Að uppgötva og staðfesta uppruna veðurs

Walter A. Lyons lýsir viðhorfinu sem gegnsýrir sumar vísindagreinar í bók sinni The Handy Weather Answer Book (1997):

Það gæti virst þannig að allt sem hægt er að uppgötva í vísindum hefur verið uppgötvað. Það tilkall hefur oft verið gert á síðustu öld af nokkrum af hrokafyllri hluta vísindasamfélagsins. Loftslagsvísindamenn eru almennt auðmýkri – við vitum fyrir víst að það er margt sem við einfaldlega ekki skiljum um hina flóknu gagnvirkni andrúmsloftsins við yfirborð jarðarinnar og við hinn ekki-svo-tóma geim sem umlykur plánetuna okkar. Á meðan svo veigamiklar framfarir hafa verið gerðar, þá er til stór heimur uppgötvunar sem enn bíður hina forvitnu.

Það virðist vera að Lyon og aðrir loftslagsvísindamenn eru fálátari í að lýsa yfir kenningum sínum sem staðreyndir en aðrir vísindamenn í öðrum greinum – hvers vegna?

Loftslagsvísindamenn eru varkárari í að lýsa yfir kenningum sínum sem staðreyndir en aðrir vísindamenn í öðrum greinum, vegna þess að þeir vita að almenningur getur auðveldlega prófað kenningar þeirra.

Hvernig prófar almenningur falskenninguna um miklahvell, eða kviku-falskenninguna, jarðfræðilegan tíma eða þróunar-falskenninguna? Jafnvel vísindamenn sjálfir eiga erfitt með að koma með beinar sannanir fyrir kenningunum. Ef til vill eru loftslagsvísindamenn settir á hærri ábyrgðarskyldu en á öðrum sviðum náttúruvísinda vegna þess að það sem þeir segja, er oft sannað eða afsannað eftir tiltölulegan stutta orðræðu, á meðan aðrar vísindagreinar eru svo ruglandi eða erfiðar að meðal manneskja snýr sér bara undan. Einn leiðtogi nútíma vísinda fór svo langt að segja:

Fólk almennt finnst vísindin vera andstyggileg og virðist óttast þau. (Lipps)

Nútíma vísindi þarf að breyta þessu viðhorfi, hversu erfitt sem það kann að reynast. Ótal mörg samfélög nútíma vísinda harma skortinn á ungum og nýjum vísindamönnum og hugsa um hvað sé hægt að gera til að hvetja fleira ungt fólk til að tileinka sér vísindi. Hvernig geta vísindi nokkurn tímann vænst þess að endurheimta traust án ábyrgðarskyldu? Það er ekki til alhliða vísindaleg aðferð til að prófa og mæla nýjar vísindalegar uppgötvanir og frá sjónarmiði almennings geta vísindamenn sjálfir ekki verið sammála um sumt af grundvallaratriðum í vísindum – eins og hnattræna hlýnun, mál sem er fullt blekkingar og undirferlis.

Einn af tilgangum UM er að færa ábyrgðarskyldu og starfsrækslu inn í hin gölluðu vísindi og endurreisa traust almennings. Þessu verður náð með því að endurreisa sannleika í vísindum, þar sem tilgangurinn er að uppgötva ný náttúrulögmál í staðinn fyrir endalausar kenningar.

Lyons sagði að það væri „stór heimur uppgötvunar sem enn bíður hina forvitnu.“ Með því að útskýra uppruna veðurs, mun Veðurlíkanið opna nýjan heim veðurfræðilegra uppgötvana fyrir alla þá sem eru forvitnir.

