•  

Kuidas tekib äike? (30.01.2011 00:00)

Autor: Jüri Kamenik

Suurejoonelised äikesepilved Eesti loodenurgas 28. juulil 2010. a. õhtupoolikul. Autori foto

Konvektsioonipilvede elutsüklist saab lugeda siit: https://ilm.ee/index.php?46319
Äike ei ole Eestis kuigi sage nähtus, sest seda tuleb olenevalt piirkonnast aastas ette keskmiselt 15-25 päeval, kuid see varieerub üpris tugevasti aastast aastasse. Äike on suhteliselt sagedasem maist septembrini, kui äikest on ilmajaamades keskmiselt kord kuus märgitud (EMHI ilmajaamade 1961.-2003. a. andmerea põhjal).
EMHI ilmajaamade 1950.-2000. aastate andmerea põhjal on kõige vähem, ainult ühel päeval, äikest märgitud Vilsandil 1991. aastal ja kõige rohkem 41 päeval Võrus 1972. aastal ning 42 päeval 1985. aastal Valgas. Alla 10 äikesepäeva aastas on Eestis üpris haruldane, kusjuures selle 50 aasta jooksul pole mõnes sisemaa jaamas kordagi nii vähe äikesepäevi registreeritud. Peab arvestama, et toodud arvud ja statistika on äärmiselt subjektiivne, sest kust alates ikkagi läheb nähtud või kuuldud äikesega päev arvesse äikesepäevana? See on ju puhtalt kokkuleppeline, samuti on need andmed saadud vaatluste teel ning vaatlejal võib jääda mõni äike märkamata või otsustab mingil põhjusel seda mitte üles märkida, vähemalt mitte nii, et seda saaks lugeda äikesepäevaks. Ka on teada, et kuigi talvist äikest on kuskil Eesti nurgas praktiliselt igal aastal, siis registreeritakse ametlikult seda väga harva, sest talvised äikesed on välkude hulga poolest ekstreemselt nõrgad.
Kuigi 2010. aasta oli küll üle pika aja jälle hästi äikeserikas, siis ikkagi varieerus äikesepäevade hulk olenevalt piirkonnast väga palju. Näiteks Väike-Maarjas registreeriti äikest 38 päeval, mis on märkimisväärselt palju. Täpseid andmeid iga ilmajaama kohta ei tea, kuid enda kogemusest võib öelda, et näiteks loodenurgas, sealhulgas Tallinnas, oli äikest umbes kümnekonnal päeval. Seega erinevus on vähemalt kolmekordne. Ka välkude arvu poolest oli 2010. aasta viimaste aastate kõrval märkimisväärne, sest registreeriti 220 tuhande välgu ümber, mida on umbes sama palju, kui 2005.-2009. a. kokku.
Äike on tavaliselt suvine nähtus ja siis võivad äikesega kaasnevad nähtused või äikese komponendid tekitada kahju, nimetagem kasvõi 8. augusti äikesepilvede süsteemi, mis mitmel pool põhjustas kahju ja näiteks Väike-Maarjas mõõdeti tormituule tugevuseks 36,5 m/s.
Kahjuks defineeritakse äikest vaid välkude ja selle põhjustatud müristamise kaudu. Tegelikult on äike kompleksne, st mitmekomponendiline nähtus, mida on väga raske defineerida või määratleda nii, et see oleks piisav ja olulisi aspekte hõlmav. Võib öelda üldiselt ja ebamääraselt, et äike on elektriline atmosfäärinähtus, mis tekib tavaliselt tõusvate õhuvoolude ja konvektsioonipilvede intensiivse arengu tagajärjel ja mis koosneb mitmest komponendist nagu rünksajupilved, sajualad, õhuvoolude süsteemid, laengud, välgud ja müristamine jne. Seega on äike tegelikult nähtuste keerukas kompleks. Äikese olemasoluks on vaja tingimata sorteeritud ruumlaenguid. Soojal poolaastal (parasvöötmes) on äikese puhul kindlasti olemas ka rünksajupilvi. Lühidalt äikese kohta vt palun www.ilm.ee/index.php?45527 ja pikemalt on äikese aspektide ja olemuse kohta arutletud Horisondi-veebis.


Tornjas-sakmelised kõrgrünkpilved näitavad, et troposfääri keskosas on õhumass labiilne ning niiskust on üpris palju, mistõttu äike on tõenäoline. 28. juuli pärastlõuna Tallinnas. Autori foto

