Wat gebeurt er als de bliksem inslaat?

9 minuten leestijd

© Pexels / Andre Furtado

Wat gebeurt er als de bliksem inslaat?

Natuur

Je leest nu

Wat gebeurt er als de bliksem inslaat?

    • Deel op

    • Gekopieerd
  • 17
  • 5530
Bekijk de collectie Aardrijkskunde32 verhalen

Het kan tientallen tot honderden kilometers lang zijn, is zo heet als het oppervlak van de zon, en misschien wel verantwoordelijk voor al het leven op aarde: bliksem. Hoe ontstaat dit spectaculaire natuurverschijnsel? Kunnen we bliksem opslaan als energiebron? En kun je een blikseminslag overleven?

Samengesteld door Edda Heinsman - De Kennis van Nu

Wat is bliksem?

Het gebeurt letterlijk in een flits. Maar als je de bliksem gaat ontrafelen, blijkt er in die ene fractie van een seconde van alles te gebeuren. Benjamin Franklin is misschien wel een van de eersten die er onderzoek naar doet. Met zijn beroemde experiment met een vlieger met daaraan een sleutel die hij oplaat tijdens het noodweer, lukt het hem om lading te vangen. Hij bewijst daarmee dat bliksem een elektrisch verschijnsel is.

© Benjamin West

Impressie van Benjamin Franklin tijdens zijn vliegerexperiment
Deel alinea

Tegenwoordig zijn er nog steeds veel vragen omtrent hoe bliksem precies werkt. Grofweg zijn er voor bliksem drie ingrediënten nodig: water, warmte én kosmische stralingMinuscule deeltjes met een hoge energie die ons vanuit de ruimte bereiken. . De warme lucht stijgt op en koelt hoger in de atmosfeer af. Daarbij ontstaat een wolk bestaande uit heel veel kleine druppeltjes of ijskristallen. Door de temperatuurverschillen binnen de wolk gaat het waaien, de druppels bewegen en botsen en er ontstaan ladingsverschillen. Onderin raakt de wolk negatief geladen, bovenin positief.

Het verschil tussen de lading onderin en bovenin de wolk is echter niet groot genoeg voor een vonk. Daarvoor is het derde ingrediënt nodig: kosmische straling. Deze deeltjes komen met een noodgang uit de ruimte, botsen met de atmosfeer en veroorzaken een lawine aan vrije geladen deeltjes. Precies de extra lading die nodig is om het ladingsverschil tussen de ene kant van de wolk en de andere kant groot genoeg te maken voor een flits. Of om de lading van de positieve kant bovenin de wolk door te laten slaan naar de negatief geladen aarde: bliksem!

Bliksem is een elektrische ontlading die ontstaat door ladingsverschillen tussen een wolk en de aarde.

Hoe meet je de bliksem?

Tot voor kort wordt in Nederland het aantal onweersdagen geteld. Een onweersdag is een dag waarop ten minste een donder wordt gehoord door iemand op een meetstation van het KNMI. Zo komt het instituut op 34 onweersdagen in het westen van Brabant tot 21 in het noordoosten. Deze methode blijkt echter niet nauwkeurig. Door de verbeterde isolatie van gebouwen bijvoorbeeld is niet elke donder te horen. Bovendien wordt niet elke locatie gecoverd. Dankzij de inzet van preciezere detectiesystemen die gebruik maken van radiostraling en metingen door satellieten kan het aantal en de locatie van bliksemontladingen exacter worden gemeten, tot op een paar honderd meter nauwkeurig.

LOFAR- bij toeval de nauwkeurigste bliksemdetector ooit

Radiotelescoop LOFAR bestaat uit zo’n 25 duizend antennes, verspreid over Europa. Astronomen gebruiken dit reuzenoog om plaatjes van verre sterrenstelsels te maken. Toch is er een probleem: onweer! De lading in de wolken verstoort het beeld. Maar de bliksemonderzoekers zijn blij: nog nooit is de volledige bliksem in zoveel detail waargenomen.

Deel alinea

Hoe vaak bliksemt het?

Op de polen bliksemt het nooit (daar is het te koud en droog), en rond de evenaar het vaakst. Binnen Nederland zijn er ook verschillen. In de zomer onweert het het meest, en dan vooral in het binnenland, in de winter onweert het meer aan de kust. Gemiddeld onweert het het meest in het westen en zuiden, zo’n vijf keer meer in de omgeving van Venray dan in Leeuwarden.

