Fransiya qirg‘og‘idagi momaqaldiroq manzarasi.

Momaqaldiroq — atmosferada bulutlar ichida, bulutlar o‘rtasida yoki bulut bilan yer sathi o‘rtasida yuzaga keladigan elektr razryadlari — chaqmoqlar va ularni kuzatib boruvchi momaqaldiroq tovushi (Grom) bilan kechuvchi atmosfera hodisasidir . Odatda kuchli kumulus-yomg‘ir bulutlarida shakllanadi va odamlar uchun eng xavfli ob-havo hodisalaridan sanaladi; halok bo‘lish holatlari bo‘yicha undan ko‘prog‘i faqat kutilmagan toshqinlarda qayd etiladi

Momaqaldiroqlar ko‘pincha kuchli shamol, juda kuchli yomg‘ir , ba’zan qor yoki do'l bilan birga kechadi; ayrim hollarda esa yog‘in juda kam yoki umuman bo‘lmaydi — “quruq momaqaldiroq” (Сухая гроза). Kuchli zanjirli tizimlar to‘g‘ri chiziqli kuchli shamol zarbalari — derechoga (Derecho) aylanib ketishi mumkin. Superyecheykali (supercell) momaqaldiroqlar eng xavflilaridan bo‘lib, tornado yuzaga kelishiga sabab bo‘lishi mumkin.

Insoniyat ming yillar davomida momaqaldiroqni ilohiylashtirgan; ko‘plab tillarda “musaffo osmonda grom” mazmunidagi iboralar keng tarqalgan. Momaqaldiroq/chaqmoqdan qo‘rquv astrafobiya (astrophobia) yoki brontofobiya (brontophobia) deb yuritiladi.

Momaqaldiroqlar geografiyasi

Yer yuzasida momaqaldiroqlar notekis taqsimlangan: okeanlar ustida ular quruqlikdagiga qaraganda o‘n baravar kam kuzatiladi. Tropik va ekvatorial zonada (30° shimoliy — 30° janubiy kengliklar oralig‘i) chaqmoq razryadlarining ~78 % i sodir bo‘ladi. Geografik xususiyatlar ham muhim: eng kuchli markazlar Gimolaylar va Kordilera tog‘larida qayd etilgan (Gimolaylar, Kordileralar).

Momaqaldiroq butun dunyoda uchraydi; eng tez-tez — nam o‘rmonlar hududlarida. Har qanday paytda Yer yuzida taxminan 2000 ta momaqaldiroq bo‘lib turadi. Ugandadagi Kampala va Tororo — “eng momaqaldiroqli” joylardan. Singapur va Yava orolidagi Bogor, shuningdek Manila va Mumbayda ham momaqaldiroqlar ko‘p uchraydi. Ular ko‘pincha musson fasllari bilan bog‘liq va tropik siklonlar vaqtida tez-tez yuz beradi. Mo‘tadil iqlimda asosan bahor–yozda, ammo sovuq frontlar yoqasida yilning istalgan vaqtida ham paydo bo‘lishi mumkin; qutbiy hududlarda esa kamdan-kam.

Momaqaldiroq bulutlarining paydo bo‘lishi

Momaqaldiroq bulutlarining paydo bo‘lishi uchun konvektsiya (ko‘tariluvchi havo oqimlari), yog‘in hosil qilishga yetarli nam zaxira, hamda aralash fazali (bir qismi suyuq, bir qismi muz) bulut tuzilmasi kerak. Konvektsiya quyidagi holatlarda yuzaga keladi:

• Yer usti qatlami notekis qizishi: suv–quruqlik temperaturalaridagi farq, sovuq havo massasining issiq yer ustiga siljishi, yozgi mahalliy (issiq) momaqaldiroqlar. Katta shaharlarda konvektsiya odatda kuchliroq bo‘ladi.
• Atmosfera frontlarida issiq havoning sovuq havo tomonidan ko‘tarilishi; bunday frontlarda konvektsiya ichki massa konvektsiyasiga qaraganda ko‘proq va kuchliroq bo‘ladi.
• Orografik ko‘tarilish: tog‘li hududlarda havo oqimi majburan ko‘tarilib, bulut hosil bo‘lishini kuchaytiradi.

Har qanday momaqaldiroq buluti 3 bosqichdan o‘tadi:

1. Kumulyus (kumulus) buluti; 2) yetuk (mature) momaqaldiroq buluti; 3) so‘nish (dissipatsiya).

Momaqaldiroqlar tasnifi

Bir yacheykali momaqaldiroq

Bir yacheykali Cb bulutlari odatda shamol zaif, bosim maydoni kam gradientli kunlarda rivojlanadi (ba’zan ichki massali yoki mahalliy deyiladi). Markaziy qismida ko‘tariluvchi oqim bo‘lgan bitta konvektiv yacheykadan iborat; g‘uvoh o‘lchamlari ~5–20 km gorizontal, 8–12 km vertikal; umri ~30 daqiqa (ba’zan 1 soatgacha). Ob-havoda jiddiy o‘zgarish qoldirmaydi.

