Pērkona negaiss - kas tas ir? No kurienes nāk zibeņi, kas lauž visas debesis, un draudīgi pērkona dārdi? Pērkona negaiss ir dabiska parādība. Zibens, ko sauc par elektrisko izlādi, var veidoties mākoņos (cumulonimbus) vai starp zemes virsmu un mākoņiem. Tos parasti pavada pērkons. Zibens ir saistīts ar stiprām lietusgāzēm, stipriem vējiem un bieži vien ar krusu.
Aktivitāte
Pērkona negaiss ir viena no bīstamākajām dabas parādībām. Cilvēki, kurus iespēris zibens, izdzīvo reti.
Tajā pašā laikā uz planētas darbojas aptuveni 1500 pērkona negaisu. Tiek lēsts, ka izlādes intensitāte ir simts zibens sekundē.
Pērkona negaisu sadalījums uz Zemes ir nevienmērīgs. Piemēram, virs kontinentiem to ir 10 reizes vairāk nekā virs okeāna. Lielākā daļa (78%) zibens izlāžu koncentrējas ekvatoriālajā un tropiskajā zonā. Īpaši bieži pērkona negaiss ir Centrālāfrikā. Bet polārie reģioni (Antarktīda, Arktika) un zibens stabipraktiski neredzu. Pērkona negaisa intensitāte, izrādās, ir saistīta ar debesu ķermeni. Vidējos platuma grādos tā maksimums ir pēcpusdienas (dienas) stundās, vasarā. Bet minimums reģistrēts pirms saullēkta. Svarīgas ir arī ģeogrāfiskās iezīmes. Visspēcīgākie pērkona negaisu centri atrodas Kordiljerās un Himalajos (kalnu reģionos). Arī ikgadējais "vētraino dienu" skaits Krievijā ir atšķirīgs. Piemēram, Murmanskā tādi ir tikai četri, Arhangeļskā - piecpadsmit, Kaļiņingradā - astoņpadsmit, Sanktpēterburgā - 16, Maskavā - 24, Brjanskā - 28, Voroņežā - 26, Rostovā - 31, Sočos - 50, Samara. - 25, Kazaņa un Jekaterinburga - 28, Ufa - 31, Novosibirska - 20, Barnaula - 32, Čita - 27, Irkutska un Jakutska - 12, Blagoveščenska - 28, Vladivostoka - 13, Habarovska - 25, Petrohala Južno -Slovs. -Kamčatskis - 1.
Pērkona negaisa attīstība
Kā iet? Pērkona mākoņi veidojas tikai noteiktos apstākļos. Augšupejošu mitruma plūsmu klātbūtne ir obligāta, savukārt jābūt struktūrai, kurā viena daļiņu frakcija atrodas ledus, otra - šķidrā stāvoklī. Konvekcija, kas izraisīs pērkona negaisu attīstību, notiks vairākos gadījumos.
- Virsmas slāņu nevienmērīga sildīšana. Piemēram, virs ūdens ar ievērojamu temperatūras starpību. Lielās pilsētās pērkona negaisa intensitāte būs nedaudz spēcīgāka nekā apkārtnē.
- Kad aukstais gaiss izspiež silto gaisu. Frontālā konvencija bieži attīstās vienlaikus ar obstruktīviem un nimbostratus mākoņiem (mākoņiem).
- Kad gaiss paceļas kalnu grēdās. Pat nelieli paaugstinājumi var palielināt mākoņu veidošanos. Šī ir piespiedu konvekcija.
Jebkuram negaisa mākonim neatkarīgi no tā veida ir jāiziet trīs posmi: gubu veidošanās, brieduma pakāpe, sabrukšana.
Klasifikācija
Pērkona negaiss kādu laiku tika klasificēts tikai novērošanas vietā. Tie tika sadalīti, piemēram, pareizrakstības, vietējās, frontālās. Pērkona negaisus tagad klasificē pēc pazīmēm, kas ir atkarīgas no meteoroloģiskās vides, kurā tie attīstās. Augšupplūsmas veidojas atmosfēras nestabilitātes dēļ. Negaisa mākoņu radīšanai tas ir galvenais nosacījums. Šādu plūsmu īpašības ir ļoti svarīgas. Atkarībā no to jaudas un lieluma attiecīgi veidojas dažāda veida negaisa mākoņi. Kā tie tiek sadalīti?
1. Cumulonimbus vienšūnu, (lokāls vai intramass). Ir krusa vai pērkona negaiss. Šķērsvirziena izmēri no 5 līdz 20 km, vertikāli - no 8 līdz 12 km. Šāds mākonis "dzīvo" līdz stundai. Pēc pērkona negaisa laikapstākļi gandrīz nemainās.
2. Daudzšūnu klasteris. Šeit mērogs ir iespaidīgāks - līdz 1000 km. Daudzšūnu kopa aptver pērkona negaisa šūnu grupu, kas atrodas dažādās veidošanās un attīstības stadijās un vienlaikus veido vienotu veselumu. Kā tie ir sakārtoti? Nobriedušas negaisa šūnas atrodas centrā, trūdošas - aizvēja pusē. To šķērseniskie izmēri var sasniegt 40 km. Kopu daudzšūnu pērkona negaiss "dod"vēja brāzmas (spēcīgas, bet ne stipras), lietusgāzes, krusa. Vienas nobriedušas šūnas pastāvēšana ir ierobežota līdz pusstundai, bet pati kopa var "dzīvot" vairākas stundas.
