Τι προκαλεί τη βροντή; Από πού προέρχονται οι κεραυνοί και οι κεραυνοί Τύποι κεραυνών και γεγονότα για τον κεραυνό

Ο κεραυνός είναι μια ισχυρή ηλεκτρική εκκένωση. Συμβαίνει όταν υπάρχει ισχυρός ηλεκτρισμός των νεφών ή της γης. Επομένως, εκκενώσεις κεραυνών μπορεί να συμβούν είτε μέσα σε ένα σύννεφο, είτε μεταξύ γειτονικών ηλεκτρισμένων νεφών ή μεταξύ ενός ηλεκτρισμένου νέφους και του εδάφους. Μια αστραπιαία εκκένωση προηγείται από την εμφάνιση διαφοράς στα ηλεκτρικά δυναμικά μεταξύ γειτονικών νεφών ή μεταξύ ενός νέφους και του εδάφους.

Ο ηλεκτρισμός, δηλαδή ο σχηματισμός ελκτικών δυνάμεων ηλεκτρικής φύσης, είναι γνωστός σε όλους από την καθημερινή εμπειρία.

Τι προκαλεί τα σύννεφα να ηλεκτρίζονται; Εξάλλου, δεν τρίβονται μεταξύ τους, όπως συμβαίνει όταν σχηματίζεται ηλεκτροστατικό φορτίο στα μαλλιά και στη χτένα.

Ένα βροντερό σύννεφο είναι μια τεράστια ποσότητα ατμού, μερικοί από τους οποίους συμπυκνώνονται με τη μορφή μικροσκοπικών σταγονιδίων ή πλακών πάγου. Η κορυφή ενός κεραυνού μπορεί να βρίσκεται σε ύψος 6-7 km και το κάτω μέρος κρέμεται πάνω από το έδαφος σε ύψος 0,5-1 km. Πάνω από 3-4 χλμ., τα σύννεφα αποτελούνται από παγοκρώνες διαφορετικών μεγεθών, αφού η θερμοκρασία εκεί είναι πάντα κάτω από το μηδέν. Αυτοί οι πέτρες πάγου βρίσκονται σε συνεχή κίνηση, που προκαλούνται από ανερχόμενα ρεύματα θερμού αέρα από τη θερμαινόμενη επιφάνεια της γης. Τα μικρά κομμάτια πάγου είναι πιο εύκολο από τα μεγάλα να παρασυρθούν από τα ανοδικά ρεύματα αέρα. Ως εκ τούτου, «ευκίνητοι» μικροί παγοκράτες, που κινούνται προς το πάνω μέρος του σύννεφου, συγκρούονται συνεχώς με μεγάλους. Κάθε τέτοια σύγκρουση οδηγεί σε ηλεκτρισμό. Σε αυτή την περίπτωση, μεγάλα κομμάτια πάγου φορτίζονται αρνητικά και μικρά κομμάτια φορτίζονται θετικά. Με την πάροδο του χρόνου, τα θετικά φορτισμένα μικρά κομμάτια πάγου βρίσκονται στην κορυφή του νέφους και τα αρνητικά φορτισμένα μεγάλα στο κάτω μέρος. Με άλλα λόγια, η κορυφή ενός κεραυνού είναι θετικά φορτισμένη, ενώ η κάτω πλευρά είναι αρνητικά φορτισμένη.

Ηλεκτρικό πεδίοσύννεφα έχει μια τεράστια τάση - περίπου ένα εκατομμύριο V / m. Όταν μεγάλες αντίθετα φορτισμένες περιοχές πλησιάζουν αρκετά η μία στην άλλη, μερικά ηλεκτρόνια και ιόντα, που τρέχουν ανάμεσά τους, δημιουργούν ένα λαμπερό κανάλι πλάσματος μέσω του οποίου τα υπόλοιπα φορτισμένα σωματίδια ορμούν πίσω τους. Έτσι εμφανίζεται ο κεραυνός.

Κατά τη διάρκεια αυτής της εκφόρτισης, απελευθερώνεται τεράστια ενέργεια - έως και ένα δισεκατομμύριο J. Η θερμοκρασία του καναλιού φτάνει τους 10.000 Κ, γεγονός που προκαλεί το έντονο φως που παρατηρούμε κατά τη διάρκεια μιας αστραπιαίας εκκένωσης. Τα σύννεφα εκκενώνονται συνεχώς μέσω αυτών των καναλιών και βλέπουμε τις εξωτερικές εκδηλώσεις αυτών των ατμοσφαιρικών φαινομένων με τη μορφή κεραυνού.

Το πυρακτωμένο μέσο διαστέλλεται εκρηκτικά και προκαλεί ένα ωστικό κύμα, το οποίο γίνεται αντιληπτό ως βροντή.

