Een onweerswolk bestaat uit waterdruppels, ijskristallen en sterke luchtstromen die constant omhoog en omlaag bewegen. Warme lucht stijgt op, terwijl koude lucht daalt. Door die bewegingen botsen de deeltjes voortdurend tegen elkaar aan. Daardoor raken sommige delen van de wolk positief geladen en andere delen negatief geladen. Het KNMI vergelijkt zo’n wolk daarom met een enorme condensator die elektrische energie opslaat.
Vaak krijgt de onderkant van de wolk een negatieve lading, terwijl de bovenkant juist positief geladen raakt. De grond onder de wolk reageert daar ook op. Daar ontstaat meestal een positieve lading. Op een bepaald moment wordt het spanningsverschil zo groot dat de lucht de elektrische spanning niet meer kan tegenhouden. Dan ontstaat een ontlading, oftewel bliksem.
Bliksem kan tussen wolken plaatsvinden, maar ook tussen een wolk en de aarde. Vooral die laatste vorm kan gevaarlijk zijn. Een inslag hoeft niet eens direct op een woning of apparaat plaats te vinden om schade te veroorzaken. Volgens het KNMI kan een inslag in de buurt al genoeg zijn om elektronica te beschadigen of storingen te veroorzaken.
De donder ontstaat niet door de bliksem zelf, maar door wat er met de lucht gebeurt. De lucht rondom de bliksemschicht wordt in een fractie van een seconde extreem heet. Daardoor zet die lucht razendsnel uit. Die plotselinge uitzetting veroorzaakt een schokgolf en die hoor je als donder.
Je kunt ook redelijk goed inschatten hoe ver een onweersbui van je verwijderd is. Het geluid van donder legt ongeveer één kilometer af in drie seconden. Zit er negen seconden tussen de flits en de donder, dan bevindt het onweer zich ongeveer drie kilometer verderop.
Onweer is niet alleen indrukwekkend om te zien, maar kan ook gevaarlijk zijn voor mensen en apparatuur. Vooral open velden, hoge bomen en water kunnen risico’s opleveren tijdens een onweersbui. Binnen blijven is meestal de veiligste keuze. Daarnaast helpt het om stekkers van gevoelige apparaten uit het stopcontact te halen wanneer zwaar onweer dichterbij komt.
Gebouwen kunnen worden beschermd met een bliksemafleider. Zo’n installatie leidt de elektrische stroom gecontroleerd naar de grond af, zodat de kans op schade kleiner wordt. Daarbij speelt aarding een belangrijke rol. Zonder goede afvoer kan de stroom alsnog schade veroorzaken aan leidingen of elektrische systemen.
Wetenschappers begrijpen inmiddels veel over bliksem, maar nog niet alles. Onderzoekers meten bijvoorbeeld hoe ontladingen zich vormen en waarom sommige onweersbuien veel actiever zijn dan andere. Het KNMI gebruikt speciale meetsystemen waarmee blikseminslagen en ontladingen nauwkeurig worden gevolgd. Dat helpt bij weersverwachtingen en waarschuwingen voor gevaarlijk onweer.
Bliksem ontstaat door elektrische spanningen die zich opbouwen in onweerswolken. Warme en koude luchtstromen zorgen daarbij voor botsingen tussen waterdruppels en ijskristallen, waardoor grote ladingsverschillen ontstaan. Zodra de spanning te hoog wordt, volgt een ontlading die zichtbaar is als een bliksemflits. De hitte die daarbij vrijkomt veroorzaakt vervolgens de donder. Ondanks alle moderne meetapparatuur blijft bliksem een krachtig en deels onvoorspelbaar natuurverschijnsel dat nog altijd volop onderzocht wordt.