Si cliqueu sobre les fotos del post i després premeu la tecla F11 aquestes es veuen més grans.

dimecres, 6 d’octubre de 2010

Possible llamp reclam i explicació d'aquest fenomen


Imatge d'un probable llamp reclam.

Gràcies a una informació facilitada per Marc Heras, seguidor d'aquest bloc, avui parlarem d'una curiosa filmació que va realitzar. Es tracta d'un probable llamp reclam que es va poder grabar a Palafrugell, durant la nit del passat 7 de setembre. Moltes gràcies per fer-nos arribar aquesta informació que de ben segur trobaran molt interessant tots els seguidors. Tot seguit us poso el document íntegre amb l'explicació que m'ha facilitat en Marc.

"La nit del 7 de setembre, ens va creuar una forta tempesta, amb precipitació intensa i abundant aparell elèctric. Durant el moment de més intensitat, vaig agafar una càmera compacta, que té l'opció de gravar vídeo i vaig pujar al terrat per tal de registrar la tempesta en el seu moment àlgid.
Doncs bé, revisant un dels vídeos, on hi vaig enregistrar un llamp que va caure sobre Sant Sebastià, passant la seqüència fotograma a fotograma, em vaig adonar de la presència d'una petita descàrrega no associada al llamp principal que s'observa en la seqüències de fotogrames.
Contrastant les imatges amb un company, també afeccionat a la meteorologia, hem arribat a la conclusió que la descàrrega en qüestió és un llamp reclam i que afortunadament no va fructificar, ja que em trobava a menys de 5 metres del lloc on es produí.
A continuació hi ha la seqüència de fotogrames, amb la marca de temps relativa al vídeo original. Cal remarcar que l'enregistrament està fet a 30 fotogrames per segon, el que significa que entre cada fotograma hi ha un lapse de temps de 33 mil·lèsimes de segon aproximadament."


01:41:500


01:41:533


01:41:566


01:41:600


01:41:633


01:41:666



01:41:700


01:41:733


01:41:766


01:41:800


01:41:833


01:41:866

"I seguidament, la imatge del llamp reclam. Amb una altra imatge positivada i ressaltada per poder apreciar millor les zones de llum més intensa (el llamp reclam i la descàrrega principal al marge esquerre)."






EXPLICACIÓ DEL FENÒMEN DEL LLAMP


Figura 1

Tot i que s'han vist llamps en tempestes de sorra o de neu, i fins i tot en núvols de partícules d'erupcions volcàniques, el principal generador de llamps és el cumulonimbus, que és el típic núvol de tempesta. Aquest es forma quan, en condicions d'inestabilitat atmosfèrica, grans masses d'aire calent i humit s'eleven i es condensen, produint núvols plens de vapor d'aigua, aigua líquida i gel. Aquest núvol gegantí, a les nostres latituds, pot superar altituds de 12 km.

La figura 1 esquematitza les fases per les quals passa una tempesta. En el procés de formació del núvol es produeix una separació de càrregues, i es forma un dipol intern. La càrrega negativa s'acumula a altituds de 6-8 km on la temperatura està entre -10º i -20ºC, mentre que la càrrega positiva és més difusa i es concentra a major altitud. Sovint, però, també s'acumulen càrregues positives a la base del núvol, i aleshores es forma un tripol.

Les càrregues de la base del núvol fan que, per inducció electrostàtica, s'acumulin càrregues de polaritat contrària a la superfície que tenen a sota. Quan el camp elèctric supera un cert llindar, s'origina la descàrrega elèctrica, que actua com a pont entre diferents regions de càrrega. Quan la descàrrega es produeix entre les dues/tres regions de càrrega del núvol o entre dos núvols propers, es parla d'una descàrrega núvol-núvol (intra-cloud en anglès). Si la descàrrega es produeix entre el núvol i la superfície, aquesta s'anomena núvol-terra (cloud-to-ground en anglès).

En l'estadi de maduresa, que s'assoleix quan es produeix el màxim desenvolupament vertical del núvol, les descàrregues núvol-núvol, que s’'avien iniciat en la fase de formació, arriben al seu màxim. Així mateix, apareixen les primeres descàrregues núvol-terra.

