Piorun – postać naturalnego wyładowania elektrycznego w atmosferze, zwykle towarzysząca burzom. Chmury burzowe (kłębiasto-deszczowe, cumulonimbus) mają wysokość kilku kilometrów. Ze względu na znaczną różnicę temperatur między podstawą a jej wierzchołkiem w chmurze powstają silne prądy wznoszące, a ruchy kropelek wody i kryształków lodu powodują tworzenie się ładunków elektrycznych. W szczytowej warstwie chmury jest więcej ładunków dodatnich, natomiast u podstawy jest więcej ładunków ujemnych. Pod chmurą, na powierzchni ziemi indukowany jest ładunek dodatni.
Różnica potencjałów rzędu 100 megawoltów umożliwia silne wyładowanie elektryczne – piorun. Wyładowanie składa się z faz:
udaru przewodniego w którym elektrony przesuwają się w kierunku ziemi krótkimi zygzakami; po około 0,02 sekundy udar przewodni dociera do powierzchni ziemi
udaru powrotnego w którym ładunki płyną w odwrotnym kierunku; trwa on około 0,0001 sekundy, temperatura powietrza wzrasta do 30000°C co powoduje żarzenie powietrza widoczne jako błyskawica; z powodu gwałtownej zmiany ciśnienia wyładowaniu towarzyszy grzmot.
Zdarzają się czasami tak potężne wyładowania, że powodują zanik dodatniego ładunku elektrycznego, zgromadzonego w górnej części chmury. W takim wypadku silne pole elektryczne pomiędzy górną częścią chmury a jonosferą powoduje przemieszczanie się elektronów ku górze, gdzie zderzają się z cząsteczkami gazu. W ten sposób na wysokości 50 – 90 km nad powierzchnią Ziemi powstają słabo widoczne błyski świetlne. W 1990 roku John R. Wincler z University of Minnesota po raz pierwszy zarejestrował za pomocą kamery wideo świetlne błyski ponad chmurami burzowymi widoczne wysoko na nocnym niebie.
Zjawiska elektryczne towarzyszące wyładowaniom atmosferycznym w górnych warstwach atmosfery można podzielić na cztery kategorie. Dwie z nich to: „krasnoludki” (sprites) i „elfy” (elves), które odnoszą się do dobrze znanych zjawisk fizycznych zachodzących w atmosferze. Przyczyny powstawania dwóch innych, zwanych „błękitnymi fontannami” (blue jets) i impulsami promieniowania gamma (gamma-ray events) są niejasne. Przytoczone terminy są jedynie swobodnym przekładem z języka angielskiego i nie są oficjalnie przyjęte w języku polskim.
Źródło: wikipedia.org
