Äike on võimas ja ohtlik ilmastikunähtus, mis põhjustab kõikjal maailmas olulise osa ilmastikuga seotud kahjustustest. Ohtlikud on nii välgulöögid kui ka äikesepilvedega kaasnevad tormituuled, paduvihmad ja rahe. Ameerika Ühendriikides kaasnevad äikesega sageli purustavad tornaadod. Maailmas lööb igas sekundis keskmiselt 40–50 välku.
Äike kujuneb soojade niiskete õhumasside tõusul. Kerkides õhk jahtub ning selles olev veeaur kondenseerub pilvepiiskadeks. Esimesena annavad sellest märku suvetaevasse moodustuvad madalad vatitupsu või lambavilla meenutavad ilusa ilma rünkpilved, mis paiknevad kuni kahe kilomeetri kõrgusel. Kui niiskust ja soojust on piisavalt, saavad ilusa ilma rünkpilvedest mõne tunniga võimsad tornjad rünkpilved. Nende tipud kasvavad järjest kõrgemaks, jõudes juba 7-8 kilomeetri kõrgusele. Nii suures kõrguses valitseb ka suvel mitmekümnekraadine pakane. Pilvepiisad jäätuvad ning kõrguses puhuvad tugevad tuuled hakkavad jääkristalle pilvest eemale kandma. Maapinnalt vaadates jääb mulje, et pilve tipp valgub külgsuunas laiali ja selle piirjooned hägustuvad.
Sõltuvalt sellest, kui soe ja niiske on õhk, ulatub äikesepilve tipp lõpuks 8–15 kilomeetri kõrgusele, Eesti suvised äikesepilved on sageli 10–12 kilomeetrit kõrged. Pilve alaosas ühinevad pilvepiisad suuremateks vihmapiiskadeks, mis hakkavad langema ning pilve alla kujuneb sajuala.
Välgu tekkimisel on kõige olulisem äikesepilve keskosas mõne kilomeetri kõrgusel toimuv. Seal on õhutemperatuur nullilähedane. Ülalt ja alt lähtuvates õhuvooludes põrkuvad omavahel pilve tipu jääkristallid ning alumise osa vedelad pilvepiisad. Kokkupõrgete käigus saavad pilvepiisad negatiivse ja jääkristallid positiivse elektrilaengu. Hiljem kerkivad kergemad jääkristallid pilve tippu, kuhu koguneb positiivne elektrilaeng. Pilve alaossa langevad raskemad pilvepiisad ja see saab negatiivse elektrilaengu. Lõpuks kasvavad laengud nii suureks, et nende vahelise elektrivälja tugevus ületab õhu elektritakistuse. Siis tekibki õhku läbiv sädelahendus ehk välk.
Välgud võivad olla pilvesisesed või pilv-maa tüüpi. Umbes kolm neljandikku kõigist välgulöökidest toimub pilvedes ega kujuta seega ohtu maapinnal olevatele objektidele. Väiksema, aga ohtlikuma osa moodustavad pilv-maa välgud, mis algavad pilvest, aga ulatuvad maani. Just seda tüüpi välgud tabavad maapinnal olevaid objekte, tekitades purustusi ja tulekahjusid ning ohustades inimesi ja loomi.
Kuna välgulöögi hetkel kuumeneb õhk kuni 30 000 kraadini, tekib välgukanali plahvatuslik paisumine ja lööklaine. See muutub võimsaks helilaineks, mis on kuuldav müristamisena. Välgusähvatusi võib öisel ajal näha 200–300 kilomeetri kauguselt, müristamine levib harva kaugemale kui mõnikümmend kilomeetrit. Seetõttu võibki selgetel suveöödel vahel näha hääletut välkude sähvimist, nn põuaäikest. Äikesepilv on müristuse kuulmiseks lihtsalt liiga kaugel.
