Čitaonica | Meteorologija

Kako nastaju munje

27.08.2011. | Đurđica Marković

Stvaranje munje počinje razdvajanjem naboja unutar olujnog oblaka i stvaranjem električnog polja. Posljednja istraživanja su pokazala da su led, tuča i polu smrznute čestice esencijalne za stvaranje munje. Oluje u kojima nema puno leda, najčešće nemaju ni munja. Kritičan moment je kada se sugradica spaja sa vodenim kapima i kristalićima leda. Elektroni bivaju odvojeni od čestica koje idu prema gore i zalijepe se za čestice koje idu prema dolje. Budući da su elektroni negativno nabijeni, u oblaku se stvara negativno nabijena baza i pozitivan vrh oblaka.

Najpoznatija i najčešća munja je oblak – tlo, inducirana unutar oblaka. Počinje kao kanal negativnog naboja koji se u koracima od po 50-tak metara približava zemlji. Ta nevidljiva lavina elektrona zove se predvodnik. Na svom putu do zemlje predvodnik se grana i u sebi nosi napon od čak 100 milijuna Volti! Kako je atmosfera dobar izolator, da bi se stvorio izboj potrebna je velika količina naboja.

 

Predvodnik napravi korak pa se vrati u oblak, pa ponovo „zakorači“ i vrati se u oblak, tražeći na tom svom putu dovoljno suprotno nabijeni objekt u koji će udariti. Taj se put može sastojati i od 10.000 koraka. Kako se razlika potencijala povećava, pozitivni naboji na zemlji traže visoke objekte. Visoki objekti (neboderi, planine, drveće) su često meta munja, no ne i jedina. Razlog tome je jednostavan, njihov vrh je bliži bazi oblaka, a što manje izolatora (atmosfere) munja mora “spaliti” to bolje. Iako to ne znači da će uvijek grom udariti u najviši objekt. Gdje će grom udariti ovisi o količini akumuliranog naboja, a to može biti i na tlu, iako je drvo u blizini.


Kako se predvodnik približava tlu, jaki negativni naboj iz oblaka odbija sav negativni naboj na tlu i ostaje samo pozitivan, dakle, ispod negativne baze oblaka inducira se pozitivni naboj koji kao sjena prati olujni oblak.

 
 
Lavina elektrona iz oblaka potakne tok pozitivnih naboja prema oblaku. Kada se tok pozitivnih naboja spoji s lavinom elektrona iz oblaka, električni potencijal je spojen sa tlom i elektroni počnu teći prema tlu. Struja pozitivnih čestica koja poteče prema oblaku  naziva se povratni udar i postupno se od tla prema oblaku prazni probojni stup ispunjen elektronima te kanal svijetli. Taj povratni udar pozitivnih naboja izaziva 99% munja. Udar ustvari putuje od tla prema oblaku. A budući da se događa vrlo brzo, izgleda kao da ide od oblaka prema tlu.

Nakon što povratni udar dosegne tok prema oblaku, slijedi stanka od 20 do 50 milisekundi, a nakon toga ako ima još dovoljno naboja u oblaku, novi predvodnik pun negativnih naboja kreće prema tlu. Novi predvodnik nije toliko blještav kao početni predvodnik. Ako novi predvodnik krene drugim kanalom do tla, izgledat će kao da munja pleše. Munja se u svom traženju dovoljno nabijenog objekta na tlu može razgranati i do 190 kilometara koliko je bila dugačka najdulja zabilježena munja, dok su obično dugačke oko 1.6 kilometara.

 
Gore opisana munja je  tzv. negativna munja,  jer je se od oblaka prema tlu prenosi  negativni naboj. Munja ponekad nastaje i iz cirusnog nakovnja ili u višim predjelima, blizu vrha oluje, gdje je smješten pozitivni naboj. Razvoj munje je isti, samo što u ovom slučaju iz oblaka prema tlu putuje pozitivni naboj. Pozitivna munja se javlja samo u 5% slučajeva. Električno polje takve munje puno je jače od negativnog udara, jer je potrebno spaliti veći stupac atmosfere da bi došlo do pražnjenja. Traje duže, te struja i napon mogu doseći 300 000 ampera, odnosno 1 milijardu volti.

Često se javlja zimi pri raspadanju olujnog oblaka. Smatra se da je pozitivna munja izvor vilenjaka i vatrenjaka (električni izboji u visokoj atmosferi).

Pozitivne munje  često se javljaju blizu ruba oblaka, čak i 15 kilometara dalje od glavnog oblaka, što ih čini izuzetno opasnima, jer udaraju gotovo iz vedrog neba! Ovaj tip munje je odgovoran za veliki postotak šumskih požara i oštećenja dalekovoda i, sve u svemu, pozitivna munja je mnogo opasnija i pogubnija od negativne.