Blixtar antas ha varit en viktig faktor för livets uppkomst, och de tidiga människorna fick troligen elden från blixtnedslag.
De såg kanske blixtar som gåvor från gudarna, men i dag vet vi att det bakom åska och blixtar ligger helt naturliga processer, som forskarna fortfarande inte helt förstår.
Åskväder hänger samman med uppkomsten av stora bymoln i instabil luft. Ett sådant instabilt tillstånd beror i regel på uppvärmning från marken, samtidigt som luften är kall högre upp i atmosfären. Bubblor av luft, som blir varmare än kringliggande luft, stiger och bildar moln.
Det förstärker uppstigningen ytterligare. Processen kallas konvektion och är ganska vanlig – i synnerhet runt ekvatorn och över mycket stora landområden.
Flest blixtar i Afrika
Via satelliter som används för att mäta blixturladdningar har meteorologerna fått stor kunskap om den globala fördelningen av blixtnedslag. Forskarna räknar med att det varje dag uppstår omkring 40 000 åskskurar över hela jorden. De flesta bildas i trakterna runt ekvatorn. Här är solens uppvärmning mycket kraftig, så värme och fuktiga luftmassor stiger och bildar stora molnsystem.
Vid Floridas kuster bildas sjöbriser som tvingar upp luften och skapar många åskmoln.
Ute över havet slår blixtar inte ned så ofta eftersom åskmoln framför allt bildas över landområden.
I centrala Afrika stiger varm och fuktig luft och bildar stora molnsystem med blixtar.
Himalayas bergsmassiv med alla höga berg tvingar upp luften och genererar många blixtar.
Konvektion syns först som vita, kupolformade så kallade cumulusmoln.
Molnet växer uppåt i takt med att processen intensifieras. Efter en tid blir cumulusmolnet till ett bymoln som ibland kan utvecklas till ett åskmoln med en karakteristisk plym av iskristaller i toppen – ett så kallat
cumulonimbus eller bara ”Cb”.
Om ett cumulonimbus utlöser åskväder eller ej är en hårfin balans. Bara ett par hundra meters tillväxt i toppen av molnet kan vara avgörande. Själva blixtarna är kortvariga och mycket kraftiga elektriska urladdningar i molnen samt mellan molnen och omgivningen.
Blixtar kan antingen utlösas i själva molnen, gå från moln till moln, från moln till luft eller äga rum som egentliga blixtnedslag mellan moln och marken. Spänningsskillnaden kan vara upp till flera hundra miljoner volt, och strömstyrkan kan nå upp till cirka 200 000 ampere, när blixten slår ned.
Den sammanlagda energi som överförs under de mikrosekunder då blixten slår ned skiftar från en blixt till en annan, men energin motsvarar ungefär fem 100-wattslampor som lyser konstant i en månad. Bara en liten del av energin avsätts på den plats där blixten slår ned, beroende på det elektriska motståndet i det träffade objektet.
Större delen av energin avsätts i den så kallade blixtkanalen mellan molnet och marken. Temperaturen i själva blixten är mellan 15 000 grader och 30 000 grader – upp till cirka fem gånger varmare än solens yta.
Klotblixtar och jetstrålar
Myterna och berättelserna om klotblixtar är många – betydligt fler än de vetenskapliga källorna. Det finns få bilder på fenomenet eftersom det är flyktigt och ovanligt, och det finns heller ingen accepterad förklaring på fenomenet ännu. En av de mer utbredda teorierna går ut på att klotblixar består av glödande plasma.
Det hålls samman av ett magnetfält som bildas i den laddade luften. Nästan alla redogörelser utgår från klotformade, lysande objekt stora som allt från tennis- till fotbollar, som snurrar runt och till slut försvinner – ibland med en knall.
En annan och relativt nyupptäckt typ av blixt är de atmosfäriska eller höga blixtar som kallas röda feer (sprites), blå jetstrålar och älvor. Röda feer är morotsformade grupper av röda urladdningar från molntopparna upp till 90 kilometers höjd.
Blå jetstrålar är konformade urladdningar, som med hög hastighet (upp till 100 km/s = 360 000 km/h) skjuter uppåt från åskmolnen till 40 kilometers höjd. Älvor är lysande ringar som på miljondelars sekunder sprids utåt från toppen av röda feer på 90 kilometers höjd.