Θετικές και αρνητικές χρεώσεις στα σύννεφα cumulonimbus;
1. Θετικές χρεώσεις:
- Το ανώτερο τμήμα του σύννεφου, γνωστό ως τμήμα άκμονα ή Cirrus, συσσωρεύει σημαντική συγκέντρωση θετικών φορτίων.
- Αυτά τα θετικά φορτία μεταφέρονται κυρίως από σωματίδια πάγου που σχηματίζονται σε μεγάλα υψόμετρα μέσα στο σύννεφο.
- Η ανοδική κίνηση των σωματιδίων πάγου λόγω των ισχυρών ανοδικών μεταφορών τους χωρίζει από τα πιο μαζικά, αρνητικά φορτισμένα σωματίδια Graupel και χαλάζι.
2. Αρνητικές χρεώσεις:
- Το κατώτερο τμήμα του σύννεφου, ιδιαίτερα τα κεντρικά και χαμηλότερα αρνητικά κέντρα φορτίου, περιέχει αφθονία αρνητικών χρεώσεων.
- Αυτές οι αρνητικές χρεώσεις συνδέονται κυρίως με τα σταγονίδια νερού Graupel, Small Hail και Supercooled Water.
-Η σύγκρουση και η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των σωματιδίων μέσω διαφόρων διεργασιών, όπως οι συγκρούσεις Graupel-to-Graupel και η διάσπαση του πάγου, οδηγούν σε διαχωρισμό φορτίου.
Ο διαχωρισμός των θετικών και αρνητικών φορτίων μέσα σε ένα cumulonimbus cloud δημιουργεί μια διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού, με την ανώτερη θετική περιοχή και την χαμηλότερη αρνητική περιοχή που ενεργεί ως γιγαντιαίες πλάκες πυκνωτών. Καθώς ο διαχωρισμός του φορτίου εντείνεται, η αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου αυξάνεται, φτάνοντας τελικά σε ένα σημείο όπου ο αέρας δεν μπορεί πλέον να αντέξει την τάση, οδηγώντας σε εκκένωση αστραπής.
Η αστραπή συμβαίνει όταν ένα κανάλι υψηλής ιονισμένης, υπερθερμασμένης μορφής αέρα μεταξύ περιοχών αντίθετων φορτίων εντός του σύννεφου ή μεταξύ του σύννεφου και του εδάφους. Η ηλεκτρική κατανομή απελευθερώνει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας με τη μορφή φωτός, θερμότητας και ήχου, με αποτέλεσμα να αναβοσβήνει αστραπές και να βροντή.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η κατανομή φορτίου στα σύννεφα Cumulonimbus είναι δυναμική και συνεχώς εξελίσσεται σε όλο τον κύκλο ζωής του Thunderstorm. Η αλληλεπίδραση των αναβαθμίσεων, των υποβαθμισμών και των συγκρούσεων σωματιδίων επηρεάζει τις διαδικασίες διαχωρισμού φορτίου και μπορεί να οδηγήσει σε σύνθετες δομές φορτίου εντός του σύννεφου.
