Uppslagsorden ”Dunder” och ”Tordön” leder hit. För musikalbumet, seDunder (musikalbum). För örlogsfartygen, seHMS Tordön.
Den här artikeln harkällor, men denbehöverflerfotnoter för att kunnaverifieras.(2022-06) Motivering:Bra källbelagd i ingressen, men många avsnitt saknar helt fotnoter och kan uppfattas som källösa. Hjälp gärna Wikipedia med attlägga till fotnoter om du kan, eller diskutera saken pådiskussionssidan. Material som inte verifieras kan tas bort.
Enblixtkanal kan vara mellan 2 och 20 cm i diameter.Åskväder iGarajau påMadeira.Lyssna på regn och åska.
Åska (ålderdomligt äventordön,fornnordiska:þordyn) ärelektriska urladdningar ijordens atmosfär som yttrar sig i ett uppflammande av ljus (blixt) och ett skarpt eller mullrande ljud (åskknallar, åskdunder, åskmuller).[1][2] Dessa elektriska urladdningar alstrar mycket stor värme under bråkdelar av en sekund, vilket gör att luften sätts i rörelse vilket är upphovet till åskmullret.
Åska förekommer i samband medcumulonimbusmoln (bymoln), men kan också förekomma i extremt sällsynta fall icumulusmoln (vanliga stackmoln) ochstratusmoln (dimmoln)[3]. Urladdningen i stackmoln blir oftast mycket större än i vanliga bymoln,[4] medan strömstyrkan i blixtarna från dimmoln vanligtvis är lägre än i blixtar från bymoln. Det finns indikationer på att åska i sällsynta fall kan uppstå vidsandstormar,vulkanutbrott och eventuelltlaviner.[3]
Luftmasseåskväder uppstår genom lokal uppvärmning på grund av solstrålning, då varm och fuktig luft pressas uppåt. Det kan förekomma i både kalla och varma luftmassor.[3]
Värmeåskväder uppstår i varm och fuktig luftmassa, vilket medför att det blir fortsatt varmt efter åskan. Värmeåskväder är ofta lokala.[3]
Frontåskväder, ävenfrontåska, uppstår i samband med att enkallfront passerar och följs av påtagligt kallare luft. Frontåskväder kan vara mycket ihållande.[3]
Urladdningarna beror på kraftig elektrisk uppladdning av molnets olika delar. Den fysikaliska bakgrunden är inte helt klarlagd, men forskarna vet att det finns flera olika mekanismer som leder till molnens elektriska uppladdning. En av dessa bygger på existensen avkosmisk strålning i molnet och en annan sådan mekanism påpiezoelektricitet.
Kraftiga vertikalvindar med varm, fuktig luft,underkylda vattendroppar och iskristaller, samt en instabil atmosfär är ofta förekommande. En teori är att lätta positivt laddade ispartiklar stiger med uppvindarna, medan tyngre, negativt laddade is/vatten-droppar (så kalladeGraupel-partiklar) och kornsnöpartiklar sjunker neråt av tyngdkraften. När kornsnöpartiklarna kommer i kontakt med vattendroppar i molnets nedre delar, överförs negativ laddning. Genom direkta mätningar har man kunnat konstatera att molnets övre delar i regel blir positivt och de nedre negativt laddade. Eftersomcumulonimbusmoln har stor vertikal utbredning, kan potentialskillnaden efterhand bli mycket stor. När luftens isolerande förmåga överskrids utlöses en urladdning, vanligtvis mellan molnets olika delar eller mellan två närliggande moln, men någon gång också mellan moln och jordytan – blixten ”slår ner”.
En förurladdningjoniserar luften stötvis i cirka 50 meter långa steg tills den når omkring 100 meter ovan mark. Då känns attraktionen av från ledande föremål från marken och en fångurladdning uppstår som drar sig uppåt. Denna möter förurladdningen. Kanalen är nu ledande och huvudurladdningen från marken till molnet sker med en hastighet av ungefär hundra miljoner meter per sekund (en tredjedel av ljushastigheten). Normalt sker flera urladdningar inom ett par tiondels sekunder[5]. Några av dessa urladdningar kan ibland utgöras av enpilblixt.
Förloppet är så snabbt att ögat inte hinner särskilja de olika momenten. En blixtkanal, som kan vara 5–10 km lång, bildas. Det åtföljande ljudet uppstår när uppvärmningen (cirka 30 000 °C) av luften längs urladdningsbanan orsakar kraftiga tryckförändringar. En punkt på marken nås inte av ljudet från hela blixtkanalen samtidigt. Det tarljudet cirka 20 sekunder att utbreda sig längs en sju kilometer lång blixtkanal. Den som är riktigt nära en blixt hör ett intensivt men relativt kortvarigt ljud och kanske även fräsandet från fångurladdningen. Ett moln är elektriskt laddat långt innan det nått stadiet somcumulunimbusmoln och molnets nettoladdning kan avlägsnas genom regn. Mycket intensiva åskväder brukar genereras av en variant avcumulonimbusmoln som kallassupercell. De är ytterst ovanliga i Sverige.