Kviku-falskenningin og veðurlíkanið

Það er ákveðin ástæða fyrir því uppruni veðurs vantar vísindalega hugsun. Veðurfræðina vantar hreinlega nokkur mikilvæg stykki úr púsluspili hins náttúrulega veðurs, enda hefur stærsta stykkið verið ófundið í rúma öld. Það er oft nefnt „áhugavert vandamál landafræði sjávarins.“ Kennslubók frá árinu 1901 undir heitinu Lessons in Physical Geography skýrir frá löngum þekktri „staðreynd“ um hitastig í jarðskorpunni:

Staðreyndin að á meðan hitastigið í jarðskorpunni eykst niður á við, minnkar það í sjónum í sömu átt, skapar ótrúlega áhugavert vandamál í landafræði sjávarins.

Innan viðmiðsins um kvikuplánetu er þetta stórt vandamál!

Varmi flyst einungis frá heitum hlut til kalds, þannig að við ættum að sjá vaxandi hitastigul frá innviði jarðar til yfirborðsins, bæði í jarðskorpu meginlandanna og í sjónum – en við gerum það ekki.

Hitastig sjávar minnkar með dýpt á meðan að hitastigullinn í jarðskorpunni vex í áttina að staðbundnum núningshita. Neikvæður hitastigull er „vandamál“ í landafræði sjávarins vegna þess að ef jörðin væri kvikupláneta, þá ættu bæði jarðskorpan og sjórinn að sýna hækkandi hitastig þegar maður nálgast kvikuna meir og meir.

Enn fremur hefur vatn hærri varmarýmd en berg, sem þýðir að vatn getur flutt varma frá iðrum jarðar með iðustreymi og varmaleiðni. Þannig að við ættum að sjá hitastig sjávar hækka örar en í jarðskorpu meginlandanna með vaxandi dýpt, ef kvikan væri raunverulega til. Án nýja núnings-hitalögmálsins gæti þetta „vandamál“ aldrei verið leyst.

Núnings-hitalögmálið leggur einnig grunninn fyrir því hvernig veður virkar. Það er eitt af púslustykkjunum sem hefur vantað í veðurlíkaninu. Trú nútíma vísinda á kviku hefur haldið aftur þekkinguna um hinn raunverulega uppruna hitans í jarðskorpunni, sem eru jarðskjálftar. Jarðskjálftar og jarðföll (sbr. sjávarföll) eru ábyrg fyrir þeim hita sem myndast undir fætur okkar og fyrir veðrið yfir höfuð okkar.

Norðurljós

Við búum í landi norðurljósa, en bregðumst kannski ekki mikið við þegar þau loga uppi á himninum eitthvert kvöldið; ef til vill þurfa þau að vera sterk til að lokka okkur út úr húsinu. En þó er þetta ástæða fyrir því að fjöldi erlendra ferðamanna koma til landsins til að upplifa þessi merku grænu ljós og eyða þeir miklum fjárhæðum í þessa upplifun. (Ég kalla þessi ljós norðurljós, þó svo að þau séu jafn raunveruleg við suðurskautið og heita þar þá suðurljós).

Í raun er um að ræða víxlverkun milli orkusviða Sólar og Jarðar en áður hef ég skilgreint hvað átt er við með orkusviði Jarðar.

Til að skilja norðurljósin til fulls, er ekki nóg að skilja sólvindana, heldur einnig „segulsviðið“, þ.e. orkusvið Jarðar.

Eins og myndin hér að neðan sýnir, þá mynda norðurljósin, eins og þau sjást frá geimnum, hring utan um póla jarðarinnar. Norðurljós hringsóla einnig í kringum póla annarra pláneta. Satúrnus sýndi norðurljós sín fyrir geimsjónaukann Hubble í sömu mynd.

