w miastach mogą być uderzane przez pioruny dziesiątki razy w ciągu roku i jest to zupełnie normalne – pod warunkiem, że są odpowiednio zabezpieczone instalacją odgromową.

▪ Gumowe podeszwy chronią przed piorunem – tylko częściowo. Prawdziwe zagrożenie to nie kontakt z ziemią, ale fala uderzeniowa i przepięcia.

Dlaczego? 🤔

Bo w przypadku uderzenia pioruna decydujące znaczenie ma nie sama izolacja od ziemi, lecz potężna energia i napięcie przeskakujące przez powietrze. Piorun potrafi przebić nawet kilka metrów izolatora. Gumowa podeszwa może ograniczyć ryzyko porażenia w pewnych sytuacjach, ale nie ochroni przed skutkami bezpośredniego uderzenia ani przed tzw. napięciem krokowym, które może porazić osobę stojącą w pobliżu punktu trafienia.

▪ Piorun przyciągają telewizory i komputery – nie same urządzenia, ale przewody i anteny, które potencjalnie stanowią drogę przepływu prądu.

Dlaczego? 🤔

Bo piorun dąży do zamknięcia obwodu elektrycznego – od chmury do ziemi – szukając najłatwiejszej drogi przez przewodniki. Anteny dachowe, kable telewizyjne, internetowe czy zasilające są świetnym nośnikiem energii. Gdy wyładowanie uderzy w pobliżu, przepięcia mogą przedostać się do wnętrza budynku właśnie tymi drogami, niszcząc elektronikę nawet bez bezpośredniego trafienia.

Czy piorun może uderzyć w samolot? Co wtedy?

Tak. Co ciekawe, pioruny regularnie uderzają w samoloty pasażerskie – szacuje się, że każdy większy samolot jest trafiany średnio raz na około 1000 godzin lotu. Jednak dzięki nowoczesnym technologiom i procedurom, nie stanowi to bezpośredniego zagrożenia dla pasażerów ani załogi.

Kadłuby samolotów wykonane są z materiałów przewodzących (najczęściej aluminium lub specjalnych kompozytów z przewodzącą siatką), które tworzą tzw. klatkę Faradaya. Oznacza to, że ładunek elektryczny z pioruna przepływa po zewnętrznej powierzchni maszyny i nie przenika do wnętrza kabiny. Wyładowanie zwykle wchodzi przez jedno skrzydło lub dziób, a wychodzi przez ogon lub drugie skrzydło.

Po uderzeniu załoga jest zobowiązana do przeprowadzenia inspekcji po wylądowaniu – czasem piorun może uszkodzić antenę, powierzchnię poszycia lub elektronikę pokładową, ale są to przypadki rzadkie i kontrolowane.

W skrócie 📝

Tak, pioruny uderzają w samoloty – ale dzięki odpowiedniej konstrukcji, pasażerowie są całkowicie bezpieczni.

Pioruny a zmiany klimatu – czy będziemy ich świadkami coraz częściej?

Zjawiska burzowe, w tym pioruny, są bezpośrednio powiązane z dynamiką atmosfery – a ta coraz wyraźniej zmienia się w wyniku globalnego ocieplenia.

Coraz wyższe temperatury powierzchni Ziemi i oceanów prowadzą do większego parowania wody, a tym samym do zwiększonej wilgotności i niestabilności atmosferycznej, co tworzy idealne warunki do powstawania gwałtownych burz konwekcyjnych. Według badań opublikowanych m.in. w czasopiśmie Science, na każdy 1°C wzrostu średniej temperatury może przypadać nawet o 10–12% więcej wyładowań atmosferycznych (!). Oznacza to, że w przyszłości – przy dalszym ociepleniu klimatu – musimy liczyć się z częstszymi i silniejszymi burzami, szczególnie latem.

Co istotne, zwiększona aktywność burzowa nie rozkłada się równomiernie – największe zmiany prognozuje się w strefach zwrotnikowych i umiarkowanych, również w Europie Środkowej. To nie tylko kwestia częstszych grzmotów – to również realne zagrożenie dla infrastruktury energetycznej, transportu lotniczego czy bezpieczeństwa ludzi, bo wzrasta ryzyko pożarów, przerw w dostawie prądu oraz uszkodzeń systemów elektronicznych.

Choć zjawisko pioruna samo w sobie rzecz jasna nie jest nowe, ich częstotliwość i siła w przyszłości prawdopodobnie znacznie wzrosnie, a my jako społeczeństwo będziemy musieli dostosować do tego nasze budynki, instalacje i procedury bezpieczeństwa.

Wnioski i najczęściej zadawane pytania

Pioruny to potężne zjawiska, które choć rzadkie, mogą wyrządzić ogromne szkody. Największe zagrożenie stanowią uderzenia w niechronione budynki, gdzie prąd może uszkodzić instalacje, a nawet wywołać pożar. Dobrze zaprojektowany piorunochron skutecznie odprowadza energię do ziemi, minimalizując ryzyko. W obliczu zmian klimatu i rosnącej liczby burz, świadomość zagrożenia i odpowiednie zabezpieczenia stają się coraz ważniejsze – zarówno dla domów, jak i infrastruktury.

Paweł Klimala

Jestem doświadczonym redaktorem specjalizującym się w tematach związanych z nowinkami technologicznymi. Moja pasja do pisania artykułów o innowacjach w technologii przekłada się na bogate doświadczenie w kreowaniu treści zrozumiałych i przystępnych dla czytelników. Posiadam szeroką wiedzę na temat najnowszych trendów w branży IT , które angażują i edukują naszą społeczność.