Perkūnija – kas tai? Iš kur kyla žaibai, skrodžiantys visą dangų, ir grėsmingi griaustiniai? Perkūnija yra natūralus reiškinys. Žaibai, vadinami elektros išlydžiais, gali susidaryti debesų viduje (cumulonimbus) arba tarp žemės paviršiaus ir debesų. Dažniausiai juos lydi perkūnija. Žaibai asocijuojasi su stipriomis liūtimis, stipriais vėjais ir dažnai su kruša.
Veikla
Perkūnija yra vienas pavojingiausių gamtos reiškinių. Žaibo nutrenkti žmonės retai išgyvena.
Tuo pačiu metu planetoje siaučia apie 1500 perkūnijų. Apskaičiuota, kad iškrovų intensyvumas yra šimtas žaibų per sekundę.
Perkūnijos pasiskirstymas Žemėje yra netolygus. Pavyzdžiui, virš žemynų jų yra 10 kartų daugiau nei virš vandenyno. Daugiausia (78 proc.) žaibo išlydžių telkiasi pusiaujo ir atogrąžų zonose. Perkūnija ypač dažna Centrinėje Afrikoje. Tačiau poliariniai regionai (Antarktida, Arktis) ir žaibo stulpaipraktiškai nematau. Perkūnijos intensyvumas, pasirodo, siejamas su dangaus kūnu. Vidurinėse platumose jo pikas būna po pietų (dienos) valandomis, vasarą. Bet minimumas buvo užregistruotas prieš saulėtekį. Geografinės savybės taip pat svarbios. Galingiausi perkūnijos centrai yra Kordiljerose ir Himalajuose (kalnų regionuose). Kasmetinis „audringų dienų“skaičius Rusijoje taip pat skiriasi. Pavyzdžiui, Murmanske jų yra tik keturi, Archangelske - penkiolika, Kaliningrade - aštuoniolika, Sankt Peterburge - 16, Maskvoje - 24, Brianske - 28, Voroneže - 26, Rostove - 31, Sočyje - 50, Samara. - 25, Kazanė ir Jekaterinburgas - 28, Ufa - 31, Novosibirskas - 20, Barnaulas - 32, Čita - 27, Irkutskas ir Jakutskas - 12, Blagoveščenskas - 28, Vladivostokas - 13, Chabarovskas - 25, Petrohalpa Južno-Slov. -Kamčiatskis – 1.
Perkūnijos raida
Kaip sekasi? Perkūnijos debesys susidaro tik esant tam tikroms sąlygoms. Kylančių drėgmės srautų buvimas yra privalomas, tuo tarpu turi būti struktūra, kurioje viena dalelių dalis būtų ledinės būsenos, kita – skystos būsenos. Konvekcija, dėl kurios kils perkūnija, įvyks keliais atvejais.
- Netolygus paviršiaus sluoksnių kaitinimas. Pavyzdžiui, virš vandens su dideliu temperatūros skirtumu. Virš didelių miestų perkūnijos intensyvumas bus šiek tiek stipresnis nei apylinkėse.
- Kai š altas oras išstumia šiltą orą. Priekinis susitarimas dažnai vystosi kartu su obstrukciniais ir nimbostratus debesimis (debesimis).
- Kai oras pakyla kalnų grandinėse. Net nedidelis pakilimas gali padidinti debesų susidarymą. Tai priverstinė konvekcija.
Bet koks audros debesis, nepaisant jo tipo, turi pereiti tris etapus: kaupimosi, brandos, nykimo.
Klasifikacija
Perkūnija kurį laiką buvo klasifikuojama tik stebėjimo vietoje. Jie buvo skirstomi, pavyzdžiui, į rašybos, vietinius, frontalinius. Dabar perkūnijos klasifikuojamos pagal charakteristikas, kurios priklauso nuo meteorologinės aplinkos, kurioje jos vystosi. Viršutinė srovė susidaro dėl atmosferos nestabilumo. Perkūnijos debesims susidaryti tai yra pagrindinė sąlyga. Tokių srautų charakteristikos yra labai svarbios. Priklausomai nuo jų galios ir dydžio, atitinkamai susidaro įvairių tipų perkūnijos debesys. Kaip jie skirstomi?
1. Cumulonimbus vienaląsčiai, (vietiniai arba intramasiniai). Veikia kruša arba perkūnija. Skersiniai matmenys nuo 5 iki 20 km, vertikalūs - nuo 8 iki 12 km. Toks debesis „gyvena“iki valandos. Po perkūnijos oras beveik nesikeičia.
2. Daugialąstelinis klasteris. Čia mastai įspūdingesni – iki 1000 km. Daugialąstelinis klasteris apima grupę perkūnijos ląstelių, kurios yra skirtingose formavimosi ir vystymosi stadijose ir kartu sudaro vieną visumą. Kaip jie išdėstyti? Subrendusios perkūnijos ląstelės išsidėsčiusios centre, pūvančios – pavėjui. Jų skersiniai matmenys gali siekti 40 km. Klasterio daugialąstės perkūnijos „duoda“vėjo gūsiai (smarkūs, bet nestipriai), liūtis, kruša. Viena subrendusi ląstelė gali egzistuoti iki pusvalandžio, tačiau pati grupė gali „gyventi“kelias valandas.
