Dlaczego grzmot trwa długo, a błyskawica krótko?

Burze powstają przy szybkim wznoszeniu się wilgotnego powietrza na większe wysokości. W takich warunkach powstaje burza termiczna. Jest ona wynikiem intensywnego promieniowania słońca i należy do zjawisk atmosferycznych występujących latem.
Odmienne warunki towarzyszą powstaniu burzy frontowej. Powstaje ona wtedy, gdy gwałtownie zderza się wilgotne, a jednocześnie ciepłe powietrze z masami powietrza chłodnego. Burze frontowe powstają, gdy w wyniku sytuacji pogodowej zachodniej front chłodny nasuwa się na kontynent i natrafia przy tym na ciepłe powietrze nasycone silnie parą wodną w wyniku parowania.
Wszyscy znamy towarzyszące burzom grzmoty i błyskawice. Skąd one się biorą?
Chmury burzowe mają temperaturę ujemną, w związku z czym znajdujący się w nich opad występuje albo pod postacią kryształków lodu, albo kropel wody przechłodzonej poniżej 0⁰C. W wyniku wzajemnego oddziaływania cząsteczek wody i lodu oraz znajdującego się w chmurze burzowej pola elektrycznego powstaje wysokie napięcie. Gdy natężenia pola osiągają odpowiednie wielkości, dochodzi do wyładowania. Jeśli wyładowania występują między chmurami to mamy do czynienia z błyskawicą. Jeśli wyładowanie jest pomiędzy chmurą a Ziemią, wtedy mamy do czynienia z piorunem. Na drodze, którą przechodzi błyskawica, gwałtownie wzrasta ciśnienie. Powietrze rozszerza się jako fala uderzeniowa z towarzyszącymi jej trzaskami i hukami, co odbieramy jako grzmot. Oba zjawiska, błyskawica i piorun, rozciągają się na długości wielu metrów, a nawet kilometrów. Ponieważ fala świetlna rozchodzi się z prędkością około 300 000 km/s, widzimy błyskawicę praktycznie jednocześnie na całej jej drodze. Fala głosowa biegnie z prędkością 332 m/s, skoro więc błyskawica rozciąga się na kilka kilometrów, jej odgłos, czyli grzmot można usłyszeć przez kilkanaście nawet sekund. Efekt powiększa jeszcze zjawisko echa (odgłos piorunu odbija się od chmur bliższych i dalszych oraz Ziemi).