Şimşek

Bilgibank, Hoşgeldiniz
(Yıldırım sayfasından yönlendirildi)
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Doğa serisinin bir parçası
Hava Durumu
Takvim mevsimleri
Tropikal mevsimler
Fırtınalar
Yağış
Konular

Yıldırım veya Şimşek, tipik olarak fırtına sırasında meydana gelen ani bir elektrostatik boşalmadır. Bu boşalma, bir bulutun elektrik yüklü bölgeleri (bulut içi yıldırım veya IC olarak adlandırılır) arasında, iki bulut (CC yıldırım) arasında veya bir bulut ve yer arasında (CG yıldırım) meydana gelir.

Atmosferdeki yüklü bölgeler, flaş olarak adlandırılan bu boşalma ile kendilerini geçici olarak eşitlemektedir. Şimşek çakması, zeminde bir nesne içeriyorsa, aynı zamanda bir darbe yapabilir. Yıldırım, elektron akışı tarafından oluşturulan çok sıcak plazmadan kara cisim ışınımı şeklinde ışık ve gök gürültüsü şeklinde ses oluşturur. Ses, çarpma veya flaştan gelen ışığa kadar taşıyamayacağı kadar büyük bir mesafede meydana geldiğinde yıldırım görülebilir ve duyulmaz.

Elektriklenme

Fırtınadaki ana şarj alanı, fırtınanın ortasında, havanın hızlı bir şekilde yukarı doğru hareket ettiği (yukarı çekiş) ve sıcaklığın −15 to −25 °C (5 to −13 °F) arasında değiştiği yerde meydana gelir.

Şarj işleminin ayrıntıları hala bilim adamları tarafından araştırılmaktadır, ancak fırtına elektrifikasyonunun bazı temel kavramları hakkında genel bir anlaşma vardır. Gök gürültüsü fırtınada ana şarj alanı, fırtınanın ortasında hızlı bir şekilde yukarı doğru hareket ettiği (sıcaklık artışı) ve sıcaklıkların −15 ila −25°C (5 ila −13°F) arasında değiştiği yerde meydana gelir, sağdaki şekle bakın. Bu noktada, sıcaklık ve hızlı yukarı doğru hava hareketi kombinasyonu, süper soğutulmuş bulut damlacıkları (donma noktasının altındaki küçük su damlaları), küçük buz kristalleri ve graupel (yumuşak dolu) karışımını üretir. Üst seviye, süper soğutulmuş bulut damlacıklarını ve çok küçük buz kristallerini yukarı doğru taşır. Aynı zamanda, çok daha büyük ve daha yoğun olan yumuşak dolu, yükselen havada düşme ya da askıya alınma eğilimindedir.

Yükselen buz kristalleri yumuşak dolu ile çarpıştığında, buz kristalleri pozitif olarak yüklenir ve yumuşak dolu negatif olarak yüklenir.

Yağışın hareketindeki farklılıklar çarpışmaların meydana gelmesine neden olur. Yükselen buz kristalleri yumuşak dolu ile çarpıştığında, buz kristalleri pozitif olarak yüklenir ve yumuşak dolu negatif olarak yüklenir. Soldaki şekle bakınız. Üst kısım, pozitif yüklü buz kristallerini fırtına bulutunun tepesine doğru yukarı taşır. Daha büyük ve daha yoğun yumuşak dolu ya fırtına bulutunun ortasında asılı ya da fırtınanın alt kısmına doğru düşer.

Sonuç olarak, fırtına bulutunun üst kısmı pozitif olarak yüklenirken, fırtına bulutunun orta-alt kısmı negatif olarak yüklenir.

Fırtına bulutunun üst kısmı pozitif olarak yüklenirken, fırtına bulutunun orta ila alt kısmı negatif olarak şarj edilir.