 

Þó svo að við könnumst við þetta náttúruundur, þá vaknar einföld grundvallar spurning:

Á litlum kvarða er mælanlegt orkusvið í kringum segul eða vír þar sem rafstraumur streymir um. Orkusviðið sýnir póleiginleika, en eitt og sér býr sviðið ekki til ljós við pólana, alveg sama hversu sterkt það kann að vera. Til þess þarf víxlverkun við annað orkusvið. Reikistjörnufræðingar hafa vitað í langan tíma að það orkusvið sem er að víxlverkast við orkusvið jarðarinnar tilheyrir sólinni. Hins vegar helst hinn sanni uppruni beggja orkusviða áfram leyndardómur í nútíma vísindum. Ef við getum ekki útskýrt á réttan hátt hvernig þessi svið eru framleidd, hvernig getum við búist við að geta útskýrt hvernig norðurljós myndast?

Við munum sýna að án rétts skilnings á jarðsviðinu, getur uppruni og eðli norðurljósa ekki verið útskýrður nægilega vel. Lesum fyrst samantekt á hvernig norðurljós myndast samkvæmt nútíma kenningum:

Uppruni norðurljósanna hefst á yfirborði sólarinnar þegar sólin kastar út gasský. Vísindamenn kalla þetta kórónuskvettu [skammstafað CME á ensku]. Þegar ein slík nær til jarðarinnar, sem tekur 2 til 3 daga, rekst hún á segulsvið jarðarinnar. Þetta svið er ósýnilegt en ef þið gætið séð lögun þess, þá liti jörðin út eins og halastjarna með langan „segulhala“ sem teygir sig milljónir kílómetra á bak við jörðina, í stefnu frá sólinni.

Þegar kórónuskvetta rekst á segulsviðið, orsakar það flókna breytingu á svæði segulhalans. Þessar breytingar framleiða strauma af hlöðnum ögnum sem síðan flæða eftir segullínunum inn á heimskautasvæðin. Þessar agnir eru örvaðar orku í efri lögum andrúmsloftsins og þegar þær rekast á súrefnis- og köfnunarefnisatóm, framleiða þær töfrandi norðurljós (The Library of Congress).

Eitt vandamál með þessa útskýringu er að ekki er gert grein fyrir hið sanna eðli orkusviðs jarðar. Auk þess hefur jörðin ekki stöðugt „segulsvið“, né koma norðurljós eingöngu vegna kórónuskvetta. Í raun birtast norðurljós, eins og öll önnur veðurfyrirbæri, í mynstri sem tengjast stjarnfræðilegum hringrásum. Norðurljós eiga sér oftast stað á vorin og haustin þegar jörðin er nálægt jafndægrapunkti, eins og Wikipedia segir:

Jarðsegulstormar sem kveikja á norðurljósunum gerast í raun oftar á mánuðum jafndægrapunkta. Það er ekki mjög vel skilið hvers vegna jarðsegulstormar eru bundnir árstíðum jarðarinnar á meðan að virknin á heimskautasvæðunum er það ekki. En það er þekkt að á vorin og á haustin tengist segulsvið nærgeimsins við segulsvið jarðar.

Það sem einnig gerist í heiminum á þessum tíma tvisvar á ári – staðvindar byggja sig upp eða með öðrum orðum monsúntíminn hefst. Monsúntíminn er regntímabil sem oft eru sett í tengsl við stór bólstraský (jarðskjálftaský), sem myndast á vissum tíma árs. En hvernig eru norðurljósin og staðvindar tengdir?

Norðurljósin og staðvindar eiga sameiginleg upptök – flóðkraftanúningur í jarð­skorpunni vegna flóðkrafta.

Röð vísbendinga sýna beint samband á milli norðurljósa og þrýstirafsviðs jarðarinnar.