Bulut Cumulus humilisdan boshlanib, Cumulus mediocrisga, so‘ng Cumulus congestusga o‘sadi; yuqorida suv tomchilari muzlashib aralash tarkib paydo bo‘ladi va Cumulonimbus (Cb) (ba’zan Cumulonimbus calvus)ga o‘tadi. Ko‘tariluvchi oqim tezligi 25 m/s gacha yetishi, tepa balandligi 7–8 km bo‘lishi mumkin. Yetuk bosqichda ko‘tariluvchi va tushuvchi oqimlar birga mavjud bo‘ladi; so‘nish bosqichida tushuvchi oqimlar ustunlik qiladi.

Ko‘p yacheykali klaster momaqaldiroq

Ko‘p yacheykali klaster — birga siljiydigan, lekin rivojlanish bosqichlari turlicha bo‘lgan yacheykalar guruhi. O‘rtadagi yacheykalar odatda yetuk, shamol osti tomonda — so‘nuvchi bo‘ladi. Gorizontal o‘lcham ~20–40 km; cho‘qqilari ko‘pincha tropopauzagacha yetib, stratosferaga kirib boradi. Dolu, livelyog‘in va nisbatan zaif shkvallar berishi mumkin. Bitta yacheykaning yetuk fazasi ~20 daqiqa, klasterning o‘zi bir necha soat saqlanadi.

Ko‘p yacheykali chiziqli momaqaldiroq (shkval chiziqlari)

Ular uzluksiz yoki bo‘shliqli chiziqlar bo‘lib, oldingi chekkasida kuchli shkval fronti rivojlangan bo‘ladi. Yondashayotgan chiziq (Shimoliy yarimsharda) g‘arb tomonda qop-qora “devor” kabi ko‘rinadi. Katta dolu (> 2 sm) va kuchli livelyog‘in keltirishi mumkin, ammo ko‘proq kuchli pastga yo‘naltirilgan oqimlar va shamolning o‘tkir siljishlari bilan mashhur (aviatsiya uchun xavf). Radar tasvirlarida ko‘pincha “egilgan kamon” (bow echo) ko‘rinishida. Shimoliy Amerikada keng, Yevropada nisbatan kam.

Superyacheykali momaqaldiroq (Supercell)

Superyacheyka — eng tashkil etilgan va eng xavfli tip. Diametri taxminan 50 km, balandligi 10–15 km (ko‘pincha stratosferaga kiradi), yarim doira shaklli “nakoval’”ga ega. Ko‘tariluvchi oqim tezligi odatda 40–60 m/s gacha. Aylanuvchi ko‘tariluvchi oqim — mezosiklon tufayli katta dolu (2–5 sm va ko‘proq), 40 m/s gacha shkval va kuchli tornadolar yuz beradi. Kuchli konvektiv beqarorlik va shamol sдвigi (yo‘nalish o‘zgarishi) zarur shartdir.

Fizik xususiyatlar

Ko‘tariluvchi va tushuvchi oqimlar

Izolyatsiyalangan momaqaldiroqlarda ko‘tariluvchi/tushuvchi oqimlar diametri ~0,5–2,5 km, balandligi ~3–8 km; yiriklarida ko‘tariluvchi oqim 4 km gacha kengayishi mumkin. Tipik ko‘tariluvchi oqim 5–10 m/s, yirik grоzalarda yuqorida 20–30 m/s va undan ortiq.

Shkval(lar) va mikroshkval(lar)

Ba’zi momaqaldiroqlarda juda kuchli pastga qarab oqimlar yer sathida vayronkor shamol keltiradi. Shkval (diametri >4 km) 60 m/s gacha shamol berishi mumkin; mikroshkval — kichikroq, ammo 75 m/s gacha tezliklar qayd etilgan. Nam havo sharoitida livelyog‘in bilan, quruq sharoitda quruq mikroshkval sifatida kechadi. Uchish/qo‘nish paytidagi samolyotlar uchun juda xavfli.

Vertikal rivojlanish

Bulut tropopauzaga qadar o‘sadi; shu qatlam yaqinida havo oqimi yon tomonga yoyilib, “nakoval’” hosil qiladi. Odatda Cb ~10 kmgacha, kuchli sharoitda >20 kmgacha yetadi. Tropopauza balandligi kenglik va faslga bog‘liq: qutblarda ~8 km, ekvatorda 18 km va undan yuqori.

Turbulentlik

Cb ichidan uchish man etiladi: kuchli turbulentlik samolyotni yuqori/past/yon tomonga tashlaydi, ekipaj va yo‘lovchilar uchun noqulay, havo kemasiga ortiqcha yuklanishlar tushiradi.

