Vakava sää 101
Salamatyypit
Suurin osa salamoista alkaa ukkosmyrskyn sisällä ja kulkee läpi pilvi. Sitten se voi pysyä pilvessä tai jatkaa matkaa ulkona ja lopulta maahan. Pilvessä on likimäärin 5-10 kertaa niin monta salamaa kuin maahan kulkemassa, mutta yksittäisissä myrskyissä voi olla enemmän tai vähemmän välähdyksiä. Salama voi iskeä siellä, missä ei sataa, tai jo ennen kuin sade saavuttaa maan!
Pilvestä maahan vilkkuu
Latausjakauma tyypillisessä myrskypilvessä
Menekö salama ylös vai alas? Salamat voivat törmätä maahan kahdella tavalla: luonnollisesti alaspäin (ne, jotka tapahtuvat normaalin sähköistymisen vuoksi ympäristössä) ja keinotekoisesti aloitettuina tai laukaisevina ylöspäin. Keinotekoisesti aloitettu salama liittyy esimerkiksi korkeisiin rakenteisiin, raketteihin ja torneihin. Käynnistetty salama alkaa ”maasta”, mikä tässä tapauksessa voi tarkoittaa tornin huipua, ja kulkee ylöspäin pilveen, kun taas ”luonnollinen” salama alkaa pilvestä ja kulkee maahan. Ylöspäin laukaistava salama tapahtuu yleensä vastauksena luonnolliseen salaman välähdykseen, mutta harvinaisissa tapauksissa se voi olla ”itsestään laukaistava” – tavallisesti voimakkailla tuulilla tapahtuvissa talvimyrskyissä. Salaman voi laukaista myös lentokone, joka lentää voimakkaiden sähkökenttien läpi. Jos kone on pilven alapuolella voi johtaa CG-salama.
Yleisimmässä pilvi-maa-salama-tyypissä negatiivisen varauksen kanava, jota kutsutaan porrastetuksi johtajaksi, siksak alaspäin suunnilleen 50 jaardin segmentit haarautuneella kuviolla. Tämä porrastettu johtaja on näkymätön ihmissilmälle ja ampuu maahan lyhyemmässä ajassa kuin vilkkuu. Kun lähestyy maata, negatiivisesti varautunut porrastettu johtaja saa aikaan positiivisen latauksen kanavia päästä tavallisesti ylöspäin normaalisti alueen korkeimmista esineistä, kuten puusta, talosta tai puhelinpylväästä. Kun vastakkaisesti ladattu johtaja ja virtajohto yhdistyvät, voimakas sähkövirta alkaa virrata. Tämä kirkkaan kirkkauden paluuvirta kulkee noin 60 , 0 00 mailia sekunnissa takaisin kohti pilviä. Negatiivinen CG-salama koostuu yhdestä tai ehkä jopa 20 paluuviivasta. Näemme salaman välkkymisen, kun prosessi toistuu nopeasti useita kertoja samalla polulla. Salamakanavan virran todellinen halkaisija on 1-2 tuumaa, jota ympäröi varattujen hiukkasten alue.
Yleisemmällä pilvi-maa-salamalla on negatiivinen porrastettu johtaja, joka kulkee alaspäin pilven läpi, jota seuraa ylöspäin suuntautuva paluuviiva. Tämän salaman nettovaikutuksena on alentaa negatiivista varausta pilvestä maahan, joten sitä kutsutaan yleisesti negatiiviseksi CG: ksi (tai -CG: ksi). Harvemmin alaspäin suuntautuva positiivinen johtaja, jota seuraa ylöspäin suuntautuva aivohalvaus, laskee positiivisen varauksen maahan, jota kutsutaan positiiviseksi CG: ksi (tai + CG: ksi). + CG-välähdyksillä on tyypillisesti vain yksi paluuviiva, ja niillä on todennäköisempää kuin -CG: llä jatkuva virtavirta. Jotkut myrskyt tuottavat enemmän + CG: itä ja yleisemmin jotkut enemmän -CG: itä (ja jotkut molemmat) myrskyjen latausjakaumien takia. Myrskyt, jotka tuottavat enimmäkseen negatiivisia CG: itä, tuottavat CG: itä aiemmin myrskyn elinkaaressa ja tuottavat huomattavasti enemmän CG: itä kuin vastaavat myrskyt, jotka tuottavat sen sijaan enimmäkseen positiivisia CG: itä.
”Salama sinisestä” on CG, joka alkaa sisältä pilvi, menee myrskyn puolelta, liikkuu sitten vaakasuoraan pois pilvestä ennen maahan laskemista. Sinisen pultti voi iskeä maahan kohtaan, jonka yläpuolella on ”sininen taivas”. Joten jopa 6 mailin päässä oleva myrsky voi olla vaarallinen.
