Question

1. Dlaczego pioruny są zygzakiem, a nie linią prostą.
2. Dlaczego pioruny są czasami poziome?

Answer 1

W procesie elektryzacji chmury, ladunki dodatnie w formie jonow, glownie pary wodnej i kropelek wody a nawet krysztalkow lodu, gromadza sie na szczycie chmury burzowej, ktora najczesciej jest cumulonimbus. Ladunki ujemne, rowniez w postaci jonow ujemnych pary wodnej lub nawet wolnych elektronow, gromadza sie u podstawy chmury. W sumie wypadkowy ladunek chmury mierzony w stosunku do powierzchni ziemi moze byc bliski zeru.

 Sa dwa rodzaje piorunow, przy czym pojecie "piorun" odnosi sie tylko do wyladowania zachodzacego pomiedzy chmura burzowa a ziemia. Te ktore trzaskaja z dolnych partii chmury, niosa z soba ladunki elektryczne ujemne a te, ktore wala ze szczytow chmury - dodatnie. Te dodatnie sa 10 razy rzadsze ale okolo 10 razy "mocniejsze".

 Nalezy pamietac, ze wyladowanie "dodatnie" w rzeczywistosci nie jest strumieniem dodatnich jonow w kierunku ziemi lecz to elektrony z ziemi, drzew czy wysokich budynkow leca w gore gdzie jest ich brak. Jony sa za ciezkie na takie "blyskawiczne" wedrowki.

 Wyladowania zachodzace w chmurach powstaja wskutek powstawania  roznic potencjalow elektrycznych pomiedzy czesciami chmury. Np jesli walnie taki piorun dodatni to on praktycznie rozladowuje (na pewien krotki okres) duza czesc chmury. To wszystko dzieje sie w warunkach silnych wiatrow w tym pionowych, wznoszacych i opadajacych i szybkich zmian przestrzennego rozkladu ladunkow. Wtedy powstaja duze roznice potencjalow poziomych,  ktore powoduja przebicia poziome, czyli blyskawice. Po kilku takich blyskawicach znowu wala pioruny, po nich gwaltowne ulewy, az sie to wykotluje. Zobojetnione krople wody nie sa juz utrzymywane silami elektrostatycznymi i dlatego swobodnie opadaja, po drodze doganiaja mniejsze, ktore opadaja wolniej i to powoduja wtorna elektryzacje. W ten sposob znowu powstaja roznice potencjalow, ktore blyskawice wyrownuja.  I tak to trwa kilkanascie minut, po czym burza idzie dalej.

Dlaczego pioruny i blyskawice w sensie drogi przebicia elektrycznego maja ksztalt widziany jako zygzakowaty, klimatolodzy i fizycy od atmosfery dokladnie nie wiedza.

 Moim skromnym zdaniem zjawisko to zwiazane jest z dzialaniem sily Lorentza.

 Na kazdy ladunek elektryczny, poruszajacy sie z duza predkoscia (co w przypadku piorunow i blyskawic zachodzi) w polu magnetycznym, dziala sila skierowana prostopadle do kierunku jego ruchu. Zwrot tej sily zalezy od kierunku pola magnetycznego oraz od znaku poruszajacego sie ladunku. Pole magnetyczne w atmosferze jest. Jest to Ziemskie Pole Magnetyczne, ktorego sie nie docenia lub ignoruje. Ono w rzeczywistosci nie jest skierowane w kierunku polnocnym, jak pokazuje to kompas. Kierunek linii sil tego pola zalezy od szerokosci geograficznej; w naszych szerokosciach, inklinacja czyli kat pomiedzy poziomem a kierunkiem pola, jest rowna okolo 35 - 40 stopni. To pole magnetyczne wymusza ruch ladunkow elektryczncyh po linii srubowej.

  Na polkuli polnocnej na ladunki dodatnie poruszajace sie z gory na dol, dziala sila powodujaca lewoskretny (patrzac z gory) ruch tych ladunkow.

Zatem teoretycznie kazdy piorun dodatni powiniej poruszac sie po linii srubowej lewoskretnej. I byc moze to co widzimy, jest troche poszarpana ale linia srubowa a nie plaskim zygzakiem jak to sie przyjelo interpretowac. To "poszarpanie" czyli znieksztalcenie drogi moze byc spowodowane roznymi zjawiskami zaklocajacymi ten "teoretyczny" tor wyladowania. W czasie trwania wyladowania, piorun "wybiera" droge po najmniejszej linii oporu i leci tam gdzie aktualne przestrzenne roznice napiec sa najwieksze.

To jest moja hipoteza czesciowo sprawdzona na modelu, ale wodnym. W powietrzu wymodelowac tego sie nie da gdyz model musialby miec baaardzo duze wymiary.

 W oparciu te hipoteze udalo mi sie "wynalezc" tornadochoron a nawet dwa, gdyz uwazam, ze tornada i inne wiry atmosferyczne, w tym potezne huragany, cyklony i co tam jeszcze, maja rowniez charakter elektryczny.

 Zainteresowanych tym zapraszam na swoja strone tornadosolution.com ,na ktorej sprawy te podrobno tlumacze.

 Pozdrowienia, (Spec od) Tornad