En animation av en blixt.
Åskväder förekommer dels i en och samma luftmassa, luftmasseåskväder, dels i gränsen mellan två luftmassor, frontåskväder.
Båda fenomenen skapar starka uppvindar. Små vattendroppar kan finnas i underkyld form, ända ner till -40 grader, men det krävs temperaturer på ner till -20 grader innan de börjar frysa i större omfattning.
I ett åskmoln krävs både ofrysta vattendroppar och snöflingor för att blixtar skall utlösas. Ett åskväder sträcker sig ibland ända tilltropopausen, där det avslutas i ett klassiskt städ. De flesta åskväder i Sverige inträffar under sommaren, när tillgången på vattenånga i atmosfären är god. Det förekommer även åska under vintern, men dessa åskväder är mycket svagare än typiska sommaråskväder och begränsade till kustområden i södra Sverige.[6]
Luftmasseåskväderkan uppstå vid kraftig lokal uppvärmning över land – sommarens vanliga värmeåskväder skapas avtermik, vanligtvis på eftermiddagarna - och/eller bildas genom vertikala luftrörelser i en instabil luftmassa. Även orografiskt (orsakad av topografin) betingade luftrörelser kan skapa de uppvindar som krävs. Samma sak gäller för stora skogsbränder. Nattetid bildas ibland termik över uppvärmt hav som kan ge upphov till åska. Detta är vanligt bland annat runt Medelhavet.
Frontåskväderuppstår genom vertikala luftrörelser vid frontpassager – vanligast i samband med kallfronter.Kallfrontsåskväder uppstår när den kalla luften pressar upp en varmare luftmassa. En vägg av sammanvuxna åskmoln kan bildas längs hela fronten – sådana åskväder är ofta mycket intensiva men kortvariga eftersom fronten är smal och rör sig snabbt (50–100 km/h).Varmfrontsåskväder är normalt lågintensiva, glesa men mera långvariga och utan tydligt synliga åskmoln.
Åskan är mest intensiv runtekvatorn. Frekvensen av åskväder är betydligt högre över landområden och allra intensivast i ett område icentrala Afrika strax söder om ekvatorn, samt i ett bergsområde påBorneo som toppar statistiken. En global uppvärmning anses öka antalet åskväder på jorden. Därför är blixtfrekvensen ett av måtten för global uppvärmning. Platsen som får maximalt antal blixtar på jorden är Maracaibosjön i Venezuela.[7]
Ett aktivt åskmoln består av uppvindar och fallvindar och varje par av uppvind-fallvind kallas för en cell.
En analogi är att betrakta cellen som bandet i enVan de Graaff-generator. Åskmolnet kan bestå av flera celler. Man talar ommulticeller. Cellen är positiv laddad högst upp och negativ laddad underst med negativ laddningskoncentration (vid cirka -10 °C) 3–5 km upp i atmosfären. Under molnet finns även en liten positiv molnficka, varför denna finns är forskarna oense om.
När molnet dör bort omvandlas cellen till en fallvind med regn. Dessa regndroppar är elektriskt laddade, det kan höras som knäppar när regnet faller på en antenn till en känslig radiomottagare. Fenomenet är välkänt och kallaselektrostatiskt regn.
På en tusen kilometer lång åskfront finns många celler. En kvalificerad gissning är att de är sammanlänkade i atmosfären och i marken. En blixt kan rubba ett tillfälligt jämviktstillstånd av elektriska laddningar, så att en serie urladdningar påbörjas och avslutas utefter hela fronten. Efter ett antal sekunder uppstår nya urladdningar och så vidare. Fenomenet har filmats från enrymdfärja.
Blixten är den kortvariga elektriska urladdning som ger upphov till åskmullret. Den sker inom ett åskmoln, mellan två åskmoln eller mellan åskmoln och mark.[8]
Blixten genererar såvälradio-,ljus-,UV- ochröntgen- somgammastrålning, vilket hjälper till att värma och jonisera blixtkanalen. När väl strömstyrkan börjat öka, ökar den mycket snabbt på några få mikrosekunder.
Blixtens urladdning sker företrädesvis från höga föremål. Höga föremål (även de med ringa ledningsförmåga) omges av positivajoner, då de attraheras av det negativa elektriska fältet från förurladdningen, som går i enskilda steg, så kalladestegurladdningar. Enåskledare har en säker skyddskon då den är en högsta punkt i ett litet område, som dock krymper vid blixtar med lägre strömmar. Likaså har höga byggnader mindre skyddskon. Enskyskrapa har en åskskyddskon som endast sträcker sig ett 20-tal meter från byggnaden. Man talar om en klotformad skyddskon i sådana fall. När väl en blixtkanal är etablerad så är detohmska motståndet nästan försumbart.
