Chmura burzowa — groźna królowa chmur

Od naszego korespondenta w Australii

WIELU ludzi od dziecka fascynuje się chmurami. Pewien 80-latek wspomina, jak w dzieciństwie często kładł się na trawie i obserwował chmury „paradujące po niebie”. Pamięta, że nieraz się zastanawiał, z czego są zrobione. Może z waty? Dlaczego każda wyglądała inaczej? Ta przypominała żaglówkę, tamta konia stającego dęba, a jeszcze inna — pęczniejący zamek. Płynąc po niebie, co chwila zmieniały kształty i rozmiary, nieustannie podniecając dziecięcą wyobraźnię. Człowiek ów mówi, że do dzisiaj lubi wpatrywać się w chmury, które wydają się „bawić z nim w zgadywankę”. Niewykluczone, że i tobie sprawia przyjemność ta prosta czynność.

Największe jednak wrażenie robi chyba najgroźniejsza spośród chmur — ta, która umie „mówić”. Jest to cumulonimbus, czyli chmura burzowa. Ciemna i złowroga, może osiągnąć wysokość 15 kilometrów, a niekiedy piętrzy się jeszcze wyżej. I to właśnie ona przynosi burzę. Gdy tak rośnie w górę, skrzy się czasem od błyskawic i wydaje ostrzegawcze grzmoty. Na nocnym niebie potrafi stworzyć oszałamiające widowisko z takimi efektami świetlnymi i dźwiękowymi, że bledną przy nim wszelkie pokazy sztucznych ogni, wykonanych przez człowieka. Wyrzucając z siebie wodę i grad, przesuwa się dalej, a na ziemi, często wcześniej wyschniętej, pozostawia świeży zapach czystego deszczu.

Jak powstaje burza

W dzisiejszych czasach człowiek może oglądać Ziemię z kosmosu. Widać stamtąd, że sporą jej część otula zasłona z chmur. Jak informuje publicysta Fred Hapgood, „w dowolnej chwili [chmury] przysłaniają połowę powierzchni naszego globu, czyli 250 milionów kilometrów kwadratowych — spłaszczone, okrągłe, napęczniałe, włókniste, koronkowe, puszyste, o najróżniejszej jasności i przejrzystości, tworzą się na całym świecie, rosną, wędrują i zanikają”. Część tej masy chmur stanowią chmury burzowe — co roku na ziemi występuje do 15 000 000 burz, a w każdej chwili trwa ich mniej więcej 2000.

Burza powstaje wtedy, gdy gęste i zimne powietrze znajdzie się nad wilgotnym, o mniejszej gęstości. Wówczas ciepło słoneczne, front atmosferyczny lub wzniesienie terenu może spowodować, że ciepłe i wilgotne powietrze zacznie się wznosić do góry i przenikać przez warstwę chłodnego. Tworzą się prądy powietrzne, a energia cieplna zgromadzona w powietrzu oraz parze wodnej zamienia się w wiatr i energię elektryczną.

Warunki atmosferyczne najbardziej sprzyjające powstawaniu burzy panują na mniejszych szerokościach geograficznych. Dlatego Ameryka Południowa i Afryka to kontynenty o najwyższej częstotliwości burz, a Afrykę Środkową oraz Indonezję od dawna uważa się za rejony, gdzie występują one najczęściej. Rekord — 242 dni burzowe w roku — odnotowano w Kampali w Ugandzie. Niemniej burze występują również w wielu innych rejonach ziemi.

Podniebne fajerwerki

Dwie znane wszystkim cechy burzy to grzmoty i błyskawice. Ale co wywołuje te spektakularne, często przerażające zjawiska? Błyskawica to po prostu zjawisko świetlne towarzyszące wyładowaniu elektrycznemu (piorunowi), które zachodzi wtedy, gdy różnica potencjałów między dwoma obszarami przeciwnie naładowanymi jest na tyle duża, że następuje przebicie izolatora, jakim jest powietrze. Wyładowania mogą zachodzić wewnątrz chmury, między chmurami albo między chmurami a ziemią. W ich wyniku powietrze na moment ogrzewa się do niewiarygodnie wysokiej temperatury, sięgającej aż 30 000°C.

Wyróżnia się kilka typów błyskawic, między innymi wstęgową, liniową i płaską. Błyskawica wstęgowa jest widoczna w postaci wyraźnego zygzaka. Jeżeli ma on jedno lub kilka rozgałęzień, błyskawica nosi nazwę liniowej. Jeśli natomiast wyładowanie następuje wewnątrz chmury, mówi się o błyskawicy płaskiej. Zdaniem specjalistów większość błyskawic obserwujemy przy wyładowaniach między chmurami a ziemią.

Pioruny wyrządzają szkody ludziom i zwierzętom, powodując obrażenia, a nawet śmierć. Najbardziej zagrożone są osoby na plażach oraz polach golfowych i uprawnych, gdyż nie mają gdzie się schronić przed wyładowaniami elektrycznymi (patrz ramka na stronie 15).

W rzeczywistości tylko około 30 procent ludzi rażonych piorunem umiera. Rzadko też dochodzi do trwałych obrażeń, jeśli szybko zostanie udzielona pierwsza pomoc. Jednakże wbrew rozpowszechnionemu przekonaniu piorun może trafić kilka razy w to samo miejsce i faktycznie często tak się dzieje.

Pioruny wzniecają wiele pożarów obejmujących olbrzymie połacie ziemi. W USA wywołują średnio co dziesiąty pożar lasu. W ich wyniku spaleniu ulega obszar, który stanowi 35 procent wszystkich terenów leśnych strawionych w tym kraju przez ogień.

Ale uderzenia piorunów bywają też pożyteczne. Dla lasów na przykład są korzystne pod kilkoma względami. Wywołują pożary powodujące zubożenie poszycia, co zmniejsza ryzyko bardziej niszczycielskich pożarów, obejmujących korony drzew. Ponadto pioruny wywierają dobroczynny wpływ na wolny azot, który w postaci gazowej nie może być wykorzystany przez rośliny. W wyniku wyładowań powstają związki azotu, niezbędne do budowy tkanek roślinnych oraz do rozwoju nasion, a te z kolei dostarczają białek potrzebnych do życia zwierzętom. Ocenia się, że od 30 do 50 procent tlenków azotu obecnych w deszczu powstaje dzięki piorunom i w ten sam sposób co roku na całej ziemi tworzy się 30 milionów ton azotu związanego.

Największa korzyść z burzy

Podczas burzy w krótkim czasie spada ogromna ilość deszczu. Dzieje się tak głównie dlatego, że silny prąd wstępujący unosi wielkie masy wody, a potem raptownie je uwalnia. Pomiary wskazują, że w ciągu godziny nawałnicy może spaść 200 milimetrów deszczu. Rzecz jasna, tak obfite opady mają również złe strony.

Jeżeli burza przemieszcza się wolno, większość deszczu spada na stosunkowo niewielki obszar — może dojść do tak zwanego oberwania chmury. Spływ powierzchniowy powoduje wówczas wezbranie strumieni i rzek. Jak się szacuje, w USA około jednej trzeciej szkód powstałych w wyniku wszystkich powodzi jest rezultatem ulewnych opadów towarzyszących burzom.

Jednakże deszcz z chmury burzowej przynosi liczne korzyści. Wielkie ilości wody dostają się do gleby oraz do naturalnych i sztucznych zbiorników wodnych. Badania wskazują, że w niektórych rejonach deszcze burzowe stanowią od 50 do 70 procent wszystkich opadów, są więc tam niezbędne do życia.

A co z gradem?

Burze bywają bardzo szkodliwe, gdyż często towarzyszą im intensywne opady gradu. Tworzy się on z kropelek deszczu — unoszonych i opadających z prądem wstępującym i zstępującym — które zamarzają, a następnie zwiększają swe rozmiary. Krążą niesamowite opowieści na temat wielkości i wagi gradzin. Podobno w Niemczech w 1925 roku spadła bryła o wymiarach: 26 na 14 i na 12 centymetrów. Ważyła około 2 kilogramów. Jedna z największych gradzin, jaką zauważono w USA, spadła w 1970 roku w stanie Kansas. W najszerszym miejscu jej obwód wynosił 44 centymetry i ważyła blisko 0,8 kilograma. Tak olbrzymia bryła spadająca z wysokich chmur może zabić człowieka.

Na szczęście grad jest zazwyczaj znacznie mniejszy i raczej bywa przyczyną kłopotów niż śmierci. Poza tym burze gradowe wyrządzają szkody na stosunkowo niewielkim obszarze. Jednakże straty, jakie rolnictwo na świecie ponosi co roku z powodu gradu, ocenia się na setki milionów dolarów.

