वीज चमकली चक् चक् चक्

ह्या आधीचे लेख - आभाळ वाजलं धडाSडधूम
                             वारा सुटला सू सू सूSम 

भाग३ 
वीज चमकली चक् चक् चक्

गर्जनाकारी ढगांमध्ये चमकणारी विद्युल्लता हा वातावरणीय विजेचा सामान्यतः आढळणारा आविष्कार असला तरी धुळीचे वादळ, हिमवादळ, ज्वालामुखीचा उद्रेक आणि अण्विक विस्फोट ह्या घटनांदरम्यानही विद्युल्लता निर्माण होऊ शकते. मात्र येथे आपण केवळ गर्जनाकारी मेघांमुळे निर्माण होणा-या पावसाळी वादळातील विद्युल्लतेविषयी पाहणार आहोत.

विद्युत्पात म्हणजे वातावरणामध्ये घडणारे विद्युत विप्रभारण. विद्युत्पात म्हणजे रोधक (insulating) हवेचा वैद्युत दुभंग (electrical breakdown). दोन विरुद्ध प्रभारित विभागांदरम्यान विभवांतर (potential difference) वाढल्यामुळे प्रभारांची देवाणघेवाण होणे आवश्यक होते. मात्र ह्या विभागांदरम्यान असलेली हवा अवाहक (insulator) असते. विभवांतर वाढल्याने दरम्यानच्या हवेचे आयनीभवन (ionization) होऊन हवा दुभंगते आणि विद्युतवहनासाठी थोड्या काळापुरता मार्ग निर्माण होतो. ह्या मार्गाने विद्युतप्रभारांचा निचरा होतो आणि त्यावेळी हा मार्ग उजळून निघतो.

मागील भागात बघितल्याप्रमाणे गर्जनाकारी मेघामध्ये प्रभारांचे वितरण होऊन धनप्रभारी आणि ऋणप्रभारी विभाग तयार होतात. ह्या धन आणि ऋण विभागाच्या केंद्रांदरम्यान तयार होणारे विद्युतक्षेत्र (electric field) हे जास्तीत जास्त २००० व्होल्ट प्रति सेंटीमीटर एवढे असू शकते. एका विद्युत्पातामध्ये सुमारे २० कूलम एवढा विप्रभार होऊ शकतो. एकदा विप्रभार झाल्यानंतर ढगाचे पुनःप्रभारण (rechraging) होण्यासाठी सुमारे २० सेकंदांचा कालावधी जावा लागतो.

आकाशात कडाडणा-या विजेचे सामान्यतः आढळणारे प्रकार खालीलप्रमाणे -

१. मेघांतर्गत विद्युत्पात (वा अंतर्मेघ विद्युत्पात, intra-cloud lightning) – विद्युत्पाताचा हा सर्वात जास्त प्रमाणात आढळणारा प्रकार. एकाच मेघातील दोन – धन व ऋण – प्रभारित विभागांदरम्यान विप्रभारण होऊन विद्युत्पात घडून येतो. ही प्रक्रिया मेघांतर्गत असल्यामुळे बरेचदा वीज पळताना न दिसता ढग आतून उजळल्यासारखा दिसतो. पावसाळी ढगाळलेल्या रात्री विमानप्रवास करताना असे उजळणारे ढग जागोजागी दिसतात. हे विप्रभारण ढगाची कडा सोडून बाहेर पडल्यास प्रखर विजेचा लोळ दिसतो.

२. आंतर्मेघीय विद्युत्पात (inter-cloud lightning) – विद्युत्पाताचा हा प्रकारही मोठ्या प्रमाणात आढळतो. दोन ढगांमधील विरुद्ध प्रभारित विभागांदरम्यान विप्रभारण होते. विप्रभारणाचा मार्ग प्रखर तेजाने उजळून निघतो आणि आपल्याला आकाशात वेडीवाकडी पळणारी वीज दिसते.

३. मेघ व जमिनीदरम्यान होणारा विद्युत्पात (cloud to ground lightning) – विद्युत्पाताचा हा सर्वात धोकादायक प्रकार. ह्यालाच आपण वीज पडणे असे म्हणतो. वीज पडताना कोणत्या गोष्टी कोणत्या क्रमाने होतात ते पुढच्या भागात सविस्तर पाहू. जमिनीवरच्या वस्तूंवरील प्रभार आणि ढगांमधील प्रभारविभागांदरम्यान विप्रभारण होते. सामान्यतः ढगाच्या ऋणप्रभारित विभागाकडून जमिनीकडे विद्युत्पात होतो. मात्र अपवादात्मक परिस्थितीमध्ये ढगातील धनप्रभारित विभाग व जमिनीदरम्यान विद्युत्पात होतो. हा धन विद्युत्पात ऋण विद्युत्पातापेक्षा अधिक प्रखर व अधिक प्रमाणात नुकसान करणारा असतो. सामान्यत: ढगांकडून जमिनीच्या दिशेने विप्रभारण होत असले तरी काही वेळा जमिनीवरील मनोरा वा तत्सम उंच वस्तूंकडून ढगांच्या दिशेने विप्रभारण होते. त्यावेळी वीजेच्या मार्गाला आकाशाच्या दिशेने शाखा फुटल्याप्रमाणे दिसते.