Veðurspá – "ónákvæm vísindi"

Til að spá fyrir um veðrið í dag þarf veðurfræðingur að stunda nám í loftslagsfræðum. Nákvæmnin í veðurspá er hins vegar oft málið hjá grínistum – allir vita jú hversu nákvæm „spáin“ er, ekki satt? Starfsmaður bandarísku veðurstofunnar sagði eftirfarandi eftir að ofsaveður lagði brúðkaupsveislu eftir hádegi í rúst:

„Veðurspá er enn ónákvæm vísindi“, segir Charles McGill sem starfar í Burlington skrifstofu Veðurstofunnar (NWS). Daginn fyrir brúðkaupið hafði veðurstofan spáð stormi seint um kvöldið, en ekki síðdegis. „Kannski verða spálíkönin einhvern tímann nógu góð til að tiltaka nákvæmlega hvenær og hvar einstaka þrumuveður muni gerast, en ég tel þann dag vera langt í burtu.“ (Weather Forecasting, National Geographic, júní 2005, bls. 95).

Hvers vegna, eftir meiriháttar tækniframfarir og rannsóknir í áraraðir, er veðurspá enn „ónákvæm vísindi“?

Jafnvel eftir meiriháttar tækniframfarir og rannsóknir í áraraðir er uppruni veðurs ennþá leyndardómur.

Áður en Kepler uppgötvaði lögmálin um hreyfingu himintunglanna, voru hreyfingar plánetanna í sólkerfinu leyndardómur, af sömu ástæðu og veðrið er leyndardómur í dag – náttúrlögmálin sem stjórna veðrinu eru ekki skilin.

Löngu fyrir tíma stjörnusjónaukanna voru pláneturnar bara þekktar sem ljóspunktar á himninum sem virtust reika um, en enginn vissi hvers vegna. Þar til mannkynið gat spáð fyrir um hvar pláneta myndi birtast á himninum og hvenær hún myndi birtast þar, þá urðu þeir sem rannsökuðu þær að viðurkenna að þeir skildu ekki hreyfingar þeirra. Nýju lögmál Keplers um hreyfingu himintunglanna breytti þessu öllu. Með sólina í miðju kerfinu leyfði nýskilgreindu lögmálin vísindamönnum að sjá fyrir sér pláneturnar á sporbrautum í sólkerfinu sem færði þeim skilning á hreyfingu plánetanna.

Það sama gildir um veðrið. Svo lengi sem við getum ekki spáð fyrir um hvenær og hvar miklir stormar og veðurmynstur munu geysa, getum við ekki sagt að við skiljum náttúrulögmál veðursins. Og við getum ekki spáð fyrir um veðrið fyrr en við skiljum hvaðan veðrið á uppruna sinn.

Myrku tímar vísindanna hafa haldið flestum loftslagsfræðingum frá því að læra það að náttúran öll, þar á meðal veðrið, er grundvölluð á náttúrulögmálum. Til dæmis lýsti veðurfræðingur þessu yfir:

Allt sem þarf til að skapa veður er loft og upphitun frá sólinni. (Weather Forecasting, National Geographic, júní 2005, bls. 95).

Við munum læra að þessi yfirlýsing er röng. Hvernig getur slík yfirlýsing í rauninni verið gerð þegar veðurspá er viðurkennd að vera „ónákvæm vísindi“? Þar til við getum spáð fyrir um veðrið með nokkurri nákvæmni, á hvaða hátt erum við betur stödd en stjörnufræðingar fyrr á tímum sem reyndu að spá fyrir um tíma og staðsetningu reikistjarnanna áður en lögmál Keplers voru uppgötvuð?

Eins og með öll svið vísindanna, vöntun náttúrulögmála í loftslagsvísindum hefur leitt til margra kenninga sem hafa lítið gert fyrir þennan geira. Til dæmis er ein vinsæl kenning sem við köllum fiðrilda-veðurkenninguna sem heldur áfram að hafa áhrif á veðurspá:

Litlir hlutir geta haft gríðarlegar afleiðingar. Þetta var þrýstikraftur áhrifamikils fyrirlesturs veðurfræðingsins Ed Lorenz frá 1972 undir heitinu „Predictability: Does the Flap of a Butterly´s Wings in Brazil Set Off a Tornado in Texas?“ [Forspárgildi: Setja vængjaslættir fiðrildis í Brasílíu af stað hvirfilvind í Texas?]. Lorenz kom með þau rök að flókin kerfi eins og lofthjúpur Jarðarinnar geta breyst vegna, að því er virðist, þýðingarlítilla þátta – vindhviðu hér, auka varma þar. Þetta er áskorun fyrir þá sem spá fyrir um veður. (Weather Forecasting, National Geographic, júní 2005, bls. 98).

