Pērkona negaisi Latvijā

Pērkona negaiss ir dabas parādība, kad spēcīgas gaisa strāvas izraisa mākonī lietus lāšu un krusas graudu sadursmes, radot elektriskos lādiņus. Starp lādiņiem uzzibsnī milzīga dzirkstele — zibens, kas parasti nesasniedz zemi. Elektriskā izlāde var būt starp negaisa mākoni un zemes virsmu, starp diviem mākoņiem vai starp atsevišķām viena mākoņa daļām, tomēr zibens var rasties visur, kur veidojas elektriskais lauks — arī vulkāna izvirdumā, atombumbu izmēģinājumos, sniega un smilšu vētrās. No milzīgā siltuma, kas izdalās zibens rezultātā, tuvējais gaiss strauji izplešas, izraisot pērkona dārdus. Negaisa mākoņi parasti veidojas mitrās, tveicīgās dienās, kad intensīvi iztvaiko liels daudzums ūdens, kas spēcīgās augšup vērstās gaisa straumēs, kuru ātrums pārsniedz 200 km/h, veido masīvus (līdz 10 km augstus) Cumulonimbus mākoņus. Bieži šādus negaisus pavada spēcīgas lietusgāzes ar krusu un brāzmainu vēju. Visbīstamākie ir tie negaisi, kas veidojas mitrās un tveicīgās vasaras dienās, kad temperatūra pārsniedz +30 °C, aukstās atmosfēras frontes priekšpusē. Parasti šādi negaisi ir bargi, un ir iespējams novērot pat virpuļviesuli.

Slāpekļa oksīda veidošanās zibens izlādes laikā 
Katra zibens izlāde rada aptuveni 7 kg slāpekļa oksīda (NOx), kas, reaģējot ar saules gaismu un atmosfērā esošām gāzēm, rada ozonu. Tuvu zemes virsmai ozons var nodarīt kaitējumu gan augiem, gan dzīvniekiem, gan arī cilvēkiem, bet augstākos atmosfēras slāņos (stratosfērā), tas bloķē ultravioleto starojumu. Jaunākie pētījumi liecina, ka lielākā daļa NOx, kas radies zibens izlādes laikā, nonāk atmosfērā, un tādējādi tam ir lielāka ietekme uz ozonu un klimatu, nekā agrāk tika uzskatīts.

Zibens veidi

Līnijveida zibens 
Vistipiskākais un biežāk novērojamais zibens veids ir līnijveida. Tā ir zibens izlāde dzirksteļu veidā ar atzariem, kuru garums 2—3 km vai atsevišķos gadījumos līdz pat 20 km un vairāk, un ar diametru daži desmiti centimetru. Viena zibens ilgums visbiežāk ir sekundes desmitdaļas, taču atsevišķos gadījumos ilgāk. Īpaša veida ir plakanais un lodveida zibens.

Lodveida zibens 
Lodveida zibens ir dabas fenomens, kuru vēl līdz mūsdienām nav iespējams pilnībā izskaidrot, sakarā ar tā reto un neprognozējamo parādīšanos. Pasaulē tikai 0,01% cilvēku savā mūžā ir redzējuši lodveida zibeni. Lodveida zibens parasti parādās negaisa laikā, kā spīdošs, izmērā no golfa bumbiņas līdz vairākiem metriem, visbiežāk tā ilgums ir no sekundes līdz vairākiem desmitiem sekunžu. 2012. gadā Ķīnā kādā eksperimentā izdevās uzņemt pirmo lodveida zibens emisiju spektru. Viena no teorijām ir, ka zibens izlādes rezultātā tiek iztvaicēti zemē esošie silikātu minerāli. Ogleklis, kas atrodas augsnē, un silikātos esošais skābeklis ar ķīmiskām reakcijām rada gāzi no enerģētiskiem silīcija atomiem. Tie ir spējīgi rekombinēties, veidot nanodaļiņas vai pavedienus, kas peld gaisā un reaģē ar skābekli, kā arī atbrīvo siltumu, tādējādi izstarojot gaismu Pētījumā tika atklāts, ka lodveida zibens spektrs saturēja vairākas emisiju līnijas no silīcija, dzelzs un kalcija. Tika paredzēts, ka visi šie elementi būs sastopami arī zibens vietā esošajā augsnē, tomēr pētnieki nevarēja šādu faktu apstiprināt, jo viņu izmantotajos instrumentos nav neitrālu alumīniju atomu emisiju līnijas, viļņu garumā 400-1000 nanometri.

