Se voi olla pelottavaa, kun se on äänekästä. Se voi olla pelottavaa, kun se on niin kirkas hetkessä. Se on saattanut liittyä taruissa taikuuteen. Minua on saatettu pitää katastrofin merkkinä. Todellisuudessa salama on kuitenkin luonnonilmiö, joka usein herättää sekä ihastusta että pelkoa. Tämän voimakkaan ja näyttävän ilmiön takana on useita fysiikan lakeja ja sääilmiöitä. Selitetään alla, miten salama syntyy vaihe vaiheelta.
1. Pilven Syntyminen
Salaman syntyprosessi alkaa, kun auringon säteily lämmittää maanpintaa. Lämpimäksi muuttunut ilma alkaa kohota ylöspäin, koska se on kevyempää kuin ympäröivä viileämpi ilma. Kohotessaan ilma jäähtyy ja sen sisältämä kosteus tiivistyy pieniksi vesipisaroiksi tai jääkiteiksi, muodostaen pilviä. Tämä on konvektiopilvien perusprosessi.
2. Jääkiteiden ja Vesipisaroiden Liike Pilvessä
Kun pilvi muodostuu ja kasvaa, siinä alkaa tapahtua sisäistä liikettä. Pilven sisällä pienet jääkiteet ja vesipisarat liikkuvat kaiken aikaa. Ilman virtaukset kuljettavat näitä hiukkasia ylös- ja alaspäin pilven sisällä. Tämän seurauksena hiukkaset törmäilevät toisiinsa ja aiheuttavat staattisen sähkön kertymistä.
3. Staattisen Sähkön Kertyminen
Kun jääkiteet ja vesipisarat törmäilevät toisiinsa, ne latautuvat sähköisesti. Kevyet, positiivisesti varautuneet hiukkaset kulkeutuvat pilven yläosaan, kun taas raskaammat, negatiivisesti varautuneet hiukkaset painuvat pilven alaosaan. Tämä erottelu luo voimakkaan sähkökentän pilven sisälle ja myös pilven ja maanpinnan välille.
4. Sähkökentän Voimistuminen ja Purkautuminen
Kun sähkökenttä pilven sisällä ja pilven ja maan välillä kasvaa tarpeeksi voimakkaaksi, sähkön luonnollinen eristyskyky ilmassa ylittyy. Tämä johtaa sähköpurkaukseen eli salamaan. Salama on yritys tasoittaa sähkökentän aiheuttamaa potentiaalieroja.
5. Salaman Kanavan Muodostuminen
Salaman iskiessä, se alkaa “etsivän salaman” vaiheella, jossa negatiivinen sähköpurkaus alkaa pilven alaosasta ja etenee sakaroituen kohti maata. Kun tämä kanava kohtaa maasta nousevan positiivisesti varautuneen purkauksen, syntyy vahva sähkövirta, joka on varsinainen näkyvä salama.
6. Ääni-ilmiö eli Ukkonen
Salaman sähköpurkaus kuumentaa ilman hetkessä äärimmäisen kuumaksi, jopa 30,000 °C asteeseen, joka on noin viisi kertaa kuumempi kuin auringon pinta. Tämä äkillinen lämpötilan nousu aiheuttaa ilman nopean laajentumisen, mikä puolestaan synnyttää ääniaaltoa eli ukkosen jyrinää.
Salaman synty on monimutkainen luonnonilmiö, joka alkaa auringon säteilyn ja ilmakehän liikehdinnän seurauksena. Prosessiin liittyy pilvien muodostuminen, sähköisten varauksien eriytyminen pilvessä, ja lopulta näiden varauksien purkautuminen salamana. Salaman valo ja siihen liittyvä ukkosen jyrinä ovat tämän dramaattisen ja voimakkaan luonnonilmiön tunnetuimmat ominaisuudet. Saatat haluta katsoa tämän YouTube-videon, sillä se selittää salamointi-ilmiön hyvin kattavasti.
