This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഇടിമിന്നൽ
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→ഇടിമിന്നൽ) |
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→ഇടിമിന്നൽ) |
||
| വരി 14: | വരി 14: | ||
ആയിരക്കണക്കിന്‌ ടണ്‍ ജലാംശം ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്ന കൂറ്റന്‍ സഞ്ചയങ്ങളാണ്‌ വലിയ വർഷമേഘങ്ങളായി രൂപംകൊള്ളുക. അവയുടെ ഉള്ളിൽ ഒരു കുഴലിലൂടെയെന്നപോലെ സെക്കണ്ടിൽ ഏകദേശം 30 മീ. വേഗത്തിൽ മേല്‌പോട്ടുയരുന്ന ചില വായുപ്രവാഹം ഉണ്ടാവുന്നു. ഈ വായുസ്‌തംഭത്തിലെ ജലാംശം പെട്ടെന്ന്‌ ഘനീഭവിക്കുമെങ്കിലും ജലബിന്ദുക്കള്‍ പിന്നെയും ഉയരത്തിലേക്ക്‌ തള്ളപ്പെടും. അവ കൂടുതൽ തണുത്ത്‌ ആലിപ്പഴം പോലുള്ള കട്ടകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. പക്ഷേ, അവയ്‌ക്ക്‌ താഴോട്ടുവീഴാന്‍ സാധ്യമല്ല. മേല്‌പോട്ട്‌ വീശി ഉയരുന്ന വായുസ്‌തംഭത്തിനു മുകളിൽ പീച്ചാംകുഴലിനു മുകളിലെ ഘനംകുറഞ്ഞ പന്തുപോലെ അവ തത്തിക്കളിക്കും. മേഘത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്തെത്തുമ്പോള്‍ വായു സ്‌തംഭത്തിന്റെ ശക്തി ക്ഷയിക്കുന്നതിനാൽ മഞ്ഞുക്കട്ടകള്‍ എടുത്തെറിയപ്പെടുകയും പലഭാഗത്തുകൂടെ താഴോട്ടു വീഴുകയും ചെയ്യുന്നു. | ആയിരക്കണക്കിന്‌ ടണ്‍ ജലാംശം ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്ന കൂറ്റന്‍ സഞ്ചയങ്ങളാണ്‌ വലിയ വർഷമേഘങ്ങളായി രൂപംകൊള്ളുക. അവയുടെ ഉള്ളിൽ ഒരു കുഴലിലൂടെയെന്നപോലെ സെക്കണ്ടിൽ ഏകദേശം 30 മീ. വേഗത്തിൽ മേല്‌പോട്ടുയരുന്ന ചില വായുപ്രവാഹം ഉണ്ടാവുന്നു. ഈ വായുസ്‌തംഭത്തിലെ ജലാംശം പെട്ടെന്ന്‌ ഘനീഭവിക്കുമെങ്കിലും ജലബിന്ദുക്കള്‍ പിന്നെയും ഉയരത്തിലേക്ക്‌ തള്ളപ്പെടും. അവ കൂടുതൽ തണുത്ത്‌ ആലിപ്പഴം പോലുള്ള കട്ടകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. പക്ഷേ, അവയ്‌ക്ക്‌ താഴോട്ടുവീഴാന്‍ സാധ്യമല്ല. മേല്‌പോട്ട്‌ വീശി ഉയരുന്ന വായുസ്‌തംഭത്തിനു മുകളിൽ പീച്ചാംകുഴലിനു മുകളിലെ ഘനംകുറഞ്ഞ പന്തുപോലെ അവ തത്തിക്കളിക്കും. മേഘത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്തെത്തുമ്പോള്‍ വായു സ്‌തംഭത്തിന്റെ ശക്തി ക്ഷയിക്കുന്നതിനാൽ മഞ്ഞുക്കട്ടകള്‍ എടുത്തെറിയപ്പെടുകയും പലഭാഗത്തുകൂടെ താഴോട്ടു വീഴുകയും ചെയ്യുന്നു. | ||
ഈ പ്രക്രിയയോടൊന്നിച്ചുതന്നെ മേഘത്തിനുള്ളിൽ മറ്റു ചില മാറ്റങ്ങളും സംഭവിക്കുന്നു. വൈദ്യുതാരോപമുള്ള കണികകളുടെ വേർതിരിയലാണത്‌. മേഘത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്ത്‌ ധനവൈദ്യുതാരോപവും അടിഭാഗത്ത്‌ ഋണവൈദ്യുതാരോപവും സഞ്ചയിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ മനസ്സിലാക്കുവാന്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെ സ്ഥിരവൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെയാണ്‌ വിൽസണ്‍ സിദ്ധാന്തം ആശ്രയിക്കുന്നത്‌. ഈ മണ്ഡലം സദിശമാണ്‌. കീഴോട്ട്‌ ധനാത്മകത സങ്കല്‌പിക്കുന്നു (ഭൂമി ഋണമെന്നർഥം). ഭുപ്രതലത്തിൽ ഈ മണ്ഡലത്തിന്റെ അളവ്‌ ഒരു സെ.മീറ്ററിന്‌ ഒരു വോള്‍ട്ട്‌ എന്ന തോതിലാണ്‌. 10,000 മീ. ഉയരമാവുമ്പോഴേക്ക്‌ ഇത്‌ ക്രമേണ കുറഞ്ഞുവന്ന്‌ ഏതാണ്ട്‌ 0.02 വോള്‍ട്ട്‌/സെ.