Pilvivalot
On monia salamoita, jotka eivät saavuta maata. Suurin osa näistä pysyy pilvessä ja niitä kutsutaan pilven sisäisiksi salamavaloiksi. Pilvisalamissa on joskus näkyviä kanavia, jotka ulottuvat myrskyn ympärille ilmaan (pilvi-ilma tai CA), mutta eivät iske maahan. Termiä arkkisalama käytetään kuvaamaan pilveen upotettua IC-salamaa, joka syttyy valovoimakkuuden salaman aikana.
Muut salamiin liittyvät termit
Tähän liittyvä termi, lämpösalama, on mikä tahansa salama (IC tai CG) tai salaman aiheuttama valaistus, joka on liian kaukana ukkosen kuulemiseen . Sillä voi olla punertava (”lämpö”) väri, kuten auringonlaskut, sinisen valon leviämisen vuoksi. Lämpösalamasta on paljon väärinkäsityksiä, mutta se ei eroa tavallisesta salamasta. Salama voi myös liikkua pilvestä toiseen tai pilvestä pilveen (CC). Hämähäkkisalama viittaa pitkiin, vaakasuoraan kulkeviin välähdyksiin, joita usein nähdään kerrostavien pilvien alapuolella. Hämähäkkisalama liittyy usein + CG-välähdyksiin.
Ohimenevät valotapahtumat
Suuret ukkosmyrskyt pystyvät tuottamaan muunlaisia sähköisiä ilmiöitä, joita kutsutaan ohimeneviksi valotapahtumiksi (TLE) ja joita esiintyy korkealla ilmakehässä. Niitä havaitaan harvoin visuaalisesti, eikä niitä ymmärretä hyvin. Yleisimpiä TLE: itä ovat punaiset spritit, siniset suihkut ja tontut.
Spriteet voivat näkyä suoraan aktiivisen ukkosmyrskyn yläpuolella suurena mutta heikkona purkautumisena. Ne tapahtuvat yleensä samaan aikaan kuin voimakkaat positiiviset CG-salamaniskut. Ne voivat ulottua jopa 60 mailin päähän pilven yläosasta. Spriteet ovat enimmäkseen punaisia ja kestävät yleensä muutaman sekunnin, ja niiden muotoja kuvataan muistuttavan meduusoja, porkkanoita tai pylväitä. Koska spritit eivät ole kovin kirkkaita, ne voidaan nähdä vain yöllä. Niitä nähdään harvoin ihmissilmällä, joten niitä kuvataan useimmiten erittäin herkillä kameroilla.
Hauska tosiasia: Lentokoneiden ohjaajat ilmoittivat satunnaisesti näkevänsä salamoita myrskyjen yläpuolella monien vuosien ajan, ennen kuin tutkijat dokumentoivat sprittejä ja muita TLE: itä herkillä videokameroilla. ukkospilvi, mutta ne eivät liity suoraan pilvi-maa-salamaan. Ne ulottuvat kapeisiin kartioihin, jotka tuulettuvat ja katoavat 25-35 mailin korkeudessa. Jättimäiset suihkut menevät vielä korkeammalle ionosfääriin. Siniset suihkut kestävät murto-osan sekunnista ja lentäjät ovat todistaneet sen.
Tontut laajentavat nopeasti levyn muotoisia hehkuvia alueita, joiden poikki voi olla jopa 300 mailia. Ne kestävät alle tuhannes sekunnin ja esiintyvät aktiivisen pilven ja maan salamien alueiden yläpuolella. Tontut syntyvät, kun energinen sähkömagneettinen pulssi ulottuu ionosfääriin. Haltiat löydettiin vuonna 1992 hämärässä videokamerassa Avaruussukkulasta, ja niiden tiedetään nyt liittyvän maanpäällisiin gammasäteilyihin (TGF). TGF: t löydettiin 2000-luvulla satelliiteista, jotka on suunniteltu havaitsemaan kosmiset gammasäteet, mutta havaittiin, että jotkut signaalit tulivat maan ukkosta! TGF näyttää olevan peräisin siitä, missä syvällä alueella on voimakkaita sähkökenttiä toimimaan hiukkaskiihdyttimenä, jonka siementävät kosmiset sädepartikkelit. Tämä voi myös tuottaa relativististen elektronien säteitä. Normaali salama tuottaa myös röntgensäteitä, jotka voidaan havaita maassa.
Esimerkki erilaisista ohimenevistä valotapahtumista (TLE)