Äikese tekkele eelneb tavaliselt intensiivne pilvede vertikaalne areng. Seetõttu alustamegi äikese tekkimise kirjeldust pilvede tekkest. Tähelepanu olgu juhitud veel sellele, et kuna siin räägime nendest rünksajupilvedest, kus on äikest, siis on kasutatud neid sõnu üsnagi läbisegi. Tegelikult pole need mõistet samaväärsed, sest iga rünksajupilv pole äikesepilv. Samuti ei tule siin juttu lumetormi-äikesest, mille puhul rünksajupilvi pole, vaid selle asemel on eriti paksud kihtsajupilved.
Pilvede tekkeks peab õhus olema piisavalt veeauru, et kondenseerumine oleks välistingimuste (temperatuur, rõhk) mõningase muutumise tagajärjel võimalik. Teiseks on vajalik jahtumisprotsess, et õhk saavutaks kastepunkti temperatuuri, mille juures on eelneva tingimuse täidetuse puhul kondenseerumine võimalik. Kolmandaks peab õhus olema kondensatsioonituumakesi, millele veeaur saaks hakata kogunema. Tuumakesteks sobivad näiteks tolmuosakesed, soolakübemed, bakterid. Kui neid tuumakesi ei ole, siis võib õhk tugevasti üleküllastuda, see tähendab, et suhteline niiskus võib-olla mitusada protsenti, enne kui algab veeauru spontaanne kondenseerumine.
Väga üldiselt võib jagada pilvi kihilisteks ja konvektiivseteks. Need tekivad vastavalt kas õhu aeglase, kuid suurel alal tõusmise või õhu ebaühtlase, kuid kiire ja piiratud alal kerkimise tagajärjel. Toodud võimalused ongi väga üldiselt kaks põhilist viisi, kuidas pilved tekivad. Vastava viisi määrab atmosfääri kihistus ja stabiilsus. Seega on atmosfääris pilvede tekkeks vajalik eelkõige õhu kerkimine, sest õhk jahtub tõusmisel teatud kiirusega. Kui kerkiva õhu temperatuur jõuab kastepunktini ehk õhk küllastub veeaurust, siis võib alata veeauru kondenseerumine ja seega pilvede teke. Muidugi võivad pilved tekkida ka erinevate omadustega õhumasside segunemisel, õhu kiirgusliku jahtumise või auramise tagajärjel (viimasel kahel juhul tekivad udu ja kihtpilved), samuti on pilvede tekke ja välimuse seisukohast veel oluline turbulents ning pinnamood, sest takistused sunnivad õhku kerkima ja tekitavad ka turbulentsi. Näiteks mäestikepiirkondades on tihti äikest ja eriti rahet palju rohkem kui lauskmaal.  Kuna äike on seotud konvektsioonipilvedega, siis keskendume seega rünk- ja rünksajupilvede tekkele ja arengule. Atmosfääri stabiilsuse kohta vt palun: https://pantherfile.uwm.edu/kravtsov/www/downloads/ATM100/Lecture11.pdf
Stabiilsuse määramisel lähtutakse põhimõtteliselt sellest, milline on tõusva õhuosakese temperatuur võrreldes keskkonna temperatuuriga ehk sisuliselt võrreldakse tõusva õhuosakese ja keskkonna temperatuuri. Vastav erinevus määrabki atmosfääri stabiilsuse. Kui tõusev õhuosake jääb soojemaks, kui ümbritsev õhk (keskkond), siis on atmosfäär kas absoluutselt või tinglikult labiilne ehk tõusvad õhuvoolud võivad olla soodustatud, kuid see sõltub ikkagi veel täiendavatest asjaoludest; kui õhuosakese temperatuur püsib sama ümbritsevaga, siis on atmosfäär neutraalne ja kui jääb külmemaks ümbritsevast, siis stabiilne. Viimasel juhul ei saa tavaliselt konvektsioonivoolud areneda.
Seega, väga üldiselt võttes saavad konvektsioonipilved areneda siis, kui atmosfäär on piisavalt labiilne. Labiilsust võib mõista õhuosakese mõistet kõrvale jättes lihtsustatult ka nii, et suhteliselt soe õhk on suhteliselt külmema all. See tähendab, et õhutemperatuur langeb kõrguse suurenedes väga kiiresti, mõnikord isegi enam kui 14°C/km kohta. Labiilsust suurendab aluspinna ja sellelähedase õhu soojenemine või kõrgustes õhu jahtumine/külma õhu sissetung. Soodne atmosfääri kihistus äikese tekkeks on siis, kui õhutemperatuur langeb kõrgusega umbes 8°…12°C/km kohta ja rohkem, eriti kui õhk on niiske. Kui need tingimused on täidetud, siis võib äike tekkida näiteks seoses frondiga või õhumassisiseselt.
Kõige parem on äikese teket võimalik jälgida siis, kui see tekib õhumassisiseselt. Siin on võimalikud kolm variatsiooni: äikese tekkimine seoses pinnamoega (orograafiline), sooja veekogu kohal külma õhumassi olemasolul või aluspinna soojenemisel. Tüüpiline kirjeldus vastab viimasele olukorrale. Kui õhus on piisavalt niiskus, alumiste õhukihtide soojenemine on tugev, aga õhumass ise on jahe või langeb temperatuur kõrguse suurenedes väga kiiresti, siis on soodsad tingimused konvektsiooniks olemas.
Kui taevas on pilvitu, siis ei saa otsustada atmosfääri stabiilsuse üle lihtsalt silmaga vaadates, sest pilved on need, mis visualiseerivad atmosfääris toimuvat ja näitavad ka stabiilsustingimusi. Tihti on siiski juba öösel või hommikul vastavad (labiilsust näitavad) pilved olemas. Tüüpilisteks on tornjas-sakmelised kõrgrünkpilved. Need tekivad tegelikult aluspinna soojenemisest sõltumatult, kui paari, kolme või nelja km kõrgusel kerkima hakanud õhus vabaneb kondenseerumissoojust, millele nende kõrgel asuvate rünkade areng enamasti toetubki. Kõrgrünkpilved on seetõttu harva väga võimsad ja kõrguvad, ent mõnikord seda siiski juhtub - siis on tegemist võimsate rünkpilvede kõrgemal asuva analoogiga. Mõnikord harva võivad kõrgrünkpilved ka ise muutuda rünksajupilvedeks ja isegi äikesepilvedeks. Sel juhul on rünksajupilvede alus hästi kõrgel, asudes isegi 2-3 km kõrgusel. Igal juhul on lopsakad kõrgrünkpilved ohu märgiks ja näitavad ohtliku äikese tekkimise võimalust.