La tempesta entra finalment en una fase de dissipació, on culmina l'activitat núvol-terra. Aquest període és el de màxima repercussió en superfície: llamps, calamarsa i/o pedra i pluja intensa, etc. La majoria de descàrregues núvol-terra acostumen a transferir càrrega negativa, mentre que la fracció de descàrregues que transfereixen càrrega positiva és menor, i són més comunes en la zona d'enclusa dels núvols de tempesta.



Figura 2


Figures 3 A i 3 B

Els mecanismes d'electrificació d'un núvol, basats en l'intercanvi de càrregues elèctriques entre partícules, avui en dia encara no són perfectament coneguts. Les teories formulades fins ara s'ocupen d'alguns dels processos que intervenen en l’electrificació, però manca una teoria general capaç d'explicar l'elevada electrificació que hi ha en un núvol de tempesta.


Teoria de la convecció: els forts corrents ascendents dels processos convectius transporten càrregues positives de la superfície cap a les parts més altes del núvol. D'altra banda, els corrents descendents de la part externa del núvol transporten càrregues negatives a parts inferiors del núvol. Es forma, així, una estructura dipolar (vegeu la figura 2).

Teoria de la precipitació: la transferència de càrrega elèctrica es produeix en els xocs entre partícules de precipitació polaritzades. Les col.lisions fan que les partícules d'aigua descendents es carreguin negativament mentre que els cristalls de gel ascendents es carreguen positivament (vegeu la figura 3.A).

Teoria no inductiva: també es basa en les col.lisions entre partícules, però a diferència de la teoria de la precipitació, la polaritat de la càrrega transmesa depèn de la temperatura ambient. Amb aquesta teoria es pot explicar el model de núvol tripolar, on hi ha càrregues positives en les zones inferiors del núvol. Mentre que per sota d'una temperatura de -10º C (alçades de més de 6-7 km) les partícules de gel es carreguen negativament, en zones del núvol de menor alçada les partícules es carreguen positivament (vegeu la figura 3.B).




Figura 4

Malgrat la seva curta durada, el llamp engloba una sèrie de processos que s'esquematitzen a la figura 4. Un cop el núvol està polaritzat i la superfície terrestre s'ha carregat per inducció (A), s'inicia la descàrrega amb un traçador descendent (el traçador esglaonat), que a través d'una sèrie de petits impulsos, va formant la típica estructura ramificada dels llamps (B).

A mesura que el traçador esglaonat s'acosta a terra, se'n forma un d'ascendent (el traçador de connexió) altrament dit "llamp reclam". Ambdós traçadors es troben i es forma un canal ionitzat altament conductor, per on es genera la descàrrega de retorn (C). Aquesta es desplaça a una velocitat d'un terç de la velocitat de la llum i origina un fort corrent elèctric, amb una durada aproximada de 100 microsegons. La descàrrega genera un augment sobtat de la temperatura amb un pic de fins a 30.000 K, i l'augment sobtat de pressió associat a la calor es tradueix en una ona de pressió de l'aire: el tro.

Si el procés acaba aquí, tenim un llamp de descàrrega simple. Sovint, si encara hi ha càrrega disponible, es poden produir més descàrregues (llamp de descàrrega múltiple). Aquestes descàrregues secundàries (F) són lleugerament diferents de la primera. S'inicien amb un traçador ràpid (E), que baixa sense pausa pel canal ionitzat de la primera descàrrega (D). S'han arribat a observar llamps múltiples de fins a 15 descàrregues.

En un 30% dels casos el traçador ràpid (E) no segueix tot el camí ionitzat i es bifurca prop de la superfície. Per tant, les successives descàrregues d'un mateix llamp poden impactar en diversos punts. Cal remarcar que el conjunt del procés és tant ràpid que l'ull humà no distingeix aquestes descàrregues secundàries de la primera i, per tant, a simple vista no podem diferenciar els llamps de descàrrega simple i múltiple. Com a molt es pot percebre un efecte de parpelleig. El temps entre descàrregues successives és d'unes desenes de mil·lisegons. En termes mitjans, entre descàrregues de retorn sol aparèixer un corrent continu de l'ordre de 100-500 ampers i el pic de corrent de la descàrrega pot arribar fins a uns 200 kA en pocs microsegons.

Informació extreta de: http://www.meteo.cat/servmet/index.html

Per acabar, podreu veure un vídeo filmat a càmera lenta on es veuen les parts que formen un llamp.