Om lyn


Kort om lyn (især sky / jord lyn)

x
Et lyn's liv indenfor en samlet tid på 0,32 sekunder.

Lyn opstår og udløses ikke af sig selv, men gennem disse faser:

  1. Cumulonimbus sky
  2. Separation i positive og negative ladninger
  3. Opbygning af positive ladninger i jorden
  4. Lyntyper

Cumulonimbus sky

Model af cumulunimbus skyLyn kan kun forekomme i forbindelse med en cumulonimbus sky (også kaldet supercelle eller amboltsky) - og da kun under visse forudsætninger.

For at en cumulusnimbus sky kan opstå skal der være:

Energikilderne kan være:

Cumulunimbusskyer kan have en diameter på op til en halv snes kilometer. Deres ret flade underside er typisk i en højde på 1 - 1,5 kilometer. Toppen kan nå op i omkring 20 kilometers højde. I den højde bliver den videre opdrift standset af det atmosfæriske luftlag tropopausen. Derfor ses toppen ofte flade ud og skyen kommer til ligne en ambolt.

Da den omgivende luft under opstigningen er koldere afkøles den fugtige luft og fugtigheden omdannes efterhånden til vanddråber, hagl, slud, sne og iskrystaller. Da luften nu er blevet kold falder den nedad igen sammen med de dannede vandpartikler. Undervejs ned kan både luften og vandpartiklerne "vende om" igen. Denne op- og nedgående cirkulation kaldes konvektion.

Om ikke før, så når skyen "falder sammen" - typisk efter efter 1 - 2 timer, er der ikke mere opdrift til at bære de store vandmasser, der derfor falder ned som kraftige og ofte skarpt afgrænsede byger af især regn og hagl.

Temperaturforskelle til at danne de nødvendige konvektioner forekommer kun i beskedent omfang nord og syd for 60°. Der er derfor kun sjældent tordenvejr nord og syd for disse breddegrader. Anderledes ser det ud i troperne. Landsbyen Kikufa i det østlige Congo er således udnævnt til at være verdens "lynhovedstad" med 158 lynnedslag pr km2 pr. år. Et indtryk af forekomsten af lynnedslag rundt om i verden kan ses her: . På de mere hjemlige egne forekommer der en del tordenvejr i Middelhavsområdet.

Separation af positive og negative ladninger

Udviklet cumulunimbus med lynprocesserKonvektionen inde i skyen medfører (lynforskere (fulminologer) ved endnu ikke helt hvordan) at der opstår store ladninger statisk elektricitet - som i en overdimensioneret kondensator. I al væsentlighed samles positive ladninger i skyens top og negative ladninger i dens bund.

Der synes at være 2 forudsætninger dannelsen af statisk elektricitet:

Inde i skyen sker der to ting som begge understøtter opbygningen af elektriske ladninger:

Ved at kombinere kollisionerne og frysningen mener forskerne at have fat i nøglen til hvordan en sky kan opnå den ekstreme ladningsadskillelse som et lyn kræver.

Opbygning af positive ladninger i jorden

Under opbygningen af de stærke negative ladninger i bunden af en tordensky opbygges en midlertidig positiv "skyggeladning" i jorden, tårne, master, bygninger og træer nedenunder - "Omvendt polaritet". Dette gør jorden etc. mere modtagelig for lynnedslag.

I det daglige er jorden svagt negativt ladet og atmosfæren er stort set tilsvarende positivt ladet - "Normal polaritet". Da luften ikke yder perfekt isolering lækker der dog hele tiden elektroner fra jorden til atmosfæren i et forsøg på at nulstille ubalancen. Under tordenvejr overføres positive ladninger fra tordenskyens top til atmosfæren og negative ladninger overføres fra dens bund til jorden. På denne måde genskabes den normale ubalance.

Lyntyper

Lyn opdeles i en halv snes forskellige typer med hver sine karakteristika. Bland disse er:

Intra-sky lyn

Lyn mellem forskellige "klumper" af ladning inde i en enkelt sky. 90% eller måske mere af alle forekommende lyn hører til denne type. Da de forekommer inde i skymassen er de ikke klart tydelige og kaldes ofte for sheet-lyn.

Inter-sky lyn

Lyn over åben himmel mellem 2 individuelle skyer. Denne lyntype er yderst sjælden.

Sky / jord lyn

Den type lyn vi normalt forbinder med begrebet "lyn". Er de mest almindelige, når intra-sky lyn har taget deres. De betegnes også som "Negative nedad initierede". Når spændingsforskellen mellem skyen og jorden er blevet tilstrækkelig stor initieres en lynkanal fra skyen. Kanalen åbnes som stærkt ioniserede luftmolekuler fra skyen i små etaper på typisk 50 meter ad gangen. Den overliggende ladning fra skyen følger kanalen nedad. Når lynkanalen nærmer sig jorden foranlediger det stærke elektriske felt i dens spids at en opadgående udladning starter fra jorden mod kanalens spids. Når de to kanaler mødes sker der en kortslutning og den egentlige udladning med en udligning af spændingsforskellen mellem skyen og jorden begynder.
Lynkanalen er typisk nogle få centimeter bred. Den fungerer som en "ledning" af ioniseret luft hvorigennem de negative ladninger har fri bane til jorden. Overførslen af ladning medfører kraftig lysglimt og opvarmning (= tordenbrag) af luften. Braget skyldes, at luften i og omkring kanalen meget hurtigt opvarmes kraftigt og umiddelbart efter afkøles igen. Da overførslen fra skyen starter nærmest jorden ser det fejlagtigt ud som om lynet starter nedefra. Overførslen af ladning (og dermed også lysglimt og torden) fordeles typisk over flere / ganske mange gange.

Her kan ses en animation af hvordan et sky / jord lyn kan udvikles og forløbe:

Jord / sky lyn

Der forekommer ca. 5-10 jord / sky lyn for hver 100 sky / jord lyn. De betegnes også som "Negative opad initierede". De tager typisk udgangspunkt i tårne, master, bygninger og træer med negativ ladning og forbinder sig til positive ladninger i skyen.
Deres ladning er typisk 6-10 gange så stor som i sky / jord lyn, varer 10 gange så lang tid og kan nå adskillige kilometer væk fra skyen.

x