Burze a trąby powietrzne

Chyba najbardziej niebezpiecznym zjawiskiem związanym z burzą są trąby powietrzne. Powstają one tylko podczas burz, choć nie towarzyszą każdej. Trąba powietrzna to silnie wirująca, wąska kolumna powietrza o średnicy przeciętnie kilkuset metrów, ciągnąca się od chmury burzowej do ziemi. W najgwałtowniejszych trąbach prędkość wiatru może przekroczyć 400 — 500 kilometrów na godzinę. Potężne wiry połączone z prądem wstępującym w środku leja potrafią przewracać budynki i porywać w powietrze ich części, wyrządzając olbrzymie szkody. Trąby powietrzne występują w wielu krajach.

Niebezpieczne — choć z pozoru nie tak groźne — są również wiatry wiejące prosto, związane na przykład z prądami zstępującymi. Prądy te potrafią wywołać niszczycielskie wiatry tuż przy powierzchni ziemi lub nieco wyżej, pędzące z prędkością do 150 kilometrów na godzinę. Niekiedy szczególnie silny prąd zstępujący powoduje na niewielkim obszarze wystąpienie krótkotrwałego, lecz bardziej porywistego wiatru, który może osiągnąć prędkość ponad 200 kilometrów na godzinę.

Jak widać, burzy nie wolno lekceważyć i należy zdawać sobie sprawę ze związanych z nią niebezpieczeństw. Zjawisko to jest jednym z aspektów dzieła stwórczego, o którym musimy się jeszcze dużo dowiedzieć.

[Ramka i ilustracja na stronie 15]

Jak się chronić przed piorunami

Australijski Instytut Ratownictwa proponuje stosowanie podczas burzy następujących środków ostrożności.

Ochrona na wolnym powietrzu

◼ Poszukaj schronienia w samochodzie z trwałym dachem bądź w budynku; unikaj małych obiektów, płóciennych namiotów i drzew rosnących pojedynczo lub w niewielkich kępach.

◼ Jeżeli przebywasz z dala od jakiegokolwiek schronienia, przykucnij (sam) ze złączonymi stopami, najlepiej w zagłębieniu ziemi, i zdejmij z siebie wszelkie metalowe przedmioty. Nie kładź się, ale postaraj się nie stanowić najwyższego obiektu na terenie.

◼ Gdyby unosiły ci się włosy na głowie albo słyszałbyś syczenie dobiegające na przykład z pobliskich skał czy ogrodzeń, natychmiast przejdź w inne miejsce.

◼ Nie puszczaj latawców ani modeli samolotów, połączonych metalowymi przewodami z urządzeniami do sterowania.

◼ Jeśli jesteś na dworze, nie trzymaj w ręku długich bądź metalowych przedmiotów, jak wędka, parasolka czy kij golfowy.

◼ Nie dotykaj ani nie przebywaj w pobliżu metalowych konstrukcji, ogrodzeń z drutu albo metalowych linek do suszenia bielizny.

◼ Zejdź z konia, roweru, opuść pojazd nie mający dachu.

◼ Gdybyś jechał samochodem, zwolnij albo zaparkuj z dala od wysokich obiektów, takich jak drzewa albo słupy telegraficzne. Możesz pozostać w samochodzie lub przyczepie z twardym dachem, ale nie dotykaj metalowych części ani się o nie nie opieraj.

◼ Jeśli akurat pływasz bądź uprawiasz surfing, natychmiast wyjdź z wody i poszukaj schronienia.

◼ Jeżeli płyniesz łodzią, jak najszybciej dobij do brzegu. Gdyby to było niebezpieczne, poszukaj schronienia pod jakimś wyższym obiektem, na przykład mostem lub falochronem. Dopilnuj, by maszt i liny były odpowiednio uziemione.

Ochrona w pomieszczeniach

◼ Nie zbliżaj się do okien, urządzeń elektrycznych, rur i innych metalowych sprzętów.

◼ Staraj się nie korzystać z telefonu. Gdyby jednak zaszła taka konieczność, niech rozmowa będzie jak najkrótsza.

◼ Gdy nadciąga burza, wyłącz z sieci odbiorniki radiowe i telewizyjne oraz odłącz anteny znajdujące się na zewnątrz. Odłącz też kabel od modemu komputera i wyłącz źródła prądu. Następnie trzymaj się z daleka od urządzeń elektrycznych.

[Prawa własności]

Na podstawie publikacji Severe Storms: Facts, Warnings and Protection.