Fırtına içindeki yukarı doğru hareketler ve atmosferdeki daha yüksek seviyelerdeki rüzgarlar, fırtına bulutunun üst kısmındaki küçük buz kristallerinin (ve pozitif yükün) fırtına bulutu tabanından yatay olarak bir miktar yayılmasına neden olma eğilimindedir. Fırtına bulutunun bu kısmına örs denir. Fırtına bulutu için ana şarj işlemi bu olsa da, bu şarjların bir kısmı fırtına içindeki hava hareketleriyle (üst hava ve alt hava) yeniden dağıtılabilir. Ayrıca, yağış ve sıcak sıcaklıklarından dolayı fırtına bulutunun dibinde küçük ama önemli bir pozitif yük oluşumu var.

Genel Değerlendirmeler

Dünyada, yıldırım frekansı saniyede yaklaşık 44 (±5) kezdir veya yılda yaklaşık 1,4 milyar yanıp söner ve ortalama süre, 60 ila 70 mikrosaniyelik çok sayıda kısa yanıp sönmeden (strok) meydana gelen 0,2 saniyedir.

Birçok faktör dünyanın belirli bir bölgesinde tipik bir yıldırım parlamasının frekansını, dağılımını, gücünü ve fiziksel özelliklerini etkiler. Bu faktörler arasında yer yüksekliği, enlem, hakim rüzgar akımları, bağıl nem, ılık ve soğuk su kütlelerine yakınlık vb. Belirli bir dereceye kadar, IC (bulut içi veya bulut içi), CC (buluttan buluta) ve CG (buluttan toprağa) şimşek arasındaki oran da mevsimine göre orta enlemlerde değişebilir. İnsanoğlu karasal olduğundan ve varlıklarının çoğu, yıldırımın onlara zarar verebileceği veya tahrip edebileceği Dünya'da olduğundan, CG ve CC, IC ve CC'nin daha yaygın yıldırım türleri olmasına rağmen, üç türün en çok çalışılan ve en iyi anlaşılanıdır. Yıldırım'ın göreceli olarak tahmin edilemezliği, yüzlerce yıllık bilimsel araştırmalardan sonra bile, bunun neden veya niçin gerçekleştiğinin tam bir açıklamasını sınırlar.

Tipik bir bulut-yere şimşek çakması, bulut içinden yerden zemine kadar, 5 km (3,1 mil) uzunluğunda havadan elektriksel olarak iletken bir plazma kanalı oluşumu ile sonuçlanır. Gerçek deşarj çok karmaşık bir sürecin son aşamasıdır. Zirvesinde, tipik bir fırtına, dakikada Dünya'ya üç veya daha fazla etki yapar. Yıldırım, öncelikle ılık hava soğuk hava kütleleriyle karıştırıldığında meydana gelir, bu da atmosferin polarize edilmesi için gerekli atmosferik rahatsızlıklara neden olur. Bununla birlikte, toz fırtınaları, orman yangınları, kasırgalar, volkanik püskürmeler ve hatta yıldırımın gök gürültüsü olarak bilinen kışın soğuklarında da oluşabilir. Kasırgalar tipik olarak, merkezden 160 km (99 mil) uzaktaki yağış saçağında bir miktar şimşek çakar.

Şimşek bilimine fulminoloji, şimşek korkusu astrofobi denir.


Sıklık

Yıldırım çarpma sıklığını gösteren Dünya Haritası, yılda km2 başına yanıp sönme (eşit alan projeksiyonu), Optik Geçici Dedektörden 1995-2003 ve Yıldırım Görüntüleme Sensöründen 1998-2003 verilerinden elde edilmiştir.

Yıldırım, haritada gösterildiği gibi gezegenin etrafında eşit olarak dağılmaz.

