Teadlase 100 sekundit – Kuidas lööb välk: kas ülevalt alla või alt üles?

Klipi teostus: Ave-Lii Idavain, Juho Jalviste, Eleri Lõhmus 09.05.2014 3026 vaatamist Realia et naturalia Ökoloogia ja maateadus


Tavaline välgulöök kestab umbes 0,2 sekundit, mistõttu inimsilm suudab registreerida vaid lühiajalise valgussähvatuse. Kiirkaameratega on aga kindlaks tehtud, et välk koosneb mitmest erineva suunaga osast.


1. Negatiivne liidervälk. Kui elektrivälja tugevus äikesepilve alaosa ning maapinna vahel ületab õhu takistuse, hakkab pilvest maapinna suunas laskuma negatiivne liidervälk. Seda võib lihtsustatult ette kujutada nagu elektronide pilve, mis suure kiirusega läbi õhu liikudes valmistab ette tulevase välgukanali.


2. Positiivne striimer. Kui negatiivne liidervälk läheneb maapinnale, tõmbab see ligi tugeva positiivse laengu. Positiivne laeng hakkab liikuma vastu pilvest laskuvale negatiivsele liidrile. Selleks sobivad eriti hästi maapinnast kõrgemad elektrit juhtivad objektid, näiteks piksevardad, metallmastid, elektripostid, puud, seisev inimene. Selliste objektide kohal muutub elektriväli kiiresti nii tugevaks, et tekivad üles liikuvad positiivse laenguga kanalid, mida nimetatakse striimeriteks. Striimerite pikkus on kuni mõnikümmend meetrit ning pilvest laskuvale negatiivsele liidervälgule võib neid vastu tõusta kümneid.



3. Liidri ja striimeri kohtumine. Negatiivse liidriga kohtub tavaliselt ainult üks positiivne striimer. Kõik ülejäänud striimerid hajuvad. Liidri ja striimeri kohtumine avab äikesepilve alaosast maapinnani ulatuva elektrit hästi juhtiva välgukanali ning liidri negatiivne laeng hakkab maapinda voolama.



4. Positiivne vastulöök. Positiivne laeng sööstab mööda pilve ja maa vahel avanenud välgukanalit pilve suunas kiirusega kuni paarsada tuhat kilomeetrit sekundis. Miljondiku sekundi jooksul tõuseb voolutugevus kümnete tuhandete ampriteni. Õhku läbistav võimas elektrivool tõstab õhutemperatuuri kuni 30 000 kraadini. See on kõige võimsam välgu etapp, mille käigus vabaneb enam kui 99% soojusest ja valgusest. Samuti on see ainus välgu etapp, mis on inimsilmale reaalselt nähtav. Kuna see on nii lühiajaline, ei suuda silm aga fikseerida vastulöögi liikumissuunda, mis on alt üles. Seega nähtav välgu osa lööb tavaliselt suunaga maapinnalt pilve.


Lisainfo veebis: http://teadus.err.ee/v/teadlase_100_sekundit/29ce7633-2236-4b07-af08-d83daa408521