മീ. ആവുന്നു. ഇത്തരമൊരു മണ്ഡലത്തിൽ വിദ്യുത്‌പ്രരണംമൂലം, താരതമ്യേന വലിയൊരു മഴത്തുള്ളി(2 മി.മീ. വ്യാസം)യുടെ മുകള്‍ഭാഗം ഋണാത്മകവും അടിഭാഗം ധനാത്മകവുമായിത്തീരുന്നു (ചി. 1). ഗുരുത്വബലത്താൽ താഴോട്ടുവരുന്ന കണികകളുടെ പ്രവേഗം സെക്കണ്ടിൽ 5.90 മീ. വരും. മഴത്തുള്ളികളിലൂടെ മന്ദഗതിയിൽ നീങ്ങുന്ന അയോണിനെ സംബന്ധിച്ച്‌ ഒരു വിവേചനപ്രക്രിയ നടക്കുന്നു. മേഘത്തിന്റെ അടിഭാഗത്ത്‌ ഋണ അയോണുകള്‍ ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും ധനഅയോണുകള്‍ വികർഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത്തരമൊരു വിവേചനം മുകള്‍ഭാഗത്തു നടക്കുന്നില്ല. ഈ കാരണത്താൽ വെള്ളത്തുള്ളി ഋണാരോപം സഞ്ചയിക്കുന്നു. ഋണഅയോണുകള്‍ വീണു കഴിയുമ്പോള്‍ ബാക്കിയുള്ള അയോണുകള്‍ ഗണ്യമാംവിധം ധനാത്മകമായിത്തീരുന്നു. ചെറിയ തുള്ളികള്‍ കുറഞ്ഞ വേഗത്തിലാണ്‌ ഉയർന്നുവരിക. ആകയാൽ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ഇറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വലിയ തുള്ളികളുടെ പ്രവേഗവും ഇതും തുല്യമാവുമ്പോള്‍ ധനഅയോണുകളുമായുള്ള ഏറ്റുമുട്ടലുകള്‍ നിമിത്തം ചെറിയ കണികകള്‍ക്കും ധനാരോപം ലഭ്യമാകാന്‍ കാരണമാകും. | ഈ പ്രക്രിയയോടൊന്നിച്ചുതന്നെ മേഘത്തിനുള്ളിൽ മറ്റു ചില മാറ്റങ്ങളും സംഭവിക്കുന്നു. വൈദ്യുതാരോപമുള്ള കണികകളുടെ വേർതിരിയലാണത്‌. മേഘത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്ത്‌ ധനവൈദ്യുതാരോപവും അടിഭാഗത്ത്‌ ഋണവൈദ്യുതാരോപവും സഞ്ചയിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ മനസ്സിലാക്കുവാന്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെ സ്ഥിരവൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെയാണ്‌ വിൽസണ്‍ സിദ്ധാന്തം ആശ്രയിക്കുന്നത്‌. ഈ മണ്ഡലം സദിശമാണ്‌. കീഴോട്ട്‌ ധനാത്മകത സങ്കല്‌പിക്കുന്നു (ഭൂമി ഋണമെന്നർഥം). ഭുപ്രതലത്തിൽ ഈ മണ്ഡലത്തിന്റെ അളവ്‌ ഒരു സെ.മീറ്ററിന്‌ ഒരു വോള്‍ട്ട്‌ എന്ന തോതിലാണ്‌. 10,000 മീ. ഉയരമാവുമ്പോഴേക്ക്‌ ഇത്‌ ക്രമേണ കുറഞ്ഞുവന്ന്‌ ഏതാണ്ട്‌ 0.02 വോള്‍ട്ട്‌/സെ.മീ. ആവുന്നു. ഇത്തരമൊരു മണ്ഡലത്തിൽ വിദ്യുത്‌പ്രരണംമൂലം, താരതമ്യേന വലിയൊരു മഴത്തുള്ളി(2 മി.മീ. വ്യാസം)യുടെ മുകള്‍ഭാഗം ഋണാത്മകവും അടിഭാഗം ധനാത്മകവുമായിത്തീരുന്നു (ചി. 1). ഗുരുത്വബലത്താൽ താഴോട്ടുവരുന്ന കണികകളുടെ പ്രവേഗം സെക്കണ്ടിൽ 5.90 മീ. വരും. മഴത്തുള്ളികളിലൂടെ മന്ദഗതിയിൽ നീങ്ങുന്ന അയോണിനെ സംബന്ധിച്ച്‌ ഒരു വിവേചനപ്രക്രിയ നടക്കുന്നു. മേഘത്തിന്റെ അടിഭാഗത്ത്‌ ഋണ അയോണുകള്‍ ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും ധനഅയോണുകള്‍ വികർഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത്തരമൊരു വിവേചനം മുകള്‍ഭാഗത്തു നടക്കുന്നില്ല. ഈ കാരണത്താൽ വെള്ളത്തുള്ളി ഋണാരോപം സഞ്ചയിക്കുന്നു. ഋണഅയോണുകള്‍ വീണു കഴിയുമ്പോള്‍ ബാക്കിയുള്ള അയോണുകള്‍ ഗണ്യമാംവിധം ധനാത്മകമായിത്തീരുന്നു. ചെറിയ തുള്ളികള്‍ കുറഞ്ഞ വേഗത്തിലാണ്‌ ഉയർന്നുവരിക. ആകയാൽ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ഇറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വലിയ തുള്ളികളുടെ പ്രവേഗവും ഇതും തുല്യമാവുമ്പോള്‍ ധനഅയോണുകളുമായുള്ള ഏറ്റുമുട്ടലുകള്‍ നിമിത്തം ചെറിയ കണികകള്‍ക്കും ധനാരോപം ലഭ്യമാകാന്‍ കാരണമാകും. | ||
