Šta uzrokuje grmljavinu?

 

Širom Zemlje, u svakom trenutku, odvija se oko 2000 oluja sa grmljavinom, a grom udara u tlo oko 100 puta u sekundi. Grmljavina je zvuk koji prozvodi munja parajući vazduh. Baš kao što u suvoj sobi varnica elektrona može da preskoči preko ćebeta koje pucketa, ogromna varnica (grom) može da spoji olujni oblak i tlo. I slično tihom pucketanju koje se čuje kad varnica preskoči preko ćebeta, grmljavina potrese zemlju.

Iz dna oblaka pojavljuje se munja nejasnog sjaja koja se naziva predvodnica. Ona u deliću sekunde po izlomljenoj liniji stigne do tla, stvarajući tako kanal kroz vazduh širok oko 2 cm. Jačina struje u ovoj munji iznosi oko 200 ampera (jačina struje u domaćinstvima obično je od 15 do 20 ampera). Kad munja priđe zemlji na oko 20 metara, sa tla joj u susret kreće varnica. Ove dve varnice se spajaju, i struja kreće u suprotnom smeru, uz kanal prema oblaku, povećavajući se pritom na preko 10000 ampera. Zatim se još jedna predvodnica sa treskom spusti niz kanal koji je napravljen udarcem naviše, a onda još jedna varnica sevne nazad prema oblaku. Temperatura u vazdušnom kanalu brzo dostigne 30000 °C. Ovo višestruko sevanje munja u intervalu kraćem od sekunde čovek vidi kao jednu munju.

U kanalu se pregrejani vazduh silovito širi, jer molekuli dobijaju eksplozivan priliv energije i udaljavaju se jedni od drugih. Vazduh nastavlja da se, brzinom većom od brzine zvuka, širi od munje na sve strane, obrazujući udarne talase. U neposrednoj blizini munje ovi talasi se uspore do približno 340 m∕s, što je brzina običnog zvučnog talasa u vazduhu. Kad talasi dođu do čoveka, on čuje prasak. Ovaj prasak, ili grmljavina, dolazi iz glavnog kanala groma. Povratni udar groma proizvodi najjači zvuk, jer je struja u njemu najjača i najviše zagreva vazduh. Pucketanje koje se ponekad čuje potiče od grana groma koje se odvajaju od glavnog stabla. Zvuci koji se čuju posle prvog udara i tutnjava u stvari su odjek grmljavine koji stvaraju oblaci, planine i zgrade.