Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra

Egidijus Rimkus „Meteorologijos įvadas“Linijiniai žaibai gali susidaryti tarp paklotinio paviršiaus ir debesies, tarp viršutinės irapatinės debesies dalių, tarp dviejų debesų ar net tarp debesies ir oro (9.3 pav.). Žaibas susideda iškeleto ar net keliasdešimties vienas kitą sekančių impulsų, kurie juda vienu ir tuo pačiu keliu,vadinamu žaibo kanalu. Žaibo kanalo ilgis kinta nuo 1 iki 10 km, o jo plotis – keli centimetrai. Šiskanalas turi daug išsišakojimų, kadangi krūviai juda mažiausios elektrinės varžos atmosferoje keliu.Žaibo kanalas iškrovos metu tampa matomas, nes oro temperatūra jame pasiekia 20 000–30 000 K.Laiko intervalai tarp atskirų impulsų yra apie 0,05 s, o pats žaibas trunka dešimtąsias sekundės dalis(retais atvejais net sekundę). Srovės stiprumas žaibo kanale gali siekti dešimtis ar net šimtustūkstančių amperų.Kiekvienas žaibas prasideda nuo lyderio, kuris ir „nutiesia“ žaibo kanalą. Todėl išauga jonųtankis kanale bei padidėja elektros laidumas. Kanalo formavimasis vyksta jonų griūties principu:santykinai nedidelis laisvųjų elektronų skaičius, iš debesies judėdamas link žemės paviršiaus, savokelyje jonizuoja oro molekules. Taip atsiranda daugiau laisvųjų elektronų, o kanalo jonizacijadidėja. Blankiai matomas žaibas lyderis juda mažomis kelių dešimčių metrų ilgio atkarpomis apie50 000 km/s greičiu. Kiekvienos atkarpos pabaigoje elektronų srautas kelioms šimtatūkstantosiomssekundės dalims stabteli. Šiam srautui artėjant prie teigiamai įsielektrinusio paklotinio paviršiaus,teigiamas pastarojo krūvis vis labiau stiprėja. Galiausiai nuo paklotinio paviršiaus (dažniausiai nuoišsikišančių objektų) link besiformuojančio žaibo kanalo „iššauna“ priešpriešinis teigiamų krūviųsrautas (9.4 pav.). Taip visai susiformuoja žaibo kanalas ir didžiulis elektronų kiekis pasiekiapaklotinį paviršių. Paskui iš karto vyksta stipri, žymiai ryškesnė nei žaibas lyderis, pagrindinėiškrova, nukreipta iš apačios į viršų. Kadangi žaibo kanale oras yra stipriai jonizuotas, paskui einair keletas ar keliolika jau silpnesnių iškrovų, vėl susidedančių iš lyderio ir pagrindinės iškrovosstadijų.9.4 pav. Linijinio žaibo formavimasis (Jet Stream, 2010)Kartais formuojasi ir priešingos krypties kibirkštinė iškrova tarp teigiamai įelektrintodebesies (dažniausiai jo viršūnės) ir neigiamai – paklotinio paviršiaus. Tokio tipo žaibas būdingasjau pradėjus sklaidytis perkūnijos debesims (pirmiausiai išsisklaido apatinė jo dalis). Kadangi labaiišauga žaibo kanalo ilgis, žaibas perneša kelis kartus didesnį elektros krūvį, nors jam būdinga vosviena nesikartojanti iškrova žaibo metu. Tokios krypties žaibas sudaro tik nedidelę dalį (apie 5 %)bendro žaibų tarp paklotinio paviršiaus ir debesies skaičiaus.Iškrovos debesies viduje dažniausiai susideda tik iš besikartojančios žaibo lyderio stadijos.Jos yra apie tris kartus dažnesnės, nei žaibai tarp dangaus ir žemės.Greitas ir stiprus įšilimas, su juo susijęs itin staigus oro išsiplėtimas žaibo kanale sukuriasprogstamąją bangą, kuri ir sukelia garsinį efektą – griaustinį. Kadangi nuo skirtingų žaibo kanalovietų garso banga iki stebėtojo atsklinda per nevienodą laiko tarpą (apytikslis garso greitis ore330 m/s), girdimas kelias sekundes besitęsiantis garsas. Šį efektą sustiprina tai, jog garso bangaatsispindi nuo debesų bei paklotinio paviršiaus. Apytiksliai 15 km atstumu nuo žaibo kanalo garso140