Kaikki salamat eivät ole äkillisiä. Ilmasähkön outouksista vaikeimpia ymmärtää on ollut mystinen, rauhallisesti leijuva tulipallo. Nyt vihdoin tutkijat alkavat päästä juonesta kiinni. Pallosalaman selityksiä testataan laboratorioissa.
Uusin koe tehtiin hiljattain Israelissa.


ymmärtää on ollut mystinen, rauhallisesti leijuva tulipallo. Nyt vihdoin
tutkijat alkavat päästä juonesta kiinni. Pallosalaman selityksiä testataan
laboratorioissa.
Uusin koe tehtiin hiljattain Israelissa.



   "Kaikki pyörtyivät. Ensimmäisenä toipunut näki muut pökertyneinä suut auki." Vaikka seinälle ripustetut viikatteet olivat sulaneet yhteen, ihmiset eivät loukkaantuneet. Näin taivalkoskelainen Olga Nevala muistelee tulipalloa, joka pistäytyi tupaan vuosisadan alussa. Tämä ja muita pallosalamakokemuksia on koottu tähtitieteilijöiden Juhani Kyröläisen ja Pekka Teerikorven kirjaan Ufojen arvoitus (Ursa 1980), joka analysoi ihmisten outoja havaintoja luonnontieteiden näkökulmasta.

Pallosalamoista on merkintöjä keskiajalta lähtien. Niitä on havaittu tupien lisäksi saloilla, vetten päällä ja lentokoneissa, sukellusveneissäkin. Mutta jos olet nähnyt pallosalaman, kuulut pieneen joukkoon.

Harvinaisuutensa ja lyhyen kestonsa takia ilmiötä on lähes mahdotonta tutkia luonnossa. Siksi sitä pidettiin aina 1980-luvulle asti pelästyneiden akkojen höpinänä.

Nyt tilanne on toinen. - Pystymme selittämään niin monia pallosalaman ominaisuuksia, että voimme hyvällä syyllä odottaa oikean teorian piakkoin erottuvan laboratoriokokeiden ja havaintojen avulla muista, sanoo uusiseelantilainen tutkija John Abrahamson. Hänen oma teoriansa sai juuri tukea israelilaisen Eli Jerbyn laboratoriossa tekemästä tulipallosta.

Toisaalta kuuma, toisaalta viileä

Silminnäkijät kuvailevat pallosalamoita kirkkaan hehkulampun voimakkuudella loistaviksi palloiksi, joiden koko vaihtelee muutamasta sentistä metreihin. Joskus ilmiö syntyy paikkaan, johon on juuri iskenyt salama, mutta osa palloista ilmestyy kuin tyhjästä.

Tavallisesti tulipallo leijuu vaakasuoraan lähellä maankamaraa tai seuraa sähköjohtoja ja voimansiirtolinjoja. Ilmiön yhteydessä on kuvailtu surisevaa tai hurisevaa ääntäkin. Joissakin kertomuksissa pallon mainitaan löyhkäävän rikiltä tai otsonilta.

Usein ilmiöön liittyy kuumuus. Pallosalama saattaa sulattaa viikatteita ja jättää jälkeensä hiiltyneen vanan tai porautua lentokoneen istuimen teräksisen tukirakenteen läpi. Onpa pallosalama eksynyt pataankin ja kiehauttanut parikymmentä litraa keittoa. Toisaalta silminnäkijät vakuuttavat yhtä lailla, että pallo tuntuu viileältä.
Pallosalamoiden kaksijakoinen käyttäytyminen jatkuu loppuun asti: joskus ne hiipuvat hiljalleen ilman sen suurempaa hälinää, joskus ne räjähtävät äänekkäästi.

Silminnäkijöiden moninaiset kertomukset ovat tutkijoille todellinen haaste. Miten selittää tällainen ilmiö yhdellä teorialla?

Olisiko antimateriaa tai plasmaa?

