A villámok a statisztika szerint elsősorban júniusban csapnak le, bár a július is zivataros hónap. Évente átlagosan 28-33 zivataros nap fordul elő hazánkban, ezek közel 95 százaléka a nyári félévre esik. 2004-ben 30 220 villám csapott le, ebből 10 849 júniusban. Magyarországon 1998 óta működik villámmegfigyelő rendszer, amely a Kárpát-medence jelentős részét lefedve, mintegy 200 ezer négyzetkilométernyi területet tart állandó megfigyelés alatt. A SAFIR-rendszerrel közel két kilométeres pontossággal megadható a felhőkből a földre lecsapott villámok helye.

A villám természeti csapás: sok százmillió voltos feszültség és sok tízezer vagy százezer amperes áramerősségű, néhány kilométer hosszú, de igen rövid idejű (a másodperc milliomod részéig tartó) villamos kisülés. A villámcsapások vagy a felhők között, vagy a zivatarfelhő és a föld között alakulnak ki. A zivatarfelhőkben halmozódó elektromosan feltöltött vízcseppek és jégkristályok tömegéből, a felhőkben keletkező töltésgócokból indulnak ki. Zivatarnak nevezzük azt a jelenséget, amikor a légköri villamos kisülés (a villám), az azt kísérő mennydörgés, szél és eső együttesen észlelhető. A villámcsapások gyakoriságát is meghatározták hazánkban. Intenzitásuk viszonylag nagy kiterjedésű területen, a Kiskunságban és a Dunántúl délkeleti részén a legnagyobb. Jelentős számú villám észlelhető a Mátrában, ugyanakkor kevesebbet villámlik a Tiszántúlon és az Észak-Dunántúlon, kivéve a Hortobágy területét és Kőszeg környékét.

A villámok keletkezésének pontos okát máig nem ismerik a kutatók, annak ellenére, hogy mindannyian ismerik Benjamin Franklin 1752-ben végzett híres kísérletét. Franklin sárkányt eregetett a viharba, és ezzel igazolni tudta, hogy elektromos töltés keletkezik. A veszélyes kísérletet utána többen megismételték és többtucatnyian bele is haltak; a kutatók pedig azóta is keresik a villámok keletkezésének a pontos magyarázatát. Annyit tudnak, hogy vihar idején a jégrészecskék egymáshoz ütközése negatív elektromos töltést hoz létre a felhők alsó részében, amely a pozitív töltésű földfelszínnel kisülést okoz. Ennek ellenére a felhőkben sohasem találtak olyan elektromos mezőre, amely felelős lehetne a villámlásért. Az elektromos mezők a legjobb esetben is a szükségesnél tízszer gyengébbek voltak. A New Scientist által közölt új elmélet szerint a Föld felszínét állandóan bombázó kozmikus részecskék lehetnek felelősek a felhőkben lejátszódó, „elszabaduló összeomlás” (runway breakdown) néven emlegetett jelenségért. A kutatók szerint a fénysebességet megközelítő sebességű elektronok dominóhatást váltanak ki, és így számos nagy energiájú elektront termelnek. Ezek együtt már képesek villámlást okozni.

Az elmélet ellenőrzésére floridai kutatók 32 teleszkópot állítanak fel, amelyekkel a villámlásokat megelőző „runway breakdown” előtt felvillanni sejtett röntgen- és gammasugarakat lehetne megfigyelni. A röntgenteleszkópok egy négyzetkilométeres területet képesek ellenőrizni. Azt remélik, hogy a villámlásokat megelőzően gammasugárzást rögzíthetnek. A villámcsapásokat kísérő röntgen- és gammasugarak veszélyesek is lehetnek, de hatósugaruk néhány száz méterre korlátozódik.

A légköri elektromos kisülések általában nem egyenes vonal mentén haladnak a levegőben, hanem szerteágazó képződményekké hasadnak, cikáznak. Ennek az az oka, hogy a két különböző közegben – semleges gázban és töltéssel rendelkező alagútban – másképp halad az áram. Az „alagút” egy adott pillanatban ideális vezető, ott az áram – a villám – csaknem ellenállás nélkül folyik. A hasadás, vagyis a villámok több ágra szakadása nem a jelenség méretétől, hanem az elektromos mező térerősségétől függ. A villámok egyes ágai egymástól több kilométerre csaphatnak be.