Þetta er rétt grundvallarregla – að út frá litlum hlutum geta miklir hlutir gerst. En fiðrildi er örugglega ekki að fara að hafa mælanleg áhrif á hvirfilvind. „Fiðrildaveður“ virðist vera áhugaverð hugmynd sem er gaman fyrir prófessora í veðurfræði að kenna, en hún ögrar heilbrigðri skynsemi og hefur óvart valdið því að veðurfræðingar glati trú sinni á þeim möguleika að einhver geti nokkurn tímann „tiltekið nákvæmlega hvenær og hvar einstaka þrumuveður muni gerast.“

Að sjálfsögðu benda veðurfræðingar á betrumbætur í veðurspám á síðastliðnum áratugum, en ástæðan fyrir því að spár þeirra hafa bæst á stuttum tíma ein einföld: þeir geta bókstaflega séð veðrið koma langt að. Framfarir í tækni, einkum í gervitunglum, gefa veðurfræðingum stöðugt myndir af hnattrænum veðurfyrirbærum. Þessi rauntíma gögn hafa haft mikil áhrif, segir National Geographic:

Þökk sé aðallega skarpari tólum og öflugri tölvum, geta veðurfræðingar teigt sig lengra inn í óþekkta framtíð. (Weather Forecasting, National Geographic, júní 2005, bls. 94).

Að öðlast fleiri gögn með nýrri tækni eykur aðeins þekkinguna á veðurmynstri eins og þau gerast, en þau hjálpa lítið við að spá lengra fram en um nokkra daga, enda er uppruni veðurs enn ekki skilinn. Gervitungl sem líta niður á ský sem hreyfast í áttina til okkar leyfa veðurfræðingum að spá um veðrið á sama hátt og forfeður okkur gerðu það, bara með örlítið meiri fjarlægð!

Hvers vegna getur veðurfræðin með öllum sínum mælitækjum, tölvulíkönum og þekkingu í vísindum ekki spáð fyrir um veðrið með meiri nákvæmni? Þekking okkar á veðrinu er greinilega enn mjög takmörkuð.

Leyndardómurinn um veðrið

McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology er alfræðiorðabók um vísindi, en hún skilgreinir veður á eftirfarandi hátt:

Ástandið í andrúmsloftinu eins og það er ákvarðað af samtíma atburðum nokkurra fyrirbæra í veðurfræðinni á ákveðnu landfræðilegu svæði eða á stórum svæðum Jarðarinnar.

Flest okkar hafa þá tilhneigingu að tala um veðurþætti þegar talað er um veðrið.

Veðurþættir eru hvaða einstaka eðlisfræðilegi þáttur andrúmsloftsins sem er. Á hverjum stað er hægt að fylgjast með a.m.k. sjö slíkum þáttum í einu. Þessir eru ský, úrkoma, hitastig, rakastig, vindhraði, þrýstingur og skyggni. (McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology – fjórða útgáfa, Sibyl B. Parker ritstjóri, Lakeside Press, 1998, bls. 2123).

Þessir þættir veðurs er það sem flest okkar þekkja venjulega sem „veður“. En það eru aðrir þættir tengdir veðri, þótt þeir séu ekki endilega álitnir sem veðurþættir. Þessir eru útskýrðir í sömu alfræðiorðabók:

Ákveðnir ljósfræði- og rafmagnsfyrirbæri hafa verið athugaðir í nokkurn tíma meðal veðurþáttanna. Þar á meðal eru eldingar, norðurljós, sólkóróna og rosabaugar.

