Van website www.weermagazine.nl:
Bliksem: een schitterend gevaar
Auteur: Reinier van den Berg
Op een willekeurige plaats in Nederlands kan men jaarlijks op gemiddeld 25 dagen genieten van donder en bliksem, een van de spectaculairste weersverschijnselen op aarde. In totaal wordt er in heel Nederland op circa 100 dagen onweer geregistreerd. Daar staat tegenover, dat er in ons land gemiddeld 3 mensen omkomen door deze vorm van natuurgeweld. Hoe gevaarlijk is onweer en kunnen we ons er afdoende tegen beveiligen?
Op het moment dat u dit artikel leest, woeden er naar schatting 2000 onweersbuien, verspreid over de aarde. Ze zijn goed voor 100 bliksemontladingen per seconde. De hele dag door. Op deze schaal bekeken dus een zeer alledaags verschijnsel. In dit artikel ga ik niet uitgebreid in op de gangbare theorieën over het ontstaan van donder en bliksem. In nummer 4 van het vorige jaar hebben we veel aandacht besteed aan onweer. Maar voor een goed begrip lopen we een aantal zaken toch nog eens langs.
Van levensbelang
Er is in de atmosfeer altijd sprake van een elektrisch veld. Dit veld speelt onder meer een belangrijke rol bij de vorming van neerslag. Zonder hulp van elektriciteit zou het ontstaan van regen of sneeuw veel moeilijker verlopen. Regen is op aarde het transportmiddel van het voor het leven zo noodzakelijke zoete water. Bovendien heeft men vastgesteld, dat het elektrische veld een positieve rol speelt bij bijvoorbeeld gezondheid en reactievermogen van mens en dier.
Het elektrische veld bestaat tussen de ionosfeer en het aardoppervlak. De ionosfeer wordt op een spanning van rond de 300.000 Volt gehouden ten opzichte van de aarde. Dit is de basis van het elektrische veld. Maar er loopt wel voortdurend een soort lekstroom waardoor het spanningsverschil snel dreigt af te nemen. Als er geen spanningsbron zou zijn, een soort enorme accu of batterij, dan zou het elektrische veld in een tijdsbestek van slechts een half uur zijn verdwenen, door de lekstroom die vrijwel overal actief is. Vrijwel overal! Want nu komen de onweersbuien in beeld. Gemiddeld zijn er circa 2000 onweersbuien actief. Dit aantal is precies voldoende om de ionosfeer op spanning te houden. Behalve dat onweersbuien het belangrijke elektrische veld in stand houden, produceert iedere bliksemontlading ook een flinke hoeveelheid stikstof-oxyden. En die zijn belangrijk voor de flora en daarmee ook voor de fauna. Bliksem kan wel gezien worden als een soort kunstmestfabriek. Onweer is dus van levensbelang op aarde!
Buien ontstaan door opstijgende relatief warme lucht. Door een hele reeks processen in de ontwikkelende wolk komen opeenhopingen voor van negatief geladen deeltjes (zoals kleine wolkendruppeltjes) en positief geladen deeltjes (zoals ijsschilfers en kristallen). De ladingsverschillen kunnen zo groot worden, dat er een fikse stroomstoot wordt opgewekt: de bliksem. In de bliksemschicht kan de stroomsterkte oplopen tot meer dan 100.000 ampere. De temperatuur in het enkele centimeters dikke bliksemkanaal stijgt binnen een oogwenk tot 25.000 graden Celsius, vier keer zo hoog als de oppervlaktetemperatuur van de zon.