Yıldırımın yaklaşık %70'i atmosferik konveksiyonun en büyük olduğu tropik bölgelerde karada meydana gelir. Bu, hem daha ılık hem de daha soğuk hava kütlelerinin karışımından ve ayrıca nem konsantrasyonlarındaki farklılıklardan meydana gelir ve genellikle aralarındaki sınırlarda meydana gelir. Sıcak okyanusun akışı, Körfez Çayı gibi daha kuru kara kütlelerini geçmekte, Güneydoğu Amerika Birleşik Devletleri'nde artan yıldırım sıklığını kısmen açıklamaktadır. Küçük veya eksik kara kütlelerinin dünya okyanuslarının geniş uzantıları üzerindeki etkisi, atmosferdeki bu değişkenler arasındaki farkları sınırladığı için, yıldırım, özellikle büyük arazi formlarından çok daha az görülmektedir. Kuzey ve Güney Kutupları, fırtına kapsamı bakımından sınırlıdır ve bu nedenle en az yıldırım alanlarına neden olur.

Genel olarak, bulut-yere (CG) şimşek çakması, dünya genelindeki toplam şimşek çakmalarının yalnızca %25'ini oluşturur. Bir fırtınanın tabanı genellikle negatif olarak yüklendiğinden, çoğu CG şimşekinin kaynaklandığı yer burasıdır. Bu bölge tipik olarak bulut içinde donmanın meydana geldiği yüksekliktedir. Buz ve su arasındaki çarpışmalarla birlikte donma, başlangıçtaki şarj geliştirme ve ayırma işleminin kritik bir parçası gibi görünmektedir. Rüzgarla çalışan çarpışmalar sırasında, buz kristalleri pozitif yük oluşturma eğiliminde olurken, daha ağır, sulu buz ve su karışımı (yumuşak dolu olarak adlandırılır) negatif yük oluşturur. Fırtına bulutu içindeki üst yüzeyler, daha hafif buz kristallerini ağır yumuşak doluyu ayırır ve bulutun en üst bölgesinin pozitif bir alan yükü birikmesine neden olurken, düşük seviye negatif bir alan yükü biriktirir.

Bulut içindeki yoğun yük havanın yalıtım özelliklerini aşması gerektiğinden ve bu durum bulut ile yer arasındaki mesafeye orantılı olarak artarsa, CG çarpması (buluttan buluta (CC) veya bulutta (IC) oranı (boşalır) bulut yere yaklaştığında daha büyük hale gelir. Donma seviyesinin atmosferde genellikle daha yüksek olduğu tropik bölgelerde, şimşek çakmalarının sadece %10'u CG'dir. Donma yüksekliğinin daha düşük olduğu Norveç enleminde (yaklaşık 60° Kuzey enleminde), yıldırımın %50'si CG'dir.

Yıldırım genellikle, yerden 1-2 mil (0,6–1,25 mil) yüksekte olan ve yüksekliği 15 km'ye (9,3 mil) kadar çıkan üslere sahip olan cumulonimbus bulutları tarafından üretilir.

Yıldırım noktaları:Dünyada şimşeklerin en sık meydana geldiği yer, rakımın 975 m (3,200 ft) olduğu doğu Demokratik Kongo Cumhuriyeti dağlarındaki küçük Kifuka köyü yakınlarındadır. Ortalama olarak, bu bölge yılda 1 kilometrekareye (0.39 sq mi) 158 yıldırım çarpıyor. Venezuela'da Maracaibo Gölü yıldırım faaliyeti ile yılda ortalama 297 gündür. Diğer yıldırım noktaları, Venezuela, Singapur'daki Catatumbo ve Merkezi Florida'daki Yıldırım alanı içerir.

Gerekli koşullar

Bir elektrostatik boşalmanın gerçekleşmesi için, iki önkoşul gereklidir: ilk olarak, iki alan bölgesi arasında yeterince yüksek bir elektrik potansiyeli bulunmalı ve ikinci olarak, yüksek dirençli bir ortam karşı yüklerin serbest, engelsiz eşitlenmesini engellemelidir.

Bir fırtına sırasında, bulutun belirli bölgelerinde yük ayrımı ve toplanması olduğu anlaşılıyor; ancak bunun gerçekleştiği kesin süreçler tam olarak anlaşılmamıştır.

Atmosfer, zıt kutuplu yüklü bölgeler arasında serbest eşitlemeyi önleyen elektriksel yalıtım veya bariyer sağlar. Bu, "flaş" olarak adlandırılan karmaşık bir işlem olan "yıldırım" ile aşılır.