| - | [[ചിത്രം: | + | [[ചിത്രം:Vol3a_651_Image.jpg|thumb|ചിത്രം 1 |
1. വൈദ്യുതബലരേഖകള്‍ | 1. വൈദ്യുതബലരേഖകള്‍ | ||
2. വെള്ളത്തുള്ളി | 2. വെള്ളത്തുള്ളി | ||
| - | 3. ഋണഅയോണ്‍]] | + | 3. ഋണഅയോണ്‍]]]] |
| + | |||
ക്രമരഹിതമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ ആരോപരഹിതമായിരിക്കുന്ന സ്‌പേസ്‌ചാർജ്‌ ഇക്കാരണത്താൽ വേർതിരിയുന്നു. അങ്ങനെ മേഘത്തിന്റെ കീഴ്‌ഭാഗങ്ങളിലേക്ക്‌ വലിയ തുള്ളികള്‍ ഋണാരോപമെത്തിക്കുമ്പോള്‍ ചെറുതുള്ളികള്‍ മുകള്‍ഭാഗത്ത്‌ ധനാരോപം നിലനിർത്തുന്നു. മേഘത്തിനുമുകളിൽ ധനാരോപവും അടിവശത്ത്‌ ഋണാരോപവും സഞ്ചയിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നു സമർഥിക്കുന്നതിനു വിൽസന്റെ സിദ്ധാന്തം കാണുന്ന ന്യായമിതാണ്‌. ജെ.പി.ഗോട്ട്‌ (1935) ഈ പരികല്‌പന പരീക്ഷണംമൂലം ശരിവച്ചിട്ടുണ്ട്‌. 1970-75 കാലത്ത്‌ ഡെറാം സർവകലാശാലയിലെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ മഴവെള്ളത്തിനു സമമായ (കാർബണ്‍ഡയോക്‌സൈഡ്‌ ഉള്‍ക്കൊണ്ട ശുദ്ധജലം) വെള്ളമുപയോഗിച്ച്‌, മേഘങ്ങളിൽ നിലനില്‌ക്കുന്നുവെന്നു മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ട സാഹചര്യങ്ങളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ താഴെപറയുന്നു; (1) മേഘങ്ങളിലേതുപോലുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ, കണികകളിലെ വൈദ്യുതാരോപത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു മുഖ്യ ഘടകമാണ്‌ ശീതീകരണനിരക്ക്‌. (2) വായുപ്രവാഹത്തിലെ ഗാഢശീതികരണത്തിനു വിധേയമായ കണികകള്‍ ഉരുകുന്നതനുസരിച്ച്‌ വൈദ്യുതാരോപവും വർധിക്കുന്നു. (3) അടുക്കുകളായിരൂപപ്പെടുന്ന കണികകളിൽ അവ ഉരുകുമ്പോള്‍ വൈദ്യുതാരോപത്തിന്റെ അളവിലും സ്വഭാവത്തിലും ഗണ്യമായ മാറ്റങ്ങളുണ്ടാവാം. | ക്രമരഹിതമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ ആരോപരഹിതമായിരിക്കുന്ന സ്‌പേസ്‌ചാർജ്‌ ഇക്കാരണത്താൽ വേർതിരിയുന്നു. അങ്ങനെ മേഘത്തിന്റെ കീഴ്‌ഭാഗങ്ങളിലേക്ക്‌ വലിയ തുള്ളികള്‍ ഋണാരോപമെത്തിക്കുമ്പോള്‍ ചെറുതുള്ളികള്‍ മുകള്‍ഭാഗത്ത്‌ ധനാരോപം നിലനിർത്തുന്നു. മേഘത്തിനുമുകളിൽ ധനാരോപവും അടിവശത്ത്‌ ഋണാരോപവും സഞ്ചയിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നു സമർഥിക്കുന്നതിനു വിൽസന്റെ സിദ്ധാന്തം കാണുന്ന ന്യായമിതാണ്‌. ജെ.പി.ഗോട്ട്‌ (1935) ഈ പരികല്‌പന പരീക്ഷണംമൂലം ശരിവച്ചിട്ടുണ്ട്‌. 1970-75 കാലത്ത്‌ ഡെറാം സർവകലാശാലയിലെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ മഴവെള്ളത്തിനു സമമായ (കാർബണ്‍ഡയോക്‌സൈഡ്‌ ഉള്‍ക്കൊണ്ട ശുദ്ധജലം) വെള്ളമുപയോഗിച്ച്‌, മേഘങ്ങളിൽ നിലനില്‌ക്കുന്നുവെന്നു മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ട സാഹചര്യങ്ങളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ താഴെപറയുന്നു; (1) മേഘങ്ങളിലേതുപോലുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ, കണികകളിലെ വൈദ്യുതാരോപത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു മുഖ്യ ഘടകമാണ്‌ ശീതീകരണനിരക്ക്‌. (2) വായുപ്രവാഹത്തിലെ ഗാഢശീതികരണത്തിനു വിധേയമായ കണികകള്‍ ഉരുകുന്നതനുസരിച്ച്‌ വൈദ്യുതാരോപവും വർധിക്കുന്നു. (3) അടുക്കുകളായിരൂപപ്പെടുന്ന കണികകളിൽ അവ ഉരുകുമ്പോള്‍ വൈദ്യുതാരോപത്തിന്റെ അളവിലും സ്വഭാവത്തിലും ഗണ്യമായ മാറ്റങ്ങളുണ്ടാവാം. | ||