Kõrgrünkpilved võivad tekkida nii öösel kui päeval. See näitab, et need pole seotud aluspinna soojenemisega. 2010. a. 11. juuli hommikupoolsel ööl Tallinnas, hommikul oli äikest. Autori foto  

Kui alumised õhukihid on piisavalt soojenenud, siis algab soojemate õhutaskute kerkimine. Aja jooksul tõuseb neid järjest enam ja need jõuavad järjest kõrgemale, kuni mingil hetkel jõuavad kondensatsioonitasapinnani. Kui see juhtub, siis esialgu tekivad madalad, vähe või keskmiselt arenenud rünkpilved. Tuulise ilmaga on need räbaldunud. Olenevalt atmosfääri stabiilsusest, aga ka teistest tingimustest võibki pilvede areng sellega piirduda. Kui aga labiilsus on piisavalt suur, siis arenevad pilved edasi ja aja jooksul tekivad üha suuremad ja suuremad rünkpilved.


Selline näeb tüüpiline hommikune suvetaevas välja, kui mõne aja pärast (tavaliselt tunde hiljem) on oodata äikest. 15. juuli 2010. a. hommikul Tallinnas. Pärastlõunal ja õhtul oli äikest ja sadas paduvihma. Sama päev läheb ülejärgmise fotoga edasi! Autori foto

Mõnikord toimub rünkpilvede arengus hüpe. Sellisel juhul tekivad esialgu ka vähese või mõõduka arenguga rünkpilved või hoopiski kihtrünkpilved, kuid mingil hetkel toimub kiire või isegi järsk pööre rünksajupilvede arenemise suunas. Üks selline päev oli 29. juuli 2010. aastal. Hommik ja lõuna olid hästi tuulised, õhk tundus värske (eelmisel päeval oli vaikne, palju soojem ja lämbem), mistõttu äikest ilmselt inimesed ei osanud oodata, ja arenesid juba hommikupoolikul rünk- ja kihtrünkpilved, mis olid üpris räbaldunud. Pilvedes ei toimunud tundide jooksul olulisi muutusi, kuid üks huvitav eripära siiski lõuna paiku tekkis. Mõnedel rünk- või kihtrünkpilvedel tekkis väga kiiresti kõrgustesse pürgiv sammas, nagu on näha järgneval fotol. See andis tunnistust, et äikese teke on võimalik. Ka varasemal ajal on sarnaseid juhtumeid olnud. Õhtupoolikul asendusid vähearenenud rüngad kiiresti rünksajupilvedega ja paljudes kohtades oli äikest.


29. juuli 2010. a. pärastlõuna Tallinnas. Kuigi taevas on üsna vähearenenud rünk- ja kihtrünkpilved, näitab selline üleskerkiv sammas, et äikese teke on väga tõenäoline. Nii ka läks - õhtul oli taevas rünksajupilvedega kaetud ja korralik äike ja torm käisid üle maa. Autori foto


15. juuli 2010. a. ennelõuna. Hommikused kõrgrünkpilved kadusid, kuid pärast üürikest aega selget taevast tekkisid päevase soojenemise ja konvektsiooni tõttu rünkpilved. Vine tuleb tugevast kuumusest, sest temperatuur tõusis 33°C-ni. Autori foto

Kui võimsad rünkpilved ja rünksajupilved on kord tekkinud, siis on tüüpiline, et edaspidi toimuvad muutused kiiresti ja isegi tormiliselt. Järgnevalt olgu toodud 15. juuli 2010. a. edasine päev Tallinnas. Võimsatest rünkpilvedest äikese ja paduvihmani kulus vaid paar tundi. Tõelist paduvihma tuleb Eesti oludes väga harva ette, kuid antud juhul vastas äikesevihm paduvihmakriteeriumile.


Selliste võimsate rünkpilvede teke näitab suure tõenäosusega äikese teket.


Varsti oli terve taevas rünksajupilvi täis, kuid äikest neis veel polnud.


See siin on juba äikesepilv. NB! Rünksajupilved ei võrdu äikesepilvedega, sest kõik äikesepilved on küll rünksajupilved, aga mitte vastupidi!