Det som intresserar vetenskapen idag är markblixten med dess sidurladdningar och andra markfenomen.
Högspänningsledningar har jordledningen överst och vid mastinstallationerna måste det finnas väl fungerande åskavledare.
Blixtens påverkan påhögspänningsledningar ute i nätet kan uppfattas som blinkningar eller helt sonika strömavbrott då skyddsutrustningen löser ut, beroende på var nedslaget sker.
Emellertid är inte distributionen av el helt säker. Ibland kan det bli längre elavbrott.Mikroelektroniken är betydligt mer känslig ochEMP, elektromagnetisk puls, produceras av alla blixtkanaler.
Elektrisk utrustning är dock mest känslig för de fenomen som marknedslagen orsakar. IT-samhällets krav på fungerande utrustning har gjort att anslagen för åskforskning har mångfaldigats.
Världskarta som visar frekvensen av blixtnedslag, i blixtar per km² och år. Blixtnedslag är vanligast vid östra centralafrika.
Antalet blixtnedslag varierar beroende på väder och markförhållanden. Allra vanligast är blixtnedslagen i östra Centralafrika, bortsett från jordens grannplaneter Venus och Jupiter där ännu våldsammare åskväder rasar. Antalet blixtar är högre vid ekvatorn än vid polerna, men i gengäld är bara ungefär 10 procent markblixtar. Redan vid 60 graders nordlig eller sydlig bredd har andelen ökat till 50 procent.[9][10]
Koronaurladdning är en osynlig ständigt pågående urladdning under, och i ett åskmoln. Någon gång kan denna ses somSankt Elmseld. Urladdningen syns särskilt nattetid runt spetsiga föremål, då dessa fylls av positivajoner som attraheras av en negativt laddad molnsida. De svaga elektriska strömmarna kan bilda så kallade fångstarmar eller fångurladdningar. Varför det slår en blixt från en negativ jord till ett negativt moln är inte helt utrett av forskarna. En del forskare menar att den lilla positiva molnfickan här spelar en roll.
K-puls, eller pilurladdning, är en urladdning som förekommer i en redan uppkommen blixtkanal.Mekanismen har registrerats med hjälp avhöghastighetskamera. Med kameror ser det ut som en pil som går ner från molnet.Pilurladdningen upptäcktes av två japanska åskforskare; Kobayashi och Kitagawa.När en huvudurladdning har skett töms molndelen på elektroner och blir positivt laddad.Sedan pumpas det in nya elektroner med fördröjning i området från kringliggande delar av molnet, vilka fortsätter ner i blixtkanalen igen uppifrån och ner och kallas pilurladdning.
En tredjedel av jordens blixtar går från moln till mark. Markblixtens mekanismer är mer kända än molnblixtens. Vissa trakter i Sverige är mer åskrika än andra. Det handlar om områden där luftturbulenser,termik, lättare bildas på grund av geologiska förhållanden som olika slags landformationer, till exempel inlandsklimat där luften pressas upp av topografin, och också i områden som har mycket nederbörd. I vissa områden slår åskan oftare ner. SMHI har omfattade statistik på dessa och kan förklara att markenskonduktivitet omfattar ytor med jordbruksmark med mera. Ett träd är ett föremål som ofta träffas av blixten och är ett bra exempel på "varma" och "kalla" blixtar.
Gammal skada på träd orsakat av blixtnedslag. Barken är sprängd i en kanal.
De flesta blixtar ärkalla och genererar mycket ström under kort tid. Beroende på trädets kondition kan den kalla blixtens skador på trädet se ut på olika sätt. Ibland klarar sig trädet bättre, när blixten har gått på utsidan av regnblöt bark.En vanlig blixtskada är en spiralformad fåra som gått ned i trädet.Trädet överlever, men kan senare angripas av sjukdomar och ändå dö.
Sprängskador kan också förekomma. Fuktigbark kan exempelvis sprängas och barktrasor kan ibland efter nedslaget hänga igrenverket, och trädet dör, på grund av barkskador. Ärkärnvirket fuktigt och blixten kraftig klyvs trädet; det kan till och med helt sprängas sönder. Ibland handlar detta om enpositivblixt (se nästa avsnitt), som gått från molnets översida ner i marken.
Denvarma blixten är långvarig och kan antändavirke,inredning ochvegetation, och kan också leda till att det börjar pyra i ett träds rotsystem. Slutresultatet av en varm blixt kan blibrand, kanske enskogsbrand.
Kraftiga blixtar plöjer ibland smådiken runt det träffade trädet. Alltså medför blixten mycket kraftiga jord-strömmar.
Inte så sällan slår blixten hål påVVS-ledningar nere i marken, nära blixtnedslaget.
När blixten förgrenar sig ovanför målet ochsynbarligen slår ner i flera mycket nära föremål samtidigt kallas detta för engaffelblixt.
