वारा सुटला सू सू सूऽम

ह्यापूर्वी –भाग १- आभाळ वाजलं धडाऽडधूम‎

विद्युत्पात – भाग २
वारा सुटला सू सू सूऽम

आकाशात चमकणा-या विजेबद्दल जाणून घ्यायचे असेल तर आधी ही विद्युल्लता निर्मिणा-या पावसाळी गर्जनाकारी मेघाच्या (Thundercloud) रचनेबद्दल थोडे जाणून घेणे आवश्यक ठरते. आकृती १ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे गर्जनाकारी मेघाची सर्वसाधारण रचना असते. जलाभारामुळे पावसाळी मेघ भूपृष्ठापासून फार उंचीवर नसतात. भूपृष्ठापासून साधारण २ ते १२ किलोमीटर दरम्यान हे ढग पसरलेले असतात. हे ढग तयार होण्यासाठी अस्थिर (atmospheric instability) वातावरणामध्ये बाष्प आणि प्रबळ ऊर्ध्वगामी वा-याची (strong convective wind) उपस्थिती आवश्यक असते. ऊर्ध्वगामी वा-याबरोबर वरच्या दिशेने प्रवास करणारी ऊबदार आणि दमट हवा प्रसरण पावून थंड झाल्यामुळे हवेतील बाष्प गोठून (condensation) ढग तयार होतात. प्रबळ ऊर्ध्वगामी वा-यामुळे ढगांत बाष्प गोठून तयार झालेले असंख्य जलकण खाली न पडता ढगात तरंगत (suspended) राहतात. ढग बाष्पसंपृक्त (moisture saturated) झाल्यावर हे जलकण पावसाच्या थेंबांच्या स्वरूपात खाली पडतात.

आकृती १ – सक्रिय (active) गर्जनाकारी मेघाचा उभा छेद. मेघातील प्रभारांचे उंचीनुसार (डावीकडील मापनश्रेणी) वितरण व मेघाचे तापमान व मेघातील पाण्याची अवस्था (उजवीकडील मापनश्रेणी) दर्शविलेली आहे.
(Fleagle, R.G., Businger, J.A., 1980, ‘An Introduction to Atmospheric Physics’, second edition, International Geophysics Series Vol. 25, pp 138, Academic Press. येथून सुधारित)

ढगांतील जलकण हे बर्फ, हिम व पाणी ह्या स्वरूपात ढगांतील हवेच्या तापमानानुसार पसरलेले असतात. सर्व ढग काही प्रमाणात विद्युतभारित असतात. गर्जनाकारी ढग हे मोठ्या प्रमाणात विद्युतभारित असल्याने ह्या विद्युतभारित मेघकणांचे (cloud droplets)विभाजन होऊन वादळनिर्मिती करण्यास हे ढग सक्षम होतात. ह्या ढगांच्या खालच्या भागात ऋण तर वरच्या भागात धन प्रभार असतो. सक्रिय गर्जनाकारी ढगांमध्ये वरच्या भागात +२४ कूलंब (Coulomb), खालच्या भागात -२० कूलंब तर तळाशी साधारण +४ कूलंब एवढा प्रभार असतो. गर्जनाकारी ढगांची उभी खोली साधारणत: १० किलोमीटर एवढी असते. ह्या ढगांमध्ये पाणी हे अतिशीत जल* (supercooled water) आणि हिमाकणांच्या स्वरूपात असते. बरेचदा ढगाच्या विद्युतीकरणापाठोपाठ ढगातल्या ढगात गारा आणि हिमाचा वर्षाव (precipitation) होतो. ढगांमधे विद्युतप्रभारांची निर्मिती का व कशी होती ह्याबद्दल अनेक सिद्धांतवाद प्रचलित आहेत. ढगांमधील हिमकणांचे अस्तित्व आणि विद्युतीकरणाचा (electrification) दृढसंबंध आहे असे मानणारे काही विद्युतीकरण सिद्धांत जास्त प्रमाणात प्रचलित आहेत. ह्या वादांचे विस्तृत स्पष्टीकरण प्रस्तुत लेखाच्या मर्यादेबाहेर असल्याने येथे दिलेले नाही.

विरुद्ध प्रभारांमध्ये आकर्षण असते. ढगांतील विरुद्ध प्रभारयुक्त विभागांमध्ये, दोन ढगांमधल्या विरुद्ध प्रभारयुक्त विभागांमध्ये वा ढग व जमीनीवरील वस्तू (मनोरा, इमारत, झाड वगैरे) यांदरम्यान निर्माण होणा-या आकर्षणाचा परिणाम विप्रभारामध्ये होतो आणि वीज कडाडते.

*अतिशीत जल – शून्य अंश सेल्सियस तापमानापेक्षा कमी तापमान असतानाही द्रवावस्थेत असणा-या पाण्यास अतिशीत जल असे म्हणतात. पाणी सामान्यतः शून्य अंश सेल्सियस ला गोठते. पाणी गोठण्यासाठी आधी पुरेसे जलकण एकत्र येऊन हिमगर्भ (Ice Nuclei) तयार व्हावे लागतात. ह्या हिमगर्भांची रचना स्फटिकी (crystalline) असते. ढगांमध्ये जोरदार ऊर्ध्वगामी वा-यामुळे पाणी हे सूक्ष्म जलकणांच्या रूपात असते. ढगामध्ये तापमान शून्याच्या खाली गेले तरीही वा-याच्या जोरामुळे पुरेसे जलकण एकत्र येऊन हिमगर्भ तयार होण्याच्या प्रक्रियेचा वेग फारच मंद असतो. त्यामुळे हे जलकण अतिशीत जलाच्या स्वरूपात रहातात. मात्र पुरेसे अतिशीत जलकण एकत्र आल्यास लगेच हिमगर्भ तयार होतो व गोठणप्रक्रियेस सुरुवात होते. अतिशीत जलकणांचा हिमगर्भाशी संपर्क आला की ते हिमगर्भावर जमा होऊन (deposition) त्वरित गोठतात. अशा प्रकारे अनेक जलकणांचे गोठण होऊन त्यांच्या आकारमानानुसार हिमकण अथवा गारा तयार होतात.

वरदा व. वैद्य, डिसेंबर २००५ । Varada V. Vaidya, December 2005

ह्यापुढील लेख – भाग ३- वीज चमकली चक् चक् चक्

माझ्या विषयी varada वरदा vaidya वैद्य
वरदा वैद्य हवामान आणि खगोल हे माझे आवडीचे विषय. ह्या विषयातील विविध घडामोडींबाबत लिहिण्यासाठी हा ब्लॉगप्रपंच. हवामानविषयक लेख वातकुक्कुटावर (www.vatkukkut.wordpress.com) तर खगोलाविषयी विवस्वान (www.khagras.wordpress.com) अनुदिनीवर वाचता येईल.

तुमचा अभिप्राय नोंदवा

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / बदल )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / बदल )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / बदल )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / बदल )

Connecting to %s

%d bloggers like this: