Svåra väder 101
Vanliga frågor om blixt
Vad är blixt? Blixt är en gigantisk gnista av elektricitet i atmosfären mellan moln, luft eller mark. I de tidiga utvecklingsstadierna fungerar luft som en isolator mellan de positiva och negativa laddningarna i molnet och mellan molnet och marken. När motsatta laddningar byggs upp tillräckligt bryts denna isoleringskapacitet i luften och det finns en snabb urladdning av elektricitet som vi känner som blixtar. (Den faktiska nedbrytningsprocessen är fortfarande dåligt förstådd.) Luftnedbrytningen skapar joner och fria elektroner som färdas ner genom den ledande kanalen. Detta strömflöde utjämnar tillfälligt laddade regioner i atmosfären tills motsatta laddningar byggs upp igen.
Åska från åskväder börjar i ett starkt elektriskt fält mellan motsatta laddningar i stormmolnet och kan stanna helt i molnet (blixtmoln) när laddningsregionerna har liknande styrka (balanserad) eller når marken (moln -till markbelysning) när en av regionerna är mycket starkare än den andra (obalanserad).
Blixt är ett av de äldsta observerade naturfenomenen på jorden. Det kan ses i vulkanutbrott, extremt intensiva skogsbränder (pyrocumulonimbusmoln), kärnkraftssprängningar, kraftiga snöstormar, i stora orkaner och uppenbarligen åskväder. Vad är molnblixt? En molnblixt är ett blixtar som förekommer inuti molnet och går från en del av ett moln till en annan, och vissa kanaler kan sträcka sig ut i klar luft. Vad är en ”stegad ledare?” En stegad ledare är utvecklingen av den nedåtgående blixtkanalen. I synnerhet negativt laddade blixtkanaler sprids inte kontinuerligt utan i relativt korta ”steg” där luften framåt blir joniserad som flera ”lågströmnings” -strömmar. ” En streamer som utvecklar mer ström och bättre konduktivitet kan bli nästa steg som ansluter till ”ledarkanalen”. Är det möjligt att ha åska utan blixtar? Nej, det är inte möjligt att ha åska utan blixtnedslag. Åska börjar som en chockvåg från den explosivt expanderande blixtkanalen när en stor ström orsakar snabb uppvärmning. Det är dock möjligt att du kan se blixtar och inte höra åskan eftersom det var för långt borta. Ibland kallas detta ”hetta blixt” eftersom det förekommer oftast på sommaren. Blir alltid blixt åska? Åska har alltid åska (åska orsakas av åska, och du kan inte ha åska utan åska!), Men du kan ha blixtar utan åska. Blixt kan också ses i vulkanutbrott ytan på detonationer, och i kraftiga snöstormar (”åska snö”). Vad orsakar åska? Åska orsakas av blixtar. Det ljusa ljuset från blixt orsakat av ovan nämnda returslag representerar en stor energi. Denna energi värmer upp luften i kanalen till över 50 000 ° F på bara några miljondelar av en sekund! Luften som nu värms upp till en så hög temperatur hade ingen tid att expandera, så den är nu på ett mycket högt tryck. Högtrycksluften expanderar sedan utåt i den omgivande luften som komprimerar den och orsakar en störning som sprider sig i alla riktningar bort från slaget. Störningen är en chockvåg de första 10 yards, varefter den blir en vanlig ljudvåg , eller åska.
Vad är torr blixt? Torr blixt är blixt som förekommer utan regn i närheten. NOAA Storm Prediction Center utfärdar rutinmässigt prognoser för torrt blixtar eftersom denna typ är mer benägna att orsaka skogbränder. Vad är en ”bult från det blå”? En ”bult från det blå” är en moln-till-mark-blixt som vanligtvis kommer ut från sidan av åskvädermolnet, färdas ett relativt stort avstånd i klar luft bort från stormmolnet och vinklar sedan ner och slår marken. Dessa blixtar har dokumenterats för att resa flera mil bort från åskmolnet. De kan vara särskilt farliga eftersom de verkar komma från klarblå himmel.