En positiv blixt är en ovanlig blixt, som slår från molnets positiva ovansida ner i marken. De brukar vara bland de kraftigaste blixtarna och ett vanligt scenario är att åskmolnets övre delar deformeras av vinden, så att blixtensnärmaste väg blir till marken. De är vanliga i åskväder under vintern dåtropopausen ligger lägre. Man talade mot slutet av 1960-talet om superblixten, alltså mycket kraftiga och ovanligablixtnedslag. Dessa superblixtar finns bland positiva blixtar. Den positiva blixten har vid något tillfällen uppträtt som "blixt från klar himmel" där åskmolnet varit skymt av bergskanter, den positiva blixten är den farligaste av blixtarna.
Enligt uppgifter från NASA överlever 80–90 procent av dem som träffas av blixten.[11][12] Strömmen från nedslaget leds framför allt av blodkärlen och den stora frågan är om strömmen ska passera det känsliga hjärtat. Oftast sker detta inte. Hos fyrfota djur är dödsrisken större av just detta skäl, sannolikheten för hjärtpassage är mycket större.
Blixten kan döda människor som söker skydd från regnet genom att stå under träd. De så kallade fångurladdningarna har också dödat människor. Det elektrostatiska fältet kan vara kännbart sekunden innan blixten slår ned. Håret kan resa sig vid torr åska.
Stora spänningsskillnader i marken uppstår vid nedslagsplatsen. Dessa kan skada en människa tillfälligt genom förlamning genom så kalladstegspänning. Det finns exempel på hur en hel grupp av vandrare fallit när blixten slagit ner i närheten. De som stått på en fot eller jämfota har klarat sig bättre. Fyrfota djur dödas ofta av starka markspänningar (stegspänningar) då strömmen passerar hjärttrakten.
Globalt beräknas 6 000–24 000 personer dödas av blixten årligen, beroende på hur statistiken tolkas.[13][14]
I Sverige dödas i genomsnitt en person av blixten vartannat år. I början av 1900-talet var människor i Sverige ofta ute och arbetade på fälten. Då dödades cirka 30–40 människor av åska varje år. Det har även föreslagits att spillning från boskap kan öka markenskonduktivitet.
Den hittills värsta blixtolyckan orsakade att sju personer omkom 1 juli 1895 i Bäckaryd utanförHamneda när de tog skydd i enängslada.[15][16]
Sidourladdningar uppstår därför att vanliga föremål såsom skorsten, husvägg etcetera är dåligaåskledare.Därför förgrenar sig blixten när den träffar markföremålet.
Blixten hoppar ibland av från ledande föremål och tar ennärmare väg till jord. Blixten är så kortvarig att laddningar koncentreras i spetsiga föremål utefter vägen. Detta ställer krav på åskledarnas konstruktion, som måste ha flera djupa jordspett, ledare med god konduktivitet och mjuka böjda hörn. På samma sätt som stegurladdningar orsakar spänningsskillnader i marken, kan det uppstå spänningar mellan marken och isolerade metallföremål i det ögonblick blixten avleds i form avjordströmmar. Har föremålet hög kapacitans till jord kan strömpulsen bli avsevärd.
Blixten är ett elektromagnetiskt fenomen, vilket innebär att gnistor kan uppstå genom induktion i ledningar i närheten av ett blixtnedslag utan att direktträff förekommer. När en sådan överföring blir mycket stark kallas denna förEMP. Normalt brukar ettöverspänningsskydd skydda IT-utrustning vid lägre spänningspulser, men människor har dödats av sådana spänningar.
De kostsammaste skadorna på elektronisk utrustning sker via induktion.