वरील तीनही प्रकारचे विद्युत्पात म्हणजे स्थैतिक विद्युत विप्रभारणच असले तरीही त्यांचे दृश्य स्वरूप विविध प्रकारचे असू शकते. दृश्य स्वरूपानुसार विद्युत्पाताचे प्रकार खालीलप्रमाणे -

१. शाखा विद्युत्पात (fork lightning) – हा नेहमी आढळणारा विद्युत्पात. वीजवहनाच्या मार्गाला अनेक फाटे फुटल्याप्रमाणे दिसतात.

२. गोलक विद्युत्पात (Ball lightning) – विजेचे तेजःपुंज गोलक हवेत वेगाने वा संथ गतीने तरंगताना दिसतात. हे गोलक लाल, केशरी वा पिवळ्या रंगाचे व द्राक्षाएवढ्या आकारापासून ते संत्र्याएवढ्या आकाराचे असू शकतात. हे गोलक काही काळ हवेत तरंगून फुटतात व फटाके फुटल्याप्रमाणे आवाज होतो. हा तसा कमी प्रमाणात आढळणारा विद्युत्पात असून ह्या गोलकांविषयी फारशी माहिती उपलब्ध नाही.

३. उष्ण वा उन्हाळी विद्युत्पात (Heat Lightning) – क्षितिजावर जमा झालेल्या ढगांमध्ये होणारा विद्युत्पात. हा दूरवर होत असल्यामुळे मंद उजेड पडल्याप्रमाणे दिसते. डोक्यावरील आकाश बहुतेकवेळा निरभ्र असते. हा विद्युत्पात युरोपात सामान्यत: उन्हाळ्यात अनुभवास येत असल्यामुळे तेथे त्यास उन्हाळी विद्युत्पात म्हटले जाते.

४. पृष्ठ (sheet), मणी (beads) वा फीत (ribbon) विद्युत्पात – विप्रभारणाच्या मार्गाचा आकार पृष्ठ, मणी वा फितीप्रमाणे असतो.

विद्युत्पात हा ढगाकडून जमिनीकडे वा इतर ढगांच्या दिशेने होतो तसाच तो उर्ध्वदिशेने – आयनावरणाच्या (वातावरणातील सर्वात वरचा भाग. येथे हवेचे कण आयनांच्या स्वरूपात असतात. ionosphere) दिशेनेही – होतो. वातावरणाच्या वरच्या स्तरांतील विद्युत्पाताचे प्रकार खालीलप्रमाणे -

१. अद्भुत (sprite) विद्युत्पात – ढगांच्या वरच्या भागाकडून आयनावरणाच्या दिशेने होणारा हा विद्युत्पात मंद उजेडाच्या लाल-केशरी झोतांप्रमाणे दिसतो. हा विद्युत्पात खालच्या स्तरातील विद्युत्पातापेक्षा जास्त काळ टिकणारा व सामान्यत: धन विद्युत्पात असतो.

२. नीलझोत (blue jets) – ढगांच्या वरील पृष्ठभागापासून आयनावरणाच्या खालच्या भागापर्यंत होणारा हा विद्युत्पात निळ्या प्रकाशाच्या कोनाप्रमाणे दिसतो. अद्भुत विद्युत्पाताच्या तुलनेत प्रखर असणा-या नीलझोतांचे प्रकाशचित्रण सर्वप्रथम एका अवकाशयानाने ऑक्टोबर १९८९ मध्ये केले.

३. एल्फ (elf) विद्युत्पात – मंद, पसरत जाणा-या उजेडाच्या तबकडीप्रमाणे दिसणारा हा विद्युत्पात ढगाच्या वरच्या भागापासून आयनावरणाच्या वरच्या थरांच्या दिशेने होतो. एल्फ विद्युत्पात हा विद्युत्पाताचा नवा प्रकार म्हणून १९९५ मध्ये जाहीर झाला.

पुढील लेखामध्ये विद्युत्पाताची प्रक्रिया विस्ताराने पाहू.

ह्यापुढे – जिकडे तिकडे लख् लख् लख्