| - | [[ചിത്രം: | + | [[ചിത്രം:Vol3a_652_Image_1.jpg|thumb|ചിത്രം 2 |
1. മേഘം 2. സ്റ്റെപ്‌ഡ്‌ ലീഡർ 3. പൈലറ്റ്‌ സ്‌ട്രീമർ | 1. മേഘം 2. സ്റ്റെപ്‌ഡ്‌ ലീഡർ 3. പൈലറ്റ്‌ സ്‌ട്രീമർ | ||
4. റിട്ടേണ്‍ സ്‌ട്രീമർ 5. ഡാർട്‌ ലീഡർ 6. ഭൂമി]] | 4. റിട്ടേണ്‍ സ്‌ട്രീമർ 5. ഡാർട്‌ ലീഡർ 6. ഭൂമി]] | ||
03:25, 1 ജൂലൈ 2014-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം
ഇടിമിന്നൽ
വൈദ്യുതാരോപമുള്ള (electrically charged) മേഘങ്ങള്‍ തമ്മിലും മേഘങ്ങളും ഭൂമിയും തമ്മിലും അന്തരീക്ഷത്തിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്നതുമൂലം ഉണ്ടാകുന്ന അഗ്നിപഥമാണ്‌ മിന്നൽ; തന്മൂലമുണ്ടാകുന്ന ശബ്‌ദമാണ്‌ ഇടി.
ഭൂമി ആകെ എടുത്താൽ ഒരു സെക്കണ്ടിൽ ശരാശരി 100 എന്ന തോതിൽ ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിൽ മിന്നലുകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. മിന്നൽ, മനുഷ്യന്‌ നിരോധിക്കാനാവാത്ത ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്‌. ശക്തമായ ഒരു മിന്നൽപ്പിണരിൽ അകപ്പെട്ടുപോയാൽ രക്ഷപ്രാപിക്കുകയെന്നത്‌ അസാധ്യമാണ്‌. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ഉത്തരാർധമായപ്പോഴേക്ക്‌ ഒരാള്‍ക്ക്‌ മിന്നലേല്‌ക്കുവാനുള്ള സാധ്യത രണ്ടുലക്ഷത്തിൽ ഒന്നായി ചുരുങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നൂറുകൊല്ലം മുമ്പ്‌ ഈ സാധ്യത നേരെ ഇരട്ടിയായിരുന്നു. വ്യവസായവത്‌കരണവും ബൃഹത്തായ വൈദ്യുതീകരണവുമാണ്‌ ഈ അപകടസാധ്യത കുറയുവാന്‍ സഹായിച്ച ഘടകങ്ങളിൽ ചിലത്‌.
ജാവ, ദക്ഷിണാഫ്രിക്ക തുടങ്ങി മിന്നലിന്റെ കാര്യത്തിൽ പ്രകൃത്യാ മുന്‍പന്തിയിൽ നില്‌ക്കുന്ന പ്രദേശങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തിലാണ്‌ കേരളവും. മിന്നലേറ്റ്‌ യു.എസ്സിൽ പ്രതിവർഷം 500 പേർ മരിക്കുകയും 1300 പേർക്ക്‌ പരിക്കേല്‌ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇംഗ്ലണ്ടിൽ 100 പേരാണ്‌ വർഷംതോറും മിന്നൽകൊണ്ടുള്ള മരണത്തിന്നിരയാകുന്നത്‌. മിന്നൽകൊണ്ട്‌ കേരളത്തിൽ മാത്രം കൊല്ലംതോറും 100 പേർ മരിക്കുകയും ഏതാണ്ട്‌ 500 പേർക്ക്‌ പരിക്കേല്‌ക്കുകയും ചെയ്യുന്നുണ്ട്‌. മിന്നൽ കൊണ്ടുണ്ടാവുന്ന കാട്ടുതീയും മറ്റു നാശനഷ്‌ടങ്ങളും ഗുരുതരമാണ്‌. യു.എസ്സിൽ ഓരോ വർഷവും 10,000-ത്തിലധികം കാട്ടുതീകള്‍ക്ക്‌ മിന്നൽ കാരണമാവുന്നു. ചിലപ്പോള്‍ യാത്രാവിമാനങ്ങള്‍ മിന്നലിനിരയാകുന്നു. മിന്നലിന്‌ ഒരു പ്രവാഹപാതയായി വിമാനം വർത്തിക്കുകയും വാൽ മുതലായ കൂർത്ത അറ്റങ്ങളിലൂടെ വൈദ്യുതി കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ കൂടുതൽ അപകടങ്ങള്‍ക്കിരയാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ മിന്നൽ ഉണ്ടാകുവാന്‍ മേഘങ്ങളുടെ സാമീപ്യംമൂലം വിമാനങ്ങള്‍തന്നെ കാരണമാകുന്നു. വൈദ്യുതാരോപിതമായ മേഘത്തിൽപ്പെട്ടാൽ വിമാനങ്ങള്‍ക്ക്‌ അനുഭവപ്പെടുന്ന വിക്ഷുബ്‌ധി (ൗേൃയൗഹമിരല) മിന്നൽ പ്രവാഹത്തെക്കാള്‍ കൂടുതൽ അപകടകരമാണ്‌. ഇടിമിന്നലപകടങ്ങള്‍ക്ക്‌ നേരിട്ടുള്ള പാതം തന്നെ വേണമെന്നില്ല. ഇടിയുടെ ശബ്‌ദ(സമ്മർദ)വീചികള്‍പോലും അപകടകരമാണ്‌.