För att skydda sig mot blixtnedslag är det oftast bäst att vara i en byggnad, särskilt om det är en större byggnad.[17] Däremot ska man undvika balkonger och verandor.[17] Man bör dra ut kontakter ur el-, telefon- och antennuttag samt stänga dörrar och fönster.[17] Inte heller stå nära lampor, elektrisk utrustning, vattensystem eller eldstäder.[17] Att prata i mobiltelefon anses i sig inte utgöra någon ökad risk för att bli träffad av blixten, under förutsättning att inte laddningskabeln används.[18] Vissa hus har åskledare som leder blixten ner i marken. Man kan även se till att det finns enjordfelsbrytare och installeraöverspänningsskydd.[19]
Utomhus ska man särskilt undvika öppna fält, vatten eller att vara under träd när det åskar.[17] Nästan alla som dör av blixtnedslag har sökt skydd undan regnet under ett träd, menar Vernon Cooray, professor vid avdelningen för elektricitetslära och åskforskning vidUppsala universitet.[källa behövs] Man bör även undvika att hålla i utrustning och redskap som kan öka risken, exempelvisparaply,golfklubba,fiskespö ochflygande drake.[17][18]
Metallstrukturer (en så kalladFaradays bur) ger ett bra skydd. Det kan vara enbil eller en byggnad avarmerad betong. Att köra eller åkatåg, bil,fartyg etcetera är säkrare än öppna färdmedel såsomcykel,roddbåt,häst etcetera. Huruvida bilar är säkra mot åskan har väckt diskussion efter att en människa träffats av blixten då den satt i bilen. Forskarna menar att bilen som åskskydd är säkrare än att befinna sig utomhus, men att faktorer som att ha nedvevad fönsterruta och samtidigt luta sig mot bilens väggar eller använda mobilladdare ökar riskerna. Vid ett blixtnedslag i en bil kan också en dåligt konstrueradbensintank fatta eld, bilen kan drabbas av punktering, vindrutan kan spräckas våldsamt och kablar kan bli strömförande. Det är däremot mycket liten risk att omkomma efter ett blixtnedslag i bilen.[20] Moderna bilar kan dock ha så pass tunn plåt att de riskerar att börja brinna vid åsknedslag.[21]
En flygplanskropp fungerar som en Faradys bur.Plåten är förstärkt på de platser en blixt skulle kunna träffa. Det har inträffat olyckor, där skador på bränsletankarna misstänkts ha orsakats av kraftiga blixtar. Haveriexperter har hittat sådana skador på vissa flygplansvrak. En sällsynt kraftig positiv blixt skulle kunna vara en trolig orsak. Ett flygplan utlöser ofta blixten och träffas av intern molnblixt av typIC, som kan vara upp till 40 gånger kraftigare än enCG-blixt från moln till mark. Större flygplan har väderradar, där man kan se vilken del i ett åskmoln som är farlig att färdas igenom. Flygplanstillverkarna lägger ner mycket kapital på att göra flygplanen så okänsliga som möjligt för blixtens träffar. Blixten i sig är inget större problem, värre är det med dennedisning,turbulens och de storahagel, som kan förekomma i samband med åskväder.
På en elektrisk ledare i en kraftledning skapas en strömpuls åt varje håll från punkten där huvudurladdningen når ledaren. Vid kraftledningsstolparna reflekteras de delvis och resten fortsätter. Spänningen beror på kraftledningens impedans. Om huvudurladdningen slår ner i stolpen, kan dess potential öka så mycket att det blir överslag över isolatorerna som håller faslinorna.[22] För att undvika nedslag i faslinorna, har man ofta en eller två jordlinor över faslinorna.[23] För att skydda utrustning har man överspänningsskydd somgnistgap ochventilavledare.[24]
Man lär små barn att man kan ta reda på hur "nära åskan är" genom att räkna antalet sekunder mellan blixt och dunder och dividera med 3 – resultatet är det ungefärliga avståndet i kilometer till blixten. Ett åskväder anses vara farligt nära om dundret hörs mindre än 3 sekunder efter blixten.
Beräkningen grundar sig på attljusets hastighet i luft är så stor att tiden det tar för ljuset från blixten att nå ögat är helt försumbar (några mikrosekunder) medanljudets hastighet i luft är cirka 340 meter per sekund, det vill säga drygt en tredjedels kilometer per sekund.
Detta ger dock bara information om avståndet till den senaste urladdningen och då en åskfront utan vidare kan vara hundratals kilometer lång så ger detta ingen som helst ledning om något avstånd till "åskan", eller var nästa urladdning kommer att inträffa.
Åskmolnen har även kraftiga skyfall, fallvindar, kastvindar,hagel ochtromber på sin repertoar, hur åskmolnets elektricitet inverkar på just dessa är inte känt.
Blixtlokaliseringsantenner som känner av elektromagnetiska pulser från blixturladdningar finns utplacerade i ett internationellt nät som används för att registrera när och var ett blixtnedslag sker.[25] I genomsnitt pågår det globalt 1800 åskväder vid varje enskilt tillfälle och dessa genererar cirka 45 blixtar i sekunden.[26] En tredjedel av dessa slår mot jordytan och en överväldigande del av nedslagen i jordytan är negativa. Den största förekomsten av åska sker runtekvatorn, men det kan åska överallt. På norra och södrahemisfären är åskan säsongsmässig. På vissa platser kan åskan gå så intensivt att meteorologerna manar folk att inte gå ut i onödan.
Strömmen i en blixt är 5 000 - 400 000 ampere, en typisk blixt 30 000 ampere. En blixt som avslutas efter 100µs' kallas förkallblixt. Är det envarmblixt så sjunker strömmen först till 100 A efter cirka 100 µs och avslutas helt efter cirka 1/10 sek. Blixten har då egenskaper som är antändande. Ett sådant blixtnedslag kan vara upp till en sekund.
Det anses att åskan orsakar varannan brand i Sverige.[källa behövs]
Spänningen i en blixt är 10 miljoner - 100 miljoner volt, i snitt 30 miljoner volt (från moln på 1,5 km höjd till mark)
Förurladdningen sker genom steg, stegurladdning är cirka 50 meter, dessa förgrenar sig i sicksack med 50 µs intervaller.
