Lyn og torden

Lynets fysik

Der findes ikke en entydig teori, der kan forklare alle forhold vedrørende lynets fysik, men den generelle forståelse går ud på, at voldsomme vertikale bevægelser af skypartikler, og måske især ispartikler, i en tordensky kan forårsage, at der opbygges meget store ladningsforskelle mellem forskellige dele af skyen eller mellem skyen og jordoverfladen.

Kom videre

Temaforside
Lynets fysik
DMI's lynpejlesystem
Lynstatistik
Forholdsregler under tordenvejr
Kornmod
Kuglelyn

Den mest accepterede forklaring går ud på, at der inde i tordenskyen vil dannes negative og positive ladede partikler ved utallige sammenstød og gnidninger mellem iskrystaller og evt. hagl, der af de kraftige op- og nedvinde hvirvles rundt. Efterhånden vil de øverste dele af skyen være positivt ladet og modsat negativt ladet i skyens bund.

Jordoverfladen er generelt negativt ladet, men bliver lokalt positivt ladet mange steder, især under en tordensky, da de negative ladninger i skyens bund skaber en positiv "skyggeladning" på jordoverfladen samt fortrinsvis på genstande, der rager op som fx tårne, master, træer, bygninger m.m. Når isoleringsevnen af de luftlag, der adskiller områder med modsat elektrisk ladning, bryder sammen pga. den store spændingsforskel, vil lynet springe.

Skitse af fuldt udviklet bygesky - cumulonimbus med indtegning af lynprocesser. Klik på grafikken for forstørrelse.

Den mest almindelige type lynnedslag begynder oppefra og udvikler sig ved, at en nedadgående kanal af stærkt ioniserede luftmolekyler forlænges skridt for skridt i retning mod overfladen. Denne række af forudladninger, der ofte foregår med et ophold på ca. 50 mikrosekunder mellem hvert skridt, forlænger typisk lynkanalen 50 meter ad gangen og fordeler samtidig den overliggende ladning ned gennem lynkanalen. På et tidspunkt hvor lynkanalen når ned i nærheden af overfladen, vil det forstærkede elektriske felt imellem spidsen af lynkanalen og selve jordoverfladen starte en opadgående udladning fra jorden mod den nederste ende af lynkanalen. Når de to udladninger mødes, kortsluttes systemet, og den egentlige hovedudladning sker igennem den for-ioniserede bane ved, at en elektrisk strøm på op til adskillige hundreder tusinder ampere i løbet af 20 til 50 mikrosekunder udligner spændingsforskellen mellem jord og sky. Derefter kan der med ca. 0,05 sekunders mellemrum optræde et større eller mindre antal (typisk 3-4, men i sjældne tilfælde helt op til 20) efterfølgende udladninger, hvor hele lynbanen gennemløbes på en gang. Dette fænomen kaldes deludladninger, og man betegner antallet af deludladninger som lynets multiplicitet.

Et lynnedslag kaldes positivt eller negativt afhængig af fortegnet for ladningen i det område af skyen, der aflades. Næsten alle lyn begynder oppe fra skyen, man siger at de initieres oppefra. Lynnedslag kan også i sjældne tilfælde initieres nedefra. Hyppigheden af dette fænomen afhænger bl.a. af skyhøjden, idet lave skyer (eller høje genstande på jordoverfladen) øger sandsynligheden for, at lynet starter nedefra. Der findes således fire typer lyn: Negativt nedad-initieret (mere end 90 % af lynene er af denne type), positivt nedad-initieret (mindre end 10%), negativt opad-initieret og positivt opad-initieret.

Hele temaet som pdf-dokument.(650 kb)

Af John Cappelen, jc@dmi.dk, Sektion for Vejr- og Klimainformation. Tlf. 39157500

Redaktion: Bjarne Siewertsen, bsi@dmi.dk