Şimşek ve Yıldırım
Mitolojide, şimşek ve yıldırımdan doğaüstü varlıkların atmosferik
patlaması: tanrıların büyük silahı olarak korkulmuştur. Eski Yunanlılar
şimşeğin/yıldırımın Zeus tarafından fırlatılan mucizevi ışık olduğuna
inanırlar ve korkarlardı. Vikingler için şimşek, Thor’un at arabasını
bulutlara doğru sürerken, çekicini örsüne vurmasıyla çıkan parlama ve
gürültüydü. Uzak Doğu’da Buda’nın ilk heykellerinde her yönde uzanan
oklarla şimşek/yıldırım figürleri taşıdığı görülmektedir. Kuzey
Amerika’daki Kızıldereli kabileleri de şimşeğin, kanat çırptıkça gök
gürültüsü meydana getiren mistik bir kuşun parlayan tüyleri olduğuna
inanırlardı.
Günümüzde, şimşek ve yıldırımı açıklamak için, sezgisel kavramların
yer aldığı mistik tekniklerin yerine deneysel prosedürleri içeren
bilimsel teknikler kullanılmaktadır.
Her yıl, yıldırım birçok insanın ölmesine, yaralanmasına, ve büyük miktarlarda maddi hasara neden olmaktadır.
Yıldırım kazazedeleriyle ilgili bilgilerin sistematik derlemesi
mevcut değilse, yıldırım sonucu ölüm ve yaralanmalara ait doğru bir
istatistik elde etmek çok güçtür. Yıldırım çarpmasındaki geçmişteki bir
çok durum kalp hasarlarını göstermektedir. Ölümle sonuçlanan yıldırım
kazalarında akciğerde şişme ve beyin hasarı da gözlenmiştir. Araştırma
yapılan birçok kazazede de, bilinç kaybı, bellek kaybı, felç ve yanma
rapor edilmiştir. Binalarda, haberleşme sistemlerinde, güç hatları ve
elektrik sistemlerinde büyük miktarlarda maddi hasarın yanında, çiftlik
hayvanları ve diğer hayvanlarda yaralanma ve ölümler, binlerce çalılık
ve orman yangını da yıldırımın sonuçlarındandır.
Bir Fırtınanın Karakteristikleri
Şimşek / Yıldırım
Bir bulut içerisinde hidrometeorlar olarak adlandırılan parçacıklar
gelişir ve etkileşime girer, çarpışma sayesinde de yüklenir. Daha büyük
parçacıkların daha fazla negatif yük kazanma, daha küçük parçacıkların
ise daha fazla pozitif yük kazanma eğilimde oldukları düşünülmektedir.
Bu parçacıklar, bulutun yukarı bölümünün tamamen pozitif yük kazanması
ve bulutun aşağı kesimlerinin negatif olarak yüklenmesine kadar, dikey
hareketler ve yer çekiminin etkisiyle ayrılma eğilimindedir. Bu yük
ayrılması, hem bulut içerisinde hem de bulut ile yer arasında çok büyük
bir elektrik potansiyeli oluşturur. Bu potansiyel milyon voltlar
seviyesinde olabilir ve sonunda havadaki elektriksel direnç bozulur ve
parlama (şimşek çakması) başlar. Yani şimşek orajın negatif ve pozitif
bölgelerindeki elektriksel boşalmadır.
Bir şimşek çakması, ortalama dört çakma serisinden oluşmaktadır. Her
şimşek çakmasının boyut ve süresi değişiktir, ancak tipik olarak
ortalama 30 mikrosaniyedir. Her çakma için ortalama en yüksek güç 1012 watt’dır.
Gök gürültüsü
Gök gürültüsü, elektriksel boşalma ile, 20.000 °C (Güneş yüzey
sıcaklığının üç katı) ye varan sıcaklık ile atmosferin ısıtılması sonucu
ışık (parlama) kanalları boyunca oluşmaktadır. Bu bir şok dalgası
üreten çevredeki açık havayı sıkıştırır, ardından da şimşek
kanallarından dışarı doğru yayılırken akustik dalgaya dönüşür.
