Een paar dagen terug las ik met enige verbazing een bericht dat ging over onweer in orkanen en eerder gevoerde discussies over het ontstaan van bliksem/onweer.
Verbazing omdat er gesuggereerd werd dat er in trop. Orkanen alleen/vooral spraken zou zijn van horizontale luchtbewegingen (wat alleen geld voor de eerste 500 meter aan het aardopp.)
Maar vooral ook de achterhaalde theorie over wrijvende luchtmassa’s die ‘elektrificeren’…… en theorie overigens die nog algemeen gangbaar is.
Na het interessante stuk over o.a. Mesocyclonen, in deze wat rustige tijden wilde ik jullie mijn kleine bijdrage aan eenieders theoretische kennis niet onthouden…….
Luchtmassa’s of druppels/ijskristallen in convectie, wrijven niet (nauwelijks) maar ‘wervelen’ hooguit op hun raakvlakken wat door elkaar.
Geen idee in hoeverre er al ooit eens de meest plausibele theorie op dit forum is weer gegeven, maar anders bij deze versimplificeerd en in het kort:
Condenserende waterdamp bij convectie vormt wolken van fijne druppels, die naarmate ze door stijgt tot boven het 0 graden niveau zullen afkoelen en bevriezen tot ijskristallen. Water moleculen in vloeibaar water hebben een compleet andere rangschikking dan in kristal vorm en waterstof (+) bruggen vormen hierin een belangrijke factor. Waterdruppels hebben een positief geladen buitenzijde die relatief sterker is naarmate de druppel kleiner is, maar in elke druppel is deze polariteit waarneembaar. Die hernieuwde rangschikking bij bevriezen kost wat tijd, waardoor bij snelle afkoeling de druppel onderkoeld kan raken voor hij uiteindelijk bevriest.
Naarmate convectie krachtiger is geld dit ook voor de onderkoeling. Zo kan het gebeuren dat een druppel dusdanig snel en sterk onderkoeld raakt dat deze in een soort explosie bevriest, waarbij de buitenste “schil” van de nog als waterdruppel gerangschikte moleculen, als gevolg van uitzetting van water bij bevriezing er “afschiet”. Dit zijn relatief sterk positief geladen fijne ijskristallen die als gevolg van hun lage massa t.o.v. hun zwaardere overgebleven negatief geladen “moeder” druppels boven in de ijskap van een nimbus zullen blijven zweven en als zodanig een sterk positief elektrisch spanningsveld vormen. De zwaardere en nog steeds aangroeiende uiteindelijk weer naar beneden vallende druppels/kristallen zullen de onderzijde en regensluier van een nimbus dus negatief laden en zie hier een potentiaal verschil tussen top en basis maar ook tussen basis en aarde die nu relatief positief is t.o.v. de basis.
De reden dat in winterse luchtmassa’s met een zelfde themp. gradiënt toch minder snel onweer voorkomt komt waarschijnlijk door 2 zaken:
- Het nulgraden niveau ligt lager, waardoor de druppels al bevriezen voor dat ze in de vaak hoger gelegen sterke verticale lift komen, of waterdamp zelfs direct sublimeert tot ijs/sneeuw (in dit laatste geval ontstaat gewoon geen potentiaal verschil dat sterk genoeg is en word dus bewezen dat wrijving er weinig mee van doen heeft. ‘sneeuw-onweer’ is dan ook een typisch zeegebonden verschijnsel en word in bijv de alpen vrijwel nooit waargenomen).
- Als gevolg van het sneller bevriezen zullen meer lichte ijs/sneeuwkristallen weer een 2de of 3de ronde mee omhoog worden gezogen waardoor ‘potentiaal vervuiling’ ontstaat en elektrische velden relatief zwakker blijven en slechts enkele malen tot ontlading komen. (dit gebeurd overigens ook in grote hagelbuien als gevolg van extreme verticale beweging, waardoor, tegen je verwachting in, ook die niet zoveel onweer op leveren als bijv een wat rustigere regenbui)
Tot zover. Hoop dat t n zinvolle bijdrage is, en zal m in de zomer als het weer actueel nog wel eens een keer plaatsen.
Maurice.
Quote selectie