Paduvihm äikesepilvedest. Autori fotod

Vähemalt keskmistel laiustel tähendab rünkpilvede muutumine rünksajupilvedeks pilve ülemise osa jäätumist. Äikest võib keskmistel ja suurtel laiustel tulla vaid siis, kui konvektsioonipilv on muutunud kahefaasiliseks, st alumine osa koosneb vaid veepiisakestest, keskmine osa nii allajahtunud veepiisakestest kui jääkristallidest, kus on lisaks veel tavaliselt graupelit, peenrahet, lumehelbeid ja ülemine osa vaid jääkristallidest. Rünkpilve ülemise osa jäätumine algab tavaliselt siis, kui selle tipp jõuab kõrgemale -20°C isotermist. Seega asub pilve tipp vähemalt 5-6 km kõrgusel. Soodsatel tingimustel võivad pilvede tipud kasvada 10-12 km kõrgusele, mis on iseloomulik frontaalsetele äikestele või äikesepilvede süsteemidele, mis võivad põhjustada ohtlikku ilma. Eestis on maksimaalne võimalik konvektsioonipilvede tippude kõrgus umbes 15 km maapinnast.
10-15 km kõrgusel maapinnast on temperatuur alati väga madal (vahemikus -40°...-65°C), mistõttu siis pilvede ülemine osa on jäätunud. Sellistes kõrgustes puhuvad tihti ka tugevad tuuled, mille tõttu rünksajupilvede ülemine osa venib tuule suunas välja. Küllalt sageli ongi rünksajupilvede edasise kasvu piirajaks vaid troposfääri suur stabiilsus, millest konvektsioonivoolud ei suuda läbi tungida. Seetõttu tekib tihti piisavalt tugevate ja kõrgele ulatuvate konvektsioonivoolude tõttu rünksajupilvede ülaossa alasi. Alati ei ole see visuaalselt niimoodi tajutav, eriti siis, kui tegu on rünksajupilvede süsteemiga. Sel juhul on äikese lähenemisel alguses näha kiud- ja kiudkihtpilvede tihenemist kõrgkihtpilvedeks, mis kõik kokku ongi tegelikult alasi. Korralikku äikest võib siiski tulla ka nendest rünksajupilvedest, millel pole alasit. Peab meeles pidama, et alasi puudumine võib-olla näiline.
Troopikas on olukord veidi teine. Seal võib tugevat hoovihma sadada ka rünkpilvedest. Mõnikord nimetatakse selliseid pilvi ka soojadeks rünksajupilvedeks, sest vaatamata sademetele koosneb pilv veepiisakestest.


Äikesepilv 15. juuli õhtupoolikul Laitses. Alasit sellel rünksajupilvel veel pole, kuid hiljem see tekkis. Täpsemalt oli tegu mitmeelemendiliste äikesepilvedega, millest siin fotol on näha vaid üks element ehk rakk. Autori foto

Niisiis on äikesepilvedele iseloomulik kolmeetapiline elutsükkel. Esimene neist on rünkpilvestaadium, mis võtab vahel suurema osa ajast, teine on küpsusestaadium, mil rünksajupilv või nende süsteem on saavutanud suurimad vertikaalsed mõõtmed, äikesetegevus on üldiselt siis kõige aktiivsem ja tõusvad õhuvoolud tugevaimad, ja kolmas on hajumisstaadium. Viimases etapis äike nõrgeneb, pilv või selle süsteem hakkab hajuma ja lõpuks jääb alles vaid kiudpilvisus, vahel ka kõrgrünkpilvede tükid. Kui äike on üle käinud, aga ei ole veel väga hiline õhtutund ning atmosfääritingimused endiselt soosivad konvektsiooni, siis võib tulla veel teine ja kolmaski äikeselaine. Ülaloleval fotol on tegu teise äikeselainega 15. juulil 2010. a. Kui päike on loojumas või loojunud, siis õhumassisisesed äikesed enamasti hääbuvad. Frontide puhul või suve lõpus ja sügisel, kui merevesi on soe, võib äikesetegevus jätkuda veel ööselgi.


Üherakulise äikesepilve elutsükkel. See on hästi iseloomulik õhumassisisestele äikestele. Värvidega on näidatud radarikaja tugevus - punane on tugevaim.
Autor: Pierre cb, 2006, Wikipedia