ഇടിമിന്നൽ ഉണ്ടാവുന്നവിധം. അദ്‌ഭുതകരമായ ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്‌ തികച്ചും തൃപ്‌തികരമായ ഒരു ശാസ്‌ത്രീയവിശദീകരണം ഇന്നുവരെ നല്‌കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. മേഘങ്ങളിൽ വൈദ്യുതാരോപം ഉണ്ടാകുന്നതെങ്ങനെ എന്ന്‌ ഇപ്പോഴും വ്യക്തമായി അറിവായിട്ടില്ല. അര ഡസനോളം സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ ഉന്നയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയിൽ ഒന്നുപോലും പരിപൂർണവിശദീകരണം നല്‌കുന്നില്ലെങ്കിലും ജി.സി. സിംസണും (1927) സി.റ്റി.ആർ. വിൽസണും (1929) ഉന്നയിച്ച ആശയങ്ങളും അവയുടെ പരിഷ്‌കരണങ്ങളും ആണ്‌ ഇന്ന്‌ കൂടുതൽ സ്വീകാര്യമായിരിക്കുന്നത്‌.
ചൂടും ഈർപ്പവുമുള്ള വായു ഭൂതലത്തിൽനിന്നും മേല്‌പോട്ട്‌ ഉയർന്നുപോകുന്തോറും അതു വികസിക്കുകയും അതോടൊപ്പം തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തന്മൂലം അതിലുള്ള ജലാംശം ഘനീഭവിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെയാണ്‌ മേഘങ്ങള്‍ രൂപംകൊള്ളുന്നത്‌. മേഘങ്ങളെ പലവിധത്തിൽ തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. അവയുടെ സ്വഭാവം നിർണയിക്കുന്നത്‌ മേല്‌പോട്ടുള്ള വായുപ്രവാഹത്തിന്റെ പ്രകൃതമാണ്‌. ഉദാഹരണമായി, ചെറിയതോതിലുള്ള സംവഹനം(convection)മൂലം വീശിയെറിഞ്ഞ വലയുടെ രൂപത്തിലുള്ള മേഘങ്ങളുണ്ടാകുന്നു. ഘനീഭവനപ്രക്രിയയുടെ തുടക്കം ഖരപദാർഥങ്ങളുടെ സൂക്ഷ്‌മ കണികകള്‍ക്കുമേലായിരിക്കും. വായുവിൽ ഘനസെന്റിമീറ്ററിന്‌ ഏതാണ്ട്‌ 100 വീതം ഇത്തരം കണികകള്‍ ഉണ്ടായെന്നു വരാം. വായുപ്രവാഹത്തിലടങ്ങിയ ജലാംശമത്രയും ഈ കണികകള്‍ക്കു വീതിക്കുമ്പോള്‍ ഏതാണ്ട്‌ 50 മൈക്രാണ്‍ (മില്ലി മീറ്ററിന്റെ ആയിരത്തിലൊരംശം) വ്യാസമുള്ള വെള്ളത്തുള്ളികള്‍ രൂപപ്പെടുന്നു. ഇവ മേഘങ്ങളുടെ അടിത്തട്ടിൽനിന്നും പതുക്കെ താഴോട്ട്‌ വീഴുമെങ്കിലും ഉടന്‍തന്നെ ബാഷ്‌പീകരിക്കപ്പെടുന്നു. വലിയ തുള്ളികളാണെങ്കിലേ ഭൂമിയിലെത്തൂ. ഭൂമിയിൽ മഴയായി വീഴുന്ന തുള്ളികളുടെ ഏറ്റവും ചുരുങ്ങിയ വ്യാസം 300 മൈക്രാണ്‍ ആയിരിക്കും; പെരുമഴയാണെങ്കിൽ 5000 മൈക്രാണും. മഴത്തുള്ളികളുണ്ടാകാന്‍ വേറെയും ചില സാഹചര്യങ്ങള്‍ ആവശ്യമാണ്‌.
