Salamointi on aina kiehtonut ihmisiä. Se on voimakas luonnollinen sähköstaattinen purkaus. Se tapahtuu yleensä ukkosmyrskyjen aikana, jolloin syntyy sähkömagneettisia pulsseja. Tähän salamanpurkaukseen liittyy salamaniskuksi kutsuttu valonvälähdys ja ukkosenjyrinäksi kutsuttu ääni. Monet ihmiset eivät kuitenkaan tiedä, miten salama muodostuu.
Siksi aiomme omistaa tämän artikkelin sille, miten salama muodostuu ja mitä eri tyyppejä on olemassa.
Tärkeimmät ominaisuudet
Salamaniskun mukana tulee valonvälähdys. Tämän välähdyksen aiheuttaa sähkövirta, joka ionisoi ilman molekyylejä. Heti sen jälkeen kuuluu ukkosenjyrinä, jonka synnyttävät paineaallot. Sähkö kulkee ilmakehän läpi, lämmittää sitä, saa ilman laajenemaan nopeasti ja tuottaa maasta tunnusomaisen jyrinän. Salama on plasmatilassa.
Salaman keskimääräinen pituus on noin 500–1 500 metriä. Mielenkiintoista kyllä, vuonna 2007 pisin kirjattu salama iski Oklahomassa, saavuttaen 321 kilometrin pituuden . Salamat kulkevat tyypillisesti keskinopeudella noin 440 kilometriä sekunnissa, jopa 1 400 kilometriä sekunnissa. Jännite-ero on miljoona volttia suhteessa maahan. Siksi nämä salamat ovat erittäin vaarallisia. Maailmanlaajuisesti kirjataan vuosittain noin 16 miljoonaa ukkosmyrskyä.
Yleisimmin salaman aiheuttavat maanpinnan positiivisesti varautuneet hiukkaset ja pilvien negatiivisesti varautuneet hiukkaset. Tämä johtuu kumpupilvien pystysuorasta kehityksestä. Kun kumpupilvi saavuttaa tropopaussin (troposfäärin uloimman kerroksen), pilven positiiviset varaukset vetävät puoleensa negatiivisia varauksia. Tämä sähkövarausten liike ilmakehässä luo salaman. Se tuottaa tyypillisesti edestakaisen vaikutuksen, eli hiukkaset nousevat jyrkästi ja palaavat sitten iskemään, jolloin valo laskee.
Salama voi tuottaa miljoona wattia hetkellistä tehoa, mikä on verrattavissa ydinräjähdykseen. Salamaa ja kaikkea meteorologiaan liittyvää tieteenalaa kutsutaan maantieteeksi.
Miten säteet muodostuvat
Salamaniskujen alkuperä on edelleen kiistanalainen aihe. Tutkijat eivät ole vielä selvittäneet niiden perimmäistä syytä. Tunnetuimmat teoriat viittaavat siihen, että ilmakehän häiriöt ovat erityyppisten salamoiden alkuperän syy. Nämä ilmakehän häiriöt johtuvat tuulen, kosteuden ja ilmanpaineen muutoksista. Myös aurinkotuulen vaikutusta ja varautuneiden aurinkohiukkasten kertymistä käsitellään.
Jäätä pidetään kehityksen keskeisenä osana. Tämä johtuu siitä, että se on vastuussa positiivisten ja negatiivisten varausten erottamisen edistämisestä kumpupilvessä. Salama voi syntyä myös tulivuorenpurkausten tuhkapilvissä, tai se voi olla seurausta väkivaltaisten metsäpalojen pölystä, joka voi aiheuttaa staattisia varauksia.
Sähköstaattisen induktion tapauksessa ajatellaan, että sähkövaraus syntyy prosessin kautta, jota ihmiset eivät vielä täysin tunne. Varausten erottuminen vaatii voimakasta ylöspäin suuntautuvaa ilmavirtausta, joka kuljettaa vesipisaroita ylöspäin. Tällä tavoin, kun vesipisarat saavuttavat korkeamman korkeuden, jossa ympäröivä ilma on kylmempää, tapahtuu kiihtynyttä jäähtymistä. Tyypillisesti nämä korkeudet alijäähdytetään -10–-20 celsiusasteeseen. Jääkiteiden törmäys muodostaa veden ja jään yhdistelmän, jota kutsutaan rakeiksi. Törmäys aiheutti pienen positiivisen varauksen siirtymisen jääkiteisiin ja pienen negatiivisen varauksen rakeisiin.
Ilmavirta työntää kevyempiä jääkiteitä ylöspäin, jolloin pilven takaosaan kertyy positiivisia varauksia. Lopulta maan painovoima saa rakeet putoamaan negatiivisesti varautuneina, koska ne painavat lähestyessään pilven keskustaa ja pohjaa . Tämä varauksen erottuminen ja kertyminen jatkuu, kunnes potentiaali on riittävä purkauksen käynnistämiseksi.
Toinen hypoteesi polarisaatiomekanismista koostuu kahdesta osasta. Katsotaanpa mitä ne ovat:
- Putoavat jää- ja vesipisarat polarisoituvat, kun ne putoavat maan luonnolliseen sähkökenttään.
- Putoavat jäähiukkaset törmäävät ja latautuvat sähköstaattisella induktiolla.
Miten säteet muodostuvat ja millaisia ne ovat
- Yleisin salama. se on yleisimmin havaittu, tunnetaan nimellä salama. Tämä on säteenseurannan näkyvä osa. Suurin osa niistä esiintyy pilvessä, joten niitä ei voi nähdä. Katsotaanpa, mitkä ovat säteiden päätyypit:
- Pilvistä maahan salama: se on tunnetuin ja toiseksi yleisin. Se on suurin uhka hengelle ja omaisuudelle. Se voi osua maahan ja purkautua kumpupilven ja maan välistä.
- Pearl Ray: tämä on pilvestä maahan salama, joka näyttää jakautuvan sarjaan lyhyitä, kirkkaita osia.
- Staccato salama: on toinen lyhytaikainen pilvestä maahan salama ja näyttää olevan ainoa salama. Se on yleensä erittäin kirkas ja sillä on huomattava vaikutus.
- Haarukkapalkki: ne ovat niitä pilvestä maahan säteitä, jotka osoittavat polunsa haarautumisen.
- Pilvinen maan salama: Se on purkaus maan ja pilven välillä, joka alkaa ensimmäisellä ylöspäin suuntautuvalla iskulla. Se on harvinaisempaa.
- Pilvestä pilveen salama: esiintyy alueiden välillä, jotka eivät ole kosketuksissa maan kanssa. Se tapahtuu yleensä, kun kaksi erillistä pilveä tuottavat eron sähköpotentiaalissa.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää säteiden muodostumisesta, niiden ominaisuuksista ja olemassa olevista eri tyypeistä.