Elektrik alan üretimi

Gök gürültüsü bir Dünya bulutunun üzerinde hareket ederken, Dünya'nın bulutun altındaki yüzeyine eşit bir elektrik yükü, ancak zıt kutupsallık yüklenir. İndüklenmiş pozitif yüzey yükü, sabit bir noktaya göre ölçüldüğünde, fırtına merkezi yaklaşırken artan ve fırtına bulutu ilerledikçe düşecek şekilde küçük olacaktır. İndüklenen yüzey yükünün referans değeri kabaca bir çan eğrisi olarak gösterilebilir.

Muhalif yüklü bölgeler, aralarındaki havanın içinde bir elektrik alanı yaratır. Bu elektrik alanı, gök gürültüsünün tabanındaki yüzey yükünün gücüne bağlı olarak değişir - biriken yük ne kadar büyükse, elektrik alanı o kadar yüksek olur.

Parlama ve çarpma

En iyi incelenen ve anlaşılan bir yıldırım şekli, karadan buluttur (CG). Daha yaygın olmasına rağmen, intracloud (IC) ve buluttan buluta (CC) flaşların bulutların içinde izlenmesi gereken "fiziksel" noktalar olmadığı için incelenmesi çok zordur. Ayrıca, çok düşük olasılık olması durumunda yıldırım aynı noktaya gelecektir ve sürekli olarak, CG araştırması yüksek alanlarda bile bilimsel araştırma zordur. Bu nedenle, flaş yayılımını bilmek, tüm yıldırım biçimleri arasında benzerdir, süreci tanımlamanın en iyi yolu, en çok çalışılan formun, bulut'tan toprağa incelenmesidir.

Yıldırım liderleri (dallanma)

Aşağı doğru bir lider, ilerledikçe dallanıp dünyaya doğru ilerliyor.

İyi anlaşılmayan bir işlemde, bir "lider" olarak adlandırılan iki yönlü bir iyonize hava kanalı, gök gürültüsündeki zıt yüklü bölgeler arasında başlatılır. Liderler, öncü ucun karşısındaki yükü olan bölgelere yayılan veya başka şekilde çekilen elektriksel olarak iletken iyonize gaz kanallarıdır. İki yönlü liderin negatif ucu, bulut içinde kuyu olarak da adlandırılan pozitif bir yük bölgesini doldururken, pozitif uç negatif bir yükü doldurur. Liderler sıklıkla ağaçlara benzer bir düzende dallar oluşturarak ayrılırlar. Ek olarak, olumsuz ve bazı olumlu liderler “adım” olarak adlandırılan bir süreçte süreksiz bir şekilde seyahat etmektedir. Liderlerin ortaya çıkan sarsıntılı hareketi, şimşek çakmalarının yavaş çekim videolarında kolayca gözlenebilir.

Liderin bir ucunun diğer ucunu hala aktif halde tutarken, zıt şarj ile doldurması mümkündür. Bu olduğunda, şarjı dolduran lider uç, gök gürültüsünün dışına doğru yayılabilir ve bir bulut-hava parlaması ya da bir bulut-toprağa çarpma ile sonuçlanabilir. Tipik bir bulut-yer flaşında, bir gök gürültüsündeki ana negatif ve düşük pozitif şarj bölgeleri arasında iki yönlü bir lider başlar. Zayıf pozitif şarj bölgesi negatif lider tarafından hızlı bir şekilde doldurulur, bu daha sonra endüktif olarak yüklü toprağa doğru ilerler.

Olumlu ve olumsuz olarak yüklenen liderler zıt yönlerde ilerler, bulut içinde yukarı doğru ve dünyaya doğru olumsuz yönde ilerler. Her iki iyonik kanal da kendi yönlerinde bir dizi ardışık hamle halinde ilerler. Her lider "uçar"ı bir araya getirir, bir ya da daha fazla yeni lideri vurur, yüklü iyonları konsantre etmek için bir kez daha toplanır, sonra başka bir lideri vurur. Negatif lider, aşağı indikçe çoğalmaya ve ayrılmaya devam eder, bu da çoğunlukla Dünya'nın yüzeyine yaklaşırken hızlanır.