Teatud tingimustel tekib rünksajupilvede organiseerumine. See tähendab rünksajupilvede grupeerumist ja suurte, tavaliselt kuni mesoskaala mõõtu süsteemide teket. Selleks on väga oluline tingimus tuulenihe vastavalt kõrgusele. Organiseerumisele mõjub soodsalt nii suunaline kui tugevus-tuulenihe. Näiteks on see vajalik superelemendilise rünksajupilvede tekkeks. Loomulikult peab kõrgelt organiseerumiseks olema piisavalt labiilne atmosfäär, niiskust, soodne rõhkkondade asetus, tihti ka frondid.
Vahet tehakse nelja tüüpi äikesepilvedel, mis on toodud vastavalt intensiivsuse ja ohtlikkuse suurenemisele: üherakuline, mitmerakuline, pagijoonena rünksajupilved ja superrakulised rünksajupilved. Mõiste rakk asemel võib kasutada sõna element. Üherakulised äikesepilved tekivad siis, kui tuulenihe on väike ja need on enamasti väheohtlikud ja lühiealised. Kui atmosfääri labiilsus on väga suur, võivad tekkida nn impulss-üherakulised äikesed, mis võivad põhjustada kahju, aga nendegi eluiga on väike, enamasti on need alla tunni aktiivsed. Üherakulised äikesepilved on tüüpiliselt kohalikku päritolu ja õhumassisesed.
Mitmerakulised äikesepilved on kõige levinumad, mis kestavad vahel tunde, sest selles süsteemis on nii uusi, alles kujunevad rakke kui ka juba hääbuvaid rakke ehk elemente. Need on tihti seotud mõne lohu või frondiga. Samuti on nende puhul ohtlik ilm tõenäolisem.
Pagijoonena rivistunud rünksajupilved on tavalisel seotud atmosfäärifrondiga. Siis on ka tuulenihe üpris suur. Seda tüüpi äikesepilvedega on seotud tihti ohtlik ilm, ka 8. august kuulub siia alla. Sellised äikesepilvede süsteemid võivad kesta isegi paar ööpäeva ja läbida üle tuhande km.
Kõige intensiivsemaks ja ohtlikumaks peetakse superrakulisi äikesepilvi. Nende puhul on atmosfääris suur tuulenihe ning pilvedes on tõusvate õhuvoolude piirkond eraldi laskuvatest, mistõttu äikesepilved on pikaealised. Pilvede tipud tungivad selle tüübi puhul sageli tropopausi ja võivad selle isegi läbida. Valdav enamus superrakulisi äikesepilvi on seotud ohtlikku ilmaga. Ka suur osa tornaadodest on seotud nendega. Eestis tuleb seda tüüpi äikesepilvi ette väga harva.
Üsna tüüpiline on see, et nõrgemat tüüpi äikesepilved (ühe- ja mitmerakulised) on hästijälgitavad, kuid näiteks pagijoonena rivistunud äikesepilved mitte. Viimasel juhul on rünksajupilved tihti kas maskeeritud või on alasi kümneid km eespool kiud- kuni kõrgkihtpilvedena.


Kõrgrünk- ja kõrgkihtpilvedega maskeeritud rünksajupilvede süsteem, mis põhjustas tugevaid pagituuli ja intensiivset äikest. 26.7.2010. a. Aegviidu lähedal. Autori foto  

Senini rääkisime visuaalsetest aspektidest, kuidas toimub pilvede areng äikesepilvedeni. Et nendes tekib välkusid, mis on sisuliselt suured sädemed erinevate laengupiirkondade vahel, siis näitab see järelikult pilvede suurt elektriseeritust. Tänini ei teata täpselt, kuidas see elektriseerumine toimub ja kuidas välk ikkagi saab alguse. Võtmeteguriks on kindlasti nii laetud osakesed (ioonid), kui õhuvoolud ja pilveosakeste vahel toimuvad protsessid. Et pilvest saaks äikesepilv, selleks peab toimuma laengute eraldumine, mille täpne mehhanism pole teada.
Ühe teooria järgi on see seotud õhuvooludega ja pilves olevate osakestega. Väga tugevad tõusvad õhuvoolud kannavad pilvepiisakesed sellisesse kõrgusesse, kus need jahtuvad tugevasti alla 0°C. See jääb rünksajupilve keskossa, kus temperatuur on -15°...-20°C. Samal ajal allajahtunud piisakestega on seal veel jääkristalle ning graupelit. Turbulentse keskkonna tõttu toimub nende osakeste vahel pidevalt kokkupõrkeid ning selle käigus positiivse laengu ülekandumine jääkristallidele ja negatiivse graupelile. Jääkristallid kantakse pilve ülaossa, mistõttu sinna koguneb positiivne laeng. Raskemad pilveosakesed (graupel) langevad gravitatsiooni tõttu pilve kesk- ja alumisse ossa, kuhu koguneb negatiivne laeng. Kui väljatugevus muutub piisavalt suureks, siis tekibki välk. Siiski peab ütlema, et pilvedes kindlaks tehtud väljatugevusest, milleks on umbes 200 tuhat volti meetri kohta, ei piisa tegelikult läbilöögiks, milleks oleks vaja kolme miljonit volti meetri kohta. Arvatakse, et läbilöök saab võimalikuks kosmiliste kiirte ja kulgelektronide tõttu. Viimased saavad ioniseeritud gaasis olevast väljalt rohkem energiat, kui seda kokkupõrgetel ära annavad. Seda teooriat toetab asjaolu, et välguga kaasneb röntgeni- ja isegi gammakiirgust. Veel on laboris näidatud, et laengute ülekandumine sõltub pilve veesisaldusest ja temperatuurist - kui viimane on -10°...-20°C, siis kantakse graupelile negatiivne laeng, kuid kõrgema temperatuuri puhul positiivne laeng. Seetõttu pilve päris alumine osa (alus) on rohkem positiivse laenguga.
Teise laengute eraldumist seletava teooria kohaselt on väga suure tähtsusega pidevalt Maad ümbritsev elektriväli. Sademed polariseeruvad, kui nad liiguvad selles väljas. Edasine toimub eespool seletatud teooria kohaselt, hõlmates nii omavahelisi kokkupõrkeid, et osakesed laaduksid ja siis õhuvoolude toimel eraldumist vastavalt osakeste raskusele. Nendes teooriates on võtmeroll jääosakestel. Troopikas on registreeritud välkusid nn soojadest konvektsiooni-pilvedest, mis jääd ei sisalda. Peetakse võimalikuks, et selliste pilvede elektriväli kujuneb teistsuguse mehhanismi kohaselt ega ole seetõttu vastuolus eespool esitatud teooriatega ehk siis soojade pilvede elektriseerumise mehhanism erineb külmade, st jääd sisaldavate, pilvede omast.
Igal juhul tuleb arvestada võimalusega, et kõik need hüpoteesid ja teooriad seletavad erinevaid aspekte ja mehhanisme, millel kõigil võib-olla kas korraga või sõltuvalt olukorrast oluline roll äikese ja välgu kujunemises, sest suuremal osal, kui mitte kõikidel nähtustel ja protsessidel, on mitu põhjust.


