Åska – en krock mellan varm och kall luft

Vernon Cooray är professor vid institutionen för elektricitetslära, Uppsala universitet, och svarar på våra frågor om åska.

Varför åskar det?

– Åska uppstår när varm, fuktig luft stiger från mark till himlen och bildar moln där den varma luften träffar på kall luft. Då bildas positiva och negativa laddningar i molnet. Spänningsskillnader mellan mark och moln, eller mellan molnets olika delar, skapar urladdningar i form av åska och blixt. Normalt sker en eller flera förurladdningar i riktning från moln till mark. När blixtarna närmar sig marken kan mötande urladdningar från till exempel träd och hus uppstå, vilket följs av de större huvudurladdningarna.

Varför låter åskan?

– Åskan är ett elektriskt ljud. I samband med urladdningarna från molnet värms luften upp extremt snabbt, till cirka 25 000 grader, och expanderar likt en explosion så att vi hör åskan dundra. Eftersom ljuset färdas snabbare än ljudet ser vi blixten innan vi hör åskan. Det är därför man kan mäta hur långt bort åskan är genom att räkna sekunderna mellan blixten och åskan.

Vad är en blixt?

– Det är värmen som gör att det lyser. Faktum är att allt skulle lysa vid tillräckligt hög temperatur och det vi kallar för blixt är luft som blivit uppvärmd. Först, när blixten är på väg ned i marken i form av förurladdningar, lyser den inte så starkt. Men efter att blixten slagit ner i marken sker en huvudurladdning och det är då, på vägen upp mot molnet, som vi kan urskilja den i form av ett sicksack-mönster eller grenverk.

Varför rör sig blixten i sicksack?

– De elektriska urladdningarna rör sig mot marken i kanaler som följer de lager i luften som är bäst lämpade att transportera urladdningarna. Kanalen blir grenformad eftersom luftlagren inte leder blixten rakt. Det är mot blixtens slut, då ytterligare en urladdning stiger från marken och kolliderar med urladdningen från molnet, som vi kan se en kraftigt lysande ström genom hela kanalen.

När ska man börja bli rädd?

– När man hör åskan. Varje gång du hör åska är det egentligen hög risk att nästa blixt kan slå ner där du befinner dig. Därför bör du alltid vara försiktig när det åskar.

Vad ska man göra när det åskar?

– Var inte utomhus. Om man ändå är det ska man aldrig stå under ett träd. Det är ett vanligt misstag eftersom det ofta regnar när det åskar och man gärna skyddar sig mot regnet under träd. Men om man råkar befinna sig i en skog när det åskar så rekommenderar vi att hålla sig åtminstone fem meter ifrån ett träd.

Varför forskar man på åskoväder?

– Det finns två huvudsakliga tillämpningsområden, antingen inom praktisk ingenjörsteknik eller inom miljöområdet. För tillämpning inom teknik innebär det att hitta lösningar och skydd för elektriska system, till exempel IT, telefonnät och all annan elektronik som kan förstöras vid ett åskoväder.

– Vad gäller miljöaspekten så bildas det kväveoxid i samband med blixtnedslag, en gas som också bildas vid förbränning. Att veta hur mycket kväveoxid som bildas vid åska är nödvändigt för att ta fram modeller som används för att mäta utsläppshalterna.  För det andra kan vi studera antalet åskoväder och använda resultatet som ett instrument för att mäta den globala uppvärmningen, eftersom det finns en koppling mellan åska och värme.

Text: Elin Melin, forskning.se