Förurladdningen kan förgrena sig vid dessa punkter och bilda flera spår.
SMHI använder sig av följande för att definiera blixtens styrka:[21]
Stark blixt: 100 miljoner volt, 150 000 ampere, 2 multipla huvudurladdningar.
Normal blixt: 30 miljoner volt, 20 000 ampere, 2 multipla huvudurladdningar.
Svag blixt: 10 miljoner volt, 2 000 ampere, 1 huvudurladdning.
På cirka 100–200 meters höjd möts förurladdningen av en eller flera fångurladdningar, en fångurladdning som inte får kontakt med blixtkanalen kan skada en människa allvarligt då den har en ström på 100–200 A. Förloppet är komplicerat då flera efterföljande blixtar kan gå lite olika vägar i huvudkanalen. Förurladdningen kan även startas från marken under de omständigheter då markföremålet är mycket högt exempelvis enTV-mast. Fenomenet ses ofta som ett grenverk av urladdningar riktade omvänt uppåt. Tiden för huvudurladdningen är att inom 5 µs når en typisk blixt upp till 30 000 A varvid den avtar vid cirka 100 µs. Antal urladdningar i samma kanal är 1–10, i genomsnitt 4.Ett blixtnedslags mål är inteförutbestämt utan förurladdningen söker sig till sin motpolslumpmässigt. Det är först när en fångurladdning når fram som blixtkanalen etableras och blirbestämd.
Den positiva blixten är genomsnittligt sex gånger så stark och varar tio gånger så länge som en negativ blixt. Andelen positiva blixtar är lägre än 5 procent, vinteråskväder har den högsta procenthalten av positiva blixtar. Det är också lägre till åskmolnets topp vintertid. Den positiva blixten har ytterligt sällsynta toppnoteringar som tangerar en halv miljonAmpere.
Luftens elektriska hållfasthet är tre miljonervolt per meter. Detta varierar med lufttryck, luftfuktighet, mängden laddade och ledande partiklar i luften, samt regn. Då förurladdningen letar sig fram stötvis mot sin motpol gör dessa små resistansfluktuationer att vi får en krokig blixt. Generellt vid högspänningsöverslag är att elektronerna letar sig fram och bygger upp sin egenelektrisk ledare. Processen självgenererar genom att den ökande strömmen ökar joniseringen i blixtkanalen.Minsta motståndets princip gäller då under en särskild premiss.
Det är att blixtvägen byggs upp stegvis under extremt högohmiga förhållanden. Forskarna menar att snabbaelektroner som bildas frånkosmisk strålning är spänningsöverslagets första steg. Det är inte bara i luften vi har spänningsöverslag.Fenomenen går en bit ner i marken därfulguriter bildasmetallrör punkteras etc. Blixtströmmen nöjer sig inte med markenskonduktivitet utan vill jonisera sin väg inne i marken.
Energin övergår till allra största delen tillvärme i blixtkanalen och nära nedslagspunkten.
Åsksäsongen i Sverige varar från maj till september då cirka 100 000–300 000 blixtar slår ner årligen där. Detta hindrar inte att vi ibland kan höra åska under ett snöoväder.
En åskdag definieras meteorologiskt såsom en dag som vi kan höra åskan.
Benjamin Franklins drakförsök var det första forskningsarbetet om åska, det ledde fram till uppfinningen av åskledaren år 1752.
Ett äldre begrepp för studiet av åska är brontologi.[28]
Ett delvis nyttparadigm har börjat växa fram där det hävdas att åskan är nödvändig för atmosfären. Upptäckten av jonosfärurladdningar har belyst denna nya uppfattning. Den positivt laddade jonosfären är i sig en elektrisk krets med jordklotet som minuspol. Drivkraften kommer från solen. Även andra moln är elektriska, exempelviscumulus congestus är avsevärt elektriskt.
Åskcellens elektriska krets begränsas inteempiriskt tilltroposfären den återverkar viavisslare ända upp iexosfären. Markblixten slutar inte i marken, utan åskfenomenet verkar skaparesonanser där själva jordklotet är enelektrisk kavitet (svängningskrets). Spännande frågeställningar öppnar sig för framtidens åskforskare.[29]
Artificiell framställning av blixtar i laboratorium, studier på fältet genom infångning av blixten och studier av befintliga åskväder. Det är svårt att forska upp i molnen och det är fråga om mycket snabba förlopp därför är många frågor om åskan obesvarade.
Ett högspänningslaboratorium används för allmän forskning om högspänning, varav åskforskning endast är en del.
Det går inte att framställa så höga spänningar som naturens egengenerator, cumulumnimbusmolnet. Tio miljoner volt används för laboratorieförsök.
Det gör att forskning på fältet är nödvändigt. Exempelvis ärklotblixten ilaboratorium eller under åska ännu ej helt kartlagd.