Positief en negatief
Schade, lichamelijk letsel en slachtoffers worden vrijwel uitsluitend veroorzaakt door verticale bliksems; bliksem tussen wolk en aarde. Deze zijn er in verschillende soorten. Het meest voorkomende soort is de negatieve ontlading, waarbij de bliksem optreedt tussen een negatief geladen wolk ten opzichte van de relatief positief geladen aarde. De vertakkingen van deze bliksem zijn doorgaans naar beneden gericht. Na een inslag wordt het bliksemkanaal vaak direct nog een aantal malen gebruikt; dit is te zien aan het flikkeren van de bliksem. De voorontlading van dit type bliksem komt vanuit de wolken naar beneden en pas op enkele tientallen meters boven het aardoppervlak wordt het uiteindelijke inslagpunt bepaald. Een positieve ontlading komt in Nederland vooral voor in het winterhalfjaar. De bliksem ontstaat nu tussen een sterk positief geladen deel van de wolk en de negatief geladen aarde. De stroomsterkte in dit type bliksem is doorgaans 5 tot 10 keer hoger dan in een negatieve ontlading. Dat maakt de verwoestende kracht groter. Bovendien komt de positieve ontlading in veel gevallen voor in buien, die slechts enkele bliksems produceren. De blikseminslag is daardoor vaak erg onverwachts in vergelijking met een zomers onweer met tientallen of honderden negatieve ontladingen. Ook bij een positieve ontlading zijn de vertakkingen in het algemeen naar beneden gericht en 'kiest' de bliksem pas vlak boven de grond het inslagpunt. Alleen boven bergen of hoge gebouwen komen ontladingen voor, die naar boven vertakt zijn en beginnen op een hoog punt. Ook van hoge zendmasten in Nederland zijn dergelijke bliksems bekend, zoals bijvoorbeeld bij de mast te Lopik.
Materiële schade
Blikseminslag in gebouwen kan directe schade tot gevolg hebben. Door de hoge temperaturen kunnen brandbare materialen vlam vatten. Rieten daken zijn een bekend voorbeeld. Maar ook onbrandbare materialen zoals dakpannen en stenen kunnen door de kortdurende verhitting ernstig beschadigen. Ramen zijn evenmin bestand tegen een directe inslag. Tegen deze vormen van schade kan men zich vrij goed beschermen door middel van een bliksemafleider. Het is beslist niet zo dat een bliksemafleider de bliksem aantrekt. Maar het is wel zo, dat de plaats van de inslag die onder gegeven omstandigheden toch in een bepaald gebied was opgetreden, door de afleider wordt beïnvloed. De kans op directe schade aan een gebouw met bliksemafleider is gering. Als u vlak bij een hoog object woont, kan een bliksemafleider overbodig zijn. Aan de hand van de schets hiernaast kunt u zelf bepalen, in hoeverre de toren of hoge boom uw huis afdoende beschermt tegen blikseminslag.
Daarnaast kan bliksem veel schade aanrichten aan elektrische installaties en apparaten binnenshuis. Ook in gebouwen met bliksemafleider. Zelfs blikseminslag op een afstand van 50 tot wel 100 meter kan nog schade veroorzaken aan met name electronica, zoals computers, maar ook wasmachines, tv-toestellen of vaatwassers. Rond de bliksem op afstand ontstaat gedurende enkele momenten een sterk magnetisch veld. Dit veld, kort als het bestaat, kan een korte stroomstoot induceren in leidingen en kabels. De stroomstoot kan zo ongehinderd, via bedradingen, binnenshuis komen, en daar z'n vernietigende werk als nog doen. Deze zogeheten inductieschade komt zeer veel voor. Een aardlekschakelaar beveiligt niet tegen de schade van een door bliksem veroorzaakte hoge stroomstoot in leidingen en buizen. Alleen speciale voorzieningen beschermen in de meeste gevallen afdoende. Bedrijven die zijn gespecialiseerd in bliksembeveiliging kunnen u verder informeren.
Zonder speciale beveiligingsapparatuur is het enige afdoende middel, om alle toestellen tijdig van het lichtnet te halen. Zelfs telefoontoestellen en de kabelaansluiting van radio- of tv kan men het beste loskoppelen voor het onweer echt losbarst.
