Yıldırım Nedir ?
 Elektrik yüklü bir bulut ile toprak arasındaki elektriksel deşarja denir.

Yıldırım Nasıl Oluşur ?
  Yıldırımın oluşması için öncelikle yıldırım bulutunun oluşması ve sonrasında bu bulutun elektriksel olarak yüklenmesi gerekmektedir. Günümüzde yıldırım bulutunun oluşumu rahatlıkla açıklanabilse de, bu bulutun elektriksel olarak nasıl yüklendiği konusunda kesin bilgiler yoktur. Ancak bu durum günümüzde bazı teoriler ile açıklanabilmektedir.
Yıldırım Bulutunun Oluşumu
  Yıldırım boşalmasının çıkış noktası, atmosferde yüksek miktarda nem bulunması ve sıcak hava akımları yardımıyla yüklü bulutların oluşmasıdır. Hava akımları, yere yakın hava tabakalarının iyice ısınması ile oluşur. Çok büyük yüksekliklerden aşağı inen soğuk hava ile bu hava tabakası yer değiştirir. Nem ise yüksek sıcaklıkta buharlaşma ile meydana gelir. Hava, yukarı çıkışı sırasında soğur ve belirli bir yükseklikte su buharına doyacağı bir sıcaklığa erişir. Daha fazla yükselmesi kondenzasyona sebep olur ve bulut oluşur. Yıldırım bulutunun oluşumunda üç aşama söz konusudur.

Gençlik; 
  Bu aşamada aşağıdan yukarı doğru ve kenarlardan ortaya doğru hava akımları artar. Bu durum yaklaşık 10-15 dakika sürer.

Olgunluk; 
  Yağmurlar bu aşamada oluşur. Sıfıra yakın sıcaklık derecelerinde iyice azalan bulut kaldırma kuvveti şiddetli yağmurlara sebep olur. Bu sırada yukarıdan aşağıya hareket eden soğuk rüzgârlar görülür. Bunlar yere ulaştıklarında kısa süreli, şiddetli fırtınalara sebep olurlar. Bu durum yaklaşık 15-30 dakika sürer.
Yaşlılık; 
  Bu aşamada ise hava akımları artık son bulmuştur. Bu durum yaklaşık 30 dakika sürer.

