Lyn og torden

Hvordan oppstår elektriske utladninger (lyn) i en tordensky . Hvordan oppstår tordenskrall og hvor mange Desibel (dBL) oppnår et gjennomsnittlig tordenskrall?

Svar: Dette spørsmålet ville det føre for langt å gi et egentlig fyllestgjørende svar på, så jeg nevner bare noen forhold som er viktige. En sky som utvikler seg til en tordensky, består av varm og fuktig luft som strømmer til værs (med til dels stor hastighet) fra de lavere luftlag og tørrere og kaldere luft som faller nedover fra høyere luftlag. Slike vertikalbevegelser er karakteristisk for det vi kaller ustabil luft. Etterhvert danner det seg i oppstrømmen en blanding av hagl, iskrystaller og små underkjølte vanndråper. Haglene faller nedover når de blir store nok, mens iskrystallene og dråpene er så små at de følger med luften til værs. Når haglene kolliderer med de underkjølte dråpene fryser disse, og frysevarmen gjør at haglet holder en høyere temperatur enn iskrystallene og smådråpene. Vi får dermed stadige kollisjoner mellom iskrystaller/smådråper og de varmere haglene. Når et hagl og et kaldere iskrystall/smådråpe kommer i kontakt med hverandre overføres (pga av temperaturforskjellen) positive ladninger fra haglet til iskrystallet/smådråpen. Slik får vi en ladningsoverføring fra store tunge hagl til små lette iskrystaller. Dette gjør at haglene, som faller nedover, blir negativt ladet mens iskrystallene, som følger luften videre oppover, blir positivt ladet.
Slik blir skyens øvre deler etterhvert positivt ladet og skyens nedre deler negativt ladet. Dermed oppstår spenninger, og når disse blir sterke nok utlades disse spenningene i form av gigantiske lange gnister (lyn) mellom sky og bakke, mellom skyer eller mellom deler av skyer.
Disse lange gnistene oppstår i løpet av et titusendels sekund eller så, og varer noen få tidels sekunder. Luften langs gnistenes bane varmes nesten momentant opp til over 30000 grader Celsius. Denne raske oppvarmingen gjør at luften utvider seg eksplosivt og lager dermed et smell som brer seg som en lydbølge. Når vi på avstand hører en langvarig buldring, og ikke bare et smell, skyldes dette at smellet fra den lange gnistens ulike deler ikke når vårt øre samtidig. Husk på at lyngnisten kan være kilometervis lang, mens lyden brer seg med en hastighet 330 m/s.
Arvid Skartveit

Se også: http://www.met.no/met/met_lex/q_u/torden.html

Beveger lynet seg fra bakken og opp til skyene, eller omvendt? Jeg er havnet i en meget seriøs diskusjon om hvorvidt det lyn vi ser beveger fra bakken og opp til skyen, eller omvendt.
Under deres spalte "Du spør, vi svarer" finner jeg følgende: "Ulike typer lyn. Vi skiller vanligvis ikke mellom ulike typer lyn. For folk flest er et lyn et lyn. Dersom man går litt dypere inn i materien, viser det seg at det kan være forskjellige varianter. Man snakker om positive og negative lyn, om lyn som går ovenfra og ned, eller nedenfra og opp "
Betyr det at lynet kan gå fra en sky opp til en annen sky og omvendt, og at det også kan gå - eller se ut til å gå - fra bakken og opp til en sky?

Du siterer fra en side som Det Norske Meteorologiske Institutt har lagt ut på nettet, og som vår side har en link til.
Ja, det er riktig som du sier: Lyn kan gå mellom ulike deler av en sky, mellom to skyer, mellom en sky og den skyfrie lufta omkring og mellom en sky og jordoverflaten under. I det siste tilfellet har vi både sky-til-bakke og bakke-til-sky lyn. Den relative hyppigheten av disse forskjellige typene avhenger av hvor på kloden vi befinner oss. (Kilde: C. Donald Ahrens. Meteorology Today - West Publishing Company)
Arvid Skartveit

Er det tilgjengelig elektroniske instrumenter som kan registrere tordenvær? Jeg er ute etter elektroniske instrumenter som kan registrere tordenvær. Jeg vet at det finnes slike instrumenter, spørsmålet er hvordan en kan få tilgang til slike. For en tid siden var det et program på fjernsynet der kom det fram at en kan registrere lynaktivitet ved hjelp av en radiomottaker. Hvilke frekvens kan en registrere slik aktivitet på. Kan en bruke en vanlig radiomottaker eller er de de spesiallaget?

Svar: Jeg deltok for noen år siden i et prosjekt kalt EULINOX (European Lightning Nitrogen Oxides Project). Du kan finne en beskrivelse av prosjektet og en del informasjon om lyn og lynlokalisering som kanskje kan være nyttig for deg på: http://www.pa.op.dlr.de/eulinox

Et klipp fra prosjektbeskrivelsen (http://www.pa.op.dlr.de/eulinox/explan/proposal.html#s222) gir kanskje svar på spørsmålet som du stiller: "A new component in the experiment is the use of a 3D VHF interferometer (ITF3D) for 3D location of lightning flashes. The system measures the VHF radiation emitted from negative discharges in a lightning flash. The ITF3D system provides continuous detection and location of lightning discharges. The VHF receiving frequency is tuned to the protected aviation navigation band 100-118 MHz; the bandwidth is 1 MHz. The equipment consists of two independent remote stations, located at a distance of about 40 km. Data reduction is done off-line. The accuracy is about 500 m in all co-ordinates within a radius of about 30 km. 2D locations are also available within a radius of about 100 km. The timeresolution is 23 s, and it is possible to describe a single flash with up to 4000 different locations. The system has been applied, e.g., to determine the relationship between the cloud electrical potential and CG flashes (Mazur et al. 1995)."
Frode Flatøy

3.klasse på skolen jobber for tiden med temaet vær, og i den forbindelse kom følgende spørsmål opp : Er det mulig å "samle opp" elektrisiteten i et lyn ved hjelp av lynavledere? Foregår det noe forskning på muligheter for å "temme" eller utnytte de enorme kreftene som finnes i
lyn?

Jeg kjenner ikke til forskning som går ut på å benytte energien i lynutladninger som en "alternativ" energikilde. Det skyldes nok både at det er vanskelig å "temme" denne energien og at det ikke egentlig er tale om så svære enrgimengder over tid.
Utladningene er riktignok meget intense, men til gjengjeld er de veldig kortvarige. Derimot drives mye arbeid og også forskning knyttet til beskyttelse (lynavledning er et stikkord) mot de betydelige og mangfoldige skader som disse kortvarige og kraftige utladningene forårsaker.
Arvid Skartveit