En hjälmcyklist upplevde ett blixtnedslag i huvudet under sköna väderförhållanden med en molnfri himmel. Det bestämdes att bulten förmodligen härstammar i en åskväder som var cirka 16 km bort och dold av berg. Slår blixt alltid mot det högsta föremålet? Säg aldrig alltid! Blixt slår vanligtvis det högsta objektet. Det är vettigt att det högsta objektet sannolikt kommer att producera uppåtgående streamers för att ansluta till den nedåtgående blixtledaren.Vilken typ av el är blixt? Blixt är en elektrostatisk urladdning åtföljd av utsläpp av synligt ljus och andra former av elektromagnetisk strålning. Hur många volt och watt är i blixt? Blixt kan ha 100 miljoner till 1 miljard volt och innehåller miljarder watt. Varför anses positiva blixtar vara farligare än de vanligaste negativt laddade bultarna? Du vill inte stöta på någon av dem, men positiv blixt kan betraktas som farligare eftersom dess maximala elektriska ström ofta är starkare, blixtens varaktighet (fortsätter) är vanligtvis längre och dess toppladdning kan vara mycket större än en negativ strejk. Strömmen med längre varaktighet antas också göra det mer sannolikt att antända bränder. Slår blixt från himlen och ner eller från grunden? Svaret är båda. Moln-till-mark-blixt kommer från himlen och ner, men den del du ser kommer från grunden. En typisk moln-till-mark-blixt sänker en stig av negativ el (som vi inte kan se) mot marken i en serie av sprutar. Föremål på marken har i allmänhet en positiv laddning under en typisk åskväder. (Laddningen som byggs upp i ett litet område på jordytan och föremålen på den bestäms av nettoladdningen ovanför den eftersom jordytan är relativt ledande och kan flytta laddningen som svar på åskväder.) Eftersom motsatser lockar till sig en uppåt streamer skickas ut från objektet som ska träffas. När dessa två vägar möts glider ett returslag upp mot himlen. Det är returslag som producerar den synliga blixt, men allt händer så snabbt – på några tusendels sekund – så det mänskliga ögat ser inte den faktiska bildningen av stroke. Naturlig blixt kan också utlösa uppåtgående urladdningar från höga torn, som sändningsantenner. För mer information om moln till mark (och andra typer av blixtar) besök sidan Severe Weather 101: Lightning Typer. Hur varmt kan blixtar göra luften? Energi från blixtar värmer den omgivande luften var som helst från 18 000 grader Fahrenheit till upp till 60 000 grader Fahrenheit. Vad orsakar att blixt färgas snarare än vanligt vitt eller blått? Blixt kan tyckas ha många olika färger beroende på vad ljuset färdas för att komma till dina ögon. I snöstormar, där det är något sällsynt beskrivs ofta rosa och grönt som blixtfärger. Dis, damm, fukt, regndroppar och andra partiklar i atmosfären påverkar färgen genom att absorbera eller bryta en del av det vita blixtljus. Hur drar jorden nytta av blixtar? Jorden drar nytta av åska på flera sätt. För det första är åskväder och blixtar en del av jordens globala elektriska krets. Åskväder och elektrifierade moln är som batterier som gör att jorden har negativ laddning och atmosfären har positiv laddning .. Detta bibehåller det fina väderens elektriska fält, vilket är cirka 100 V / m nära ytan. Det finns alltid en stadig ström av negativt laddade joner som strömmar uppåt från hela jordytan (och positiva joner nedåt från atmosfären). Åskväder hjälper till att överföra de negativa laddningarna tillbaka till jorden (blixt är vanligtvis negativt laddat). Utan åskväder och blixtnedslag skulle den elektriska balansen mellan jord och atmosfär försvinna på 5 minuter. Lightning gör också ozonproducerande kemikalier. Vad händer med marken när blixtnedslag träffar den? Vad som brukar hända när blixtnedslag slår ner på marken är att det smälter smuts och lerar in i kiseldioxid. Resultatet är ofta en glasig sten (kallad fulgurit) i form av ett krökt rör. Fulgurite har hittats över hela världen, men är relativt sällsynt. Färgen beror på mineralerna i sanden som slogs. Formen i marken är formen på den väg som blixtströmmen följde i marken. Det finns ofta skador på gräs längs den här vägen.
Åska som åker ner i en trädstam förvandlar vatten till ånga. Om den kommer under barken in i träets yta, kan den snabbt expanderande ångan spränga bitar av bark och grenar från trädet, och träet längs vägen dödas ofta. Laddningen som bärs av blixtarna försvinner sedan längs jordens yta. Om du är nära något som drabbats av blixtar som ett träd eller ett staket, kan denna process vara mycket farlig eftersom all denna ström inte försvinner omedelbart. Blixten kan träffa ett träd och sedan förgrena sig och träffa något annat, eller efter att strömmen färdats genom trädstammen kan den också färdas genom det omedelbart omgivande området och in i något eller någon i närheten. Denna process är dock ganska snabb, så marken eller vad som helst som slogs förblir inte elektriskt farligt efteråt.
Blixtströmmen kan färdas ännu längre genom vatten, metallstaket, kraftledningar eller VVS. Blixtström kan komma in i en byggnad och överföras genom ledningar eller rörsystem och skada allt i dess väg.På samma sätt i stadsområden kan det träffa en stolpe eller ett träd och strömmen färdas sedan till flera närliggande hus och andra strukturer och komma in i dem via ledningar eller rörsystem. Kan blixtnedslag slå samma plats två gånger? Blixt träffar samma plats (eller nästan samma plats) mer än en gång, i motsats till folkvisdom. Det kan helt enkelt vara en statistisk lust (dvs med all blixt som sker så småningom kommer åska att slå någonstans nära en tidigare blixtnedslag inom en kort tidsperiod). Det kan också vara så att något med sajten gör det något mer troligt att det slås. Normalt, när blixtnedslag träffar något på marken, skickar objektet som träffas en svag kanal uppåt som ansluter sig till den nedåtgående blixten och skapar en anslutning till marken. Högre objekt är mer benägna än kortare objekt för att producera den uppåtgående kanalen. Men det är också möjligt att något som lokalt påverkar markens förmåga att leda elektricitet (såsom markens salt- eller fuktinnehåll vid den tiden, närvaron eller frånvaron av sten, stående vatten, rör eller andra metallföremål i mark), terrängformen, formen på löv eller kvistar eller något annat kan göra en viss plats mer sannolikt än att en annan plats i närheten slås. När och var slår blixt oftast? Blixt kommer från ett överordnat cumulonimbus-moln. Dessa åskväder bildas varhelst det finns tillräckligt med luftrörelse uppåt, konvektiv instabilitet och fukt för att producera ett djupt moln som når upp till nivåer kallare än frysning.
Dessa villkor uppfylls oftast under de varma årstiderna (vår, sommar, tidig höst). I allmänhet har det amerikanska fastlandet en minskande mängd blixtar mot nordväst. Under hela året är den högsta frekvensen av blixtnedslag i Florida mellan Tampa och Orlando. Detta beror på närvaron, under många dagar under året, av ett stort fuktinnehåll i atmosfären vid låga nivåer (under 5000 fot), samt höga yttemperaturer som ger starka havsbris längs Floridas kuster. De västra bergen i USA producerar också starka rörelser uppåt och bidrar till frekventa moln-till-mark-blixtar. Det finns också höga frekvenser längs Mexikanska golfens kust, Atlantkusten i sydöstra USA och inåt landet från bukten. Regioner längs Stillahavets västkust har minst blixt till moln. Hur elektriciseras stormar? Moln elektrifieras när starka uppströmningar (drivs av konvektiv instabilitet och fukt) ger en blandning av större ispartiklar (graupel), små iskristaller och superkylda flytande vattendroppar och iskristaller vid temperaturer under frysning (0 ° C). I denna miljö orsakar återstötande kollisioner mellan graupel-iskristallerna att laddning överförs mellan partiklarna. Detta kallas den icke-induktiva processen eftersom den inte kräver ett befintligt elektriskt fält för att polarisera partiklarna. De exakta fysiska mekanismerna förstås inte helt, men det innebär en överföring av massa från en partikel till en annan, och laddningstecknet är beroende av temperaturen och partiklarnas tillväxthastighet. Graupel och kristaller får motsatta tecken på laddning, och sedan bildar de separata laddningsregioner när graupel faller snabbare i uppdraget.