Äikese uurimine
Lihtsamaid äikesevaatlusi teostati mitmel pool juba enam kui sada aastat tagasi. Baltimaade meteoroloogiajaamades algavad pidevad vaatlusread enamasti 1940ndate aastate lõpust. Tüüpiliselt panid ilmavaatlejad kirja kuude ja aastate äikesepäevade arvud. Äikesepäevaks loeti ööpäeva, mille jooksul jaamas kuuldi vähemalt ühte müristamist. Paremates jaamades on olemas ka äikesetormide algus- ja lõppkellaajad. Äikese alguseks loeti esimese kuuldud müristamise kellaaega, lõpuks aga hetke 15 minutit pärast viimast kuuldud müristamist. Loomulikult peegeldavad sellised andmed ka vaatlejate ja vaatluskohtade erinevusi. Tähelepanelik vaatleja võib vaikses maakohas müristamist kuulda juba siis, kui äike on alles 25–30 kilomeetri kaugusel. Seevastu linnas, kus vaateväli on sageli piiratud ning taustamüra tugev, ei pruugi äikest märgata enne, kui see on vaid mõne kilomeetri kaugusel.
Seega vajavad äikesepäevade aegread põhjalikku kontrolli, enne kui neid saab kasutada teaduslike üldistuste tegemiseks. Baltimaades oli perioodi 1950–2004 kohta katkematu äikesepäevade aegrida olemas 59 meteoroloogiajaamas. Kontrolli käigus tuli aga kolmandik nendest välja praakida, kuna vaatluste kvaliteedis esines mitmesuguseid puudusi.
Viimastel aastakümnetel on järjest laiemalt levinud ajakohased välgudetektorid. Ka enamikus Eesti meteoroloogiajaamades lõpetati traditsioonilised äikesevaatlused juba kümmekond aastat tagasi. Alates 2005. aastast loendab meie piirkonnas välgulööke Põhjamaade välgudetektorite võrgustik, mille üks andur on paigaldatud Tõraverre. See võimaldab äikese ajalis-ruumilist jaotust senisest palju täpsemini uurida. Detektorite võrgustik registreerib välgulöögiga kaasnevaid raadiolaineid. Nende põhjal võib määrata sadade kilomeetrite kaugusel löönud välgu toimumisaja ja asukoha täpsusega mõnisada meetrit.
Muidugi on ka välgudetektoritel omad piirangud. Näiteks Eesti piirkonnas registreeritakse üle 90 protsendi pilve ja maapinna vahelistest välkudest, aga vaid väike osa pilvesisestest välkudest. Seega on tõenäoline, et osa nõrgematest äikesepilvedest jääb üldse märkamata. Eriti kehtib see võrgustiku äärealadel, kus registreerimisefektiivsus on vähesem. Andmed näitavad, nagu oleks keskmine Põhja-Eestis registreeritud välk nõrgem keskmisest Lõuna-Eesti välgust. Ometi ei ole alust arvata, et Lõuna-Eesti välgud oleksid oluliselt tugevamad. Enamik Põhjamaade võrgustiku detektoreid lihtsalt paikneb Soomes, Rootsis ja Norras. Seega jäävad nõrgemad välgud Lõuna-Eesti kohal pigem registreerimata. Alles sel kevadel liideti võrgustikuga ka kolm Leedu detektorit. See annab lootust, et nüüdsest on ka Lõuna-Eesti andmete kvaliteet parem.
Kus on kõige rohkem äikest
ja välku?
Üldiselt kehtib reegel, et madalamatel laiuskraadidel, kus õhk on soojem ja niiskem, on ka äikest ning välku rohkem. Neli viiendikku maailma välkudest lööb troopikas. Ka Põhja- ja Baltimaades kasvab äikeseline aktiivsus lõuna suunas. Põhja-Norras on äikest kõige vähem, seal müristab vaid paaril päeval aastas. Lõuna-Leedus seevastu on tavaline 30 äikesepäeva aastas. Aluspinna eripära tõttu esineb sellest üldsuundumusest siiski ka kõrvalekaldeid. Nii näiteks on Läänemerel ja Atlandi ookeanil ning Norra rannikualadel äikest ja välku selgelt vähem. Sisemaa kõrgustike kohal esinevad aga maksimumid, näiteks Haanja ja Alūksne kõrgustiku piirkonnas Kagu-Eestis ja Kirde-Lätis.
Kõige täpsema ülevaate välgu jaotusest Eestis annavad aastate 2005–2013 kohta olemasolevad välgudetektorite andmed. Enim on sel perioodil välku löönud Ida-Virumaal Kiviõli ja Püssi piirkonnas. Seal lööb aastas igale ruutkilomeetrile keskmiselt üks välk. Võrdluseks, Lõuna-Euroopas ja Ameerika Ühendriikides Floridas on kohati kuni kümme pilv-maa välku ruutkilomeetri kohta aastas, Aafrika keskosas veelgi enam.