Harakat

Bulut odatda ~20 km/soat tezlikda siljiydi; faol sovuq frontlar davrida 65–80 km/soat gacha. Yangi yacheykalar ko‘pincha shamol oqimi yo‘nalishining o‘ng tomonida (Shimoliy yarimshar) hosil bo‘ladi; bu tizimning “o‘z-o‘zini qo‘zg‘atish” ko‘rinishini beradi.

Energiya

Momaqaldiroq yashirin issiqlik hisobiga “ishlaydi”: suv bug‘ining kondensatsiyasi (~600 kal/g) va muzlashi (~80 kal/g) paytida ajralgan issiqlikning bir qismi kinetik energiyaga aylanadi. Tipik momaqaldiroqning umumiy energiyasi taxminan 100 mln kVt·soat, bu 20 kilotonnalik yadroviy zaryad energiyasiga qo‘pol ekvivalent (keng hudud va uzoqroq vaqtga yoyilgan).

Elektr tuzilmasi va elektrlanish mexanizmi

Elektr tuzilmasi

Yetuk bulutda odatda “dipol” tuzilma ustun: yuqorida +, uning ostida – zaryad; bulut tagi va yer yaqinida qo‘shimcha + qatlam bo‘ladi. Asosiy manfiy markaz odatda havo temperaturasi –5…–17 °C oralig‘idagi balandliklarda joylashadi; ko‘tariluvchi oqim kuchaysa, bu markaz balandroq ko‘chadi. Ba’zan teskari yoki ko‘p qatlamli (to‘rt va undan ko‘p zonali) tuzilmalar ham uchraydi. Atmosfera ionlari bulut chegaralarida ekranlovchi qatlamlar hosil qilib, ichki elektr tuzilmani tashqi kuzatuvchidan “yashiradi”.

Turli hududlarda momaqaldiroqli bulutlarda zaryad tuzilishi.

Elektrlanish (zaryadlanish) mexanizmi

Yetakchi tushuntirishga ko‘ra, yirik (og‘ir) zarrachalar — graupel va dolu donalari asosan manfiy, mayda muz kristallari esa musbat zaryadlanishga moyil; super sovutilgan tomchilar ishtirokidagi to‘qnashuvlarda zaryad almashinuvi kuchli kechadi. Zaryad belgisi/miqdori temperatura, namlik, zarrachalar o‘lchami va to‘qnashuv tezligiga bog‘liq. Zaryad to‘planishi yetarli bo‘lganda chaqmoq razryadi hosil bo‘ladi: bulut ichida, bulutlar o‘rtasida, bulut–havo va bulut–yer ko‘rinishlarida. So‘nggi yillarda chaqmoq tog‘lar, baland inshootlar, samolyot/roketalar ta’sirida sun’iy qo‘zg‘atilishi ham qayd etilgan.

Momaqaldiroq ostidagi ob-havo hodisalari

Tushuvchi oqimlar va shkval frontlari

Sovuqlashgan, zarralar erishi/bug‘lanishi sabab yanada sovuqlashadigan havo tushuvchi oqim hosil qiladi; u yerga yetgach oldinga yoyilib, shkval frontini yaratadi. Front o‘tishida shamol keskin kuchayadi, harorat 5 daqiqada 5 °C va undan ko‘proq pasayishi mumkin. Oldinda ko‘pincha “shkval vali” (roll cloud) kuzatiladi. Kuchli holatlarda >50 m/s tezliklar uylar/ekinlarga zarar yetkazadi. Shkval vayronalari ko‘pincha tornadoniki bilan adashtiriladi: tornado izlari aylansimon, shkvalniki esa bitta yo‘nalishda cho‘zilgan bo‘ladi. Keyin odatda yomg‘ir boshlanadi; ba’zan tomchilar yerga yetmay bug‘lanib, quruq momaqaldiroq qayd etiladi; kuchli ko‘p yacheykali/superyacheykalarda esa juda kuchli yomg‘ir va dolu kutiladi, kutilmagan toshqinlarga olib kelishi mumkin.

Smerch (tornado)

Smerch/tornado — momaqaldiroq ostidagi kuchsiz diametrli, ammo juda kuchli aylanuvchi havo massasi; markazga tomon 100–200 gPa bosim pasayishi, >100 m/s shamollar (hatto nazariy jihatdan ovoz tezligigacha) mumkin. Rossiyada nisbatan kam; eng ko‘pi Yevropa Rossiyasi janubida.

Livelyog‘inlar (shiddatli yog‘inlar)

Kichik momaqaldiroqlarda 5 daqiqalik pik intensivlik 120 mm/soatdan oshishi mumkin. O‘rtacha “bitta” momaqaldiroq ~2000 m³ yog‘in beradi; yiriklari bundan 10 baravar ko‘proq. Mezomasshtabli konvektiv tizimlar 10–1000 mln m³ yog‘in keltirishi mumkin.