Yıldırım Deşarjlarının Oluşması
Deşarj türleri
Bir bulut ile toprak arasındaki yıldırım deşarjlarının %90’ı, buluttan toprağa oluşan negatif kutbiyette yıldırımlardır.
Yıldırım, bulutun negatif yüklü alanında başlar ve pozitif yüklü toprak zemine doğru uzanır. Diğer deşarj türleri:
- Topraktan buluta oluşan negatif kutbiyetteki yıldırımlar
- Buluttan toprağa oluşan pozitif kutbiyetteki yıldırımlar
- Topraktan buluta oluşan pozitif kutbiyetteki yıldırımlar
Fakat çoğu deşarjlar, bir bulut içerisinde veya çeşitli bulutlar arasında gerçekleşmektedir.
Yıldırım deşarjlarının oluşması: 1 = Yaklaşık 6.000 m, yaklaşık -30 °C, 2 = Yaklaşık 15.000 m, yaklaşık -70 °C
Yıldırım deşarjlarının oluşması
Sıcak ve nemli hava kütleleri yükseldiğinde , havadaki nem yoğuşur ve daha yükseklerde buz kristalleri oluşur. Bulutlar 15.000 m yüksekliğe kadar genleştiğinde fırtınalar oluşabilir. Saatte 100 km hıza kadar ulaşan aşağıdan yukarı doğru kuvvetli hava akımı, hafif buz kristallerinin üst kısımlara ve dolu taneciklerinin alt kısma ulaşmasına yol açar. Çarpma ve sürtünme sonucunda yük ayrımları meydana gelir.
Negatif ve pozitif yükler
Yapılan araştırmalarda, aşağı düşen dolu taneciklerinin (-15 °C’den daha sıcak kısım) negatif yükler ve yukarı çıkan buz kristallerinin (-15°C’den daha soğuk kısım) pozitif yükler ile yüklendiği tespit edilmiştir.
Hafif buz kristalleri, aşağıdan yukarı doğru hava akımı ile bulutun üst bölgelerine taşınır ve dolu tanecikleri bulutun merkezi kısımlarına düşer. Böylece bulut, üç bölgeye ayrılmaktadır:
- Üst: Pozitif yüklü bölge
- Orta: Dar, negatif yüklü bölge
- Alt: Zayıf, pozitif yüklü bölge
Söz konusu yük ayrımı, bulutta bir gerilim oluşturmaktadır
Negatif ve pozitif yükler: 1 = Dolu, 2= Buz kristalleri
Yük dağılımı
Tipik yük dağılımı:
- Üst bölgede pozitif yükler, orta kısımda negatif yükler ve alt bölgede zayıf pozitif yükler bulunur.
- Toprağa yakın bölgelerde ise pozitif yükler bulunur.
- Bir yıldırımın oluşması için gerekli olan alan kuvveti, havanın izolasyon kabiliyetine bağlıdır ve 0,5 ila 10 kV/cm aralığında bulunur.