Aslında şimşek (parlama) ile gök gürültüsü aynı zamanda oluşmasına
rağmen, ışık 186.000 mil/sn hızla ulaşır ki bu ses hızının hemen hemen
bir milyon katıdır. Böylece parlama, eğer bulut tarafından gizlenmemişse
işitilen gök gürültüsünden önce görülür. Şimşeğin görülmesi ile gök
gürültüsünün duyulması arasında geçen sürenin (sn.) 5’e bölünmesi ile
şimşek çakmasının olduğu yere olan uzaklık (deniz mili) tahmin
edilebilir.
Bulutlar ve yağmur
Nemle yüklü sıcak hava ısındığında yükselmeye başlar. Bu sıcak-nemli
hava akımı veya kabarcıklarının atmosferde yükselmesiyle, çevredeki
havanın basıncı ve sıcaklığı azalır. Bu hava kabarcıkları genleşir ve
sonunda bulut oluşturmak için yoğunlaşan nemin soğumasına neden olur.
Bulut daha fazla soğudukça daha fazla nem yoğuşması olur ve su
damlacıkları bulut gelişimini sağlar. Bu damlacıklar, bulut içerisindeki
hava akımlarının, bunları taşıyamayacak büyüklük ve ağırlığa ulaşıncaya
kadar birleşirler. Sonunda taşınamayacak büyüklüğe ulaşan bu su
damlacıkları yağmur olarak düşer.
Dolu
Cb (Kümülonimbus ) bulutları içerisindeki hava akımları çok şiddetli
olabilmektedir. Hatta şimşek oluşmadığı zamanda, buz paletleri su
damlacıklarının birleşmesiyle gelişebilir. Dikey faaliyetler çok güçlü
olduğunda, gelişen buz paletleri (parçacıkları) daha da büyüyebilmek
için uzun süre asılı kalabilirler. Sonunda bu hava akımları içerisinde
taşınamayacak bir büyüklüğe erişir ve “dolu” olarak düşmeye başlar.
Kayıtlarda 140 mm.’lik bir dolu tanesi olmasına rağmen çapları ortalama
5-10 mm. Dir.
En Yaygın Şimşek Tipleri
Bulut-Yer arasında (Yıldırım)
En tehlikeli ve hasar verici olan şimşek türüdür. En yaygın tip
olmamasına rağmen, en iyi anlaşılan tiptir. Çoğu çakma daha düşük yük
merkezine yakın oluşur ve yeryüzüne negatif yük dağıtır. Buna rağmen
çakmaların kayda değer bir azınlığı yeryüzüne pozitif yük taşır. Bu
pozitif çakmalar sıklıkla bir orajın dağılma aşamasında oluşur. Pozitif
çakmalar aynı zamanda kış ayları boyunca toplam yer boşalmalarının
(yıldırım) daha yüksek bir yüzdesini oluşturur.
Bulut içi şimşek
En yaygın yük boşalma tipidir. Bu tip, aynı bulut içerisinde zıt yük
merkezleri arasında oluşur. Genellikle bu işlem bulut içinde oluşur ve
bulutun dışından bakıldığında titreşen parlaklığın bir yayılımı olarak
görülür. Bunun yanında, çakma bulut sınırlarının dışına çıkabilir ve
bulut-yer arası çakmaya (yıldırım) benzer birkaç millik parlak bir ışık
kanalı görülebilir.
Bulut-Yer ve bulut içi çakmaların oranı orajdan oraja önemli ölçüde
değişiklik gösterebilir. En büyük dikey gelişime sahip fırtınalar,
genellikle sadece bulut içi çakmayı meydana getirir. Kimileri,
değişkenliğin yüksek enlemlerde oluşan bulut-yer arası çakmaların daha
büyük bir yüzdeyle enleme bağlı olduğunu belirtmişlerdir. Diğerleri ise
bulut tepe yüksekliğinin değişkenlikte daha önemli olduğunu
belirtmişlerdir.