3. Škvalo linijos. Tai taip pat daugialąstės perkūnijos. Jie taip pat vadinami linijiniais. Jie gali būti tvirti arba su tarpais. Vėjo gūsiai čia ilgesni (pirmame fronte). Daugialąsčių linija priartėjus atrodo kaip tamsi debesų siena. Upelių skaičius (tiek prieš srovę, tiek pasroviui) čia gana didelis. Štai kodėl toks perkūnijų kompleksas priskiriamas daugialąsčiams, nors perkūnijos struktūra skiriasi. Žvalgo linija gali sukelti intensyvią liūtį ir didelę krušą, tačiau ją dažniau „riboja“stiprus žemyn nukreiptas srautas. Jis dažnai praeina prieš š altąjį frontą. Nuotraukose tokia sistema yra išlenkto lanko formos.
4. Supercell perkūnija. Tokios perkūnijos pasitaiko retai. Jie ypač pavojingi turtui ir žmonių gyvybei. Šios sistemos debesis yra panašus į vienaląstį debesį, nes abu skiriasi viena aukštupio zona. Tačiau jie turi skirtingus dydžius. Supercell debesis – didžiulis – arti 50 km spinduliu, aukštis – iki 15 km. Jo ribos gali būti stratosferoje. Forma primena vieną pusapvalį priekalą. Aukštyn kylančių upelių greitis kur kas didesnis (iki 60 m/s). Būdingas bruožas yra sukimosi buvimas. Būtent tai sukuria pavojingus, ekstremalius reiškinius (didelę krušą (daugiau nei 5 cm), destruktyvius viesulus). Pagrindinis veiksnys, lemiantis tokio debesies susidarymą, yra aplinkos sąlygos. Kalbame apie labai stiprią konvenciją, kai temperatūra +27 ir vėjas su kintamukryptis. Tokios sąlygos susidaro vėjo šlyties metu troposferoje. Susidarę aukštyn srautuose krituliai perkeliami į žemyn nukreiptą zoną, o tai užtikrina ilgą debesies gyvenimą. Krituliai pasiskirsto netolygiai. Lietus nukrenta netoli pakilimo, o kruša – arčiau šiaurės rytų. Perkūnijos užnugaryje gali pasislinkti. Tada pavojingiausia zona bus netoli pagrindinio srauto.
Taip pat yra sąvoka „sausa perkūnija“. Šis reiškinys gana retas, būdingas musonams. Esant tokiai perkūnijai, kritulių nėra (jie tiesiog nepasiekia, išgaruoja veikiant aukštai temperatūrai).
Judesio greitis
Atskiros perkūnijos metu jis yra apie 20 km/h, kartais greičiau. Jei aktyvūs š altieji frontai, greitis gali siekti 80 km/val. Daugelyje perkūnijų senas perkūnijos kameras pakeičia naujos. Kiekvienas iš jų įveikia palyginti nedidelį atstumą (maždaug du kilometrus), tačiau bendrai atstumas didėja.
Elektrifikacijos mechanizmas
Iš kur kyla žaibai? Elektros krūviai aplink debesis ir jų viduje nuolat juda. Šis procesas yra gana sudėtingas. Lengviausia įsivaizduoti, kaip elektriniai krūviai veikia brandžiuose debesyse. Juose dominuoja dipolio teigiama struktūra. Kaip jis platinamas? Teigiamas krūvis dedamas viršuje, o neigiamas – po juo, debesies viduje. Remiantis pagrindine hipoteze (šią mokslo sritį dar galima laikyti mažai tyrinėta), sunkesnės ir didesnės dalelės yra neigiamai įkrautos, o mažos ir lengvosteigiamas krūvis. Pirmieji krenta greičiau nei antrieji. Tai tampa erdvės krūvių atskyrimo priežastimi. Šis mechanizmas patvirtintas laboratoriniais eksperimentais. Ledo granulių ar krušos dalelės gali turėti stiprų krūvį. Dydis ir ženklas priklausys nuo vandens kiekio debesyje, oro (aplinkos) temperatūros ir susidūrimo greičio (pagrindinių veiksnių). Negalima atmesti kitų mechanizmų įtakos. Iškrovos vyksta tarp žemės ir debesies (arba neutralios atmosferos ar jonosferos). Būtent šiuo metu mes stebime blyksnius, skrodžiančius dangų. Arba žaibas. Šį procesą lydi garsūs ūžesiai (griaustinis).
Perkūnija yra sudėtingas procesas. Studijuoti gali prireikti dešimtmečių, o gal net šimtmečių.