Simulering av blixtträffar påmodeller och annan utrustning ger viktig vägledning om apparaturs tålighet för åskskador.Det är viktigt med mobil utrustning där man kan mäta direkt under riktiga åskväder.
Redan den amerikanske filosofenBenjamin Franklinsdrake var ett fältlaboratorium som ledde fram till uppfinningen av åskledaren.Idag vet vi att hans experiment var livsfarligt och senare utövare av hans metoder har förolyckats. Franklins drakmetod sker i dag i åskrika trakter i USA. Raketer skickas upp mot åskvädret. Raketen bär en 500 m lång järnlina som leder blixten till jord.Forskarna sitter i en Faradays bur som är byggd som enbunker och åser åsknedslaget på nära håll. De har också framställtfulguriter på detta sätt.Flygning sker genom åskmoln liksom användning avballonger.Fältstudier sker även från höga byggnadsverk som ofta träffas av blixten. Det är så blixtens diameter har uppmätts; cirka 2–20 cm.
Luften på marken är en bra isolator men ju högre upp i atmosfären desto bättre ledare är luften. Jonosfären är engod ledare. Jonosfäriska blixtar upptäcktes år 1989 av John Winkler och hans medarbetare. Gruppen testade en känslig videokamera och använde ett motiv som var ett avlägset åskväder nattetid. De såg då märkliga urladdningar som funnits beskrivna långt innan. Redan 1886 fanns ögonvittnesskildringar om urladdningar i övre atmosfären, men observationerna hade inte lett till insikten om ett särskilt fenomen. År 1925 föreslogC.T.R. Wilson att det måste finnas blixtar ovanför åskmolnet.
I nuläget indelas dessa blixtar iRöda älvor (red sprites),Blå jetstrålar (blue jets) ochÄlvor (elves). Fenomen och mekanismer är delvis okända.
Så kallade Röda älvor har en manetliknande form med tentakler riktade ned mot åskmolnet. Röda älvor ligger på sju till tio mils höjd.
Kroppen är röd medan tentaklerna går över mot blått.
Tentaklerna är mycket smala, cirka 10–30 meter, och sträcker sig ner till cirka 4 mil, alltså betydligt högre än åskmolnets topp.
Röda älvor syns längre än vanliga urladdningar i den lägre stratosfären, som bara syns i några få millisekunder. Trots att röda älvor saknar beröring med åskmolnet vet man att de utlöses av positiva jordblixtar på upp till 400 000 ampere, en superblixt.
Blå jetstrålar (engelskaBlue jets) börjar på åskmolnets ovansida och expanderar som en jetstråle till en halv mils diameter. De når ibland fem[30][31] mils höjd och har i regel koppling till åskan som samtidigt pågår i och under åskmolnet.[32]
De kan röra sig med cirka 100 km/s[33] (hastigheter på över 200 km/s har dock noterats[30]) och vara i cirka 250 millisekunder.
Älvor (engelskaelves[31]) orsakas av att blixten utlöser en kraftig radiovåg. Vågen rör sig upp mot jonosfären som är ledande och inducerar en liten jonosfärström. Den breder ut sig i jonosfärskiktet som en expanderande ring. Konfrontationen mellan radiovågen och jonosfären syns i elektronövergångar isyre ochkväve som är lysande, ungefär som ett mycket svagtnorrsken. Fenomenet varar i cirka en millisekund.
Åskforskarna anser idag att den övre delen av atmosfären kalladelektrosfären skulle ladda ur sig på en halvtimma om inte jordens alla åskväder funnits. Elektrosfären inklusive jonosfären har en positiv spänning av cirka 300 000 till 400 000 volt. Jorden är negativt laddad.
Det innebär att vi har cirka 130 volts spänningsskillnad per höjdmeter här vid jordytan.Men åskvädren verkar kunna fungera som en slags buffert mot detta strömläckage.Det resulterar i att dessa tre fenomen ovanför åskmolnets positiva topp tömmer elektrosfären på elektroner via åskan.
Forskarna har länge antagit attlävågor i samband med åskväder påverkat jonosfären, sporadiska E skikt har satts i samband med åska. Bevisningen är inte fullständig.
Ett radiofenomen är ävenSferics och tweeks som är dess variant. Detta fenomen har samband med blixtens och dess uppbyggnadsprocess i molnet. Sferics hörs i enVLF-mottagare upp till 40 kHz, de fortplantas genom jord-jonsfärens vågledare och kan observeras längre än 200 mil från källan.[34][35][36]
Ett egendomligt VLF-(extremlångvåg)radiofenomen induceras också av blixten. Ibland läcker jonosfärenblixtens radiopulser (sferics) ut i rymden. Dessa lämnar jonosfären och de följer jordens magnetiska fältlinjer 10 000 km eller mer ovanför markytan, de återvänder till jorden via fältlinjerna på motsatta hemisfären där pulsen hörs som en utdragen vissling, en så kalladvisslare. I bland går det att höra flera visslare i ett ping-pong-fenomen från samma ursprungsblixt. Detta är ettplasmafenomen i jonosfären ochexosfären. Visslarna har låg frekvens och flyttar sig nedåt i frekvens under några sekunder. Frekvensen är 10 kHz- 0,600 kHz och de låter som vissling i en VLF-radio.Visslarna uppträdde först som hörbara störningar i telefoner som var anslutna till långa luftledningar. Lyssning på alla dessa fenomen rekommenderas under skymning och natt. Dessa fenomen är kända sedan radions barndom.