Persoonlijk letsel
Ook mens en dier lopen vanzelfsprekend gevaar bij een onweersbui. We kunnen onderscheid maken in buitenshuis en binnen. Wordt men buiten overvallen door een opkomend onweer, dan kunt u het beste snel naar binnen gaan. Maar soms is dat niet mogelijk. Kunt u niet schuilen, ga dan gehurkt op de grond zitten. De voeten dicht tegen elkaar aan, en niet onder of vlakbij een lantaarnpaal of hoge boom. Ook niet vlakbij metalen voorwerpen, bijvoorbeeld van de fiets of van een hek. Gebruik bovendien geen paraplu tijdens het schuilen voor de onvermijdelijke stortregen. Beter doornat van de regen dan verschroeid, geschokt of erger door de bliksem. Koeien schuilen vaak dicht bij elkaar, als het even kan onder de bomen. Niet zelden wordt een hele groep koeien dodelijk getroffen door de bliksem, die in de boom inslaat, maar op de grond in de directe nabijheid ook een groot spanningsverschil opwekt. Koeien staan met hun voor- en achterpoten ver uit elkaar. Het spanningsverschil tussen de poten kan erg hoog worden en de stroom kan met dodelijke kracht door de koe schieten. Vandaar dat men in gehurkte houding de voeten dicht bij elkaar moet houden. Een directe inslag is voor mens en dier vrijwel altijd dodelijk. Bij blikseminslag op zeer korte afstand, hangt de ernst van letsel onder meer af van het type bliksem en van de schuilplek en houding ten opzichte van de bliksemstraal. Een sportveld is een gevaarlijke plaats tijdens onweer. Bliksem slaat makkelijk in lichtmasten of metalen afrastering. Blijft niet op het sportveld maar ga tijdig naar binnen.
Wordt men op het water overvallen door onweer, dan is het in alle gevallen raadzaam zo snel mogelijk het water uit te gaan. Zwemmen tijdens onweer is levensgevaarlijk. Surfen en zeilen eveneens. De bliksem kan makkelijk inslaan in de mast en opvarenden ernstig bedreigen. Watersporters moeten zowel de weersverwachtingen voor vertrek, als de lucht tijdens het varen goed in de gaten houden.
Een tent is tijdens zwaar onweer evenmin veilig. Als het even kan is het beter om in een caravan of gebouw te gaan schuilen. Zet de tent niet onder hoge bomen, dichtbij een metalen hek of vlakbij een lichtmast of lantaarnpaal.
Veilig bent u wel in de auto. De verwoestende stroomstoot kan u, door de carrosserie die werkt als een kooi van Faraday, niet bereiken. Het is wel verstandig om de radio (verbonden met buitenantenne) uit te doen. Parkeer de auto overigens niet onder een boom. Door blikseminslag of door windstoten kan de boom omvallen. In het buitenland is het ook oppassen bij de oevers van een ogenschijnlijk rustig of zelfs droogstaand beekje. Dat kan in een mum van tijd veranderen in een woeste modderstroom. Ook als het onweer op ruime afstand blijft!
Binnenshuis bent u veilig, zolang u zich aan enkele regels houdt. Telefoneren (via vaste lijn, niet via de GSM) is gevaarlijk tijdens zwaar onweer. In Amerika komen elk jaar enkele mensen om die tijdens het onweer aan het bellen zijn. Met het mobieltje kunt u gerust bellen. Tijdens het onweer kunt u beter niet douchen of badderen en raak kranen, radiatoren en wasmachines niet aan. En hoe mooi het onweer ook kan zijn, blijf tijdens het hoogtepunt van de bui uit de buurt van het (natuurlijk gesloten) raam.
tips bij (opkomend) zwaar onweer:
binnenshuis: ramen dicht
niet bellen, douchen, badderen
kranen, radiator en wasmachine niet aanraken
gevoelige apparatuur van lichtnet afhalen
telefoon en tv/radio kabel ontkoppelen
buitenshuis: in de auto veilig, radio uit, niet onder boom
gehurkt op de grond, weg van bijvoorbeeld de fiets
uit de buurt van hoge bomen of masten
zwemmen: uit het water
varen: tijdig naar de kant indien mogelijk
sportveld: tijdig van het veld af, naar binnen.
onweer op afstand: foto's maken!
Dit artikel stond in nummer 3, 2002
Klik hier om dit nummer van het Weer! magazine te bestellen
Quote selectie