ആയിരക്കണക്കിന്‌ ടണ്‍ ജലാംശം ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്ന കൂറ്റന്‍ സഞ്ചയങ്ങളാണ്‌ വലിയ വർഷമേഘങ്ങളായി രൂപംകൊള്ളുക. അവയുടെ ഉള്ളിൽ ഒരു കുഴലിലൂടെയെന്നപോലെ സെക്കണ്ടിൽ ഏകദേശം 30 മീ. വേഗത്തിൽ മേല്‌പോട്ടുയരുന്ന ചില വായുപ്രവാഹം ഉണ്ടാവുന്നു. ഈ വായുസ്‌തംഭത്തിലെ ജലാംശം പെട്ടെന്ന്‌ ഘനീഭവിക്കുമെങ്കിലും ജലബിന്ദുക്കള്‍ പിന്നെയും ഉയരത്തിലേക്ക്‌ തള്ളപ്പെടും. അവ കൂടുതൽ തണുത്ത്‌ ആലിപ്പഴം പോലുള്ള കട്ടകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. പക്ഷേ, അവയ്‌ക്ക്‌ താഴോട്ടുവീഴാന്‍ സാധ്യമല്ല. മേല്‌പോട്ട്‌ വീശി ഉയരുന്ന വായുസ്‌തംഭത്തിനു മുകളിൽ പീച്ചാംകുഴലിനു മുകളിലെ ഘനംകുറഞ്ഞ പന്തുപോലെ അവ തത്തിക്കളിക്കും. മേഘത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്തെത്തുമ്പോള്‍ വായു സ്‌തംഭത്തിന്റെ ശക്തി ക്ഷയിക്കുന്നതിനാൽ മഞ്ഞുക്കട്ടകള്‍ എടുത്തെറിയപ്പെടുകയും പലഭാഗത്തുകൂടെ താഴോട്ടു വീഴുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയോടൊന്നിച്ചുതന്നെ മേഘത്തിനുള്ളിൽ മറ്റു ചില മാറ്റങ്ങളും സംഭവിക്കുന്നു. വൈദ്യുതാരോപമുള്ള കണികകളുടെ വേർതിരിയലാണത്‌. മേഘത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്ത്‌ ധനവൈദ്യുതാരോപവും അടിഭാഗത്ത്‌ ഋണവൈദ്യുതാരോപവും സഞ്ചയിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ മനസ്സിലാക്കുവാന്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെ സ്ഥിരവൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെയാണ്‌ വിൽസണ്‍ സിദ്ധാന്തം ആശ്രയിക്കുന്നത്‌. ഈ മണ്ഡലം സദിശമാണ്‌. കീഴോട്ട്‌ ധനാത്മകത സങ്കല്‌പിക്കുന്നു (ഭൂമി ഋണമെന്നർഥം). ഭുപ്രതലത്തിൽ ഈ മണ്ഡലത്തിന്റെ അളവ്‌ ഒരു സെ.മീറ്ററിന്‌ ഒരു വോള്‍ട്ട്‌ എന്ന തോതിലാണ്‌. 10,000 മീ. ഉയരമാവുമ്പോഴേക്ക്‌ ഇത്‌ ക്രമേണ കുറഞ്ഞുവന്ന്‌ ഏതാണ്ട്‌ 0.02 വോള്‍ട്ട്‌/സെ.മീ. ആവുന്നു. ഇത്തരമൊരു മണ്ഡലത്തിൽ വിദ്യുത്‌പ്രരണംമൂലം, താരതമ്യേന വലിയൊരു മഴത്തുള്ളി(2 മി.മീ. വ്യാസം)യുടെ മുകള്‍ഭാഗം ഋണാത്മകവും അടിഭാഗം ധനാത്മകവുമായിത്തീരുന്നു (ചി. 1). ഗുരുത്വബലത്താൽ താഴോട്ടുവരുന്ന കണികകളുടെ പ്രവേഗം സെക്കണ്ടിൽ 5.90 മീ. വരും. മഴത്തുള്ളികളിലൂടെ മന്ദഗതിയിൽ നീങ്ങുന്ന അയോണിനെ സംബന്ധിച്ച്‌ ഒരു വിവേചനപ്രക്രിയ നടക്കുന്നു. മേഘത്തിന്റെ അടിഭാഗത്ത്‌ ഋണ അയോണുകള്‍ ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും ധനഅയോണുകള്‍ വികർഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത്തരമൊരു വിവേചനം മുകള്‍ഭാഗത്തു നടക്കുന്നില്ല. ഈ കാരണത്താൽ വെള്ളത്തുള്ളി ഋണാരോപം സഞ്ചയിക്കുന്നു. ഋണഅയോണുകള്‍ വീണു കഴിയുമ്പോള്‍ ബാക്കിയുള്ള അയോണുകള്‍ ഗണ്യമാംവിധം ധനാത്മകമായിത്തീരുന്നു. ചെറിയ തുള്ളികള്‍ കുറഞ്ഞ വേഗത്തിലാണ്‌ ഉയർന്നുവരിക. ആകയാൽ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ഇറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വലിയ തുള്ളികളുടെ പ്രവേഗവും ഇതും തുല്യമാവുമ്പോള്‍ ധനഅയോണുകളുമായുള്ള ഏറ്റുമുട്ടലുകള്‍ നിമിത്തം ചെറിയ കണികകള്‍ക്കും ധനാരോപം ലഭ്യമാകാന്‍ കാരണമാകും.
