Bliksem is een elektrische ontlading in de atmosfeer die gepaard gaat met donder. De ontlading kan optreden doordat een groot potentiaalverschil is opgebouwd door ladingscheiding. Deze ladingscheiding kan optreden in onweersbuien, maar ook bij vulkanen.

Er zijn verschillende vormen van bliksem, waarbij wel drie hoofdsoorten worden onderscheiden:

  • intrawolk (intracloud, IC);
  • wolk-wolk (cloud-to-cloud, CC);
  • wolk-aarde (cloud-to-ground, CG).

Als vierde type wordt soms ook wolk-lucht (cloud-to-air, CA) onderscheiden. Ook aarde-wolk (ground-to-cloud, GC) wordt wel genoemd, maar deze is ook vaak bij CG ondergebracht.

Intrawolkbliksem is meestal niet direct zichtbaar, maar alleen als het oplichten van de buienwolk, het weerlicht. Dit is de meest voorkomende soort bliksem. Bij wolk-aardebliksem zijn de bliksemschichten echter veel beter zichtbaar en daarmee bekender.

Bliksem is gevaarlijk. Het is dan ook raadzaam om bescherming te zoeken, zeker wanneer het onweer dichtbij is en de tijd tussen bliksem en donder minder dan 10 seconden bedraagt. Het gevaar om persoonlijk door de bliksem getroffen te worden is relatief gering, maar de gevolgen kunnen ernstig zijn. Gemiddeld worden in Nederland één of twee mensen per jaar dodelijk door de bliksem getroffen. Vroeger lag dit aantal nog veel hoger: er werden honderd jaar geleden gemiddeld zo’n 20 mensen per jaar dodelijk getroffen in Nederland.

De laatste jaren is meer bekend geworden over zogenaamde sprites, ontladingen die hoog boven onweerswolken kunnen optreden. Een onweersbui kan op een aantal manieren ontstaan. De meest voorkomende is het “single cell”-type; die ontstaat op een warme (zomer)dag. Vaak begint het met het onstabieler worden van de atmosfeer: de onderste lagen worden steeds warmer en vochtiger terwijl de bovenste lagen steeds kouder worden. Zo ontstaan er kleine “cumuluswolken” (dat zijn “donderkoppen” → wolken met aan de bovenkant een soort kop) die uitgroeien tot (stevige) buien. Het ontstaan van een onweersbui op deze manier kent drie stadia:

  1. Wanneer de warme lucht gaat stijgen zal deze ook gaan afkoelen. Daardoor treedt er op ongeveer 2 km hoogte condensatie op van het vocht in de lucht dat tot kleine waterdruppeltjes leidt.
  2. Bij het condenseren komt er (veel) warmte vrij waardoor de temperatuur weer oploopt en de stijging van de lucht versterkt wordt. Zo kan de lucht stijgen tot een hoogte van wel 6 à 8 km. Daar is de temperatuur ongeveer 40 graden onder 0. Bij die temperatuur zullen de waterdruppeltjes bevriezen. Door de wilde bewegingen van de lucht omhoog kunnen de druppels aangroeien tot flinke hagelstenen.
  3. Uiteindelijk kan de bui niet meer hoger komen en zal het ijs gaan vallen. De bovenkant van de bui bestaat dan helemaal uit ijskristallen. Nu heeft de bui zijn eindstadium bereikt. De koude neerslag valt en werkt zo de warme luchtstroom naar boven tegen, waardoor er elektrische lading ontstaat.

Donder wordt veroorzaakt doordat de lucht die direct grenst aan een bliksemschicht plotseling zeer sterk wordt verwarmd en daardoor zeer snel uitzet. Deze uitzetting veroorzaakt een geluidsgolf. Aangekomen bij een toehoorder wordt deze ervaren als een opeenvolging van meerdere knallen (de donder).

Doordat de voortplantingssnelheid van licht en geluid zeer verschillend zijn, wordt de bliksemflits op grotere afstand eerder gezien dan dat de donder wordt gehoord. Uit de tijd die verstrijkt tussen bliksem en donder kan worden afgeleid of het onweer nabij is. Het geluid legt in drie seconden een afstand van ongeveer één kilometer af, dat is dus 333,3 meter per seconde Omdat geluid zo relatief langzaam is en de bliksem soms kilometers lang, is niet één klap te horen, maar achter elkaar het geluid van steeds verder weg gelegen punten van de bliksem. Dit verklaart het rommelen.