© Meteorage

In de rode gebieden bliksemt het gemiddeld vijf keer vaker dan in de blauwe. Bron: Meteorage.

Volgens de meest recente cijfers van Meteorage telt Nederland gemiddeld zo’n honderd onweersdagen per jaar. In de afgelopen tien jaar zijn er twee uitschieters: 2012 telt 138 onweersdagen, 2007 heeft er 78.

Deel alinea

Hoe zoekt een bliksemschicht zijn weg naar beneden? Dat onderzoekt natuurkundige Sander Nijdam. 

Het onweert dus zo’n honderd dagen per jaar wel ergens in Nederland! En dat zouden er nog wel eens meer kunnen worden. Volgens een rapport van het KNMI neemt het aantal blikseminslagen in Nederland per graad opwarming toe met ongeveer 10 tot 15 procent. Deze informatie komt uit modellen en is tot nu toe niet in de metingen terug te vinden. In de afgelopen tien jaar zijn er jaarlijks gemiddeld vijftienduizend flitsen van wolk tot grond in Nederland. Maar 2016 steekt er flink bovenuit met meer dan 35 duizend flitsen. En dit jaar belooft ook weer een topjaar te worden: eind augustus 2018 zitten we al op meer dan 31 duizend flitsen. Het grootste deel daarvan is afkomstig van de meimaand: 21.638 gemeten ‘wolk-grond’-flitsen.

Komt dat door de warmte? Dat is een beetje kort door de bocht. Bij hogere temperaturen neemt de kans op onweer wel toe, maar omdat bliksem zo'n grillig fenomeen is, is het ook mogelijk dat er ondanks warmte en vochtigheid geen onweer is. 

Kun je een blikseminslag overleven?

Zittend voor de tent op dat mooie plekje met uitzicht aan het meer zie je het al aankomen in de verte: onweer. Even tellen na de flits hoe ver het weg is. 1, 2, 3... 10 seconden, nog ongeveer 3 kilometer. Gerustgesteld schenk je nog een drankje in, het onweer is nog ver weg - denk je. Maar het kan alsnog helemaal mis gaan. Hoewel het klopt dat je dankzij het verschil in de snelheid van het licht en de snelheid van het geluid de afstand tot het onweer kunt bepalen, wil het niet meteen zeggen dat je veilig zit. De volgende flits kan namelijk zomaar een stuk dichterbij inslaan. Er zijn zelfs voorbeelden bekend waarbij een bliksemschicht 20 kilometer aflegt voor hij inslaat. Het beste kun je tijdens onweer niet buiten zijn. In je auto ben je ook veilig. De lading van de bliksem loopt via de banden weg naar de grond, het is een fabeltje dat je eerst moet ontladen door tegen de vangrail aan te rijden. 

Bliksem als stichter van leven?

Hoe gevaarlijk bliksem ook kan zijn, misschien hebben we allemaal ons leven er wel aan te danken. Er bestaan theorieën die zeggen dat in een soort oersoep onder invloed van bliksem de eerste organische moleculen zijn gevormd, de bouwstenen van leven. Verschillende experimenten laten inderdaad zien dat het een manier is om dit soort bouwstenen te vormen. Maar het is nog niet gelukt om zo echt leven te maken in het lab.

Deel alinea

Vrijwillig het gevecht met de bliksem aangaan? Presentator Klaas van Kruistum probeert het. 

Als de bliksem inslaat in je lichaam, kan dat zorgen voor hartritmestoornissen en brandwonden. Je hart kan er – tijdelijk of blijvend – mee ophouden door de elektrische schok en in zo’n geval valt ook je ademhaling uit. Toch overlijden lang niet alle mensen die door de bliksem zijn getroffen. Gerdien is zo iemand die het nog na kan vertellen. Ze speelt met haar muziekkorps op een begrafenis wanneer het noodlot toeslaat. Vanuit het niets schiet een bliksemschicht uit de hemel. De bliksem loopt door haar heen naar de grond.

Gerdien overleefde een blikseminslag. De hele aflevering zien? Kijk op NPO Start

Waar vallen de meeste slachtoffers en waar ligt dat aan?