"Havuzlar" arasındaki iyonik kanal uzunluklarının yaklaşık %90'ı, yaklaşık olarak 45m'dir (148 ft). İyonik kanalın oluşturulması, birkaç düzine mikrosaniye içinde meydana gelen deşarj ile karşılaştırıldığında nispeten uzun bir süre (yüzlerce milisaniye) alır. Onlarca ya da yüzlerce amperde ölçülen kanalı oluşturmak için gereken elektrik akımı, akıntı sırasında takip eden akımlar tarafından cüce kalır.

Yıldırım liderlerinin başlanğıcı iyi anlaşılmamıştır. Gök gürültüsü içindeki elektrik alanı kuvveti, bu süreci kendi kendine başlatacak kadar tipik değildir. Birçok hipotez öne sürülmüştür. Bir teori, göreceli elektron akışlarının kozmik ışınlar tarafından yaratıldığını ve daha sonra kaçak parçalanma adı verilen bir işlemle daha yüksek hızlara hızlandırıldığını öne sürmektedir. Bu relativistik elektronlar nötr hava moleküllerini çarpıştırıp iyonize ettikçe, lider oluşumunu başlatırlar. Başka bir teori, uzun su damlacıklarının veya buz kristallerinin yakınında oluşan yerel olarak geliştirilmiş elektrik alanlarını çağırır. Sızıntı teorisi, özellikle yanlı sızma durumunda, yıldırım çarpmalarına benzer bir bağlı yapı evrimi üreten rastgele bağlantı olaylarını açıklar.

Yukarıya doğru flamalar

Kademeli bir lider yere yaklaştığında, zeminde zıt yüklerin varlığı elektrik alanının gücünü arttırır. Elektrik alanı, tepeleri ağaçlar ve yüksek binalar gibi gökgürültüsünün tabanına en yakın olan topraklanmış nesneler üzerinde en güçlü konumdadır. Elektrik alanı yeterince güçlüyse, pozitif veya yukarı doğru bir flama adı verilen pozitif yüklü bir iyonik kanal bu noktalardan oluşabilir. Bu ilk kez Heinz Kasemir tarafından teorik edildi.

Negatif yüklü liderlerin yaklaştığı, yerel elektrik alan gücünü arttıran, zaten korona deşarjı yaşayan topraklanmış nesneler bir eşiği aşar ve yukarı doğru akım akışları oluşturur.

Bağlantı

Aşağı doğru bir lider uygun bir yukarı lidere bağlandığında, bağlantılı olarak adlandırılan bir işlem, düşük dirençli bir yol oluşur ve boşalma meydana gelebilir. Bağlanmayan flamaların açıkça görülebildiği fotoğraflar çekildi. Bağlanmayan aşağı doğru inen liderler, göründüğü halde, hiçbiri dünyaya bağlı olmayan dallanmış yıldırımlarda da görülmemiştir. Yüksek hızlı videolar, bağlantılı işleminin devam ettiğini gösterebilir.

Deşarj

Geri dönüş vuruşu

İletken bir kanal, buluttaki negatif yük fazlalığı ile altındaki pozitif yüzey yükü aşırı arasındaki hava boşluğunu kapattığında, yıldırım kanalı boyunca dirençte büyük bir düşüş olur. Elektronlar, bağlantı noktasından başlayarak, lider ağın tamamında ışık hızının bir kısmıyla genişleyen bir bölge ile sonuçlanarak hızlı bir şekilde hızlanır. Bu, 'geri dönüş vuruşudur' ve yıldırım boşalmasının en aydınlık ve göze çarpan kısmıdır.