Εμείς οι ίδιοι μπορούμε να προσομοιώσουμε κεραυνό, έστω και μινιατούρα. Το πείραμα πρέπει να πραγματοποιηθεί σε σκοτεινό δωμάτιο, διαφορετικά τίποτα δεν θα είναι ορατό. Χρειαζόμαστε δύο μακρόστενα μπαλόνια. Ας τα φουσκώσουμε και ας τα δέσουμε. Στη συνέχεια, φροντίζοντας να μην ακουμπήσουν, τρίψτε τα ταυτόχρονα με ένα μάλλινο πανί. Ο αέρας που τα γεμίζει ηλεκτρίζεται. Εάν οι μπάλες ενωθούν, αφήνοντας ένα ελάχιστο κενό μεταξύ τους, τότε οι σπινθήρες θα αρχίσουν να πηδούν από τη μία στην άλλη μέσα από ένα λεπτό στρώμα αέρα, δημιουργώντας ελαφριές λάμψεις. Ταυτόχρονα, θα ακούσουμε ένα αχνό τρίξιμο - ένα μικροσκοπικό αντίγραφο της βροντής κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας.

Όλοι όσοι έχουν δει αστραπές έχουν παρατηρήσει ότι δεν είναι μια λαμπερή ευθεία γραμμή, αλλά μια διακεκομμένη γραμμή. Επομένως, η διαδικασία σχηματισμού ενός αγώγιμου καναλιού για μια αστραπιαία εκκένωση ονομάζεται "βηματικός οδηγός". Κάθε ένα από αυτά τα «βήματα» είναι το μέρος όπου τα ηλεκτρόνια που επιταχύνθηκαν σε ταχύτητες σχεδόν φωτός σταμάτησαν λόγω συγκρούσεων με μόρια αέρα και άλλαξαν την κατεύθυνση της κίνησης.

Έτσι, ο κεραυνός είναι μια διάσπαση ενός πυκνωτή, στον οποίο το διηλεκτρικό είναι αέρας και οι πλάκες είναι σύννεφα και γη. Η χωρητικότητα ενός τέτοιου πυκνωτή είναι μικρή - περίπου 0,15 microfarads, αλλά το ενεργειακό απόθεμα είναι τεράστιο, καθώς η τάση φτάνει το ένα δισεκατομμύριο βολτ.

Ένας κεραυνός συνήθως αποτελείται από πολλές εκκενώσεις, καθεμία από τις οποίες διαρκεί μόνο μερικές δεκάδες εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου.

Οι κεραυνοί εμφανίζονται συχνότερα στα σωρευτικά σύννεφα. Οι κεραυνοί συμβαίνουν επίσης κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων, ανεμοστρόβιλων και καταιγίδων σκόνης.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι κεραυνών ανάλογα με το σχήμα και την κατεύθυνση της εκκένωσης. Οι εκκρίσεις μπορεί να συμβούν:

• ανάμεσα στο σύννεφο της καταιγίδας και τη γη,
• ανάμεσα σε δύο σύννεφα
• μέσα στο σύννεφο
• μετακινηθείτε από τα σύννεφα στον καθαρό ουρανό.

Πολλοί άνθρωποι φοβούνται ένα τρομερό φυσικό φαινόμενο - καταιγίδες. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν ο ήλιος καλύπτεται με σκοτεινά σύννεφα, βροντοφωνάζουν τρομερές βροντές και βρέχει δυνατά.

Φυσικά πρέπει να φοβάται κανείς τον κεραυνό, γιατί μπορεί ακόμη και να σκοτώσει ή να γίνει.Αυτό είναι γνωστό από παλιά, γι' αυτό βρήκαν διάφορα μέσα προστασίας από κεραυνούς και κεραυνούς (π.χ. μεταλλικούς στύλους).

Τι συμβαίνει εκεί πάνω και από πού προέρχεται η βροντή; Και πώς εμφανίζεται ο κεραυνός;

καταιγίδες

Συνήθως τεράστιο. Φτάνουν πολλά χιλιόμετρα σε ύψος. Δεν είναι οπτικά ορατό πώς όλα βράζουν και βράζουν μέσα σε αυτά τα εκρηκτικά σύννεφα. Αυτά είναι ο αέρας, συμπεριλαμβανομένων των σταγονιδίων νερού, που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα από κάτω προς τα πάνω και αντίστροφα.

Το ανώτερο μέρος αυτών των νεφών φθάνει σε θερμοκρασία -40 βαθμούς και σταγόνες νερού που πέφτουν σε αυτό το τμήμα του σύννεφου παγώνουν.

Για την προέλευση των κεραυνών

Προτού μάθουμε από πού προέρχεται η βροντή και πώς εμφανίζονται οι κεραυνοί, ας περιγράψουμε εν συντομία πώς σχηματίζονται τα σύννεφα.

Τα περισσότερα από αυτά τα φαινόμενα δεν συμβαίνουν πάνω από την επιφάνεια του νερού του πλανήτη, αλλά πάνω από τις ηπείρους. Εκτός, καταιγίδεςσχηματίζεται εντατικά σε ηπείρους τροπικά γεωγραφικά πλάτη, όπου κοντά στην επιφάνεια της γης ο αέρας (σε αντίθεση με τον αέρα πάνω από την επιφάνεια του νερού) θερμαίνεται έντονα και ανεβαίνει γρήγορα.

Συνήθως, στις πλαγιές διαφορετικών υψομέτρων, σχηματίζεται ένας παρόμοιος θερμός αέρας, ο οποίος αντλεί υγρό αέρα από τεράστιες περιοχές. η επιφάνεια της γηςκαι το σηκώνει.

Έτσι, σχηματίζονται τα λεγόμενα σωρευτικά σύννεφα, που μετατρέπονται σε σύννεφα κεραυνών, που περιγράφηκαν ακριβώς παραπάνω.