De Amerikaanse meteoroloog Ron Holle doet onderzoek naar waar de meeste slachtoffers van onweer vallen. In meer ontwikkelde gebieden als Europa, Japan en Noord-Amerika ligt het aantal slachtoffers op minder dan 1 per miljoen inwoners per jaar. In verschillende Afrikaanse landen ligt dat aantal aanzienlijk hoger: In Zimbabwe zijn het meer dan 14 mensen en in Malawi zelfs 84 dodelijke slachtoffers per miljoen inwoners. De voornaamste verklaring is het aantal mensen dat actief is in de agrarische sector, zonder veilig toevluchtsoord tijdens een storm.

Dat idee lijkt ondersteund te worden door andere cijfers: in de westerse wereld vielen eind 1900 nog de meeste slachtoffers (60%) onder mensen die zich binnenshuis bevonden en onder agrariërs, die tijdens het werk in het veld werden getroffen. Tegenwoordig vindt er een verschuiving plaats, dankzij beter beschermde gebouwen, accuratere weersvoorspellingen en urbanisatie. Minder mensen werken nu op het land. Van de bliksemslachtoffers in westerse landen stijgt vooral het percentage mensen dat om het leven komt tijdens sporten of recreëren.

Bliksemexpert Erik Sijbring legt uit hoe je het beste kunt voorkomen dat je door de bliksem wordt getroffen. De hele aflevering zien? Kijk op NPO Start

Deel alinea

Kun je bliksem opslaan als energiebron?

Hoeveel energie er precies vrijkomt bij een bliksem, is moeilijk te zeggen. Maar het zou natuurlijk mooi zijn om die enorme berg energie ergens op te slaan. Het lastige is dat het in één klap gebeurt, maak maar eens een systeem dat zo’n klap overleeft, en dan moet je ook nog geluk hebben dat de bliksem precies op het goede punt inslaan. Toch blijft het vangen van bliksem om de energie te gebruiken een aantrekkelijk idee. In de jaren negentig maakt astrofysicus Geert Dijkhuis er serieus werk van, hij ziet wel iets in bliksem als nieuwe schone energiebron. Gewone bliksemflitsen zijn volgens hem te lastig, maar bolbliksem, daar kan hij wat mee.

Deel alinea

© Wikipedia / Joe Thomissen

Een bolbliksem, waargenomen in Maastricht.

Dijkhuis begint een reactor te bouwen om daarin zelf bolbliksems op te wekken. Andere wetenschappers moeten niets hebben van dat idee. Uiteindelijk haalt Dijkhuis niet voldoende geld binnen om zijn onderzoek voort te zetten. Gemiste kans, of was het idee gebaseerd op een sprookje? Wie weet komen we daar in de toekomst nog eens achter. 

Astrofysicus Geer Dijkhuis probeert de energie uit bolbliksem op te slaan. 

In het kort

  • Bliksem is een elektrische ontlading die ontstaat door ladingsverschillen tussen een wolk en de aarde. Voor bliksem zijn drie ingrediënten nodig: water, warmte en kosmische straling. 

  • Dankzij detectiesystemen die gebruik maken van radiostraling en metingen door satellieten kunnen we bliksem tot op een paar honderd meter nauwkeurig meten.

  • Per jaar zijn er in Nederland gemiddeld zo’n honderd onweersdagen en vijftienduizend bliksemflitsen van wolk tot grond. Het lijkt erop dat het nog meer gaat bliksemen door de opwarming van het klimaat.

  • Als de bliksem inslaat in je lichaam, kun je door de elektrische schok een hartstilstand krijgen. Toch overlijden lang niet alle mensen die door de bliksem zijn getroffen.

  • Bliksem maakt vooral veel slachtoffers in ontwikkelingslanden, waar veel mensen op het land werken en geen goed toevluchtsoord hebben als het gaat onweren.

  • Het vangen van bliksem om de energie te gebruiken is een aantrekkelijk idee, waar sommige wetenschappers onderzoek naar doen. Toch is het tot nu toe nog niet gelukt.

Deel dit venster

collection

De Kennis Van Nu

In tv-programma De Kennis van Nu gaan Elisabeth van Nimwegen en Diederik Jekel op onderzoek uit in de wetenschappelijke wereld. Ze nemen de kijker mee naar de nieuwste inzichten en ontdekkingen. Hoe beïnvloeden die ons dagelijks leven?

Iedere woensdag om 21:10 op NPO 2