ക്രമരഹിതമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ ആരോപരഹിതമായിരിക്കുന്ന സ്‌പേസ്‌ചാർജ്‌ ഇക്കാരണത്താൽ വേർതിരിയുന്നു. അങ്ങനെ മേഘത്തിന്റെ കീഴ്‌ഭാഗങ്ങളിലേക്ക്‌ വലിയ തുള്ളികള്‍ ഋണാരോപമെത്തിക്കുമ്പോള്‍ ചെറുതുള്ളികള്‍ മുകള്‍ഭാഗത്ത്‌ ധനാരോപം നിലനിർത്തുന്നു. മേഘത്തിനുമുകളിൽ ധനാരോപവും അടിവശത്ത്‌ ഋണാരോപവും സഞ്ചയിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നു സമർഥിക്കുന്നതിനു വിൽസന്റെ സിദ്ധാന്തം കാണുന്ന ന്യായമിതാണ്‌. ജെ.പി.ഗോട്ട്‌ (1935) ഈ പരികല്‌പന പരീക്ഷണംമൂലം ശരിവച്ചിട്ടുണ്ട്‌. 1970-75 കാലത്ത്‌ ഡെറാം സർവകലാശാലയിലെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ മഴവെള്ളത്തിനു സമമായ (കാർബണ്‍ഡയോക്‌സൈഡ്‌ ഉള്‍ക്കൊണ്ട ശുദ്ധജലം) വെള്ളമുപയോഗിച്ച്‌, മേഘങ്ങളിൽ നിലനില്‌ക്കുന്നുവെന്നു മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ട സാഹചര്യങ്ങളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ താഴെപറയുന്നു; (1) മേഘങ്ങളിലേതുപോലുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ, കണികകളിലെ വൈദ്യുതാരോപത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു മുഖ്യ ഘടകമാണ്‌ ശീതീകരണനിരക്ക്‌. (2) വായുപ്രവാഹത്തിലെ ഗാഢശീതികരണത്തിനു വിധേയമായ കണികകള്‍ ഉരുകുന്നതനുസരിച്ച്‌ വൈദ്യുതാരോപവും വർധിക്കുന്നു. (3) അടുക്കുകളായിരൂപപ്പെടുന്ന കണികകളിൽ അവ ഉരുകുമ്പോള്‍ വൈദ്യുതാരോപത്തിന്റെ അളവിലും സ്വഭാവത്തിലും ഗണ്യമായ മാറ്റങ്ങളുണ്ടാവാം.
സിംപ്‌സന്റെ സിദ്ധാന്തപ്രകാരം മേഘത്തിന്റെ ശീർഷത്തിൽ മാത്രമേ ധനാരോപമുള്ളൂ. പക്ഷേ അത്‌ ഗാഢമാണ്‌. മറ്റിടങ്ങള്‍ ഋണാരോപിതമാണ്‌. പിന്നീടുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ വിൽസണ്‍സിദ്ധാന്തത്തെ 90 ശ.മാ. ശരിവച്ചതായി കാണുന്നു. തുള്ളികളുടെ വിച്ഛിന്നനം കൊണ്ടുണ്ടാവുന്ന വൈദ്യുതീകരണമോ ആരോപബിന്ദുക്കളുടെ വിവേചനാപരമായ ആകർഷണമോ, പൂജ്യം ഡിഗ്രിക്കു താഴെയുള്ള അവസ്ഥയിൽ ഐസ്‌ക്രിസ്റ്റലുകളും ശക്തിയായ കാറ്റും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം കൊണ്ടുണ്ടാകുന്ന വൈദ്യുതീകരണമോ ആണ്‌ എല്ലാ സിദ്ധാന്തങ്ങളിലും ഉപയോഗിച്ചിട്ടുള്ള പരികല്‌പനങ്ങള്‍. ഇവയെല്ലാംതന്നെ ഈ പ്രക്രിയയിൽ സംഭവിക്കുന്നുവെന്നും വരാവുന്നതാണ്‌. മേഘങ്ങളിലെ വൈദ്യുതാരോപങ്ങള്‍ വേർപെട്ടുകഴിയുമ്പോള്‍ വൈദ്യുതപ്രരണാതത്ത്വമനുസരിച്ച്‌ ഭൂമിയിലും ചില മാറ്റങ്ങള്‍ സംഭവിക്കുന്നു. മേഘത്തിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള വൈദ്യുതാരോപത്തിനു തുല്യമെങ്കിലും വിപരീതമായ വൈദ്യുതാരോപം ഭൂമിയിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്നു. മേഘത്തിന്റെ നീക്കമനുസരിച്ച്‌ ഈ ആരോപം ഭൂബന്ധമുള്ള എല്ലാ വസ്‌തുക്കളിലൂടെയും കയറിയിങ്ങുന്നു. ഇവയ്‌ക്കിടയിലെ വൈദ്യുതമണ്ഡലം വേണ്ടത്ര ശക്തി പ്രാപിക്കുമ്പോള്‍ മേഘത്തിൽനിന്നും ഭൂമിയിലേക്ക്‌ "പ്ലാസ്‌മ'യുടെ ഒരു പാത തുറക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിന്റെ വേഗം സെക്കണ്ടിൽ 150 കി.