JordklotetsSchumannresonans orsakas av att jorden och dess atmosfär är en elektrisk svängningskrets, som har frekvensen 7,8 Hz med övertoner på ungefär 14, 20, 26, 33, 39 och 45 Hz[37].
Jordens blixtar fungerar som gnistsändare som får denna svängningskrets i resonans. Resonanserna går att detektera med speciella instrument vilket ger viktig vägledning om åskan.
Blixtar kan även uppstå vidvulkanutbrott ochsandstormar i öknen. Orsakerna till detta är inte närmare kända. Åska förekom i jordens forntida atmosfär. Forskare har i laboratorieförsök kunnat generera blixtar i gasblandningar som liknat denna. Resultatet är att provrörsblixtarna bildaraminosyror. Den forntida uratmosfären kan ha varit lik planetenVenus nutida atmosfär.
Decimeterlånga gnistor kan uppstå på de långa linor till sportdrakar som flygs i klart väder.[källa behövs]
Venus har idag åskväder med särskilt intensiva blixtar.
Också planetenJupiter har åskväder och intensiteten i dessa förhåller sig omvänt till solfläcksaktiviteten. Dessa uppvisar ett liknandeorgelspel, ett fenomen som för tankarna tilljordklotets Visslare. VLF-mottagarna isondernaPioneer ochVoyager, detekterade även visslarfenomen i planetenSaturnus atmosfär.
Det kan även nämnas att närJupiters måne Io korsar Jupitersmagnetfältlinjer genererar även det en elektriskström på planeten Jupiter, som trots att den är liten jämfört medtidvattenuppvärmningen, kan ge eneffekt på mer än 1 triljonwatt. Denna ström flyter mellan Io och Jupiter. Spänningsskillnader mellan planeter och andra kroppar i solsystemet vet man väldigt lite om, även om Io och Jupiter-exemplet ger antydningar om att sådana måste finnas.Likasåjordmagnetismen och dess orsaker är till stor del okända.
Åskan är en naturkraft som väckt respekt och förhoppningen att kunna blidka blixten har gjort att åskan beskrivit som en gudomlig kraft. I det nordiskastenålderssamhället varåskviggen en föregångare tillTor.Tordön är ett fornnordiskt ord för åska.Tor betyder åska (guden är döpt efter naturfenomenet)[38] ochdön betyder dån, buller.[39]
En modern myt är attgummistövlar skyddar mot blixten. Vad man bär på fötterna är av mindre betydelse i sammanhanget. Att ha något på fötterna istället för att gå barfota kan ändå minska risken för högspänning i kroppen om blixten slår ner i närheten.[40]
Mobiltelefon ökar inte risken att träffas av blixten, men metallföremål vid örat kan medföra att blixten koncentreras i huvudet vid en träff.[40]
En annan myt är att blixten aldrig slår ner på samma ställe två gånger. Sannolikheten är förvisso generellt låg även om det är fullt möjligt. Ett experiment har påvisat att ett torn på bergstoppenSäntis iSchweiz träffas hundratals gånger om året av blixten.[40]
Att människor alltid dör när de blir träffade av blixten är en myt. Omkring 80 procent överlever en träff (2021).[40]
Ett av de första fotografierna av åska istadsmiljö togs den 3 juni 1902,[27] då blixten slog ner iEiffeltornet iParis.[41] Fotografiet publicerades knappt tre år senare iBulletin de la Société Astronomique de France.[27]
^Internationell Molnatlas (1977), sid 30:Om det inte är möjligt att avgöra, huruvida ett moln är en cumulonimbus eller cumulus, skall det enligt internationell överenskommelse kallas cumulonimubus om det åtföljs av blixt, åska eller hagel.
^Lewis, E. A. (1982). ”High frequency radio noise” (på engelska). CRC Handbook of Atmospherics Volume I. CRC Press, Boca Raton, FL. sid. 251–288.ISBN 9780849332265
^Proctor, D. E. (1995). ”Radio noise above 300 kHz due to Natural Causes” (på engelska). Handbook of Atmospheric Electrodynamics. CRC Press, Boca Raton, FL. sid. 311–358.ISBN 9780849386473
^Hayakawa, M. (1995). ”Whistlers” (på engelska). Handbook of Atmospheric Electrodynamics. CRC Press, Boca Raton, FL. sid. 155–193
.jpg)
_by_M%25C3%25A5rten_Eskil_Winge.jpg)
