|
|
Iets over den oorsprong der onweders [2].
Uit: De Natuur,
Populair Geïllustreerd Maandschrift,
gewijd aan de natuurkundige wetenschappen en hare toepassingen.
15 September 1889 - 9e jaargang |
Na deze inleiding kunnen we ons meer rechtstreeks met de onweders zelve bezig houden. Het is reeds een merkwaardige vooruitgang op 't gebied dezer wetenschap, dat men weet, wat een locaal onweder is, m.a.w. een onweder tengevolge van intensieve warmte. Onweders, waaraan cyclonische bewegingen in den dampkring ten grondslag liggen, blijven een nog ruimer veld tot onderzoek overlaten. Van het ontstaan der eersten kan men zich gemakkelijk rekenschap geven met het oog op de stapelwolken, die zich in de lucht verheffen als een ontzachelijk zuil. De onweders waarvan zij als 't ware de dragers zijn, moeten hun ontstaan danken aan een opstijgende luchtstroom, bevracht met een groote hoeveelheid waterdamp. Volgens Reye is tot het ontstaan van zulke stapelwolken de plotselinge daling der temperatuur rondom den luchtstroom een onmisbare factor. In den luchtstroom zelven wordt de verlaging van den warmtegraad vertraagd tengevolge der vrijkomende warmte bij de condensatie van den waterdamp, dien de stroom bevat.
Daaruit moet een merkbaar verval van temperatuur voortvloeien, zoodat in de opstijgende luchtzuil de isotherme vam 0° wordt verhoogd, in haar omgeving daarentegen aanzienlijk verlaagd. Dientengevolge stijgt het water in dampvorm tot in de streek der ijskristallen op, en bevinden zich ijs- en vloeistofwolken in elkanders onmiddellijke nabijheid. Komt nu de stijgende stroom hoog genoeg om de temperatuur van 0° aan te nemen dan vormen er zich sneeuw- en hagelbuien, tengevolge van welke onweders gewoonlijk van hagel vergezeld gaan.
Kämtz houdt het voor onmogelijk, nauwkeurig de hoogte te bepalen, waarop een onweder wordt gevormd. De gewone methode, berustend op het waarnemen van den bliksem en den donder, kan volgens hem slechts de plaats aangeven van het onderste gedeelte der onweerswolken en dat nog tamelijk onnauwkeurig. Hann en Kämtz bevestigen eenstemmig, dat het aanwezig zijn van damp- en ijswolken op een zelfde plaats in den dampkring gemeen is aan alle onweders en niet voor plaatselijke alleen geldt. Van de vorming der vederwolken hebben genoemde geleerden zich overtuigd door rechtstreeksche waarneming en in sommige gevallen verried zich het ijs in den vorm van zwevende kristallen door het verschijnen van groote halo's. Staat het nu eenmaal vast, dat bij ieder onweder damp- en ijswolken zich voordoen naast elkander, doch in tegengestelde richtingen worden voortgestuwd, dan is men natturlijk gewettigd om de wrijving der vochtdeeltjes tegen de ijsnaaldjes als een rijke bron van elektriciteit aan te nemen.
Men kan deze zienswijze niet opvatten als een bloote veronderstelling, alsof uit een mogelijke wrijving tot een waarschijnlijke ontwikkeling van elektriciteit werd besloten. Door Faraday is de vorming van elektriciteit uit gelijksoortige wrijving ontstaan, duidelijk in het licht gesteld.
Bij den gang zijner proeven over de vorming van elektriciteit door een stoomstraal in he werktuig van Armstrong, heeft deze zijne onderzoekingen uitgebreid om de werking te bestudeeren van een stroom samengepersye lucht tegen vaste lichamen gericht. De afkoeling tengevolge der ontspanning veroorzaakt de vorming van een nevel, en de wrijving der luchtdeeltjes over de vaste stof brengt elektriciteit voort, die positief was voor de lucht, negatief in de lichamen, welke aan den luchtstroom blootstonden. In het bijzonder geval nochtans, wanneer damp en ijs tegen elkander wrijven, neemt men altijd waar, dat de ijspartikels positief elektrisch worden.
Dikwijls zijn deze proeven door Dr. Sohncke herhaald en altijd waren de uitkomsten dezelfde en geheel in overeenstemming met het resultaat door Faraday verkregen. Hoe kouder overigens het ijs is, hoe meer elektriciteit er ontwikkeld wordt, hetgeen waarschijnlijk moet worden toegeschreven aan de toename van isoleerend vermogen dier stof naarmate de temperatuur daalt.