Üldiselt on Eestis vaadeldav Pärnu- ja Raplamaalt algav ning üle Järvamaa kirdesse Virumaale ulatuv äikeserohke vöönd. Paljud meie äikesed saavad alguse Edela-Eestist. Ilmselt on põhjuseks Liivi laht, mis suvel soojenedes õhku niiskusega varustab. Eestis valdavad edela- ja lõunatuuled kannavad niiske õhu maismaa kohale, kus see soojeneb ning tõuseb. Moodustuvad äikesepilved levivad seejärel allatuult üle Kesk-Eesti kirdesse.
Kohalikud välgumaksimumid on veel Haanja kõrgustikul ning Haapsalu ümbruses. Esimene on heas kooskõlas varasemate meteoroloogiajaamade vaatluste ja äikese tekketeguritega. Nimelt annavad kõrgustiku nõlvad õhule tõusuks lisatõuke, mistõttu äikesepilvede moodustumine on sellistes piirkondades intensiivsem. Teist maksimumi Haapsalu ümbruses on raskem selgitada. Kuna olemasolev vaatlusperiood on veel üsna lühike, võib tegu olla ka üksikute intensiivsete tormide juhusliku ristumiskohaga. Klimatoloogilises mõttes kindla ülevaate saamiseks oleks vaja tunduvalt pikemat vaatlusrida.
Kõige vähem lööb Eesti maismaa kohal välku Tartu ümbruses ja Jõgevamaa idaosas. Avamerel Saaremaast ja Hiiumast läänes on äikest muidugi veelgi vähem. Pilv-maa välkude sagedus on seal Ida-Virumaa maksimumiga võrreldes kohati enam kui kümme korda väiksem.
Millal on kõige rohkem äikest?
Nii ilmavaatlejate kui ka välgudetektorite andmed näitavad väga selget sesoonset ja ööpäevast äikese jaotust. Parasvöötmele iseloomulikult lööb ka Eestis kõige enam välku suvel, maksimum esineb juulis. Siis on aluspinna ja selle kohal oleva õhu temperatuur kõige kõrgem, seega on parimad võimalused äikesepilvede arenguks. Äikesehooaeg algab meil tavaliselt aprilli lõpus või mais. Esimesed äikesed on pigem sisemaa kohal, kuna see soojeneb palju kiiremini kui meri. Äikesehooaja lõpus septembris ja oktoobris lööb seevastu enamik välkudest just merel. Sügisel püsib meri kauem soe ja selle kohal võivad äikesepilved tekkida ka siis, kui sisemaal on juba liiga jahe.
Ööpäeva lõikes on maismaa kohal väga selge käik: äikeseline aktiivsus tipneb pärastlõunal ning on kõige väiksem varahommikul. Jällegi on olemas otsene seos õhutemperatuuriga. Enamik äikesepilvi kerkib taevasse just pärastlõunasel ajal, kui õhk on kõige soojem. Varahommikul päikesetõusu paiku saabub aga õhutemperatuuri miinimum ning siis pole tavaliselt ka tingimusi äikese tekkeks.
Mere kohal on ööpäevane äikese jaotus ühtlasem, kuna veepinna temperatuur püsib ööpäeva jooksul üsna stabiilsena. Nõrk maksimum esineb pärastlõunal. Võib arvata, et siin on oluline roll maismaa kohal kujunenud äikesepilvedel, millest osa jõuab ka mere kohale. Teine äikesemaksimum on Eestit ümbritsevatel merealadel aga hilisõhtul. Selle täpsed põhjused vajavad veel uurimist.
Kõige tugevamad äikesetormid Eestis
Võiks arvata, et tõeliselt tugevaid äikesetorme esineb vaid lõunamaades, kuid päris nii see siiski ei ole. Suvisel ajal jõuavad troopiliselt kuumad ja niisked õhumassid aeg-ajalt ka meile ning siis on võimalikud tõeliselt raevukad äikesetormid. Tavaliselt ongi märkimisväärne osa aasta jooksul registreeritud välkudest koondunud mõnele sellisele päevale. Eesti andmed on näidanud, et keskmiselt kuuendik aasta jooksul löövatest välkudest on registreeritud aasta kõige äikeselisemal päeval.