Τώρα ας ξεκαθαρίσουμε τι είναι ο κεραυνός, από πού προέρχεται;

Αστραπές και βροντές

Από εκείνες τις πολύ παγωμένες σταγόνες, σχηματίζονται κομμάτια πάγου, τα οποία επίσης κινούνται στα σύννεφα με μεγάλη ταχύτητα, συγκρούονται, καταρρέουν και φορτίζονται με ηλεκτρισμό. Εκείνοι οι πάγοι που είναι ελαφρύτεροι και μικρότεροι παραμένουν στην κορυφή, και εκείνοι που είναι μεγαλύτεροι λιώνουν, κατεβαίνοντας, μετατρέποντας ξανά σε σταγόνες νερού.

Έτσι, δύο ηλεκτρικά φορτία προκύπτουν σε ένα βροντερό σύννεφο. Αρνητικό στην κορυφή, θετικό στο κάτω. Όταν συναντώνται διαφορετικά φορτία, εμφανίζεται ένα ισχυρό και εμφανίζεται κεραυνός. Από πού προέρχεται, έγινε σαφές. Και μετά τι γίνεται; Μια αστραπή θερμαίνεται αμέσως και διευρύνει τον αέρα γύρω του. Το τελευταίο θερμαίνεται τόσο πολύ που εμφανίζεται ένα φαινόμενο έκρηξης. Αυτή είναι η βροντή που τρομάζει όλη τη ζωή στη γη.

Αποδεικνύεται ότι όλα αυτά είναι εκδηλώσεις.Τότε τίθεται το επόμενο ερώτημα, από πού προέρχεται το τελευταίο και σε τόσο μεγάλες ποσότητες. Και πού πάει;

Ιονόσφαιρα

Τι είναι ο κεραυνός, από πού προέρχεται, ανακάλυψα. Τώρα λίγα για τις διαδικασίες που σώζουν το φορτίο της Γης.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το φορτίο της Γης γενικά είναι μικρό και ανέρχεται σε μόλις 500.000 κουλόμπ (όπως 2 μπαταρίες αυτοκινήτου). Τότε πού εξαφανίζεται το αρνητικό φορτίο, το οποίο μεταφέρεται από κεραυνούς πιο κοντά στην επιφάνεια της Γης;

Συνήθως, σε καθαρό καιρό, η Γη εκφορτίζεται αργά (ένα ασθενές ρεύμα περνά συνεχώς μεταξύ της ιονόσφαιρας και της επιφάνειας της Γης σε ολόκληρη την ατμόσφαιρα). Αν και ο αέρας θεωρείται μονωτής, περιέχει μια μικρή αναλογία ιόντων, γεγονός που επιτρέπει την ύπαρξη ρεύματος στον όγκο ολόκληρης της ατμόσφαιρας. Λόγω αυτού, αν και αργά, αλλά το αρνητικό φορτίο μεταφέρεται από την επιφάνεια της γης σε ένα ύψος. Επομένως, ο όγκος του συνολικού φορτίου της Γης παραμένει πάντα αμετάβλητος.

Σήμερα, η πιο κοινή άποψη είναι ότι ο κεραυνός μπάλας είναι ένας ειδικός τύπος φόρτισης με τη μορφή μπάλας, που υπάρχει για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα και κινείται κατά μήκος μιας απρόβλεπτης τροχιάς.

Δεν υπάρχει ενιαία θεωρία για την εμφάνιση αυτού του φαινομένου σήμερα. Υπάρχουν πολλές υποθέσεις, αλλά μέχρι στιγμής καμία δεν έχει αναγνωριστεί μεταξύ των επιστημόνων.

Συνήθως, όπως μαρτυρούν αυτόπτες μάρτυρες, συμβαίνει σε καταιγίδα ή σε καταιγίδα. Υπάρχουν όμως και περιπτώσεις εμφάνισής του σε ηλιόλουστος καιρός. Πιο συχνά δημιουργείται από συνηθισμένους κεραυνούς, μερικές φορές εμφανίζεται και κατεβαίνει από τα σύννεφα και λιγότερο συχνά εμφανίζεται απροσδόκητα στον αέρα ή μπορεί ακόμη και να βγει από κάποιο αντικείμενο (πόλος, δέντρο).

Μερικά ενδιαφέροντα γεγονότα

Από πού προέρχεται η καταιγίδα και οι κεραυνοί, μάθαμε. Τώρα λίγο για τα περίεργα γεγονότα που αφορούν τα παραπάνω περιγραφέντα φυσικά φαινόμενα.

1. Η Γη βιώνει περίπου 25 εκατομμύρια αστραπές κάθε χρόνο.

2. Ο κεραυνός έχει μέσο μήκος περίπου 2,5 km. Υπάρχουν επίσης εκκενώσεις που εκτείνονται στην ατμόσφαιρα για 20 km.

3. Υπάρχει η πεποίθηση ότι ο κεραυνός δεν μπορεί να χτυπήσει το ίδιο μέρος δύο φορές. Στην πραγματικότητα, αυτό δεν είναι έτσι. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης (σε γεωγραφικό χάρτη) των τοποθεσιών που χτυπούν κεραυνό τα προηγούμενα χρόνια δείχνουν ότι ο κεραυνός μπορεί να χτυπήσει το ίδιο μέρος πολλές φορές.

Βρήκαμε λοιπόν τι είναι ο κεραυνός, από πού προέρχεται.

Οι καταιγίδες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα των πιο περίπλοκων ατμοσφαιρικών φαινομένων σε πλανητική κλίμακα.

Περίπου 50 αστραπές συμβαίνουν στον πλανήτη Γη κάθε δευτερόλεπτο.

Όλοι γνωρίζουν τι είναι η καταιγίδα - είναι η αστραπή και ο βρυχηθμός της βροντής. Πολλοί άνθρωποι (κυρίως τα παιδιά) τη φοβούνται ακόμη και πολύ. Αλλά από πού προέρχονται οι βροντές και οι κεραυνοί; Και γενικά τι φαινόμενο είναι αυτό;

Μια καταιγίδα είναι πράγματι ένα μάλλον δυσάρεστο και μάλιστα απόκοσμο φυσικό φαινόμενο, όταν σκοτεινά, βαριά σύννεφα καλύπτουν τον ήλιο, αστραπές, βροντές βροντές και βροχή πέφτει από τον ουρανό ...

Και ο ήχος που προκύπτει σε αυτή την περίπτωση δεν είναι τίποτα άλλο από ένα κύμα που προκαλείται από δυνατούς κραδασμούς στον αέρα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ένταση αυξάνεται προς το τέλος του ρολού. Αυτό οφείλεται στην αντανάκλαση του ήχου από τα σύννεφα. Αυτό είναι το κεραυνό.

Ο κεραυνός είναι μια πολύ ισχυρή ηλεκτρική εκκένωση ενέργειας. Εμφανίζεται ως αποτέλεσμα ισχυρού ηλεκτρισμού των νεφών ή της επιφάνειας της γης. Οι ηλεκτρικές εκκενώσεις συμβαίνουν είτε στα ίδια τα σύννεφα, είτε ανάμεσα σε δύο γειτονικά σύννεφα, είτε ανάμεσα σε ένα σύννεφο ή στο έδαφος. Η διαδικασία εμφάνισης του κεραυνού χωρίζεται στο πρώτο χτύπημα και σε όλα τα επόμενα μετά από αυτό. Ο λόγος είναι ότι ο πρώτος κεραυνός δημιουργεί μια διαδρομή για ηλεκτρική εκκένωση. Μια αρνητική ηλεκτρική εκκένωση συσσωρεύεται στο κάτω μέρος του νέφους. Η επιφάνεια της γης έχει θετικό φορτίο. Επομένως, τα ηλεκτρόνια (αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, μια από τις βασικές μονάδες της ύλης) που βρίσκονται στο σύννεφο έλκονται από το έδαφος σαν μαγνήτης και ορμούν προς τα κάτω. Μόλις τα πρώτα ηλεκτρόνια φτάσουν στην επιφάνεια της γης, δημιουργείται ένα κανάλι (είδος διόδου) ελεύθερο για τη διέλευση των ηλεκτρικών εκκενώσεων, κατά μήκος του οποίου τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια ορμούν προς τα κάτω. Τα ηλεκτρόνια κοντά στο έδαφος είναι τα πρώτα που εγκαταλείπουν το κανάλι. Άλλοι σπεύδουν να πάρουν τη θέση τους. Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται μια κατάσταση υπό την οποία ολόκληρη η αρνητική εκφόρτιση ενέργειας βγαίνει από το σύννεφο, δημιουργώντας μια ισχυρή ροή ηλεκτρικής ενέργειας που κατευθύνεται προς το έδαφος.

Αυτή τη στιγμή εμφανίζεται μια αστραπή, η οποία συνοδεύεται από κεραυνούς. Τα ηλεκτρισμένα σύννεφα δημιουργούν κεραυνούς. Αλλά δεν περιέχει κάθε σύννεφο αρκετή δύναμη για να διαπεράσει το ατμοσφαιρικό στρώμα. Για την εκδήλωση της δύναμης, στοιχεία απαιτούνται ορισμένες περιστάσεις.

Ένα βροντερό σύννεφο μπορεί να θεωρηθεί ένα σύννεφο, το ύψος του οποίου φτάνει πολλές χιλιάδες μέτρα. Ο πυθμένας του σύννεφου βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της γης, το καθεστώς θερμοκρασίας εκεί είναι υψηλότερο από ό,τι στο πάνω μέρος του σύννεφου, όπου οι σταγόνες νερού μπορούν να παγώσουν. Οι αέριες μάζες βρίσκονται σε συνεχή κίνηση, ο θερμός αέρας ανεβαίνει και ο ψυχρός αέρας κατεβαίνει. Όταν τα σωματίδια κινούνται, ηλεκτρίζονται, δηλαδή κορεσμένα με ηλεκτρισμό. Διαφορετικά μέρη του νέφους συσσωρεύουν άνιση ποσότητα ενέργειας. Όταν γίνεται πολύ, υπάρχει μια λάμψη, η οποία συνοδεύεται από βροντή. Αυτή είναι μια καταιγίδα Τι είναι οι κεραυνοί; Κάποιος μπορεί να σκεφτεί ότι οι κεραυνοί είναι το ίδιο, λένε ότι η καταιγίδα είναι καταιγίδα. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετοί τύποι κεραυνών που διαφέρουν πολύ μεταξύ τους. Ο γραμμικός κεραυνός είναι η πιο κοινή ποικιλία. Μοιάζει με ανάποδο κατάφυτο δέντρο. Αρκετές λεπτότερες και πιο σύντομες «διαδικασίες» αναχωρούν από το κύριο κανάλι (κορμό).

Το μήκος τέτοιων κεραυνών μπορεί να φτάσει έως και 20 χιλιόμετρα και η τρέχουσα ισχύς είναι 20.000 αμπέρ. Η ταχύτητά του είναι 150 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Η θερμοκρασία του πλάσματος που γεμίζει το κανάλι αστραπής φτάνει τους 10.000 βαθμούς. Αστραπές εντός σύννεφων - η εμφάνιση αυτού του τύπου συνοδεύεται από αλλαγή στα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία και την εκπομπή ραδιοκυμάτων.Τέτοιοι κεραυνοί είναι πολύ πιθανό να βρεθούν πιο κοντά στον ισημερινό. ΣΤΟ εύκρατο κλίμαεμφανίζεται πολύ σπάνια. Εάν υπάρχει κεραυνός στο σύννεφο, τότε ένα ξένο αντικείμενο που παραβιάζει την ακεραιότητα του κελύφους, για παράδειγμα, ένα ηλεκτρισμένο αεροσκάφος, μπορεί επίσης να το αναγκάσει να βγει έξω. Το μήκος του μπορεί να κυμαίνεται από 1 έως 150 χιλιόμετρα. Επίγειος κεραυνός - Αυτός είναι ο πιο μακροχρόνιος τύπος κεραυνού, επομένως οι συνέπειες μπορεί να είναι καταστροφικές.

Δεδομένου ότι υπάρχουν εμπόδια στο πέρασμά του, για να τα ξεπεράσει, ο κεραυνός αναγκάζεται να αλλάξει κατεύθυνση. Ως εκ τούτου, φτάνει στο έδαφος με τη μορφή μιας μικρής σκάλας. Η ταχύτητά του είναι περίπου 50 χιλιάδες χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Αφού ο κεραυνός περάσει το δρόμο του, τελειώνει την κίνησή του για αρκετές δεκάδες μικροδευτερόλεπτα, ενώ το φως του εξασθενεί. Στη συνέχεια ξεκινά το επόμενο στάδιο: η επανάληψη της διαδρομής που διανύθηκε.

Η πιο πρόσφατη εκφόρτιση ξεπερνά όλες τις προηγούμενες σε φωτεινότητα και το ρεύμα σε αυτήν μπορεί να φτάσει τις εκατοντάδες χιλιάδες αμπέρ. Η θερμοκρασία μέσα στον κεραυνό κυμαίνεται γύρω στους 25.000 βαθμούς. Lightning sprite. Αυτή η ποικιλία ανακαλύφθηκε από επιστήμονες σχετικά πρόσφατα - το 1989. Αυτός ο κεραυνός είναι πολύ σπάνιος και ανακαλύφθηκε εντελώς τυχαία.Επιπλέον, διαρκεί μόνο μερικά δέκατα του 1ου δευτερολέπτου. Το Sprite διαφέρει από τις άλλες ηλεκτρικές εκκενώσεις στο ύψος στο οποίο εμφανίζεται - περίπου 50-130 χιλιόμετρα, ενώ άλλα είδη δεν ξεπερνούν το φράγμα των 15 χιλιομέτρων.Επιπλέον, το sprite έχει τεράστια διάμετρο, που μπορεί να φτάσει τα 100 km. Ένας τέτοιος κεραυνός μοιάζει με μια κάθετη στήλη φωτός και δεν αναβοσβήνει ένα προς ένα, αλλά σε ομάδες. Το χρώμα του μπορεί να είναι διαφορετικό και εξαρτάται από τη σύνθεση του αέρα: πιο κοντά στο έδαφος, όπου υπάρχει περισσότερο οξυγόνο, είναι πράσινο, κίτρινο ή λευκό και υπό την επίδραση του αζώτου, σε υψόμετρο άνω των 70 χλμ. αποκτά μια έντονη κόκκινη απόχρωση.

Pearl Lightning. Αυτός ο κεραυνός, όπως και ο προηγούμενος, είναι ένα σπάνιο φυσικό φαινόμενο. Τις περισσότερες φορές, εμφανίζεται μετά τη γραμμική και επαναλαμβάνει πλήρως την τροχιά του. Αντιπροσωπεύει μπάλες που βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους και μοιάζουν με χάντρες. Αστραπή μπάλας. Αυτή είναι μια ιδιαίτερη ποικιλία. Φυσικό φαινόμενοόταν ο κεραυνός έχει τη μορφή μπάλας, που λάμπει και επιπλέει στον ουρανό. Σε αυτή την περίπτωση, η τροχιά της πτήσης του γίνεται απρόβλεπτη, γεγονός που το καθιστά ακόμη πιο επικίνδυνο για τον άνθρωπο.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο κεραυνός μπάλας εμφανίζεται σε συνδυασμό με άλλους τύπους. Ωστόσο, υπάρχουν περιπτώσεις που εμφανίστηκε ακόμη και με ηλιόλουστο καιρό. Το μέγεθος της μπάλας μπορεί να είναι από δέκα έως είκοσι εκατοστά.

Το χρώμα του είναι μπλε, ή πορτοκαλί ή λευκό. Και η θερμοκρασία είναι τόσο υψηλή που αν η μπάλα σκάσει ξαφνικά, το υγρό που την περιβάλλει εξατμίζεται και τα μεταλλικά ή γυάλινα αντικείμενα λιώνουν. Μια μπάλα τέτοιου κεραυνού μπορεί να υπάρχει για αρκετό καιρό. Όταν κινείται, μπορεί να αλλάξει ξαφνικά την κατεύθυνση του, να κρέμεται στον αέρα για λίγα δευτερόλεπτα, να αποκλίνει απότομα προς τη μία πλευρά. Εμφανίζεται σε μια περίπτωση, αλλά πάντα απροσδόκητα. Η μπάλα μπορεί να κατέβει από τα σύννεφα ή να εμφανιστεί ξαφνικά στον αέρα πίσω από ένα κοντάρι ή ένα δέντρο. Και αν ο συνηθισμένος κεραυνός μπορεί να χτυπήσει μόνο κάτι - ένα σπίτι, ένα δέντρο κ.λπ., τότε ο κεραυνός μπάλας μπορεί να διεισδύσει μέσα σε έναν κλειστό χώρο (για παράδειγμα, ένα δωμάτιο) μέσω μιας πρίζας ή Συσκευές- Τηλεόραση κ.λπ.

Ποιος κεραυνός θεωρείται ο πιο επικίνδυνος;

Συνήθως, την πρώτη βροντή και κεραυνό ακολουθεί η δεύτερη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια στην πρώτη αναλαμπή δημιουργούν μια ευκαιρία για τη δεύτερη διέλευση ηλεκτρονίων. Επομένως, οι επόμενες λάμψεις συμβαίνουν το ένα μετά το άλλο, σχεδόν χωρίς χρονικά διαστήματα, χτυπώντας στο ίδιο σημείο.

Ο κεραυνός που αναδύεται από ένα σύννεφο με την ηλεκτρική του εκκένωση μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη σε ένα άτομο και ακόμη και να σκοτώσει. Και ακόμα κι αν το χτύπημα της δεν χτυπήσει απευθείας ένα άτομο, αλλά πρέπει να είναι κοντά, οι συνέπειες για την υγεία μπορεί να είναι πολύ άσχημες. Για να προστατευτείτε, πρέπει να ακολουθήσετε κάποιους κανόνες: Κατά τη διάρκεια λοιπόν καταιγίδας, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να κολυμπήσετε στο ποτάμι ή στη θάλασσα! Πρέπει να βρίσκεσαι πάντα σε ξηρά.

Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να είστε όσο το δυνατόν πιο κοντά στην επιφάνεια της γης. Δηλαδή, δεν χρειάζεται να σκαρφαλώσετε σε ένα δέντρο, και πολύ περισσότερο να σταθείτε κάτω από αυτό, ειδικά αν είναι μόνο του στη μέση μιας ανοιχτής περιοχής. Επίσης, μην χρησιμοποιείτε κινητές συσκευές (τηλέφωνα, tablet κ.λπ.) γιατί μπορεί να προσελκύσουν κεραυνούς.

Η καταιγίδα είναι ένα ατμοσφαιρικό φαινόμενο, αν και όχι τόσο σπάνιο όσο, για παράδειγμα, το βόρειο σέλας ή οι φωτιές του St. Elmo, αλλά όχι λιγότερο φωτεινό και εντυπωσιακό με την αδάμαστη δύναμη και την αρχέγονη δύναμή του. Δεν είναι τυχαίο που όλοι οι ρομαντικοί ποιητές και οι πεζογράφοι αγαπούν να το περιγράφουν τόσο πολύ στα έργα τους, και οι επαγγελματίες επαναστάτες βλέπουν την καταιγίδα ως σύμβολο λαϊκής αναταραχής και σοβαρών κοινωνικών αναταραχών. Από επιστημονική άποψη, μια καταιγίδα είναι μια ισχυρή βροχή, που συνοδεύεται από ισχνή αύξηση του ανέμου, κεραυνών και καταιγίδων. Αλλά, αν πιθανότατα καταλαβαίνετε ήδη τα πάντα με ένα ντους και τον άνεμο, τότε αξίζει να πείτε λίγα περισσότερα για τα άλλα συστατικά μιας καταιγίδας.

Τι είναι η βροντή και η αστραπή

Ο κεραυνός είναι μια ισχυρή ηλεκτρική εκκένωση στην ατμόσφαιρα, η οποία μπορεί να συμβεί τόσο μεταξύ μεμονωμένων σωρευτικών νεφών όσο και μεταξύ των νεφών βροχής και του εδάφους. Ο κεραυνός είναι ένα είδος γιγάντιου ηλεκτρικού τόξου, το μήκος του οποίου είναι κατά μέσο όρο 2,5 - 3 χιλιόμετρα. Η απίστευτη δύναμη του κεραυνού αποδεικνύεται από το γεγονός ότι το ρεύμα στην εκφόρτιση φτάνει τα δεκάδες χιλιάδες αμπέρ και η τάση φτάνει τα πολλά εκατομμύρια βολτ. Λαμβάνοντας υπόψη ότι μια τέτοια φανταστική ισχύς απελευθερώνεται μέσα σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου, ένας κεραυνός μπορεί να ονομαστεί ένα είδος ηλεκτρικής έκρηξης απίστευτης δύναμης. Είναι σαφές ότι μια τέτοια έκρηξη προκαλεί αναπόφευκτα την εμφάνιση ενός κρουστικού κύματος, το οποίο στη συνέχεια εκφυλίζεται σε ηχητικό κύμα και διασπάται καθώς διαδίδεται σε ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Έτσι γίνεται φανερό τι είναι βροντή.

Η βροντή είναι ηχητικές δονήσεις που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση ενός κρουστικού κύματος που προκαλείται από μια ισχυρή ηλεκτρική εκκένωση. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι ο αέρας στο κανάλι αστραπής θερμαίνεται αμέσως σε θερμοκρασία περίπου 20 χιλιάδων βαθμών, η οποία υπερβαίνει τη θερμοκρασία της επιφάνειας του Ήλιου, μια τέτοια εκκένωση συνοδεύεται αναπόφευκτα από ένα εκκωφαντικό βρυχηθμό, όπως κάθε άλλο πολύ ισχυρή έκρηξη. Αλλά τελικά, οι αστραπές διαρκούν λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο και ακούμε βροντές σε μακριές κραυγές. Γιατί συμβαίνει αυτό, γιατί βροντάει η βροντή; Οι επιστήμονες που μελετούν ατμοσφαιρικά φαινόμενα, υπάρχει απάντηση σε αυτό το ερώτημα.

Γιατί ακούμε βροντή

Οι κεραυνοί συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα λόγω του γεγονότος ότι ο κεραυνός, όπως έχουμε ήδη πει, έχει πολύ μεγάλο μήκος και επομένως ο ήχος από τα διάφορα μέρη του δεν φτάνει στο αυτί μας ταυτόχρονα, αν και βλέπουμε το ίδιο το φως να αναβοσβήνει. ολόκληρη σε μια στιγμή. Επιπλέον, η εμφάνιση κεραυνών διευκολύνεται από την ανάκλαση των ηχητικών κυμάτων από τα σύννεφα και την επιφάνεια της γης, καθώς και τη διάθλαση και τη διασπορά τους.

Μόλις πρόσφατα, ένας καθαρός, καθαρός ουρανός καλύφθηκε με σύννεφα. Έπεσαν οι πρώτες σταγόνες βροχής. Και σύντομα τα στοιχεία έδειξαν τη δύναμή τους στη γη. Βροντές και κεραυνοί διαπέρασαν τον φουρτουνιασμένο ουρανό. Από πού προέρχονται τέτοια φαινόμενα; Η ανθρωπότητα έχει δει σε αυτά μια εκδήλωση θεϊκής δύναμης για πολλούς αιώνες. Σήμερα γνωρίζουμε για την εμφάνιση τέτοιων φαινομένων.

Προέλευση των κεραυνών

Τα σύννεφα εμφανίζονται στον ουρανό από τη συμπύκνωση που ανεβαίνει ψηλά πάνω από το έδαφος και αιωρούνται στον ουρανό. Τα σύννεφα είναι βαρύτερα και μεγαλύτερα. Φέρνουν μαζί τους όλα τα «ειδικά εφέ» που ενυπάρχουν στην κακοκαιρία.

Τα σύννεφα διαφέρουν από τα συνηθισμένα με την παρουσία ηλεκτρικού ρεύματος. Επιπλέον, υπάρχουν σύννεφα με θετικό φορτίο και υπάρχουν με αρνητικό.

Για να καταλάβει κανείς από πού προέρχονται οι βροντές και οι αστραπές, θα πρέπει να ανέβει ψηλότερα από τη γη. Στον ουρανό, όπου δεν υπάρχουν εμπόδια για ελεύθερη πτήση, οι άνεμοι πνέουν πιο δυνατοί από ό,τι στο έδαφος. Είναι αυτοί που προκαλούν την κατηγορία στα σύννεφα.

Η προέλευση των κεραυνών και των κεραυνών μπορεί να εξηγηθεί με μία μόνο σταγόνα νερού. Έχει θετικό φορτίο ηλεκτρισμού στο κέντρο και αρνητικό φορτίο εξωτερικά. Ο αέρας το σπάει. Ένα από αυτά παραμένει με αρνητικό φορτίο και έχει μικρότερο βάρος. Πιο βαριές θετικά φορτισμένες σταγόνες σχηματίζουν τα ίδια σύννεφα.

Βροχή και ρεύμα

Πριν εμφανιστούν βροντές και κεραυνοί σε έναν θυελλώδη ουρανό, ο άνεμος χωρίζει τα σύννεφα σε θετικά και αρνητικά φορτισμένα. Η βροχή που πέφτει στο έδαφος μεταφέρει μέρος αυτού του ηλεκτρισμού μαζί της. Μια έλξη σχηματίζεται ανάμεσα στο σύννεφο και την επιφάνεια της γης.

Το αρνητικό φορτίο του νέφους θα προσελκύσει το θετικό στο έδαφος. Αυτή η έλξη θα βρίσκεται ομοιόμορφα σε όλες τις επιφάνειες που βρίσκονται σε λόφο και μεταφέρουν ρεύμα.

