Iskonski donji kraj grmljavina jedan je od najpoznatijih i najimpresivnijih elemenata zvučne kulise našeg planeta - i cijepanja ušiju dovoljno iz neposredne blizine da pošalje više od nekoliko pasa, djece i, da, čak i odraslih koji se traže pokriti.
Širok raspon riječi koje koristimo za opisivanje grmljavinskih zvukova - bum, prasak, pljesak, kotrljanje, peal, tutnjava, gunđati, tutnjati - odražavaju činjenicu da ono što čujemo munja varira u glasnoći, oštrini i trajanje.
Različiti zvukovi posljedica su našeg položaja u odnosu na dotični grom i utjecaja gustoće zraka, predmeta i drugih fizičkih čimbenika.
Uzrok munje
Električno pražnjenje nazvano munja javlja se u grmljavinskim olujama zahvaljujući burnom kretanju zraka koji se događa u njima. Ledeni kristali i zaleđene pahulje zvane graupel sudaraju se međusobno unutar grmljavinske oblake (kumulonimbus), što dovodi do toga da kristali postaju pozitivno nabijeni, a graupel negativno nabijeni.
Uzvodnici nose kristale leda u krunu groma, dok se teža graupel koncentrira u sredini i donji slojevi, što znači da vrh sada naelektriziranog oblaka razvija pozitivan naboj, a dno negativni jedan.
Napon se nakuplja između suprotno nabijenih područja, uzrokujući bljeskove groma unutar grmljavine, kao i između oblaka. Ova pražnjenja iz oblaka i oblaka u oblak čine većinu groma u oluji, ali također se događaju udari oblaka i zemlje.
To se događa zato što se slični naboji međusobno odbijaju, što znači da negativno nabijeno dno grmljavinskog oblaka istiskuje negativne naboje sa tla ispod, a privlači pozitivne naboje.
Između njih zrak u početku izolira od električnog pražnjenja, ali jednom napon gradi dovoljno, početni tok negativnih naboja - vođa pilota - teče iz oblačnog trbuha na zemlju. Kako se protok nastavlja, kanali za kretanje nabijenih čestica razvijaju se između oblaka i tla u obliku stepenasti vođe.
The povratni udar je snažni val struje iz zemlje natrag u oblak duž ovih kanala, što stvara plameni bljesak koji vidimo kao munju.
Izvor groma
Ispuštanje povratnog hoda zagrijava zrak oko naponskog kanala na nekih 50 000 stupnjeva Fahrenheita. Ovo izuzetno brzo zagrijavanje stvara silovito širenje zraka koji se izbacuje prema munji poput udarnog vala. Taj eksplozivni udarni val i rezultirajuća kompresija proizvode zvuk groma.
Budući da je brzina svjetlosti brža od brzine zvuka, vidimo bljesak munje prije nego što čujemo rezultirajuću grmljavinu; interval između bljeska i nosača predstavlja udaljenost promatrača od zasuna. Svakih pet sekundi možete računati između munje i groma oko 1 milju.
Pljeskanje i kotrljanje groma
Obično možete čuti grmljavinu iz oluje u krugu od 15 milja od vašeg položaja, povremeno i dalje. Grom iz tla u oblak koji se isprazni prilično blizu vas stvorit će oštar pljesak ili pucketanje grmljavina dok vas dopire snažni zvučni udarni val s dijela vijka najbližeg vašem položaju prvi.
Izvučeni, tihi valjak groma slijedi dok vaše uho registrira udarne valove s viših i udaljenijih dijelova kanala zasuna.
Kolebanja volumena kotrljajuće grmljavine mogu biti posljedica cik-cak i često račvastog oblika zasuna, razlike u gustoći zraka duž uglavnom okomitog kanala groma i zvučni valovi odbijanje od oblaka, planina i drugih prepreka - kombinacija zvuka otupljenog i iskrivljenog daljinom, kao i odjeka.
Ako ste na udaljenosti od grmljavinske oluje, možda ćete čuti samo kotrljanje ili guljenje grmljavine. Munju možete vidjeti, ali to je predaleko da biste je čuli kako se često naziva grmljavina munja, iako budite uvjereni da još uvijek stvara buku.