Plazma kanalı boyunca buluttan toprağa akan büyük bir elektrik akımı, elektronlar çarpma noktasından çevredeki alana akarken pozitif toprak yükünü nötr hale getirir. Bu büyük akım dalgalanması, toprak yüzeyi boyunca büyük radyal voltaj farkları yaratır. Adım potansiyeli olarak adlandırılanlar, çarpma kendisinden daha fazla yaralanma ve ölümden sorumludur. Elektrik mevcut olan her yolu alır. Dönüş darbesi akımının bir kısmı, tercihen, yıldırımın çarptığı noktaya yakın duran, şanssız bir insan veya hayvanın elektriğini keserek, tercihen bir bacağından diğerine akacaktır.

Geri dönüş vuruşunun elektrik akımı, genellikle "negatif CG" şimşek olarak adlandırılan tipik bir negatif CG flaşı için ortalama 30 kiloamperdir. Bazı durumlarda, buluttan yere (GC) şimşek çakması, fırtınanın altındaki zemindeki pozitif yüklü bölgeden kaynaklanabilir. Bu deşarjlar normalde iletişim antenleri gibi çok yüksek yapıların tepelerinden kaynaklanır. Geri dönüş akımının gittiği hız 100.000 km/s olarak bulundu.

Geri dönüş esnasında meydana gelen yüksek elektrik akımı akışı (meydana gelme hızı (mikrosaniye cinsinden ölçülür) ile hızlı bir şekilde tamamlanan lider kanalı aşırı ısıtır ve elektriksel olarak iletken bir plazma kanalı oluşturur. Dönüş hareketi sırasında plazmanın çekirdek sıcaklığı 50.000 K'yi aşabilir ve mavi-beyaz renkte ışıltılı bir ışıltı verir. Elektrik akımı durduktan sonra, kanal onlarca ya da yüzlerce milisaniyeden fazla soğur ve dağılır, genellikle parçalanmış parlayan gaz lekeleri olarak kaybolur. Geri dönüş sırasındaki neredeyse anlık ısıtma havanın patlayıcı olarak genişlemesine neden olarak gök gürültüsü olarak duyulan güçlü bir şok dalgası oluşturur.

Tekrar eden vuruşlar

Yüksek hızlı videolar (kare kare incelendi), negatif CG yıldırım çakmalarının çoğunun 3 veya 4 bireysel vuruştan oluştuğunu, ancak 30'a kadar cıkabilir.

Her tekrar vuruşlar, buluttaki diğer yüklü bölgeler müteakip vuruşlarda boşaltıldığından, tipik olarak 40 ila 50 milisaniye arasında nispeten büyük bir zaman dilimine ayrılmaktadır. Tekrar vuruşlar genellikle gözle görülür bir "flaş ışığı" etkisine neden olur.

Birden fazla dönüş vuruşunun neden aynı yıldırım kanalını kullandığını anlamak için, pozitif liderlerin davranışını anlamak gerekir, ki bu tipik bir yer flaşı, negatif liderin yerle olan bağlantısını etkili bir şekilde takip eder. Olumlu liderler, negatif liderlerden daha hızlı bozulur. İyi anlaşılmayan nedenlerden dolayı, iki yönlü liderler, olumsuz sonun lider ağını yeniden iyonlaştırmaya çalıştığı, çürümüş pozitif liderlerin ipuçlarını başlatmaya meyillidir. Geri tepme liderleri olarak da adlandırılan bu liderler, genellikle oluşumlarından kısa süre sonra bozulmaktadır. Ana lider ağının iletken bir kısmı ile temas kurmayı başardıklarında, dönüş vuruşuna benzer bir işlem meydana gelir ve bir dart lideri, tümüyle veya orijinal liderin uzunluğunun bir kısmını dolaşır. Zeminle bağlantı kuran dart liderleri, sonraki dönüş vuruşlarının çoğuna neden olan şeydir.

Ardışık her vuruştan önce, daha hızlı yükselme süresi olan ancak ilk dönüş vuruşundan daha düşük genliğe sahip olan orta dart lideri vuruşları yapılır. Her takip eden inme genellikle öncekinin aldığı boşaltma kanalını yeniden kullanır, ancak rüzgar sıcak kanalı yerinden ettiği için kanal önceki konumundan dallanabilir.

