Äikeseperioodil põnev teada: kuidas tekib välk ja miks kuuleme müristamist?
17. juuli 2023, 12:15
Juuli teises pooles võib ilmaprognoosi kohaselt esineda sagedasti vihma ja äikest. Aga kuidas üldse tekib välk? Ja miks näiteks põuavälk on vaikne, aga praegu, juulis, järgneb välgule kõrvulukustav müristamine?
Energia avastuskeskuse teadus- ja arendusjuht, «Välgumees» Aare Baumer selgitas, et välgu tekkimiseks on vaja päikest: päikese soojendatud õhk tõstab veeauru mitme kilomeetri kõrgusele, kus temperatuur läheneb umbes 0 kraadile Celsiuse järgi, ja tekib udu.
Veelgi kõrgemal, umbes 6 kilomeetri kõrgusel, langeb temperatuur alla –12 kraadi Celsiuse järgi. Seda vahemikku võib Baumeri sõnul nimetada äikesepilve elektrigeneraatoriks. «Tugevad õhuvoolud liiguvad sündivas äikesepilves üles-alla ja veeaurust on nüüdseks saanud vihmapiiskade, jääkristallide ja jäiste lumekruupide segu. Nende põrkumisel toimub elektrilaengute eristumine, kus negatiivsed laengud liiguvad allapoole ja positiivsed ülespoole. Potentsiaalide erinevused võivad pilve sees ulatuda sadade tuhandete voltideni, samas ei ole need kogumid omavahel veel ühendatud,» kirjeldas ta.
Tekib välgukanal
Aare Baumer selgitas, et üks teaduslik teooria välgu tekkimise selgitamiseks võtab arvesse kosmiliste osakeste mõju. Edukaks välgulöögiks on vaja pilve sees ühendada elektrilaengute kogumid. «Ülikiirete, kümnete tuhandete kaadritega sekundis salvestatud videoklipid näitavad elektrilahenduste hargnemist ja kujunemist pilves ning nende laskumist maapinna suunas. Samal ajal tõusevad puude latvadest ja kõrgematelt hoonetelt ülespoole nähtamatud ionisatsioonikanalid, milles elektrivool saab liikuda väiksema takistusega kui vabas õhus. Nüüd on kõik tingimused suureks elektrilahenduseks olemas,» lisas ta.
Välgukanalis tõuseb voolutugevus hetkeliselt kümnete tuhandete ampriteni. Õhk on muutunud vaid paarisentimeetrise läbimõõduga plasmakanaliks. See hargneb mitmes suunas, kuid tavaliselt jõuab vaid üks neist ühendada pilve ja maapinna. «Elektrivoolu toimel kuumenenud õhk paisub ülehelikiirusega ja meie kuuleme seda kui plahvatusesarnast heli,» lisas Baumer.
Helilainete kiirus on õhus 344 meetrit sekundis. See tähendab, et kui asud näiteks kilomeetri kaugusel väljalöögi kohast, näed valgussähvatust peaaegu kohe, kuid müristamine jõuab sinuni umbes 3 sekundit hiljem. Suhteliselt täpselt võib määrata välgulöögi asukohta iga inimene, lugedes valgussähvatusele järgnevaid sekundeid. Tugevad helilained peegelduvad pilvedelt ja seetõttu kostab müristamine veel mõnda aega.
Põuavälku ei kuule
Miks on aga nii, et põuavälk on vaikne? Baumer selgitas, et põuavälkude mürin on enne meie kõrva jõudmist juba hajunud. «Eredad valgussähvatused pilvede või maa vahel on näha kaugema maa taha, kuid tuule ja paljude peegelduste mõjul nõrgenevad helilained sedavõrd, et tundub, nagu toimuksid välgulöögid ilma mürinata,» on vaikus tema sõnul siiski petlik.
Ta tuletab kõigile meelde, et äikesetormi ajal pole soovitatav viibida kõrgete puude all, sest valitud looduslik vihmavari võib saada välgulöögist tabatud. Elektrivool kuumutab puu koore all olevat vett ja toimub plahvatus. «Puu ise jääb alles, aga puukoore suured tükid või murdunud oksad võivad olla eluohtlikud,» pani ta südamele.
Välku saab uurida ka turvaliselt
Tallinnas asuvas Energia avastuskeskuses on võimalus lähedalt ja turvalises keskkonnas jälgida kolmemeetriseid välgunooli ning kuulda sähvatustest tekkivat kõrvulukustavat müra.
Energia avastuskeskuses on töös kolm Tesla transformaatorit, millega tehakse külastajatele iga päev mitu korda välgudemonstratsiooni.