Pērkona negaisi Latvijā: Siguldas piemērs 
Latvijā vasaras periodā pērkona negaiss ir diezgan bieža parādība. Vidēji no maija līdz augustam tie ir 17 reizes, bet maksimāls skaits ir bijis virs 40 (1961.gada Priekuļos). Lai labāk izprastu pērkona negaisa tuvošanās un veidošanās sekas, kā arī spētu novērtēt šīs dabas stihijas spēku, tiks apskatīts piemērs: 2014. gada 29. jūlija laika apstākļu attīstība Siguldā. 
Zināms, ka Latvija šajā dienā atradās tieši starp zema un augsta spiediena apgabaliem. Valsts teritoriju ietekmē fronšu sistēma, šajā gadījumā aukstā fronte, veidojot lietus gubu mākoņus. Uz ziemeļiem no Latvijas teritorijas bija novērojama oklūzijas frontes veidošanās, kur notiek jauna ciklona attīstība, kas visdrīzāk izveidojās kā augstā oklūzijas fronte, kurai raksturīgi nokrišņi un pērkona negaisi. Gaisa temperatūra šajā datumā naktī nenoslīdēja zem 18 °C atzīmes, savukārt, dienā tā sasniedza 29, 2 °C.
Arī pērkona negaisa iespējamības indekss Latvijas teritorijā šajā datumā (2014. gada 29. jūlijā) norādīja uz negaisa iespējamību. Severe Storm RGB attēlā ir iespējams redzēt plašu mākoņu sistēmu (Eumetrain.org, bez dat.). Oranžais krāsojums norāda uz intensīvu negaisa mākoņa vertikālo attīstību — maziem ledus kristāliem, kas signalizē par negaisa mākoņa bīstamību. Redzams, ka šajā datumā virs Latvijas teritorijas notiek šādu mākoņu attīstība. Arī augstu lietus mākoņu veidošanās virs Latvijas teritorijas todien notika īpaši veiksmīgi. Pētot šī konkrētā pērkona negaisa aprakstu, tika minēts, ka Siguldai lielos nokrišņus un to sekas radīja tieši tur lokāli attīstījusies salīdzinoši nelielā mākoņu sistēma. Informācija liecina, ka pērkona negaiss atnesis ļoti spēcīgas lietusgāzes, kā rezultātā Siguldā sešās stundās nokrišņu daudzums sasniedza 123 mm, kas ir lielākais jebkad novērotais šajā apkaimē.

Šī spēcīgā dabas stihija Siguldas novadā nesa pamatīgus postījumus. Intensīvas ūdens un dubļu straumes, kopā ar krītošiem kokiem, izskaloja autoceļus. Lietus kanalizācija pārplūda, applūdinot ne tikai autoceļus, bet arī pagalmus, pagrabus un mazdārziņus. Ūdens daudzums bija tik liels, ka pļavu vietā izveidojās nelielas ūdenstilpes.

Rūsa 
Rūsa ir dabas parādība, kas līdzīga zibens izlādei, un bieži tiek ar to sajaukta. Tā ir laika apstākļu parādība, kas veidojas atmosfēras zemākajā slānī — troposfērā. Tas ir slānis no zemes virsmas līdz pat 10 km augstumam, šajā slānī veidojas mākoņi. Lai gan rūsa saistīta ar negaisa mākoņiem, zibens un pērkons rūsas laikā nav novērojams, bet debesīs var redzēt uzplaiksnījumus. Rūsa veidojas zibens izlādes laikā,un norisinās bez skaņas. Rūsas krāsa var būt dažāda. Līdz ar to ir arī cēlies šīs dabas parādības nosaukums, ka tā var būt rūsas krāsā — brūngani sarkanīga, gaiši pelēka. Rūsas krāsa var būt dažāda atšķirībā no novērojumu brīža — atkarībā no tā, vai to redz no rīta, vakarpusē vai dienas vidū, kā arī atkarībā no saules staru krišanas leņķa. Piemēram, sarkanie gaismas uzplaiksnījumi debesīs veidojas brīdī, kad kondensācijas kodoli jeb ūdens pilītes gaisā ir lielāka izmēra, un saules staru krišanas leņķa ietekmē zibens izlāde šķiet sarkanīgāka. Šādu dabas parādību ir iespējams vērot tikai rudenī un vasaras beigās, jo pērkona negaisa mākoņi vairs nesasniedz nepieciešamo biezumu (8 — 10 km), mākoņu augstums ir relatīvi zems: 5—7 km, arī šādos apstākļos var veidoties zibens izlāde.

Drošības pasākumi negaisa laikā 
Balstoties uz Valsts ugunsdzēsības un glābšanas dienesta informāciju, galvenie aizsardzības pasākumi un ieteikumi negaisa laikā ir:
bez īpašas nepieciešamības neiet ārpus telpām; aizvērt logus, durvis, dūmvadu aizvērtņus; parūpēties, lai telpās nebūtu caurvēja, ar to telpā var iekļūt lodveida zibens; nekurināt plīti vai krāsni — dūmi vada elektrību un pieaug risks, ka ēkā var iespert zibens; neuzturēties pie elektroinstalācijām, antenām, logiem, durvīm, ūdens krāniem un radiatoriem, kā arī citiem metāla priekšmetiem; uzturēties tālāk no ēkas ārējās sienas, ja laukā pie tās aug koks, ja zibens trāpīs kokā, daļa no lādiņa var tikt novadīta uz ēku; atvienot elektriskās ierīces no elektriskā tīkla; neizmantot sadzīves elektrotehniku un tālruni; neizmantot mobilo telefonu; negaisa laikā pārliecināties, ka neesat kontaktā ar metāla priekšmetiem; nedrīkst palikt atklātās augstienēs, blakus metāla vai metāla stiepļu žogam un zibensnovedējam; ja klajā laukā nav kur patverties, tad jānoguļas zemē, ja iespējams, izvēloties sausu, smilšainu grunti, pēc iespējas tālāk no ūdenskrātuvēm; nedrīkst slēpties zem augstiem, atsevišķi augošiem kokiem — ozoliem, priedēm, liepām, it sevišķi, ja to stumbru jau bojājis zibens. Pastāv risks, ka zibens var trāpīt kokā vēlreiz; nebraukt ar velosipēdu vai motociklu/motorolleri, nokāpt no braucamrīka, nepalikt kontaktā ar to; pērkona negaisa laikā nedrīkst atrasties uz ezera vai citas ūdenskrātuves, peldēties, makšķerēt zivis; nepieciešams attālināties no ūdenskrātuves drošā attālumā, jo ūdens labi vada elektrību.

Atsauces