Hur uppstår blixten vid åska

Tre sekunders mellanrum motsvarar i stort sett en kilometer. Klotblixtar har fått sitt namn av att de uppträder som klot som rör sig ljudlöst och ganska långsamt. Först när den upplöses kan man höra en skarp knall och vid denna explosion brukar det uppstå skadegörelse. Cirka personer dödas genom blixtnedslag i Sverige varje år. En av de värsta katastroferna som vållats av ett åskväder inträffade i den italienska staden Brescia år En blixt träffade stadens krutförråd så att över ton krut exploderade och människor dödades. Talesättet att blixten aldrig slår ner på samma ställe två gånger stämmer inte in på amerikanske skogvaktaren Roy Sullivan. Han har träffats av blixten sju gånger. Blixten har svett hans ögonbryn, satt eld på håret, bränt honom i axeln, ryckt loss hans ena sko och kastat honom ur bilen. Det är ganska vanligt att blixten slår ner två gånger på samma ställe. Blixten följer liksom alla elektriska laddningar minsta motståndets lag.

Skyskrapan Empire State Building i New York har träffats av blixten så ofta som 48 gånger under en dag. Benjamin Franklin var boktryckare, filosof, statsman, naturvetare och uppfinnare. Han betraktas som en av den amerikanska nationens fäder och var en av kolonisternas viktigaste ledare under den amerikanska revolutionen då de 13 kolonierna gjorde sig självständiga från Storbritannien Omfattande artikel i Wikipedia där du kan lära dig mer om väder. Här berättas om temperatur, lufttryck, vind, fuktighet, moln, nederbörd, åska, väderobservationer, väderrekord och mycket annat. Om skillnaden mellan väder och klimat, jordens klimatzoner, olika naturliga faktorer som påverkar klimatet samt Ett moln består av miljarder mikroskopiska vattendroppar som är så lätta att de svävar i luften Vindar är luft som rör sig. Att vindar uppstår beror ytterst på solstrålarnas värme. Även på Nederbörd är regn, snö eller hagel - vatten som i olika form faller från himlen.

All nederbörd Tagg om åska. Bild: Oregon Department of Transportation. Kategorier: Klimat. Här nedan hittar du material med anknytning till åska. Spara som favorit. Uppdaterad: 3 augusti Publicerad: 14 mars Benjamin Franklin av: Carsten Ryytty. Normalt sker flera urladdningar inom ett par tiondels sekunder [ 5 ]. Några av dessa urladdningar kan ibland utgöras av en pilblixt. 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 °C av luften längs urladdningsbanan orsakar kraftiga tryckförändringar. En punkt på marken nås inte av ljudet från hela blixtkanalen samtidigt. Det tar ljudet 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 som cumulunimbusmoln och molnets nettoladdning kan avlägsnas genom regn.

Mycket intensiva åskväder brukar genereras av en variant av cumulonimbusmoln som kallas supercell. De är ytterst ovanliga i Sverige. 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 grader, men det krävs temperaturer på ner till grader innan de börjar frysa i större omfattning.

Åska – Wikipedia

I ett åskmoln krävs både ofrysta vattendroppar och snöflingor för att blixtar skall utlösas. Ett åskväder sträcker sig ibland ända till tropopausen , 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. 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. Frontåskväder uppstår genom vertikala luftrörelser vid frontpassager — vanligast i samband med kallfronter. Kallfrontsåskväder uppstår när den kalla luften pressar upp en varmare luftmassa. Varmfrontsåskväder är normalt lågintensiva, glesa men mera långvariga och utan tydligt synliga åskmoln.

Åskan är mest intensiv runt ekvatorn. Frekvensen av åskväder är betydligt högre över landområden och allra intensivast i ett område i centrala Afrika strax söder om ekvatorn, samt i ett bergsområde på Borneo 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. 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 en Van de Graaff-generator. Åskmolnet kan bestå av flera celler. Man talar om multiceller. Cellen är positiv laddad högst upp och negativ laddad underst med negativ laddningskoncentration vid cirka °C 3—5 km upp i atmosfären. Under molnet finns även en liten positiv molnficka, varför denna finns är forskarna oense om.

