Կայծակը թվում է ակնթարթային փայլատակում երկնքում, բայց իրականում դրա հետևում ընկած է ամպրոպային ամպի ներսում էլեկտրական լիցքերի բաժանման բարդ գործընթաց։ Վայրկյանների ընթացքում մթնոլորտում ձևավորվում է հզոր էլեկտրական դաշտ, որը հանգեցնում է հսկայական էլեկտրական պարպման։

Ամեն ինչ սկսվում է սառույցից

Կայծակի ձևավորման մեջ գլխավոր դերը խաղում են կույտաանձրևային ամպերը՝ հսկայական մթնոլորտային համակարգեր, որոնց ներսում անդադար շարժվում են ջուրը, սառույցը և կարկուտը։

Օդի հզոր վերընթաց հոսանքները բարձրացնում են ջրի փոքր կաթիլները դեպի ամպի վերին մասը։ Այնտեղ դրանք սառչում են՝ վերածվելով սառույցի մանր մասնիկների։ Դրանցից մի քանիսը շարունակում են աճել և վերածվել ավելի խոշոր կարկտահատիկների։

Երբ կարկուտը չափազանց ծանր է դառնում, վերընթաց հոսանքն այլևս ունակ չէ պահելու այն, և սառցե մասնիկները սկսում են ցած ընկնել։ Ճանապարհին դրանք բախվում են սառույցի մանր մասնիկների հետ։

Հենց այս բախումներն էլ դառնում են կայծակի առաջացման առաջին քայլը։

Ինչպես է ամպը վերածվում հսկայական մարտկոցի

Մասնիկների բախման ժամանակ տեղի է ունենում էլեկտրոնների վերաբաշխում։ Խոշոր կարկտահատիկները ստանում են բացասական լիցք, իսկ էլեկտրոններ կորցրած մանր սառցե մասնիկները դառնում են դրական լիցքավորված։

Օդի վերընթաց հոսանքները շարունակում են բարձրացնել թեթև դրական լիցքավորված մասնիկները վեր։ Արդյունքում ամպի վերին մասը աստիճանաբար ձեռք է բերում դրական լիցք։

Ավելի ծանր բացասական լիցքավորված կարկուտը, ընդհակառակը, իջնում է ներքև։ Այսպիսով, ամպի ներսում առաջանում է յուրօրինակ էլեկտրական համակարգ․ վերևի մասը դառնում է գերազանցապես դրական, իսկ ներքևինը՝ բացասական։

Փաստացի ամպրոպային ամպը սկսում է իրեն պահել հսկայական մարտկոցի պես, որի հակադիր «բևեռների»միջև առաջանում է հզոր էլեկտրական դաշտ։

Ինչու է կայծակը հարվածում երկրին

Ամպի ներքևի մասի բացասական լիցքն ազդում է նաև Երկրի մակերևույթի վրա։ Երկրի մեջ գտնվող էլեկտրոնները հրվում են ամպից, ուստի մակերևույթը և դրա վրա գտնվող օբյեկտները ստանում են հարաբերականորեն դրական լիցք։

Բայց օդը վատ է հաղորդում էլեկտրականությունը։ Այդ պատճառով կուտակված պոտենցիալների տարբերությունը անմիջապես չի հանգեցնում պարպման։

Երբ էլեկտրական դաշտը դառնում է բավականաչափ հզոր, իրավիճակը փոխվում է։ Ամպի հիմքից դեպի ցած են սկսում տարածվել պարպման ուղիները՝ այսպես կոչված աստիճանաձև լիդերները։ Դրանք շարժվում են ոչ թե անընդհատ, այլ առանձին քայլերով՝ աստիճանաբար ճանապարհ հարթելով դեպի երկիր։

Ի պատասխան դրան՝ Երկրի մակերևույթից ընդառաջ են բարձրանում դրական ստրիմերները։ Դրանք հատկապես ակտիվորեն առաջանում են սուր և ցցված օբյեկտների վրա, օրինակ՝ բարձր շենքերի, ծառերի կամ կայմերի վրա։

Ընդ որում, ամենևին պարտադիր չէ, որ կայծակը հարվածի ամենաբարձր օբյեկտին։ Վճռորոշ նշանակություն ունի այն, թե վերընթաց ստրիմերներից որը առաջինը կհանդիպի վայրէջք կատարող ուղուն։

Կայծակի փայլատակումը տևում է վայրկյանի մասնիկներ

Երբ իջնող լիդերը միանում է դրական ստրիմերներից մեկին, ամպի և երկրի միջև ձևավորվում է հաղորդիչ ուղի։ Դրանով անցնում է հսկայական էլեկտրական հոսանք։

Հենց այս հզոր հակադարձ պարպումն էլ մենք ընկալում ենք որպես կայծակի պայծառ փայլատակում։ Դրա արագությունը կարող է հասնել մոտ 430 հազար կիլոմետրի ժամում։

Ընդ որում, այն, ինչ մենք անվանում ենք մեկ կայծակ, իրականում կարող է բաղկացած լինել հոսանքի մի քանի առանձին իմպուլսներից, որոնք հաջորդում են միմյանց ընդամենը մի քանի հարյուրերորդական վայրկյանի միջակայքով։ Այդ պատճառով որոշ կայծակներ թվում են թարթող։

Կայծակը կարող է առաջանալ ոչ միայն ամպի և երկրի միջև։ Էլեկտրական պարպումը ունակ է տեղի ունենալու մեկ ամպի ներսում կամ տարբեր ամպային կազմավորումների միջև, եթե դրանց միջև առաջանում է լիցքերի բավականաչափ մեծ տարբերություն։

Ինչու է կայծակը տաքացնում օդն ավելի ուժեղ, քան Արեգակի մակերևույթը

Կայծակի էլեկտրական հոսանքն անցնում է օդի արտակարգ նեղ ուղիով՝ սովորաբար ընդամենը մի քանի սանտիմետր տրամագծով։ Չնայած դրա փոքր լայնությանը, ջերմաստիճանը ուղու ներսում գրեթե ակնթարթորեն բարձրանում է մինչև մոտ 30 հազար աստիճան ըստ Ցելսիուսի։ Սա մոտ հինգ անգամ ավելի բարձր է, քան Արեգակի մակերևույթի ջերմաստիճանը։

Հենց պլազմայի շիկացած ուղին է ստեղծում այն կուրացնող սպիտակ-կապտավուն փայլատակումը, որը մենք տեսնում ենք ամպրոպի ժամանակ։ Բայց այն պատասխանատու է նաև մեկ այլ ծանոթ երևույթի՝ որոտի համար։ Օդի նման կտրուկ տաքացումը ստիպում է նրան կտրուկ ընդարձակվել։ Առաջանում է հզոր հարվածային ալիք, որը տարածվում է մթնոլորտով և հասնում է մեր ականջներին որոտի տեսքով։

Այդ պատճառով կայծակն ու որոտը փաստացի միևնույն գործընթացի երկու տարբեր դրսևորումներ են․ կայծակը ցույց է տալիս էլեկտրական պարպման էներգիան, իսկ որոտը՝ դրա շուրջ օդի ակնթարթային տաքացման հետևանքները։

Պատրաստված է Met Office - Learn About Weather ալիքի նյութերի հիման վրա