Wkraczamy właśnie w sezon gwałtownych zjawisk atmosferycznych. Strażacy wiedzą dokładnie, co to oznacza – drzewa powalone na drogi, uszkodzone sieci trakcyjne, zalane piwnice i wciąż nierzadkie pożary od uderzenia pioruna, spowodowane przede wszystkim brakiem zabezpieczeń odgromowych.
Dane statystyczne z ostatnich lat dotyczące pożarów spowodowanych uderzeniem pioruna wskazują na to, iż w większości przypadków strażacy gasili budynki gospodarcze zlokalizowane na obszarach wiejskich. Należy domniemywać, iż nie miały one żadnego systemu ochrony odgromowej. Zdarzały się również pożary lasów i zagajników, transformatorów energetycznych, drewnianych kościołów, budynków użyteczności publicznej, przyczep kempingowych, budynków mieszkalnych, domów jednorodzinnych, budynków handlowo-usługowych z częścią mieszkalną. Średnio to ok 700-800 interwencji tego typu w całym kraju rocznie.
Silne burze zagrażają ludzkiemu życiu oraz niszczą budynki i infrastrukturę: uderzenia piorunów mogą spowodować pożar lub wywołać przepięcia, które uszkadzają urządzenia elektryczne i instalacje. Szczególnie groźne są zwłaszcza przepięcia, które mogą wystąpić nawet w przypadku odległych wyładowań atmosferycznych. Uderzenie pioruna w drzewa powodują ich rozerwanie i pęknięcie, metalowe przedmioty, przewody ulegają stopieniu, a uderzenie pioruna w przewody linii elektrycznej może spowodować w sąsiednich transformatorach, generatorach i odbiornikach przebicie izolacji, powstanie łuków elektrycznych i w konsekwencji pożar.
Piorun to potężne wyładowanie elektryczne o natężeniu prądu sięgającym 100 000 A i temperaturze powietrza bliskiej 30 000°C. Podczas takiego wyładowania przepływ ładunków elektrycznych – ujemnych w kierunku ziemi i dodatnich w stronę chmury – jest ponad 1000 razy większy niż w domowej instalacji elektrycznej, dlatego jego skutków nie da się do końca przewidzieć ani powstrzymać. Mimo to warto się zabezpieczać. Na ochronę przed piorunem powinien się składać piorunochron, czyli zewnętrzna instalacja odgromowa  i dodatkowo zabezpieczenia wewnętrzne.
Jakie budynki muszą mieć piorunochron?
Uderzenie pioruna w dom może spowodować pożar lub uszkodzenie instalacji elektrycznej i urządzeń podłączonych do prądu. Warto więc zabezpieczyć się przed piorunem, choć w przypadku domów jednorodzinnych piorunochron nie zawsze jest konieczny. Wszystko zależy od stopnia zagrożenia. Ten jednak powinien ocenić fachowiec. Ochronę odgromową powinny mieć budynki jednorodzinne:

• o powierzchni ponad 500 m² i wyższe niż 15 m;
• zbudowane z materiałów łatwo zapalnych - bez względu na wysokość;
• takie, dla których wskaźnik zagrożenia piorunowego obliczony według zasad w normie przekracza określoną wartość.

Naturalnymi elementami instalacji odgromowej mogą stać się zbrojenia żelbetowego pokrycia dachu, elementów ścian i fundamentów oraz wystające ponad dach metalowe elementy i stalowe słupy nośne. Do uziomów naturalnych należą natomiast metalowe, podziemne i nieizolowane od ziemi części budynku. Metalowe rurociągi wodne, nieizolowane od ziemi żelbetowe fundamenty oraz uziomy sąsiednich obiektów usytuowanych w odległości nie większej niż 10 m od naszego domu również zdadzą egzamin.
W Polsce obecnie funkcjonują dwa systemy lokalizacji wyładowań piorunowych. Operatorem pierwszego z nich, systemu PERUN (SAFIR), jest Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Warszawie. Operatorem drugiego systemu LINET (skrót od ang. lightning location network) jest Uniwersytet w Monachium. System składa się z 11 stacji bazowych rozmieszczonych na terenie Polski.
W naszym kraju stacje obserwacyjne zostały umieszczone na terenie Politechniki Warszawskiej, Rzeszowskiej, Gdańskiej i Białostockiej (fot. 1). Dokładność prowadzonych pomiarów wynosi nie mniej niż 200 m, przy skuteczności wykrywania na poziomie 90%. Współpracujące ośrodki naukowe wzajemnie wymieniają informacje i współpracują w celu poprawy funkcjonowania systemu. Na zasadach komercyjnych dane z rejestratorów udostępniane są przez stronę internetową nowcast.pl

A teraz powtórka z lekcji fizyki ...

Jak wygląda piorun?
Piorun ma tylko kilka centymetrów grubości, ale każdy jego metr świeci z mocą miliona 100-watowych żarówek, ponieważ pioruny są naładowane elektrycznie. Może dziwić fakt, że pioruny, z niewielkimi wyjątkami, "biegną" od dołu do góry. Wprawdzie na ułamki sekundy przed właściwym uderzeniem pioruna ma miejsce wyładowanie wstępne (tzw. lider) od chmury do ziemi, ale jest ono prawie niedostrzegalne dla oka ludzkiego.
Jak powstaje piorun?
Pioruny biorą swój początek w chmurach burzowych, które mogą osiągać w przekroju grubość rzędu kilku kilometrów. W centrum komory czynnej (fragment chmury zdominowanej przez jeden typ ładunku) panuje wstępujący prąd powietrza, który powoduje rozdzielenie ładunków dodatnich i ujemnych. Następujące po tym wyładowanie elektryczne to piorun. Komory czynne są aktywne przez najwyżej 30 minut, w tym czasie "produkują" ok. 2-3 wyładowań piorunowych na minutę. Powietrze tam, gdzie przechodzi wyładowanie - rozpręża się, a gdy napięcie i temperatura spadają - powietrze wraca "na swoje miejsce", co daje odgłos grzmotu.
Jakie są rodzaje piorunów?
Piorun powstaje jako wyładowanie doziemne (typu chmura-ziemia - pomiędzy naładowaną elektrycznie chmurą i ziemią), wyładowanie międzychmurowe (typu chmura-chmura - pomiędzy dwiema lub więcej chmurami, ang. intercloud) lub też wyładowanie wewnątrzchmurowe (między częściami tej samej chmury, ang. intracloud). Pioruny typu chmura-ziemia są rzadziej obserwowane na niebie niż pioruny między- czy wewnątrzchmurowe.               
 Jak często uderza piorun?
Istnieje zróżnicowanie regionalne co do ilości burzowych dni w ciągu roku i rocznej liczby uderzeń pioruna na kilometr kwadratowy. Dla potrzeb norm krajowych postanowiono nie rozpatrywać poszczególnych rejonów kraju, ale prognozować zagrożenie piorunowe dla większych obszarów. Na podstawie długoletnich obserwacji, przyjęto, iż w Polsce występuje 25 dni burzowych w roku na terenach południowo-zachodnich oraz 20 dni burzowych w roku w pozostałej części kraju. Uwzględniając ilość dni burzowych, można określić roczną liczbę uderzeń pioruna na 1 km2. Wartości te wynoszą odpowiednio 1,8 uderzenia dla terenów o szerokości geograficznej powyżej 51°30' oraz 2,5 uderzenia dla pozostałej części kraju.
Gdzie uderza piorun?
Burzę da się przewidzieć z dużym prawdopodobieństwem, ale nie jest możliwe dokładne ustalenie, gdzie potencjalny piorun uderzy w powierzchnię ziemi. Wyładowanie może uderzyć w ziemię nawet kilka kilometrów od chmury burzowej. Wyładowania atmosferyczne powstają niejednokrotnie bardzo wysoko, w wierzchołku chmury. Możliwa jest sytuacja, w której stykają się one z ziemią nawet do kilku kilometrów w bok od chmury, gdy chmury nawet nie widać" - zauważa naukowiec. Dlatego możliwa jest sytuacja, gdy do wyładowania dochodzi w miejscu, które jest słoneczne i pozbawione zachmurzenia. Pioruny dążą do ziemi najkrótszą i najlepiej przewodzącą drogą. Z początku jest nią powietrze, które nie najlepiej przewodzi prąd. W końcu strumień elektronów dociera do najwyższego punktu w okolicy, którym może być np. antena telewizyjna lub samotne drzewo.