Hvernig eru þessir rafmagnsfyrirbæri tengd veðri?

Þessi mikilvæga spurning og svarið við henni er viðfangsefni fyrsta undirkafla 9. kafla í UM og útskýrt þar ítarlega. Hún mun hjálpa til við að opinbera hinn raunverulega uppruna veðurs.

Alfræðiorðabókin talar einnig um aðra „veðurtengd fyrirbæri“ eins og:

…öldur á hafinu og flóð á landi.

Horfa þarf til fyrri kafla um allsherjar flóðið og hugsa um þær vísbendingar sem þar eru að finna sem olli flóðinu. Hlutverk þyngdarkraftsins og áhrif hans á jarðskorpuna er miklu viðameiri en margir hafa talið. Hann gegnir einnig mikilvægu hlutverki í veðri Jarðarinnar. Þegar við höldum áfram í þessum níunda kafla, kemur mikilvægi tveggja ósýnilegra þátta sem hafa áhrif á veðrið betur og betur í ljós. Þessir þættir eru þyngdaraflið og raki.

Veðurfræði og veðurfarsfræði eru bæði nátengd fræðum sem kallast loftslagsfræði, en þau rannsaka m.a. veðrið. Veðurfræði fjallar aðallega um eðlisfræðina í veðrinu en veðurfarsfræði einblínir hins vegar á hina eðlisrænu landafræði. Mig langar á líta á einstaka hluti veðursins á næstu færslum til þess að sýna nýleg uppgötvuð náttúrulögmál sem snúa að veðrinu.

Eitt af stórkostlegum atriðum veðurlíkansins er það, hversu stór vídd vísindafræða sem eru samansett, hjálpa okkur að skilja og ná leyndardóma veðursins.

Bólstraský í góðu veðri

Fyrir nokkrum árum síðan þegar ég bjó austan Hellisheiði en starfaði í Reykjavík, sátum við daglega nokkur samferða í bíl. Þegar við fórum upp Kambana og litum niður yfir Reykjadalssvæðið, þá var það oft umræðuefni hvers vegna það væri að stundum gufuðu nánast óteljandi margir hverir en í önnur skipti þurfti að leita að þeim, aðeins til að finna einn og einn gufustrók. Mér fannst líkleg skýring að ef rignt hafði áður, væri mikið grunnvatn sem gæti skilað sér í gufu, en einnig kom til tals að það hafi verið einhverjir jarðskjálftar nóttina áður. Hið síðarnefnda er ef til vill illskiljanlegt sé þyngdarafls-núningslögmálið ekki skilið.

                 Þyngdarafls-núningslögmálið                        Núningshiti í jarðskorpunni (eða í skorpu hvers himintungls) er orsakað af togi og slökun á aðdráttarkrafti sem virkar á skorpunni vegna annarra himintungla.

Grunnvatnsyfirborð breytist ekki ört með rigningu og hefur lítið að segja um vatn sem hitnar á miklu meiri dýpi en grunnvatnsyfirborðið. Jarðskjálftar var einmitt málið!

Ég hafði aldrei ímyndað mér að ský mynduðust yfir Íslandi, að þau kæmu bara með lægðum en mynduðust í miklu heitari umhverfi en á Íslandi og kæmu síðan fljúgandi hingað. Þó sjást stundum einstaka ský nálægt Hellisheiðavirkjun sem má rekja til mikillar uppgufunar í virkjuninni. Þegar börnin voru lítil, sagði ég stundum í gríni þegar við ókum framhjá Hellisheiðavirkjun: „Sjáið, þarna er skýjaverksmiðjan!“.

Gufan sem við sjáum er rakamettað loft, 100% rakastig. Þegar hún stígur upp í andrúmsloftið, dreifast vatnssameindirnar og „hverfa“ þegar loftið er ekki lengur rakamettað. Engu að síður er vatnið (eða gufan) ennþá í andrúmsloftinu, nú ósýnileg vegna lægri rakastigs.