Parim kriteerium äikese intensiivsuse hindamiseks ongi välgulöökide arv ajaühikus. Seega ei ole meteoroloogiajaamade andmetest siin suurt kasu, vaja on välgudetektoreid. Kuigi Eestis on välgudetektorite andmed olemas vaid viimase kümne aasta kohta, on ka selle aja sees esinenud märkimisväärselt võimsaid torme.
Aastatel 2005–2013 Eestis esinenud kõige intensiivsem äikesetorm oli
28. juulil 2011. Pärastlõunal Pärnumaalt üle Järvamaa Virumaani moodustunud 250 kilomeetri pikkuses tormivööndis registreeriti nelja tunniga 9350 pilve ja maapinna vahelist välgulööki. Koos eelnenud õhtu tugeva äikesega oli ajavahemikus 27. juulil kella 18st kuni 28. juuli kella 18ni üle 20 000 välgu. Seega registreeriti tookord 24 tunniga viis protsenti aastate 2005–2013 välkude koguarvust. Intensiivse äikesega kaasnesid kohati orkaani tugevusega tuuleiilid, mis murdsid puid ja lõhkusid hooneid. Paiguti sadas kolme-nelja sentimeetrise läbimõõduga raheteri.
Kas viimasel ajal on rohkem äikest?
Seoses tugevate ja ulatuslike äikesetormidega tõuseb see küsimus aeg-ajalt ikka päevakorda. Laialdased võimsad äikesetormid on Eestis viimati möllanud aastatel 1998, 2001, 2002 ja 2010. Väiksema ulatusega tormituultest, paduvihmavalingutest ja rahehoogudest kuuleb seoses äikesega igal suvel. See tekitab õigustatult küsimuse, kas äikese sagedus on kasvanud või levivad teated kohalikest tormikahjustustest tänapäeva infoühiskonnas lihtsalt laialdasemalt kui varem.
Meteoroloogiajaamade vaatlusread võimaldavad hinnata äikese sagedust alates 1950. aastast. Äikesepäevade arv Eestis ja Baltimaades on selle aja jooksul märgatavalt kõikunud. Kõige tugevam maksimum oli 1960. aasta paiku. Siis oli Eestis äikest keskmiselt enam kui 20 päeval aastas. Järgneva kolme aastakümne jooksul äikese sagedus vähenes. Miinimum saabus 1990ndate aastate algul, kui äikesepäevade aastane arv jäi alla 15.
Kindlasuunalised trendid on aga klimatoloogias ajutine nähtus ja nii on ka äikese sagedus viimasel paaril aastakümnel taas kasvule pöördunud. See kasv on olnud suhteliselt kiire ning vähem kui 20 aastaga on äikese esinemissagedus jõudnud 1960ndate aastate alguse taseme lähedale. Seega võib öelda, et viimastel aastatel on tõepoolest tunduvalt rohkem äikest kui 20–30 aastat tagasi. Ometi ei ole selles midagi enneolematut, sest viiekümne-kuuekümne aasta eest oli meil äikest vähemalt sama palju.
Muutused äikese esinemissageduses on seotud pikaajaliste muutustega üldises suuremastaabilises õhuringluses Põhja-Euroopa kohal. Äikeselistel aastatel toob õhuvool meile suvel sageli kuuma ja niisket õhku kagu- ja lõunasuunast, luues seega head tingimused äikese tekkeks. Uuringud näitavad, et viimasel ajal ja ka 1960. aasta paiku oli selline suvine ilmamuster kõige sagedasem. Madala äikeselise aktiivsusega suvedel on seevastu palju põhjatuuli, mis toovad jahedat äikese tekkeks sobimatut õhku. Andmed näitavad, et põhjatuuli olid suviti kõige enam just 1990ndate aastate algul, kui äikese esinemissagedus oli viimase 65 aasta madalaimal tasemel.
Tulevikku vaatavalt ei ole alust arvata, et viimaste aastakümnete äikese sageduse kasvutrend lõputult jätkuks. Tõenäoliselt saabub varem või hiljem uus maksimum, misjärel äikese sagedus taas mõnevõrra kahaneb. Sellised erineva ajalise pikkusega tsüklilised muutused ja kõikumised ongi klimatoloogilistele andmeridadele omased.