Yıldırım Bulutunda Elektrik Yüklerinin Meydana Gelişi
  Yıldırım bulutlarında elektrik yüklerinin nasıl oluştuğu henüz net bir şekilde bilinmemektedir. Tarih boyunca bu konuda çeşitli teorilerle bulutların yüklenmesi açıklanmaya çalışılmıştır.
  Simpson ve Lomonosow elektrik yüklerinin nasıl oluştuğunu araştıran ve bu konuda aynı teoriyi savunan iki bilim adamıdır. Bu iki araştırmacıya göre bulutlardaki yükler hava akımı yardımıyla oluşmaktadır. Sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesi sonucunda oluşan hava akımı bulutlardaki su damlacıklarını harekete geçirir. Hareket halindeki su damlacıkları, birbirleriyle sürtünmesiyle, yüklü hale geçerler. Bulutlardaki hava akımları su damlacıklarının dağılmasına ve tekrar birleşmesine sebep olurlar. Yapılan laboratuar çalışmalarında dağılan su damlacıklarından küçük damlacıkların negatif, büyük damlacıkların ise pozitif olarak yüklendiği gözlenmiştir.
  Bu bilgilere göre büyük su damlacıkları yani pozitif yüklü damlacıklar bulutun alt kademelerinde ve rüzgâr hızının büyük olduğu bölümlerde olmalı, küçük negatif yüklü su damlacıkları ise rüzgâr tarafından itilmeli ve bulutun daha yukarı kısımlarında dağılmalıdır.
  Yıldırım bulutundaki yüklerin bu şekilde meydana geldiği kabul edilecek olursa bulutun alt kısımları pozitif yüklü olacağından yıldırım deşarjı da pozitif kutuplu olacaktır. Yapılan gözlemler pozitif kutuplu yıldırım deşarjlarının %5-20 civarında olduğunu, deşarjların yaklaşık %80-95’ inin negatif kutuplu olduğunu göstermektedir. Dolayısıyla Simpson ve Lomonosow’ un teorileri yıldırım bulutlarındaki elektrik yüklerinin meydana gelişini tam olarak açıklayamamaktadır.
  Bu konuda ikinci bir teori de Elster ve Geitel tarafından ortaya konulmuştur. Onlara göre bulutların yüklenmesi tesirle elektriklenme ile açıklanmaktadır. Dünya yüzeyindeki elektrik yükü –5x105 C kabul edilirse bu yükün içinde bulunan su damlacıkları alt uçları pozitif ve üst uçları negatif olmak üzere kutuplanırlar. Yerçekimi etkisiyle aşağıya doğru düşen büyük su damlacıkları havanın oldukça yavaş hareket eden iyonlarına yaklaşırlar ve bu sırada su damlacığının pozitif alt ucu havanın negatif iyonunu absorbe ederken pozitif iyonu da iter. Böylece ağır su damlacıkları negatif elektrikli parçacıklar haline gelir. Aynı şekilde kutuplanan küçük su damlacıkları yukarıya doğru hareket ederken havanın pozitif iyonlarını absorbe ederler ve negatif iyonları iterler. Böylece hafif su damlacıkları da pozitif elektrikli parçacıklar haline gelirler.
  Bu teoriye göre bulutun alt kısımlarında negatif yükler bulunmaktadır. Teori negatif kutuplu yıldırım deşarjlarını açıklayabilmektedir gibi gözükse de aslında eksik yanları mevcuttur.
  Bir yıldırım bulutunun su damlacıklarından çok buz kristalleri ve kar parçacıklarından oluştuğu düşünülürse, bu buz kristalleri ve kar parçacıklarının dünyanın elektrik alanı ile kutuplanma olasılıkları oldukça düşüktür.
  Bu konu üzerine üçüncü bir teori de J.I.Frenkel tarafından ortaya atılmıştır. Frenkel’e göre havada her iki işaretli iyonlar var olduğundan, dünyanın negatif elektrik yükleri kaçmaya ve İyonosfer’in pozitif elektrik yükleri ile birleşmeye yatkındır. Dolayısıyla dünyanın azalan elektrik yükünü sürekli olarak takviye edecek bir olayın olması gerekmektedir. Dünyanın elektrik yükünün sabit kalmasında en önemli rolü negatif yıldırım deşarjları sağlayacaktır. Bu teoriye göre her iki işaretli iyonlardan oluşan hava ile küçük su damlacıkları veya buz kristallerinden meydana gelen bir ortam göz önüne alınır ve havanın negatif iyonlarının daha küçük su damlacıklarına veya buz kristallerine konduğu var sayılır. Buna göre bulut, negatif elektrikli su damlacıkları ve pozitif iyonlu havadan oluşur. (Negatif iyonlar su damlacıkları tarafından yutulmuştur).
  Teoriler farklı olsa da, asıl olan yıldırım ve şimşek gibi doğa olaylarının meydana gelişi ve etkilerinin çok güçlü olduğu gerçeğidir.