Traditsiooniline ettekujutus äikesepilves olevatest ja sellega seotud laengutest. Autor: Pierre_cb Made with KPAINT/Fait avec KPAINT: 2006-7-6

Tavaliselt, kui räägitakse äikesepilve laengujaotusest, tuuakse selline skeem, kus pilve ülemine osa on laetud positiivselt ja keskmine ning alumine osa negatiivselt, kusjuures alumisse ossa jääb veel üks positiivselt laetud piirkond. Tegelikult erineb laengute jaotus pilvest pilve ja on siiski oluliselt keerukam. Kuigi ilmselt on tõesti nii, et pilve ülemine osa on suuremas osas positiivselt laetud ja keskmine osa negatiivselt, on siiski ühes ja samas pilves päris palju ühe või teise polaarsusega laengutaskuid. Kaasaegse mudeli järgi on tüüpilises äikesepilves üksteise kohal mitu olulist laengupiirkonda, kusjuures vertikaalses läbilõikes on positiivselt ja negatiivselt laetud kohad vaheldumisi:


Kaasaegne mudel äikesepilve laengujaotusest.
Joonis: NOAA http://www.nssl.noaa.gov/primer/lightning/ltg_schematic.html

Välkusid jaotatakse nii polaarsuse kui asukoha järgi. Viimasel juhul tehakse vahet näiteks pilvesisestel ja pilv-maa tüüpi välkudel. Sealjuures pilvesisesed välgud on ülekaalukalt kõige sagedasemaks tüübiks. Samas pilv-maa tüüpi välgud pakuvad suurimat praktilist huvi, sest võivad teha kahju.
Kui äikesepilv on saanud küpseks, siis tüüpiliselt tekivad esialgu pigem pilvesisesed välgud, mis kannavad negatiivset laengut positiivselt laetud pilve ülaossa. Hiljem tekivad lisaks pilv-maa välgud, kusjuures negatiivset laengut pilve keskosast kantakse maapinnani. Loomulikult võib ette tulla igasuguseid võimalusi, mis tunduvalt erinevad toodud kirjeldusest. Näiteks 2010. a. mai keskel, kui oli suur soojalaine ja igal päeval äikest, õnnestus vaadelda Emajõe Suursoo kohal arenevat äikesepilve, kus esialgu tekkisid ainult positiivsed välgud, st välgud, mis kannavad positiivset laengut pilve ülaosast maapinnani ja alles hiljem pilvesisesed välgud. Huvitav on see juhtum selle tõttu, et positiivsed välgud on haruldased, sest peavad läbima palju paksema õhukihi, kui seda teevad tavalised negatiivsed pilvesisesed või pilv-maa välgud ja on seetõttu ka võimsamad. Lisaks on positiivsed välgud iseloomulikud hoopiski rohkem siis, kui äikesepilv on hääbumas. Sarnast juhtumit, kui alguses tekkisid positiivsed, hiljem aga pilvesisesed välgud, õnnestus jälgida veel 1. augustil 2008. a. Tallinna lähedal.


Hästihargnenud pilv-maa välk 4. augusti 2010. a. öösel Laitse läänetaevas.
Autori foto

Eelmised artiklid:

Jüri Kamenik 2010. aasta äärmuslikust ilmast (31.12.2010) 2010. aasta ilmastiku kokkuvõte.

Kas talv tuleb jälle külm ja idast? (16.12.2010) Küsimus ja vastus rubriigist "Küsi Jürilt" "Kas on loota, et sel aastal Eestis domineerinud ida-lääne suunalised õhuvoolud jätkuvad ka järgneval aastal, või on see pigem erand mis sel aastal toimunud on? Kui ma olen õigesti aru saanud, siis idast läände suunduvad õhuvoolud põhjustavad meil kuuma suve ja külma lumerohket talve, samas läänest itta suunduvad õhuvoolud aga aastaringset niisket sademeterohket ilma."

Kuidas tsüklonid ja antitsüklonid omale nime saavad (09.12.2010)

Külm õhk tuleb meile lõunast, soe aga põhjast! (02.12.2010) Õhutemperatuur Põhja-Euroopas 2. detsembri hommikul.Allikas: intellicast.com Enamuses Eestist oli 2. detsembri öö pilves ja ilm üsna leebe, kuid Kagu-Eestis oli selgem ja külma rohkem kui 10°C. Külmem õhumass asub praegu Eestist lõuna pool (vaata allolevat ilmakaarti), mis tingib  külmema ilma. Soe õhk aga saabus suurtelt põhjalaiustelt, näiteks Lapimaa põhjaosas oli temperatuur üle null kraadi.