Rymdpartiklar tillsätter ström

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 kallas elektrostatiskt 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 en rymdfärja. Blixten är den kortvariga elektriska urladdning som ger upphov till åskmullret. Den sker inom ett åskmoln, mellan två åskmoln eller mellan åskmoln och mark. Blixten genererar såväl radio -, ljus -, UV- och röntgen- som gammastrålning , 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 positiva joner , då de attraheras av det negativa elektriska fältet från förurladdningen, som går i enskilda steg, så kallade stegurladdningar. En åskledare 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. En skyskrapa har en åskskyddskon som endast sträcker sig ett tal meter från byggnaden. Man talar om en klotformad skyddskon i sådana fall. När väl en blixtkanal är etablerad så är det ohmska 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 på högspänningsledningar 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 och EMP , 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. 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. Koronaurladdning är en osynlig ständigt pågående urladdning under, och i ett åskmoln. Någon gång kan denna ses som Sankt Elmseld. Urladdningen syns särskilt nattetid runt spetsiga föremål, då dessa fylls av positiva joner 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.

Hur långt bort är blixten?

K-puls, eller pilurladdning, är en urladdning som förekommer i en redan uppkommen blixtkanal. Mekanismen har registrerats med hjälp av höghastighetskamera. 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 markens konduktivitet 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. De flesta blixtar är kalla 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. Fuktig bark kan exempelvis sprängas och barktrasor kan ibland efter nedslaget hänga i grenverket , och trädet dör, på grund av barkskador. Är kärnvirket fuktigt och blixten kraftig klyvs trädet; det kan till och med helt sprängas sönder. Ibland handlar detta om en positivblixt se nästa avsnitt , som gått från molnets översida ner i marken.

Den varma blixten är långvarig och kan antända virke , inredning och vegetation , och kan också leda till att det börjar pyra i ett träds rotsystem. Slutresultatet av en varm blixt kan bli brand , kanske en skogsbrand. Kraftiga blixtar plöjer ibland små diken runt det träffade trädet. Alltså medför blixten mycket kraftiga jord-strömmar. Inte så sällan slår blixten hål på VVS -ledningar nere i marken, nära blixtnedslaget. När blixten förgrenar sig ovanför målet och synbarligen slår ner i flera mycket nära föremål samtidigt kallas detta för en gaffelblixt. 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 blixtens närmaste väg blir till marken. De är vanliga i åskväder under vintern då tropopausen ligger lägre. Man talade mot slutet av talet om superblixten, alltså mycket kraftiga och ovanliga blixtnedslag.

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.

Åska | Geografi | SO-rummet

Enligt uppgifter från NASA överlever 80—90 procent av dem som träffas av blixten. 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 kallad stegspänning. 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 —24 personer dödas av blixten årligen, beroende på hur statistiken tolkas.

I Sverige dödas i genomsnitt en person av blixten vartannat år. I början av 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 markens konduktivitet. Sidourladdningar uppstår därför att vanliga föremål såsom skorsten, husvägg etcetera är dåliga åskledare. Därför förgrenar sig blixten när den träffar markföremålet. Blixten hoppar ibland av från ledande föremål och tar en närmare 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 av jordströmmar. 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 för EMP. Normalt brukar ett överspänningsskydd skydda IT-utrustning vid lägre spänningspulser, men människor har dödats av sådana spänningar. För att skydda sig mot blixtnedslag är det oftast bäst att vara i en byggnad, särskilt om det är en större byggnad. Man kan även se till att det finns en jordfelsbrytare och installera överspänningsskydd. Utomhus ska man särskilt undvika öppna fält, vatten eller att vara under träd när det åskar. Metallstrukturer en så kallad Faradays bur ger ett bra skydd. Det kan vara en bil eller en byggnad av armerad betong. Att köra eller åka tåg , bil, fartyg etcetera är säkrare än öppna färdmedel såsom cykel , 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 konstruerad bensintank 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. 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 typ IC , som kan vara upp till 40 gånger kraftigare än en CG-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 den nedisning , turbulens och de stora hagel , 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. 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. Den största förekomsten av åska sker runt ekvatorn , men det kan åska överallt.

På norra och södra hemisfären 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 - ampere, en typisk blixt 30 ampere. En blixt som avslutas efter µs' kallas för kallblixt. 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. Spänningen i en blixt är 10 miljoner - 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. SMHI använder sig av följande för att definiera blixtens styrka: [ 19 ]. På cirka — 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 — 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 en TV-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 A varvid den avtar vid cirka µs. Antal urladdningar i samma kanal är 1—10, i genomsnitt 4. Ett blixtnedslags mål är inte förutbestämt utan förurladdningen söker sig till sin motpol slumpmässigt. Det är först när en fångurladdning når fram som blixtkanalen etableras och blir bestämd. 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 miljon Ampere. Luftens elektriska hållfasthet är tre miljoner volt per meter.

Detta varierar med lufttryck, luftfuktighet, mängden laddade och ledande partiklar i luften, samt regn.