Tieteellisen tiedon puuttuessa pallosalamoille on kertynyt monenmoisia selityksiä ufojen vierailuista salaman laukaisemiin ydinreaktioihin. Pallojen hehkuttajaksi on ehdotettu myös avaruudesta satavaa antimateriaa.

Tätä nykyä aiheesta on koossa yli kymmenentuhatta tieteellistä tutkimusta. Niiden olettamat tulipallot ovat joko plasmaa eli kuumaa kaasua, jossa atomien elektronit ovat irti ytimistä, tai nanohiukkasia tai kumpaakin. Lisäksi eri tutkimuksissa tulipallon "sytytysmekanismi" vaihtelee suurjännitteestä radioaaltoihin ja erilaisiin laser-ilmiöihin.

Koska pallosalamat liittyvät useimmiten ukkoseen ja salamointiin, plasma on hyvä lähtökohta. Sitä nimittäin syntyy tavallisen salaman iskiessä ja ionisoidessa ilmaa. Plasmapallot kuitenkin pyrkivät kohoamaan tavallisten kaasupallojen tavoin ja ovat pallosalamaa lyhytikäisempiä. Plasmapalloilla on myös vaikea selittää, miksi osa silminnäkijöistä kertoo pallosalaman tuntuneen viileältä.



 

Britannian puolustusministeriön nelivuotisen tutkimuksen mukaan moni kokemus ufosta eli tunnistamattomasta lentävästä esineestä liittyy pallosalamoihin. Niiden kosketus tuottaa palovammoja ja säikähtäminen vääristyneitä muistoja. Salaiseksi luokitellun tutkimuksen, jonka tekijöiden nimeä ei mainita, julkistivat Sheffieldin yliopiston tutkijat David Clarke ja Gary Anthony.
www.uk-ufo.org/condign/





Salamanisku voi tuottaa nanohiukkasia

James Dinnissin









Jos tapaat pallosalaman, älä kauhistu: ilmiö ei yleensä aiheuta merkittäviä tuhoja. Pallosalaman kosketuksesta voi kuitenkin saada palovammoja, joten kannattaa väistää. Pallo on niin hidasliikkeinen, että sen alta ehtii pois.

Israelissa valmistettiin tulipalloja









Vladimir Dikhtyarin





Hehku kestää itsekseen vain hetken

fireball floating in















Laboratoriopallo lävistää ikkunan












Ehkä pallosalamoita on monentyyppisiä





Lentäjien kertomusten perusteella kymmenien kilometrien korkeudessa välähtävistä yläsalamoista on tiedetty, mutta näitä pilvenpäällisiä jättiläisiä saatiin videolle ja päästiin tutkimaan vasta 1990-luvulla. Uhkein on keijusalama (sprite), kilometrien laajuinen punainen valopatsas.

Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan mukaan yläsalamoita voi pimeänä yönä nähdä paljain silmin 200-300 kilometrin päässä olevan voimakkaan ukkospilven päällä. Sopivia oloja on esimerkiksi Yhdysvaltojen suurilla tasangoilla.







Eli Jerbyn nettisivulla näet laboratoriossa tuotetun tulipallon:
www.eng.tau.ac.il/~jerby/Fireballs.html
Pallosalamalinkkejä englanniksi:
www.eskimo.com/~billb/tesla/ballgtn.html
John Abrahamsonin ja muiden keräämiä kertomuksia pallosalamoista:
www.pubs.royalsoc.ac.uk/media/philtrans_a/abrahamson.pdf



Nanohiukkaset selittäisivät useimmat havainnot
Uusiseelantilaisen kemistin John Abrahamsonin teorian mukaan pallosalama syntyy, kun salamanisku irrottaa maaperästä piistä koostuvia nanohiukkasia ja niistä muodustava pallo palaa.



































Pallosalama Abrahamsonin teoria tämän ominaisuuden?
















Pallosalamahavaintoja täsmälleen vastaavaa ilmiötä ei toistaiseksi ole onnistuttu tuottamaan keinotekoisesti.


























kuka koe tulos vikana
1931


1977


1991


2002


2002


2006




 

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.