Yük boşalmasının niçin bulut içerisinde kaldığı ya da yere ulaştığı
konusundaki detaylar anlaşılamamıştır. Belki de bir çakma, bulutun aşağı
kısımlarındaki elektik alan gradyantı, aşağı doğru olan gradyantdan
daha kuvvetli olduğunda yeryüzüne doğru yayılmaktadır.
Yeryüzü üzerindeki bulut yüksekliğine ve bulut ile yeryüzü arasındaki
elektrik alanı gücüne bağlı olarak yük boşalması, bulut içerisinde
kalır veya yeryüzü ile direk temas olur. Eğer bulutun aşağı
kesimlerindeki elektrik alanı yüksekse buluttan yere doğru bir çakma
oluşabilir.
Bulutlar arası şimşek
İki farklı bulutun yük merkezleri arasında oluşur. Bu durumda
bulutlar ile açık hava arasında yük boşalması ile bir köprü oluşur.
Diğer Şimşek Tipleri
Değişik tip ve formda çok sayıda şimşek isim ve tanımlamaları vardır.
Kimileri alt kategorilere ayrılırken, diğerleri optik ilüzyonlardan,
görünümlerden veya söylentilerden ortaya çıkabilmektedir. Bazı popüler
şimşek terimleri şunlardır: yumak şimşek, ısı şimşeği, boncuk şimşek,
çarşaf şimşek, kara şimşek, şerit (kurdele şimşek), renkli şimşek, düz
şimşek, kıvrılan şimşek, buluttan havaya olan şimşek, stratosferik
şimşek, kızıl cinler, mavi jetler ve cinler …
Şimşek Boşalma İşleminin Tanımlanması
Kuvvetli elektrik alanlarına sahip bölgelerdeki havanın bozulmasıyla,
bir dalga düşey olarak yer yüzüne doğru yayılır. Bu dalga (akım) her
biri yaklaşık 50 m. Olan farklı adımlarla hareket eder ve bu adımlı
lider olarak adlandırılır. Bu lider gelişerek kanal boyunca yük
depolayan iyonize bir yol yaratır ve liderin yeryüzüne ulaşmasıyla
liderin sonu ile yeryüzü arasında çok büyük bir potansiyel fark
yaratılır. Tipik olarak, ilk dalga (akım) yeryüzü tarafından gönderilir
ve alçalan lideri yere ulaşmadan hemen önce durdurur. Hemen bir bağlantı
yolu elde edilir, dönen çarpma ışık hızına yakın bir hızda, henüz
iyonize edilmiş yola fırlatılır. Bu geri dönen çakma çok parlak ışık ve
gök gürültüsü şeklinde, çok büyük bir enerji olarak serbest bırakılır.
Bazen oraj yeryüzü üzerindeki radyo anteni gibi yüksek bir nesne
üzerinde gelişirse, bu nesnelerin uç kısmından buluta doğru bir dalga
gönderilebilir. Bu “yerden-buluta” çakma genellikle net pozitif yükün
yeryüzüne transfer edilmesidir.
Güvenlik
Şimşek çakması esnasında en yaygın tehlikeli 6 aktivite sırasıyla şunlardır:
- Açık alanlarda oynamak, çalışmak.
- Tekne gezintisi, balık avlama ve yüzme.
- Ağır tarım veya yol araçlarında çalışmak.
- Golf oynamak.
- Telefonla konuşmak.
- Elektrikli cihazları kullanmak yada tamir etmek.
Eğer şimşek çakması esnasında açık alanda iseniz saçlarınız dikelir.
Bu durumda hemen en yakın binanın içine girin. Eğer sığınacak kapalı bir
alan yoksa, mümkün olan en alçak yerde çömelin. KESİNLİKLE YERE
UZANMAYINIZ.
Kazazede Tedavisi
- Solunumu ve nabzı kontrol et
- Ölümde ilk yardım
- Canlandırma için ağızdan ağıza solunum yapmak
- Kardiyopulmoner rezüstasyon