Yıldırımın Oluşumu
  Bulutların Elektriksel olarak yüklenmesi ve yıldırım ve şimşek gibi doğa olaylarının tümüne meteoroloji dilinde “oraj” denilmektedir.
  Şurası bilinmelidir ki, her bulut oraj yapmayacağı gibi, oraj yapma ihtimali olan bulutlarda yeterli şartlar oluşmadıkça orajı gerçekleştiremezler. Bir oraj bulutunun içinde yaklaşık 500kV/m’lik bir elektrik alan mevcuttur. Bu da böyle bir bulut içerisinde çok kuvvetli düşey hareket ve kuvvetler doğurur. Böyle bir bulut yere kâfi miktarda yaklaşır ve atmosferik şartlar (ısı, nem vb.) uygun olursa, bulutta havanın delinme eşiğini aşacak potansiyel farkın oluşması durumunda yıldırımın oluşumu için fiziksel şartlar yerine gelmiş olur. Bir yıldırım boşalmasının oluşabilmesi için elektrik alan şiddetinin yaklaşık 2500kV/m değerine ulaşması gerekmektedir. Bir oraj bulutundaki elektrik alan şiddeti değeri yeterince arttığında bulut-bulut veya bulut-yeryüzü deşarjı görülebilir. Eğer yeryüzündeki alan şiddeti çeşitli sebeplerden ötürü (yeryüzünün engebeli yapısı, binalar, yüksek kuleler, gökdelenler, v.b.) bozulmuşsa bu takdirde de yeryüzü bulut deşarjı görülebilmektedir.
  Yıldırım deşarjının yerden havaya doğru veya havadan yere doğru olduğu halen tartışılsa da, her iki halde de etkilerinde bir değişiklik yoktur. Genellikle bu olayda uzay elektrik yüklerinin uygunluğu önemli rol oynar. Yıldırım olayında yere deşarj sürekli olmaz. Bir bulutun alt kısmındaki enerji yeterli seviyeye geldiği zaman, kısa veya uzun süreli duraklamalarla kademeli bir şekilde ileri sıçramalar halinde toprağa doğru bir elektron demeti harekete geçer.
  Elektron demeti, her ileri sıçrayışta 10-100 kadar yol alır ve ortalama hızı 30.000 - 150.000 km/sn`dir (ışık hızının ~ %16`sı). Sıçramalar arasındaki duraklama süresi ~ 30-90 µsn. arasında gözlenmiştir. Buluttan yere doğru oluşan bu elektron hareketine “öncü boşalma (deşarj)” ya da “korona deşarjı” denir. Yıldırım yere yaklaşmaya başladıkça yeryüzündeki sivrilmiş noktalarda yoğunlaşan elektrik alan şiddetleri, bu noktalardan bulutlara doğru gelişen, “yakalama deşarjı” adı verilen deşarjlar meydana getirirler.
  Yakalama Deşarjlarının ilerleme hızı, özellikle deşarj kanalının, elektrik yükleri ile beslenmesine bağlıdır. (Başka bir deyişle yakalama ucunun aktif desteğine bağlıdır.) Bir yıldırım olayında boşalan elektrik yük miktarı A.s (1 coulomp) altında olmakla beraber, şiddetli yıldırımlarda .s’lik10-20 A.s’lik boşalmalarda gözlenmiştir. Bu değerin nadiren A.s’lik değerlere kadar çıkabildiği tespit edilmiştir.
  Genellikle elektrik yüklerinin oluşumu ve yük ayrılması olayının sonucu, bulutun öncü deşarjı negatif uzay yüklerinden meydana gelir. Bu iletken kanal yerden yükselen yakalama (pozitif yüklü) deşarjı ile birleştiğinde ana deşarj olayı oluşur ki, bu olay sıçramalarla değil, tek bir iletken kanalın içinden kuvvetli bir akımın geçmesiyle oluşur. Bunu ikinci, üçüncü deşarjlar izleyebilir. Yıldırım olayı yüksek frekanslı bir olay olmayıp unipolar bir şok deşarjı, kısa süren bir doğru akım darbesidir ve yapılan gözlemlerde 20-100 milyon volt, 5-200kA’lik bir akım değerinde olduğu tespit edilmiştir.

 YILDIRIMIN ETKİLERİ
Elektrodinamik Etkisi

Bir iletkenden geçen yıldırım akımının doğurduğu magnetik alan ile arzın magnetik alanı arasında meydana gelen kuvvetler çok küçük değerlerdir. Daha büyük kuvvetler, yıldırım akım yolunun bir kısmı diğer bir kısmının magnetik alanı içinde bulunması halinde meydana gelir. Bu etki sonucu ince anten borularından, paralel iletkenlerden karşılıklı çarpışma, iletken kroşelerin sökülmesi vs. gözlenebilir.
Basınç ve Ses Etkisi
Yıldırım kanalı içindeki elektrodinamik kuvvetlerden ileri gelen 2-3 Atü basınç, bu akımın sönmesi ile patlama şeklinde havayı genleştirerek gök gürültüsünü meydana getirir. Bu gürültü yakında bulunanlara bir patlama etkisi yaratırken, uzaklardan gök gürlemesi olarak duyulur. Nadiren cam kırılmaları gibi olaylarla da karşılaşılmıştır. Gök gürültüsünün bir sebebi de meydana gelen ısı enerjisinin oldukça büyük ve ani bir gelişme meydana getirmesidir.
Elektrokimyasal Etkisi