3. Skaņu līnijas. Tie ir arī daudzšūnu pērkona negaiss. Tos sauc arī par lineāriem. Tās var būt gan cietas, gan ar atstarpēm. Šeit (priekšfrontē) vēja brāzmas ir garākas. Daudzšūnu līnija parādās kā tumša mākoņu siena, kad tai tuvojas. Straumju skaits (gan augštecē, gan lejtecē) šeit ir diezgan liels. Tāpēc šāds negaisu komplekss tiek klasificēts kā daudzšūnu, lai gan negaisa struktūra ir atšķirīga. Squadra līnija spēj radīt intensīvu lietusgāzi un lielu krusu, bet biežāk to “ierobežo” spēcīga lejupslīde. Tas bieži iet priekšā aukstajai frontei. Attēlos šādai sistēmai ir izliekta loka forma.
4. Superšūnu pērkona negaiss. Tādi pērkona negaisi ir reti. Tie ir īpaši bīstami īpašumam un cilvēku dzīvībai. Šīs sistēmas mākonis ir līdzīgs vienas šūnas mākonim, jo abi atšķiras vienā augšupējā zonā. Bet tiem ir dažādi izmēri. Superšūnu mākonis - milzīgs - tuvu 50 km rādiusā, augstums - līdz 15 km. Tās robežas var atrasties stratosfērā. Forma atgādina vienu pusloku laktu. Augšupejošo straumju ātrums ir daudz lielāks (līdz 60 m/s). Raksturīga iezīme ir rotācijas klātbūtne. Tieši tas rada bīstamas, ekstrēmas parādības (liela krusa (vairāk nekā 5 cm), destruktīvi tornado). Galvenais faktors šāda mākoņa veidošanā ir vides apstākļi. Runa ir par ļoti spēcīgu konvenciju ar temperatūru +27 un vēju ar mainīguvirziens. Šādi apstākļi rodas vēja bīdes laikā troposfērā. Veidojoties augšupplūsmā, nokrišņi tiek pārnesti uz lejupslīdes zonu, kas nodrošina mākoņa ilgu mūžu. Nokrišņi ir nevienmērīgi sadalīti. Lietusgāzes ir tuvu augšupejai, bet krusa - tuvāk ziemeļaustrumiem. Pērkona negaisa aizmugure var pārvietoties. Tad visbīstamākā zona būs netālu no galvenās augšupplūdes.
Ir arī jēdziens "sausais pērkona negaiss". Šī parādība ir diezgan reta, raksturīga musoniem. Pie šāda pērkona negaisa nokrišņu nav (tie vienkārši nesasniedz, iztvaiko augstas temperatūras iedarbības rezultātā).
Kustības ātrums
Atsevišķā pērkona negaisā tas ir aptuveni 20 km/h, dažreiz ātrāk. Ja ir aktīvas aukstās frontes, ātrums var būt 80 km/h. Daudzos pērkona negaisos vecās negaisa šūnas tiek aizstātas ar jaunām. Katrs no tiem veic salīdzinoši nelielu distanci (apmēram divus kilometrus), bet kopumā attālums palielinās.
Elektrifikācijas mehānisms
No kurienes nāk zibens? Elektriskie lādiņi ap mākoņiem un to iekšienē pastāvīgi kustas. Šis process ir diezgan sarežģīts. Visvieglāk ir iedomāties, kā elektriskie lādiņi darbojas nobriedušos mākoņos. Tajos dominē dipola pozitīvā struktūra. Kā tas tiek izplatīts? Pozitīvais lādiņš ir novietots augšpusē, bet negatīvais lādiņš atrodas zem tā, mākoņa iekšpusē. Saskaņā ar galveno hipotēzi (šo zinātnes jomu joprojām var uzskatīt par maz izpētītu) smagākas un lielākas daļiņas ir negatīvi lādētas, savukārt mazās un vieglās daļiņas irpozitīvs lādiņš. Pirmie krīt ātrāk nekā otrie. Tas kļūst par iemeslu kosmosa lādiņu telpiskajai atdalīšanai. Šo mehānismu apstiprina laboratorijas eksperimenti. Ledus granulu vai krusas daļiņām var būt spēcīga lādiņa pārnese. Lielums un zīme būs atkarīga no mākoņa ūdens satura, gaisa (apkārtējās vides) temperatūras un sadursmes ātruma (galvenie faktori). Nevar izslēgt citu mehānismu ietekmi. Izlādes notiek starp zemi un mākoni (vai neitrālo atmosfēru vai jonosfēru). Tieši šajā brīdī mēs novērojam zibspuldzes, kas sadala debesis. Vai zibens. Šo procesu pavada skaļi trokšņi (pērkons).
Pērkona negaiss ir sarežģīts process. Izpēte var ilgt gadu desmitus, varbūt pat gadsimtus.