മീറ്ററിൽ അധികമായിരിക്കും. ഭൂമിയും മേഘവും തമ്മിലും, ചിലപ്പോള്‍ മേഘങ്ങള്‍ തമ്മിലും വൈദ്യുതി ഒഴുകാവുന്ന ഒരു വഴി തുറക്കുകയാണ്‌ ഇതുകൊണ്ടു സാധിക്കുന്നത്‌. ഇതിനെ "പൈലറ്റ്‌ സ്‌ട്രീമർ' എന്നു പറയുന്നു. ഇത്‌ സമീപസ്ഥ വായുവിനെ അയണീകരിക്കുന്നതിനാൽ "സ്റ്റെപ്‌ഡ്‌ ലീഡർ' എന്നു വിളിക്കുന്ന തീനാളങ്ങള്‍ക്കു കാരണമാകുന്നു. നമുക്കു കാണാന്‍ കഴിയുന്ന ആദ്യത്തെ മിന്നൽ സൂചനയാണിത്‌. 50 മീ. നീളംവരുന്ന തട്ടുകളുടെ ഒരു ശൃംഖലയായതുകൊണ്ടാണ്‌ ഇതിന്‌, "പടിപടിയായ' എന്നർഥമുള്ള ഈ പേര്‌ വന്നത്‌. പാർശ്വങ്ങളിലേക്കുള്ള ഈ കൈവഴികള്‍ പൈലറ്റ്‌ സ്‌ട്രീമറിനെ ഒരു കുന്തമുനയെന്നപോലെ ആകാശം ഭേദിക്കുവാനുപയോഗിക്കുന്നു. അത്‌ ഭൂമിയെ സ്‌പർശിക്കുന്നതോടെ മേഘത്തിൽനിന്നു ഭൂമിയിലേക്ക്‌ രോധനം നഷ്‌ടപ്പെട്ട വായുവിന്റെ (അയണീകരിച്ച) ഒരു പാത ഒരുക്കപ്പെടുന്നു. മുഖ്യവൈദ്യുതപ്രവാഹം സെക്കണ്ടിൽ 45,000 കി.മീ. വേഗത്തിൽ ഭൂമിയിൽനിന്ന്‌ മേഘത്തെ ലക്ഷ്യമാക്കി ഉയരുന്നു. ഈ പ്രവാഹത്തിന്‌ ഒട്ടേറെ ശാഖകളുണ്ടാവും. 15,000-30,000ബ്ബഇ താപനിലയുള്ള ഈ മിന്നൽ (റിട്ടേണ്‍ സ്‌ട്രീമർ) അന്തരീക്ഷവായുവിനെ ശ്വേതതപ്‌തമാക്കിത്തീർക്കുന്നു. അതിനാൽ സാധാരണയായി 0.0005 മുതൽ 0.5 സെക്കണ്ടുവരെ നീണ്ടുനില്‌ക്കുന്ന ഈ പിണറുകള്‍ കച്ചഞ്ചിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശത്തോടെ നമുക്കു കാണാം. ചിലപ്പോള്‍ ഒരു മിന്നൽ അനവധി മിന്നലുകള്‍ക്ക്‌ വഴിതെളിക്കുകയും ചെയ്യും. മേഘങ്ങളുടെ അടിഭാഗത്തുള്ള ഋണാരോപം (ഭൂമിയിൽ നിന്നുള്ള പ്രവാഹം വഴി) ലയിച്ചുതീരുമ്പോള്‍ മേഘത്തിന്റെ മറ്റുഭാഗങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഋണഅയോണുകള്‍ "ഡാർട്‌ ലീഡർ' എന്ന ഒരു തുടർപിണറിനു കാരണമാകുന്നു. എല്ലാ മിന്നലുകളിലും ഈ ഘട്ടം ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്നില്ലെങ്കിലും ഒരേമിന്നലിനു നാല്‌പതോളം തവണ വെട്ടിക്കൊണ്ടിരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞേക്കുമെന്ന്‌ ടി.ഇ.അലിബോണ്‍, ബി.എഫ്‌.ജെ. ഷോണ്‍ലാന്‍ഡ്‌ എന്നിവർ (1931) തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ഇത്രയും ഉയർന്ന ചൂടുകാരണം (സൂര്യോപരിതലത്തിലേതിന്റെ അഞ്ചിരട്ടി) അന്തരീക്ഷവായുവിന്റെ മർദം ഏതാണ്ട്‌ 300 മടങ്ങോളം വർധിക്കുന്നു. തന്മൂലം സമീപ വായുവിലുണ്ടാകുന്ന സ്‌ഫോടനമാണ്‌ നാം ഇടിനാദമായി കേള്‍ക്കുന്നത്‌. ഇടിനാദത്തിന്റെ ശരാശരി നിലവാരം 200 കി. ഗ്രാം ടി.എന്‍.ടിയുടെ സ്‌ഫോടനത്തിനു സമമായിരിക്കുമെന്നു കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ശബ്‌ദവീചികള്‍ പ്രകാശത്തെക്കാള്‍ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞവേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതിനാൽ മിന്നൽ കണ്ടുകഴിഞ്ഞശേഷമേ ഇടിനാദം നാം കേള്‍ക്കുന്നുള്ളൂ. വായുവിൽ സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടുന്ന ഈ മർദവീചികള്‍ക്ക്‌ വാഹനങ്ങളെ അടിതെറ്റിക്കുവാനും ചുമരുകളെയും അതുപോലുള്ള മറ്റുനിർമിതികളെയും തറപറ്റിക്കാനും കഴിയും. മിന്നലിന്റെ വൈദ്യുതസ്വഭാവത്തിനും താപപ്രഭാവത്തിനും മാത്രമല്ല, ഇടിയുടെ മർദവീചികള്‍ക്കും മനുഷ്യനും മറ്റുജീവജാലങ്ങള്‍ക്കും അപകടംവരുത്തി വയ്‌ക്കുവാന്‍ കഴിയും. എല്ലാ മിന്നലുകളും ഒരേതരം അപകടങ്ങളല്ല വരുത്തിവയ്‌ക്കുക എന്നും നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്‌.
(വി.കെ. ദാമോദരന്‍)