Vegna þess að við erum með nánast stanslausa jarðskjálfta á ákveðnum svæðum á landinu, myndast mikill núningshiti í jörðinni sem hitar vatnið sem þar er. Afleiðingin eru hverir af ýmsu tagi. Einstaka jarðskjálftar snögghita staðbundið vatn, nálægir hverir verða virkari og mikið magn vatnsgufu, bæði sýnileg og ósýnileg, sleppur út í andrúmsloftið. Á einhverjum tímapunkti mettast loftið af vatni og verður sýnilegt – bólstraský myndast!

Eftirfarandi myndir eiga að sýna nokkur jarðskjálftaský. Þær eru teknar á Reykjanesi og Hellisheiði á degi þar sem tilkynnt var í fréttum um töluverða jarðskjálfta við Bláfjöll.

Vefsíðan vedur.is greinir frá svokölluðum eldbólstrum, eða skýjum sem myndast yfir hitauppsprettu:

Afmarkað hitauppstreymi, svo sem frá eldgosum, gróðureldum eða stórum iðjuverum, myndar oft sérstaka bólstra… Pyrocumulus (eldbólstrar) er nafn sem stundum er notað á bólstraský sem myndast yfir ákafri hitauppsprettu við jörð, svo sem orkuveri eða gróðureldi.

Allar þessar myndir sýna að jarðskjálftaský eru raunveruleg. Á samsettri mynd hér að neðan má sjá nýlega jarðskjálfta á jarðskjálftakorti vinstra megin en hægra megin er mynd tekin með vefmyndavél á Hellisheiði þar sem staðbundin skýjabreiða er augljós. Neðsta myndin er tekin á sama tíma, horft á Hellisheiði að austan, nálægt Ingólfsfjalli.

Uppruni veðurs er greinilega ekki rétt skilgreindur í veðurfræðinni. Hún talar um eina varmauppsprettu, sólina, en þær eru raunverulega tvær: sólin og núningshiti í jörðinni!

Orkusvið jarðar

Orkusvið jarðar er í daglegu tali kallað "segulsvið" jarðar. Lykilatriðið sem hefur áhrif á skilning okkar á "segulsviðinu" er nafnið sjálft. Hugtakið "segulsvið" er notað á svið sem drifið er af segli sem gæfi slétt og stöðugt svið. Hinsvegar er sviðið í kringum hnetti eins og jörðina hvorki slétt né stöðugt sem er ein ástæðan fyrir því að fólk misskilur þetta orkusvið. Í staðinn fyrir segulsvið, þá sýnir veðurlíkanið að jörðin hefur rafsvið í kringum sig. Þessi mikilvægi mismunur gerir okkur kleift að læra hvernig rafsviðið hefur myndast.

Uppruni eldinga

Við vitum að eldingar koma ekki úr skýjum, enda geta þær myndast án skýja. Þess vegna ættum við að horfa til eina staðarins sem getur myndað slíka rafhleðslu—til jarðskorpunnar. Meirihluti meginlandsskorpunnar er samansett úr bergi með kvarsi og nýjar rannsóknir sýna að sú orka sem myndast við hreyfingu jarðskorpunnar vegna stöðugra þyngdar-togkrafta  á jarðskorpunni veldur núningi í kvarsinu sem þannig myndar rafhleðslu. Byggt á sömu hugmynd hefur kvars verið notað í rafhleðslu í mörgu nútíma armbandsúrum og hátölurum. Rafþrýstisviðið og jarðsviðslíkön sem fjallað er um í UM, afhjúpa leyndardóminn um eldingar með því að sýna hvernig eldingar myndast og hvers vegna þær tengjast venjulega, en þó ekki alltaf, skýjum og raka. Lærið meira um myndum eldinga í kafla 9, Veðurlíkanið.