Flaş sırasında geçici akımlar

Tipik bir negatif CG yıldırım deşarjı içindeki elektrik akımı 1-10 mikrosaniyede çok hızlı bir şekilde yükselir, daha sonra 50–200 mikrosaniyenin üzerinde daha yavaş azalır. Bir şimşek çakması içindeki akımın geçici doğası, yer temelli yapıların etkin bir şekilde korunmasında ele alınması gereken bazı olaylarla sonuçlanır. Hızla değişen akımlar, bir iletken yüzeyinde, deri etkisi olarak adlandırılan, iletken boyunca su gibi tüm akışkanın içinden geçen bir akımın içinden geçen doğrudan akımların aksine hareket etme eğilimindedir. Bu nedenle, tesislerin korunmasında kullanılan iletkenler çok telli olma eğilimindedir, küçük teller bir arada dokunmuştur. Bu, toplam toplam yüzey alanını, bireysel toplam yarıçap alanı için ters teker yarıçapı ile ters orantılı olarak arttırır.

Türleri

Bir flaş kanalının "uçlarında" ile tanımlanan üç ana yıldırım tipi vardır.

    1. Tek bir gök gürültüsü biriminde oluşan Bulut içi (IC)
    2. İki farklı "işlevsel" thundercloud ünitesi arasında başlayan ve biten buluttan buluta (CC) veya intercloud
    3. Öncelikle gökgürültüsünden kaynaklanan ve bir Dünya yüzeyinde sona eren, ancak aynı zamanda ters yönde de meydana gelen, bulut için zemin olan buluttan toprağa (CG) akan şimşekler

Her türün, "pozitif" ve "negatif" CG flaşları gibi, her biri için ölçülebilen farklı fiziksel özelliklere sahip varyasyonları vardır. Belirli bir yıldırım olayını tanımlamak için kullanılan farklı ortak adlar aynı veya farklı olaylara atfedilebilir.

Buluttan Yere (CG)

Buluttan toprağa (CG) yıldırım, gök gürültüsü ile yer arasındaki gök gürültüsüdür. Yerden yukarı doğru hareket eden bir flama tarafından karşılanan buluttan aşağı inen kademeli bir lider tarafından başlatılır.

Olumlu ve olumsuz yıldırım

Buluttan toprağa (CG) yıldırım, buluttan toprağa olan konvansiyonel elektrik akımının yönü ile tanımlandığı şekilde pozitif veya negatiftir. Çoğu CG yıldırımı negatiftir, yani negatif bir yükün toprağa aktarılması ve elektronların yıldırım kanalı boyunca aşağı doğru hareket etmesi anlamına gelir. Bunun tersi, elektronların yıldırım kanalı boyunca yukarı doğru hareket ettiği ve pozitif bir yükün toprağa aktarıldığı pozitif bir CG flaşında gerçekleşir. Olumlu yıldırım, olumsuz yıldırımdan daha az yaygındır ve ortalama olarak tüm yıldırım çarpmalarının %5'inden azını oluşturur.

Aşağı doğru pozitif yıldırım oluşumu ile sonuçlanan teorik altı farklı mekanizma vardır.

  • Fırtına bulutu'un üst pozitif şarj bölgesini değiştiren dikey zırh, aşağıdaki zemine maruz kalıyor.
  • Fırtınanın dağılma aşamasında düşük şarj bölgelerinin kaybı, birincil pozitif şarj bölgesini terk eder.
  • Etkin bir gök gürültüsündeki şarj bölgelerinin karmaşık bir düzenlemesi, etkin bir şekilde ana negatif şarj bölgesinin, bunun yerine ana pozitif şarj bölgesinin üstünde olduğu bir ters dipol veya ters tripol ile sonuçlanır.
  • Fırtına bulutu'nda alışılmadık derecede büyük düşük pozitif şarj bölgesi oluşur.
  • Menzilinden kaynaklanan genişletilmiş bir negatif liderin kesimi, pozitif örgünün dallanmasında yanıp sönen sıkça görüldüğü, pozitif ucun yere çarptığı yeni bir çift yönlü lider yaratır.
  • Bulut içi şimşek çakmasından aşağı doğru pozitif dalın başlatılması.