En sekundär process kan uppstå när elektriska fält ökar och får droppar att polariseras (joner i droppar som drivs av det elektriska fältet för att motsätta droppens sidor). Om en del av droppen fryser på en ispartikel och resten går sönder, kan en viss nettoladdning av joner från droppen fångas upp av isen. Detta är känt som en induktiv process eftersom det kräver att ett märkbart elektriskt fält inträffar. Händer blixtar under vintern? Blixtar förekommer mindre ofta på vintern eftersom det inte finns så mycket instabilitet och fukt i atmosfären som på sommaren. Dessa två ingredienser arbetar tillsammans för att skapa konvektiva stormar som kan producera blixtar. Utan instabilitet och fukt är starka åskväder osannolikt.
Under vintern är markytan svalare eftersom det inte är så mycket värme från solen för att värma upp den. Utan varma yttemperaturer skulle luften nära ytan inte stiga i atmosfären väldigt långt. Således skulle de typer av djupa (8-15 km djupa) åskväder som utvecklas på sommaren inte utvecklas.
Varm luft håller mer vattenånga. Och när vattenånga kondenserar till flytande vattendroppar släpps latent värme som bränner åska. Så, varm, fuktig luft nära ytan (och de rätta förhållandena högt för att ge dig mycket instabilitet) kan resultera i djup konvektion, vilket kan leda till blixtnedslag. Vad är thundersnow? Även om åskväder är mindre vanliga på vintern, kan ibland blixtar i snöstormar.Kallas thundersnow, relativt stark instabilitet och riklig fukt kan hittas ovanför ytan, såsom ovanför en varm front, snarare än vid ytan där den kan vara under frysning. Thundersnow observeras ibland nedströms Great Salt Lake och Great Lakes under sjöstormiga snöstormar också. Hur många blinkningar per år finns det? Under de sammanhängande 48 staterna har i genomsnitt 20 000 000 moln-till-mark-blixtar upptäckts varje år sedan blixtdetekteringsnätverket (NLDN) täckte hela det kontinentala USA 1989. Dessutom har ungefär hälften av alla blixtar mer än en mark strejkpunkt, så minst 30 miljoner poäng på marken träffas i genomsnitt varje år i USA. Förutom moln-till-mark-blixtar finns det ungefär 5 till 10 gånger så många molnblixtar som det finns markblixtar. Hur kan jag vara säker från blixtnedslag? NOAA: s nationella vädertjänst är en utmärkt källa för information om inomhus- och utomhusblixtsäkerhet och blixtrisker. Vilka är oddsen för blixtnedslag? Enligt NWS är chansen att en individ i USA träffas under en given året är ett av 1,2 miljoner. Oddsen för att träffas under din livstid (beräknas vara 80 år) är 1 av 15 300. Du kan läsa mer om var dessa siffror kommer från National Weather Service-webbplatsen. Mycket beror på din exponering Du kan dock minska risken för blixtnedslag genom att gå till ett bra skydd som en sluten byggnad (se länk ovan) om det finns ett åskväder nära dig! De farligaste tiderna för en storm kan vara början och slutet av blixtproduktion. Om den första blixten är en CG kommer den utan någon varning från föregående åska. Den sista blinkningen av en storm kan komma många minuter efter den sista blixten, så det är viktigt att vänta tillräckligt länge på förutsättningar för att vara säkra igen. Var kan jag få information om blixtnedslag i mitt område? Det finns flera företag som samlar in och arkiverar dessa uppgifter, inklusive Vaisala och Earth Networks som driver nätverk i USA. Vi köper faktiskt blixtdata själva (vi har inte medel för att underhålla vårt eget nätverk) och har strikta regler för hur vi kan använda den.