Miks ilmateated erinevad? Ilmaprognoosid ja Eesti ilmastiku ebareeglipärasus (02.12.2010) Foto: Signe Nõmmik Ilmaprognoosimine on midagi, mis toimib hästi stabiilse ilmastiku korral. Stabiilne ilmastik võib tähendada ka näiteks Lääne-Euroopa konkreetsemaid sadusid või Kesk-Aafrika tüüpilisi pärastlõunaseid äikesetorme, aga mitte Eesti niinimetatud tibutamist ja ühel päeval soojemat, teisel külmemat jne ilmastikku. Võib öelda, et Eesti ilma ja ilmastiku omapäraks on selle ebastabiilsus ja ebareeglipärasus.

Lõunatsüklon toob vihma, lörtsi, lund (23.11.2010) Lõuna-Euroopast liigub väga kiiresti põhja poole aktiivse lõunatsükloniga seotud pilvemass, mis toob tänasest Eestisse mõõduka või tugeva saju. Tsükloniga seotud pilvemass on selline nagu juuresoleval satelliidipildil, kusjuures tugevaim sadu on kõige heledamates pilveosades.

Huvitav pilvemaastik varjuga (10.11.2010) Pildistatud 8.septembril 2010 aastal Järvamaal Ussisoo kandis. Foto: Jarek Jõepera Huviline saatis ilusa ja efektse foto.

Veelkord talvisest äikesest (23.10.2010) Kirdesse lahkuv äikesepilv Tallinnast vaadatuna 23. oktoobri öösel.Autori foto

Aktiivne osatsüklon ja erakordne äikeseöö 22.-23. oktoobril (23.10.2010) 22. oktoober tõi Eestisse nii lund, lörtsi kui vihma ja isegi äikest. Järgnevalt sellest lähemalt. Kui keegi märkas veel äikest, siis võib jagada oma kogemusi kommentaarides!

Kuidas õhurõhk enesetunnet mõjutab? (31.08.2010) baromeeter-termomeeter ilm.ee kogust Küsimus ja vastus rubriigist "Küsi Jürilt":

Keeristorm? Tornaado? Tromb? Vesipüks? (13.08.2010) Mida mõista keeristormi ja tema sugulaste all? Kas tegemist on rangelt võttes ühtse nähtusega või on siiski reaalselt olemas ka keeristormide (või keeristuulte?) liigid?

Satelliidipildid derecho arengust II (09.08.2010)

Üle Eesti on liikumas tugevate äikeste vöönd! (08.08.2010) Läti radar See tekkis juba Leedu-Valgeneve kohal, on jõudnud üle Läti Lõuna-Eestisse ja liigub sealt kiiresti põhja-loode suunas.

Üks erakordselt kuum päev selja taga, teine veel ees! (07.08.2010)

Äikesekuninga visiit (26.07.2010) 26. juuli varahommik pakkus tugevat äikest ja erakordseid vaatepilte!

Satelliidipildid äikesekuninga arengust (26.07.2010)

Kuuma õhumassi pealetung (25.07.2010) 23.-24. juuli oli kuuma õhumassi pealetung ning 24. juulil järjekordne kahe Eesti päev.

4. juulil on tugevate äikesetormide ja võimaliku Keila tornaado aastapäev! (04.07.2010) Möödub kaheksa aastat tugevatest äikesetormidest ja Keila trombist.

Pilvemaastikud 25. juunil ja väike ilma kokkuvõte (26.06.2010) Satelliidipilt 25. juuni õhtul. 25. juunil jõudis kagust ja idast Eestini väga soe ja niiske õhumass, mille mõjuala piirdus enamasti vaid Eesti idapoolse osaga. Lääne-Eestis oli jahe ja sadas vihma. Erinevate omadustega õhumassi tõttu võis arvata, et vähemalt Ida-ja Lõuna-Eestis tuleb võrdlemisi palju äikest. Äikest tuligi, kuid see vöönd jäi napilt idapiiri taha. Võimsad äikesepilvedemassiivid on ülalolevat satelliidipildil selgesti nähtavad ja need paistsid õhtupoolikul ka Eestisse, kuid üks neist, mis tekkis Ida-Läti kohal, riivas Venemaale jõudes ka Eesti äärmist ida-ja kagunurka.

Kas tammepuu tõmbab välku ligi? (15.05.2010) Kaks korragaPildistatud 13.05.2010 kell 20:37 Audrus.Foto: Avo Soidla Tänavune mai keskpaik üllatab lisaks pikalt kestvale soojalainele ka pikka aega kestva äikesevõimalusega. Küsimus ja vastus rubriigist "Küsi Jürilt".

Ilm 8. mail 2010 - kahe Eesti päev (09.05.2010) Lühiülevaade, milline oli ilm 8. mail Eestis ja lähiümbruses: Põhja-Eestis ja saartel jätkus pilves ja jahe ilm (maksimum 5-9 kraadi), kuid Lõuna-Eestis oli kohati ilm täiesti selge ning temperatuur hakkas väga kiiresti tõusma ja juba kella10-11-ks jõudis mõnel pool 20. soojakraadini (maksimum 26 kraadi).