Wanneer twee luchtstroomen elkander ontmoeten, de een bevracht met ijskristallen, de andere met waterdamp, zal gene met positieve elektriciteit worden geladen, deze negatief elektrisch worden.
Gelijk is opgemaakt uit proeven, genomen in het laboratorium door middel van luchtstroomen met rook vermengd, is het geenszins noodig, dat de beweging dezer stroomingen betrekkelijk snel geschiedt; de beide elektriciteiten vertoonen zich spoedig bij hare respectieve dragers.
Dat door latere onderzoekingen deze theorie geenszins wordt afgebroken, maar daarentegen krachtig gesteund, kan blijken uit de volgende mededeelingen:
Door prof. Daniel Colladon te genève werden den 17den Juli en den 6den Aug. 1885 twee onweders waargenomen, die zich door hevigheid onderscheidden; gedurende eenige uren kon hij het verloop dezer luchtverschijnsels nauwkeurig volgen. Hij had zich daartoe geplaatst op de hoogte der Hauts-Crets, die zich verheft op het hoogste punt der heuvelkling van Cologny op 3 K.M. afstand van Genève en 120 M. boven den vochtspiegel van het meer Leman. Van dit standpunt overziet men geheel het westelijk gedeelte der vallei, ten noorden en ten westen begrensd door de Jura, ten zuiden door den berg Salève en dor de keten der Voirons ten oosten. Tusschen deze twee gebergten opent de halve-cirkelvormige gedaante van het Arvedal een verrukkelijk panorama van den Mont-Blanc in al zijn uitgestrektheid en de naburige hoog uitstekende bergspitsen van af Merde-Glace tot den bergpas van Bonhomme. Achter dat scherm van hooge Alpen ligt een uitgestrekt gebied van heuveltoppen, die van uit Genève onzichtbaar zijn; zij loopen voort van af den berg Iseran tot den grooten St. Bernard en reiken tot de vlakte van Turijn.
Dit gewest is niet zelden het tooneel van verschrikkelijke onweders, voornamelijk in de lente en den zomer. Wanneer de horizon aan deze zijde der Alpen onbewolkt is, geniet men een heerlijk schouwspel, zoo dikwijlis de Mont-Blanc zich als een zwarte gestalte afteekent tegen den hemel, die door bliksemstralen voortdurend wordt verlicht. Hier was de plaats, waar de geleerde professor van Genève de waarnemingen deed, die hij in het volgende verslag heeft weergegeven.
"Den 17den Juli was in den loop van den dag en gedurende den volgenden nacht de hemel buitengewoon helder over den geheelen gezichteinder, zoover men dien van Genève kon overzien; vooral in het Zuidoosten nl. op den Mont-Blanc en de Alpen van Chamounix lag een aangename lichtglans verspreid.
's Avonds van 9 uur 30 min. tot 11 uur 30. min. werd de geheele hemel bij de kim, van af de kruin van den Mont-Blanc tot aan den naburigen rotstop ten westen van Tréla-Tête, verlicht door bliksemstralen, wier aantal 45 tot 50 in de minuut bedroeg. Men schatte, dat het onweder zijn middelpunt moest hebben op verscheidene kilometers aan gene zijde der keten van den Mont-Blanc; gedurende twee uren van onafgebroken waarneming scheen het niet van plaats te veranderen. Te twaalf uur ongeveer heeft het zich een weinig verplaatst, vóór 1 uur scheen het weg te trekken en waren de bliksemstralen minder talrijk.
Naar de overgelegde bescheiden van het observatorium te Moncalieri, te Ivrea en andere plaatsen, is op de bergtoppen onmiddellijk ten oosten van den Iseran het onweer stationair gebleven van 9 uur 30 min. tot 11 uur 30 min. Te Ivrea was de hemel helder tot middernacht, juist het tijdstip waarop het onweder met hevigheid losbarstte; toen vertoonde zich de bliksem onophoudelijk en een regen met hagel vermengd, gaf 27 mM. water. In den loop van den dag bereikte de thermometer 31°4 in de schaduw, te 9 uur 's avonds was de temperatuur nog 27°2.