Popüler inanışın aksine, pozitif şimşek çakmaları mutlaka örs veya yukarıdaki pozitif yük bölgesinden kaynaklanmıyor ve fırtınanın dışında yağmursuz bir alana çarpıyor. Bu inanç, şimşek liderlerinin doğada tek kutuplu oldukları ve kendi sorumluluk alanlarından kaynaklandığı eski moda fikrine dayanmaktadır.

Olumlu yıldırım çarpmaları, negatif yıldırım çarpmalarından çok daha yoğun olma eğilimindedir. Ortalama bir negatif yıldırım cıvatası, 30.000 amper (30 kA) elektrik akımı taşır ve 15 coulomb elektrik yükü ve 500 megajoule enerji aktarır. Büyük negatif şimşek çarpmaları 120 kA ve 350 coulomb'a kadar taşıyabilir. Ortalama pozitif zemin flaşı, tipik bir negatif flaşın tepe akımını kabaca iki katına çıkarmıştır ve 400.000 ampere (400 kA) kadar tepe akımları ve birkaç yüz coulomb'un şarjı üretebilir. Ayrıca, yüksek tepe akımlarına sahip pozitif yer flaşları genellikle uzun süre devam eden akımlar tarafından takip edilir, negatif toprak flaşlarında görülmeyen bir korelasyon üretir.

Büyük güçlerinin yanı sıra uyarı eksikliği nedeniyle, olumlu yıldırım düşmeleri çok daha tehlikelidir. Yukarıda bahsedilen pozitif zemin flaşlarının hem yüksek tepe akımlarını hem de uzun süre devam eden akımı üretme eğilimi nedeniyle, bir yangının tutuşma olasılığını artıran çok daha yüksek seviyelere kadar ısıtma kapasitesine sahiptirlerdir.

Buluttan buluta (CC) ve bulut içi (IC)

Bulut bölgeleri arasında yere temas etmeden yıldırım deşarjı olabilir. İki ayrı bulut arasında meydana geldiğinde bulut-içi yıldırım olarak bilinir ve tek bir bulut içinde farklı elektrik potansiyeli olan alanlar arasında oluştuğunda bulut-içi yıldırım olarak bilinir. Bulut içi yıldırım en sık görülen türüdür.

Bulut içi yıldırım en çok üst örs kısmı ile belirli bir fırtınanın alt bölümleri arasında meydana gelir. Bu yıldırım bazen geceleri "yapraksı şimşek" olarak adlandırılan uzak mesafelerde görülebilir. Bu gibi durumlarda, gözlemci gök gürültüsü duymadan sadece bir ışık parlaması görebilir.

Buluttan-buluta veya bulut-bulut-toprak şimşek çakması için kullanılan bir diğer terim, tipik olarak örsün altında veya içinde yer alan ve genellikle fırtınanın üst bulut katmanlarından geçen, genellikle dramatik bir çok dal oluşturan, şarj alışkanlığı nedeniyle "Örs Paletli" vuruşlardır. Bunlar genellikle bir fırtına gözlemcinin üzerinden geçtiğinde veya bozulmaya başladığında görülür. En canlı davranışı, geniş arka örs makaslama özelliğine sahip iyi gelişmiş fırtınalarda ortaya çıkar.

Gözlemsel varyasyonlar

Kaynak

Kaynakça

Daha fazla okumalar

Dış bağlantılar

Şimşek ,de ilgili alıntılar.
Commons-logo Wikimedia Commons'ta Şimşek ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur.
şimşek ile ilğili vikisözlük'te konu başlıkları bulabilirsiniz.
"Bilgibank.tk" adresinden alınmıştır.