Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra
Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra
Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“Didėjant aukščiui, elektrinio lauko stiprio reikšmė greitai mažėja <strong>ir</strong> 10 km aukštyje yra vos 5V/m. Tai susiję su tuo, jog didėjant aukščiui daugėja dalelių, galinčių pernešti elektros krūvį, beiauga jų judėjimo greitis. Tai reiškia, jog didėja atmosferos elektrinis laidumas, kurį sukuria oreesantys jonai. Elektrinis laidumas yra aukščio funkcija: 30 km aukštyje jis 150 kartų didesnis neiprie žemės pav<strong>ir</strong>šiaus. Ypač staigiai elektrinis laidumas išauga jonosferoje, į kurią prasiskverbiajonizuojantis Saulės spinduliavimas. Jonosferoje elektros laidumas 10 12 karto didesnis nei priežemės pav<strong>ir</strong>šiaus. Čia elektrinio lauko stipris lygus 0, kadangi atmosferos laidumas yra pakankamaselektrinio lauko potencialų sk<strong>ir</strong>tumui išlyginti.Debesų <strong>ir</strong> kritulių elektraĮva<strong>ir</strong>ūs meteorologiniai reiškiniai (rūkas, krituliai <strong>ir</strong> kt.) lemia stiprius elektrinio laukopasikeitimus. Debesų <strong>ir</strong> rūko lašeliai, taip pat <strong>ir</strong> kieti jų elementai dažniau yra įelektrinti neineutralūs. Smulkių rūko <strong>ir</strong> debesų lašelių elektros krūvio dydis kinta nuo dešimčių iki tūkstančiųelementarių krūvių (elektrono krūvių). Rūko lašeliai dažniausiai yra vienodo ženklo, nors retaisatvejais krūviai atsk<strong>ir</strong>ose jo dalyse sk<strong>ir</strong>iasi. Debesies lašeliai taip pat gali būti <strong>ir</strong> vienodo, <strong>ir</strong> sk<strong>ir</strong>tingoženklo, t. y. vienoje debesies dalyje kaupiasi vieno ženklo krūviai, kitoje – kito. Debesis gali būtisudarytas <strong>ir</strong> iš didesnio skaičiaus sk<strong>ir</strong>tingų krūvių sektorių. Jų būna tuo daugiau, kuo storesnisdebesis. Kaip jau minėta, debesų elektrizacija skatina <strong>ir</strong> lašelių koaguliaciją – didėjant elektriniolauko stipriui debesyse gali jungtis vis didesni priešingo ženklo debesies elementai.Kamuolinių lietaus (Cb) debesų lašeliai yra daug didesni, todėl <strong>ir</strong> jų elektros krūvis <strong>ir</strong>gididesnis (siekia milijonus elementarių krūvių). Kieti debesų <strong>ir</strong> kritulių elementai turi panašų ar darstipresnį krūvį. Kamuoliniuose lietaus debesyse vieno ženklo krūviai susikaupia vienoje debesiesdalyje, kito – priešingoje. Todėl ats<strong>ir</strong>anda milžiniškos elektrinio lauko įtampos reikšmės debesysearba tarp debesų <strong>ir</strong> žemės. Dažniausiai v<strong>ir</strong>šutinės debesies dalies krūvis turi teigiamą ženklą,apatinės – neigiamą. Yra keletas viena kitą papildančių teorijų, kodėl kamuoliniuose lietausdebesyse vyksta toks intensyvus elektros krūvių susisk<strong>ir</strong>stymas. Viena populiariausių teigia, jog tailemia smulkių ledo kristalų <strong>ir</strong> vandens lašelių bei stambesnių ledo gabalėlių susidūrimai. Vykstantsusidūrimui besileidžiantys ledo gabalėliai prisijungia elektroną. Lengvi teigiamą krūvį įgavękristalai bei vandens lašeliai kyla į v<strong>ir</strong>šų, tuo tarpu sunkūs neigiamai įsielektrinę ledo gabalėliaikaupiasi centrinėje bei apatinėje debesies dalyje. Kita vertus, nei viena teorija iki šiol išsamiaineatsako į visus krūvio pasisk<strong>ir</strong>stymo klausimus, nors pripažįstama, jog būtent kietieji debesųelementai lemia krūvių pasisk<strong>ir</strong>stymą.Kritulių elektrizacijos klausimai taip pat nėra galutinai aiškūs. Pagal vieną vyraujančiųteorijų, kritulių, pasiekiančių paklotinį pav<strong>ir</strong>šių, krūvį daugiausia lemia ruožas tarp debesiespagrindo <strong>ir</strong> žemės pav<strong>ir</strong>šiaus. Dažnai krentančio lašelio ženklas pakinta <strong>ir</strong> jei jis, pavyzdžiui, iškritoiš debesies, būdamas neigiamai įelektrintas (taip būna dažniausiai, nes apatinė debesies dalisįelektrinta teigiamai), tai žemę pasiekia, turėdamas teigiamą krūvį. Tai siejama su tuo, jog prie patpaklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus ore daugėja jonų, kurių ženklas sutampa su paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus ženklu, t. y.jis yra priešingas debesies pagrindo ženklui. Krituliai prisijungdami jonus gali pakeisti ženklą visaipriartėję prie pav<strong>ir</strong>šiaus. Kita teorija vyraujantį teigiamą žemės pav<strong>ir</strong>šių pasiekiančių kritulių krūvįsieja su apatinėje debesies dalyje susidarančiais teigiamo krūvio sektoriais, iš kurių <strong>ir</strong> krentakrituliai.PerkūnijaLietaus kamuolinių debesų vystymasis <strong>ir</strong> iš jų krentantys krituliai kartais sąlygoja galingaskib<strong>ir</strong>kštines elektros iškrovas debesyse bei tarp debesų <strong>ir</strong> žemės. Tokia kib<strong>ir</strong>kštinė iškrova yravadinama žaibu, o jas lydintys garsai – griaustiniu. Visas procesas, dažnai lydimas trumpalaikiovėjo sustiprėjimo (škvalo) bei kartais krušos iškritimo, yra vadinamas perkūnija. Perkūnijostrukmė yra nedidelė: nuo kelių minučių iki keleto valandų. Žaibų skaičius perkūnijos metu siekiakelias dešimtis per minutę.138
Change language