Különleges fajtája a villámnak a gömbvillám, létezését a középkor óta említik. A tudósok százötven éve próbálják megfejteni keletkezését, de a mai napig csak feltételezések születtek – vannak, akik azt is kétségbe vonták, hogy egyáltalán létezik gömbvillám. Hazánkban Egely György fizikus a téma legjobb szakértője. Többek feltételezése szerint a jelenség nem más, mint egy vattacukorszerű izzó szilíciumgömb. Akkor keletkezik, amikor egy villám becsap a földbe, a hatalmas hő hatására a föld szilícium-oxid tartalma alkotóelemeire bomlik, majd a szilíciumionok fehér, sárgás fényű gömböt alkotnak; mérete egy golflabda és egy strandlabda közé esik. Szemtanúk szerint mintegy 15 másodpercig látható; fényereje, élettartama és megszűnése hőtartalmától függ.

A villámcsapás sok problémát okozhat az elektronikus berendezésekben. Veszélyeztetheti az emberéletet, az állatok életét, a vagyontárgyakat, igen sok esetben tüzet okoz. Ezért régóta napirenden van a védekezés mikéntje. A hazai biztosítók 2004-ben 31 500 alkalommal jelentettek be villámcsapás okozta kárt, és 1,7 milliárd forintot fizettek ki. A felmérések szerint a hazai háztartások 53 százaléka észlelt áramellátási zavart, ebből 17 százalék villámcsapások hatására következett be. Az is kiderült, hogy az emberek 60 százaléka nem tud a villámhárítón kívül más védelmi megoldásokról.

A villámhárítónak a neve is félrevezető, mert nemhogy elhárítja a villámot, hanem inkább magához húzza. Feladata, hogy felkínáljon a villámnak egy biztonságos becsapási pontot és a villám áramát a földbe vezesse anélkül, hogy az épületben bármilyen kárt okozna. A villámhárító ellenére az elektronikus eszközeink nincsenek biztonságban. Még az épületet nem roncsoló villámok is károsíthatják a számítógépeket és a híradástechnikai berendezéseket. Ugyanis a villámok áramának egy része behatol a villamos hálózatba, a hírközlési és informatikai berendezésekbe, és a föllépő túlfeszültség tönkreteszi az érzékeny berendezéseket, de akár zárlatot és tüzet is okozhat.

Hogyan védekezhetünk a túlfeszültség ellen? Az egyik mód régóta ismert: zivataros időben ajánlatos az antennavezetéket kihúzni a tv-készülékből, vagyis megszüntetjük a kapcsolatot az elektromos berendezés és a túlfeszültséget „behozó” antennavezeték között. Ez a módszer sajnos egyéb készülékek esetében nem mindig alkalmazható. Ilyen esetekben ajánlott túlfeszültség-védelmi eszközök használata; vannak olyan létesítmények, ahol egyenesen kötelezőek. A védelmi eszközök működése rendkívül egyszerű: a túlfeszültség idejére – ez a másodperc néhány milliomod része – rövidre zárják az elektromos vezetéket, majd visszaállnak alaphelyzetbe. Mindez úgy történik, hogy a fogyasztó – például egy számítógép – észre sem veszi.

Az életet védő viselkedési formák közismertek: a lényeg, hogy az ember ne legyen „kiemelkedő” a környezetéből, mert akkor könnyebben „rátalál” a villám: ne álljunk sík terepen, ne álljunk fa alá, ne tartózkodjunk vizenyős területen, lehetőleg épületben vészeljük át a zivatart, de például a személygépkocsi is jól földel.

Nagyon érdekes a bolygónk villámtérképe. A NASA felmérése szerint a legtöbb becsapás Florida, a Himalája és Közép-Afrika területén következik be. Az óceánok és a sarkköri területek fölött azonban szinte sohasem villámlik. Két meteorológiai műhold többéves megfigyelése alapján készítették el azt a villámtérképet, amelyből kiderült, hogy a villámok az említett Floridában évente mintegy tíz embert fosztanak meg életüktől. A Himalája szintén elektromos „forró pont”, mert az Indiai-óceán felől érkező nedves légtömegeket a magashegység megkeveri. A „globális villámközpont” azonban Közép-Afrika, ahol egész évben viharok tombolnak. Az arktiszi és az antarktiszi területeken keveset villámlik, mert a vízfelszín fölötti levegő ritkán melegszik föl annyira, hogy a magasba törve vihart kavarjon. A műholdas adatok szerint az északi féltekén nyáron villámlik többet, az Egyenlítő körül inkább tavasszal és ősszel. Az sem kivétel, hogy hazánkban ősszel vagy tavasszal is villámlik, de előfordul téli zivatar is, habár igen ritkán.

A természet ezen szép színjátéka még sok titkot rejt magában, csodálhatjuk szépségét, de a komoly veszélyről ne feledkezzünk meg. Fölösleges zivatar idején kiállni a szabadba és úgy figyelni az égi színjátékot, de még a nyitott ablak sem ésszerű a vihar idején. Jobb nem ingerelni Zeuszt, mert villámaival eltalálhat.

(hankó)