Bunlarda Faraday Kanununa göre açıklanabilen tesirlerdir. Elektrolitik parçalanma sonucu demir, çinko, kurşun gibi metaller açığa çıkar. Fakat bu olay için oldukça büyük akım şiddetine sahip yıldırım oluşması gereklidir (100 AS. civarında).
Işık Etkisi

Kılavuz akım deşarjlarının gelişip, yere yaklaşıp, atlama yaptığı noktadan geriye doğru gelişen ana yakalama deşarjı ile nötralizasyon başladığında oluşan bir iletken kanal çevresine çok parlak bir ışık yayar (ark olayı gibi). Bu ışık yakın mesafelerde göz kamaşması veya kısa bir an için görme zorluğu meydana getirebilir.
Termik Etkisi
Yıldırım olayında ısı enerjisi olarak ortaya çıkan enerji Joule Kanununa göre açıklanır. Dolayısıyla elektriksel direncin büyük olduğu noktalarda büyük ısı değerleri oluşabilir. Kesitleri yeterli büyük iletkenlerde her hangi bir etki görülmediği halde küçük kesitli iletken özellikteki tellerde (çapı bir kaç mm.) yüzeysel erimeler, renk değişikliği, kaplama yanması gibi etkiler gözlenir. Ağaçlarda, kayalarda oluşan yıldırımlarda, geçen akım yolu üzerindeki su birikintisini veya buharlaştırabileceği başka maddelerin ani genleşme basınçları yüzünden ağaç, kaya gibi bu cisimleri parçalayıp, yarabilirler. Bütün bunların yanında yıldırım akımının büyüklüğüne göre gözlenmiştir ki; yıldırım düştüğü noktanın etrafındaki 30 m. çapında bir daire içindeki alanda, normal açıklıktaki yürüyüş adımlarının yarattığı adım gerilimi dediğimiz gerilim yüzünden, oldukça tehlikelidir. Bu yüzden yıldırımlı havalarda açık yerlerde ayakların mümkün mertebe birbirine bitişik tutulması, ağaç ve duvarlara yaslanılmaması tavsiye edilir. 
Fırtına bulutuna 10 km den daha yakınsanız. Fırtına bulutundan ne kadar uzaktasınız ? Şimşeği gördüğünüz andan itibaren saniyeleri saymaya başlayın ve gökgürültüsünü duyduğunuzda saymayı kesin. Diyelim ki 9 saniye saydınız. Bulduğunuz sayıyı 3 e böldüğünüzde km olarak bulutun size olan uzaklığını bulursunuz, yani 3 km. Elektrik akımı havanın direncinin en az olduğu yada iletkenliğin en fazla olduğu yerde başlar. İnsan iyi bir iletkendir. Teller, metaller, nemli toprak, ağaç kökleri,  ağaçlar vb. bir kaç örnektir. Yıldırım çarpması ile elektrik çarpması aynı şey değildir. Elektrik çarpmasında voltaj (yüksek gerilimlerde) 20 000 volt ile en fazla 63 000 volt arasında değişir. Yıldırım çarpmasında ise voltaj 300 000 volttur. Elektrik çarpması nadiren yarım saniyeden (500 mili saniye) fazla sürer çünkü ya devre otomatik olarak kesilir yada çarpma kişiyi fırlatır.yıldırım çarpmasında ise süre çok kısadır (bir kaç mili saniye). Hemen her ikisinde de çarpılan kişi ya kalp problemlerinden yada fırlatılma ile meydana gelen yaralanmalardan hayatını kaybeder.
Yıldırım çarpmasından kaçının !
Sığınacak emin bir yer yoksa aşağıdakileri yapın.

İçeride
►Pencere, kapı ve elektrikli aletlerden uzak durun
►Borularla temastan kaçının
►Acil durumlar dışında telefonu kullanmayın

Dışarıda

►Yıldırımdan korunaklı bir yer arayın.
►Arabanız varsa içine girin.
►Asla bir ağacın altına sığınmayın.
►Çevreden daha yüksek bir yerde durmayın.
►Bisiklet, çit vb. metal objelerden uzak durun.
►Uzun nesnelerin yanında durmayın.
►Gruplar halinde durmayın.
►Kendinizi huzursuz hissediyorsanız, saçlarınız yukarı dikilmeye başlamışsa hemen kulaklarınızı kapatın ve yere çökün. Asla yere uzanmayın ve ellerinizi yere değdirmeyin.