De langdurige stilstand van het onweerscentrum en zijn langzaam wegtrekken naar het Zuidoosten hebben dit ontzettend onweder als zeer merkwaardig gekenmerkt.
De groep van onweersbuien om dat middelpunt leverde 5000 à 6000 bliksemstralen, waardoor een enorme hoeveelheid elektriciteit zich neutraliseerde.
Proeven hebben bewezen, dat condensatie van waterdamp geen merkbare hoeveelheid elektriciteit voortbrengt, terwijl algemeen aangenomen en voor ieder jaargetijde door de observatie bewezen wordt, dat de boven de wolken gelegen luchtlagen positief elektrisch zijn. De waarnemingen van professor Colladon gedurende 60 jaren onafgebroken voortgezet in verband met die, welke door zeer veel andere waarnemers worden vermeld omtrent stilstaande onweders, die van hagel vergezeld gingen, hebben eerstgenoemde er toe gebracht om aan te nemen, dat behalve de groote onweersbuien, veroorzaakt door kolkbewegingen in den dampkring en die zich snel verplaatsen, men bijna even zoovele onweerswolken aantreft, welke langen tijd denzelfden stand houden. Bij deze soort wordt het dalen der hoogere luchtlaag hoofdzakelijk tot stand gebracht door een stortregen, die blijkbaar de eenige oorzaak is van de telkens nieuwe ontwikkeling der elektriciteit in de wolken en van het overgaan der regendruppels in hagelkorrels, hetgeen niet zelden plaats heeft.
Beproeven we thans in gezelschap van prof. Colladon de opsporing der waarschijnlijke oorzaken van de menigvuldige elektrische ontladingen bij deze onweders. - Ieder nedervallen van water verwekt een voortdurenden luchtstroom, die naar de aarde is gericht. Dikwijls is deze vertikale wind ten nutte gemaakt om een samenpersing van lucht te bewerkstelligen. In het aëro-hydraulisch werktuig o.a., dat de Franschen "trompe" noemen, wordt door het vallende water lucht medegevoerd en door den aanhoudenden toevoer samengeperst in een reservoir, waaruit zij vervolgens wordt afgeleid om blaaswerken te voeden, het vuur in de ovens te onderhouden of ter luchtverversching.
Het is bekend, dat elke waterval een hevige windstrooming in dalenden zin verwekt, die, wanneer hij op den grond zich uitspreidt, het aanzijn geeft aan bijzondere luchtstroomen, welke bij watervallen worden aangetroffen en bij reusachtige cascaden dikwijls een orkaan verwekken aan den voet der waterzuil.
Op dezelfde wijze is iedere regendruppel de oorsprong van een elementairen, vertikalen wind, die ontstaat op de plaats, waar de regen begint te vallen, d.w.z. in het onderste gedeelte eener wolk. Hoe grooter nu het volumen van zulk een waterdruppel is, des te krachtiger is de tocht, dien hij veroorzaakt. Een stortregen zal natuurlijk een luchtstroom na zich slepen van af de plaats, waar de regenwolknaar beneden drijft. Op den grond komt de meegevoerde lucht vrij en wijkt zijdelings uit zonder weer te kunnen opstijgen naar de wolk, waar zij is afgehaald. In die wolk zal een aanzienlijke depressie plaats hebben, die door van ter zijde of van boven toevloeiende lucht moet worden aangevuld. Had de kolom van nedervallend water slechts geringe dikte, dan zou de lucht door de zijden tot het binnenste kunnen toetreden; maar indien de stortbui wijd van omvang is, kan er van een zijdelingsche toestrooming geen spraak meer zijn en de depressie kan niet gecompenseerd worden, dan door een luchtstroom, die uit hoogere lagen wordt aangetrokken. Zijn de reenwolken zeer dicht en drijven ze hoog, hetgeen in den zomer menigwerf voorkomt, dan zal de uit hoogere gewesten toestroomende lucht moeten meevoeren, vooreerst een hoeveelheid positieve elektriciteit, die zich telkens vernieuwt, verder ijsnaaldjes uit de vederwolken en waterdruppels in den staat van over-afkoeling.
Het mengsel van ijskristallen en regendruppels zal meer dan voldoende zijn om op te wegen tegen de verwarming der lucht uit hoogere lagen.
Op die wijze kan de temperatuur der regenwolk dalen tot ver onder 0 graden. |
webdesign & copyright
© 2001-2004 Eveline |
→
| ↑ |
|