Kassi ja hiire mäng ilmarindel (05.05.2010) Juba mõnda aega on Ida-Euroopas ja Venemaa aladel ilm olnud väga soe, ent Lääne-ja osaliselt Lõuna-Euroopas tavatult jahe, meenutagem kasvõi nüüdset lumesadu Lõuna-Prantsusmaal. Ka Eesti on jäänud enamasti jahedasse õhumassi, v. a. näiteks 30. aprillil, kui kohati oli üle 20 kraadi sooja ja sellele järgnes öösel mõnel pool äike.

Ilm jaheneb loode poolt kiiresti (27.04.2010) Täna õhtupoolikul võisid Loode-Eesti elanikud tähele panna, et ilm jahenes järsult ja õhk muutus jäiseks. Enne seda oli sooja kuni 18 kraadi, pärast jahenemist langes õhusoe 10 kraadi peale ja õhtu ning öö jooksul läheb veelgi jahedamaks.

Emajõgi 15. aprillil (16.04.2010)

Emajõgi Tartus 12. aprillil (13.04.2010) EMHI: 13.aprillil kell 8:00  Emajõgi veetase Tartu hüdromeetriajaamas võrdus 326 cm ja Praagal - 285 cm.

Emajõgi Tartus 11. aprillil (12.04.2010)  EMHI: 2.aprillil kell 8:00  Emajõgi veetase Tartu hüdromeetriajaamas võrdus 324 cm ja Praagal 281 cm.

Emajõgi Tartus 9. aprillil (09.04.2010) 9. aprillil kell 8:00 Emajõe veetase Tartu hüdromeetriajaamas võrdus 313 cm ja Praagal 269 cm.Fotod

Emajõgi 8. aprillil (08.04.2010) Fotod Tartu kesklinnast.

Üle ääre ajavast Emajõest (06.04.2010) Emajõgi Tartus jalakäijate sillalt vaadatunaKäes on suurvee kõrgaeg ja seda ka Emajõel.

27. märts pakkus nii äikest, rahet kui tugevat vihma (29.03.2010) Äikesest 27. märtsil

Märtsi teine nädalavahetus oli üllatavalt äikeseline (15.03.2010) Äike on märtsis väga haruldane, kui nüüd oli äikest lausa kahel märtsipäeval järjest! Selgitame, kuidas ja miks.

Kui täpsed ikkagi on ilmaprognoosid? (04.03.2010) Kui täpsed ikkagi on ilmaprognoosid?Võrdlus ja analüüs nädala ilma kohta

Miks ilmateade valetab? (21.02.2010) Tuisk EmajõelAutori foto Seoses järgmise nädala keeruliste ilmaoludega tasub laiemalt tutvustada huvitavat küsimust ja vastust rubriigist "Küsi Jürilt":

Kuhu merest vesi kaob? (30.01.2010) Foto: Inna Tross "Kuhu merest vesi kaob?" küsib T.E. Hiiumaalt. Vastab Jüri Kamenik.

Külm talv on meil nüüd käes, kas suvi tuleb soe? (29.01.2010) Foto: Kristi Asi Külm talv on meil nüüd käes, kas suvi tuleb soe, küsib kylmavares rubriigis "Küsi Jürilt".

Udu võib püsida mitu päeva - kõrgrõhkkond ja inversioon (11.01.2010) Foto: Kaie Avistu Kuna antitsüklonaalne (kõrgrõhu-) ilm püsib järgnevatel päevadel, siis võib udu püsida samuti mitu päeva.

Energiaallikaid leiab ootamatutest kohtades (22.12.2009) Foto: Avo Soidla Energiaallikaid võib leida esmapilgul kõige ootamatumatest kohtadest. Üheks selliseks perspektiivikaks energiaallikaks võib-olla  sademete langemise, täpsemalt vihmaenergia, millel on eeliseid näiteks pilviste ja sajuste päevade puhul ja üldse seal, kus on väike päikeseenergia potentsiaal, kuid sajab piisavalt. Seda energiasaamise võimalust on uurinud näiteks Prantsusmaa teadlased ja saanud küllaltki huvitavaid tulemusi.

Kas orkaan Soome lahel? (21.12.2009) Soome ilmateenistuse radarianimatsioon 15. detsembril oli Soome lahe kohal vägagi huvitav ja pealtnäha hämmastav loodusnähtus. See juhtus 15. detsembril ja pildi on salvestanud Soome meteoroloog (täpsemalt küll üliõpilane) Pauli J. Jokinen. Animatsioonil on näha külaltki intensiivset lumesajuala, mille keskel tekkis pilvedesse pöörlev koht ja isegi silmasarnane moodustis, kus ei olnud sademeid ja taevas oli ajuti selge.

Järsk külmenemine ja järveefekt (15.12.2009) 14. detsembri EMHI ilmakaart 13. detsembril 2009 külmenes ilm märgatavalt. Pikaajalisest keskmisest soojem ilm muutus normist märksa külmemaks. Järsu jahenemise põhjustas arktilise õhumassi sissetung kirdest. Väga külm ilm püsib umbes nädalapäevad ja siis astub mängu järveefekt.

Ebastabiilsus ja võmalik äike 28.-29. novembril 2009. Äikesest külmal poolaastal Eestis. (30.11.2009) Konvektsiooni ja äikest võib-olla Eestis hilissügisel ja talvelgi.


Arhiiv

Telefon: 6 565 655

E-post: ilm@ilm.ee

Rohkem: Kontakt | Reklaam