Και τώρα η βροχή δημιουργεί όλες τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση κεραυνών και κεραυνών. Όσο ψηλότερα βρίσκεται το αντικείμενο προς το σύννεφο, τόσο πιο εύκολο είναι για τους κεραυνούς να εισχωρήσουν σε αυτό.

Προέλευση του κεραυνού

Ο καιρός έχει προετοιμάσει όλες τις συνθήκες που θα βοηθήσουν να εμφανιστούν όλα τα εφέ του. Δημιούργησε τα σύννεφα από τα οποία προέρχονται οι βροντές και οι αστραπές.

Η οροφή, φορτισμένη με αρνητικό ηλεκτρισμό, έλκει το θετικό φορτίο του πιο εξυψωμένου αντικειμένου προς τον εαυτό της. Ο αρνητικός ηλεκτρισμός του θα πάει στο έδαφος.

Και τα δύο αυτά αντίθετα τείνουν να έλκονται μεταξύ τους. Όσο περισσότερος ηλεκτρισμός στο σύννεφο, τόσο περισσότερο βρίσκεται στο πιο υπέροχο αντικείμενο.

Συσσωρεύοντας σε ένα σύννεφο, ο ηλεκτρισμός μπορεί να διαπεράσει το στρώμα αέρα μεταξύ αυτού και του αντικειμένου, και θα εμφανιστούν αστραφτερές αστραπές, θα βροντή βροντή.

Πώς αναπτύσσεται ο κεραυνός

Όταν μαίνεται μια καταιγίδα, αστραπές, βροντές τη συνοδεύουν ασταμάτητα. Τις περισσότερες φορές, η σπίθα προέρχεται από ένα αρνητικά φορτισμένο σύννεφο. Αναπτύσσεται σταδιακά.

Πρώτον, ένα μικρό ρεύμα ηλεκτρονίων ρέει από το σύννεφο μέσω ενός καναλιού που κατευθύνεται προς το έδαφος. Σε αυτό το μέρος, τα σύννεφα συσσωρεύουν ηλεκτρόνια που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα. Εξαιτίας αυτού, τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με άτομα αέρα και τα σπάνε. Λαμβάνονται ξεχωριστοί πυρήνες, καθώς και ηλεκτρόνια. Οι τελευταίοι ορμούν επίσης στο έδαφος. Ενώ κινούνται κατά μήκος του καναλιού, όλα τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα ηλεκτρόνια χωρίζουν και πάλι τα άτομα του αέρα που στέκονται εμπόδιο στο δρόμο τους σε πυρήνες και ηλεκτρόνια.

Η όλη διαδικασία μοιάζει με χιονοστιβάδα. Κινείται προς τα πάνω. Ο αέρας θερμαίνεται, η αγωγιμότητά του αυξάνεται.

Όλο και περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από το σύννεφο ρέει στο έδαφος με ταχύτητα 100 km / s. Αυτή τη στιγμή, ο κεραυνός σπάει ένα κανάλι στο έδαφος. Σε αυτόν τον δρόμο, που έχει στρώσει ο αρχηγός, το ρεύμα αρχίζει να ρέει ακόμα πιο γρήγορα. Υπάρχει μια εκκένωση που έχει τρομερή ισχύ. Φτάνοντας στο αποκορύφωμά της, η εκκένωση μειώνεται. Ένα κανάλι που θερμαίνεται από ένα τόσο ισχυρό ρεύμα λάμπει. Και μπορείτε να δείτε αστραπές στον ουρανό. Μια τέτοια απόρριψη δεν διαρκεί πολύ.

Η πρώτη εκκένωση συχνά ακολουθείται από μια δεύτερη κατά μήκος του στρωμένου καναλιού.

Πώς εμφανίζεται η βροντή

Η βροντή, η αστραπή, η βροχή είναι αδιαχώριστα κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας.

Η βροντή εμφανίζεται για τον ακόλουθο λόγο. Το ρεύμα στο κανάλι αστραπής σχηματίζεται πολύ γρήγορα. Ο αέρας είναι πολύ ζεστός κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Αυτός είναι ο λόγος που επεκτείνεται.

Συμβαίνει τόσο γρήγορα που μοιάζει με έκρηξη. Μια τέτοια ώθηση τινάζει τον αέρα βίαια. Αυτές οι δονήσεις οδηγούν στην εμφάνιση ενός δυνατού ήχου. Από εκεί προέρχονται οι αστραπές και οι βροντές.

Μόλις ο ηλεκτρισμός από το σύννεφο φτάσει στο έδαφος και εξαφανιστεί από το κανάλι, κρυώνει πολύ γρήγορα. Η συμπίεση του αέρα οδηγεί επίσης σε βροντή.

Όσο περισσότεροι κεραυνοί περνούν μέσα από το κανάλι (μπορεί να υπάρχουν έως και 50), τόσο περισσότερο τρέμει ο αέρας. Αυτός ο ήχος αντανακλάται από αντικείμενα και σύννεφα και εμφανίζεται μια ηχώ.

Γιατί υπάρχει ένα διάστημα μεταξύ αστραπής και βροντής

Σε μια καταιγίδα, οι κεραυνοί ακολουθούνται από βροντές. Η καθυστέρηση του από κεραυνούς οφείλεται στις διαφορετικές ταχύτητες της κίνησής τους. Ο ήχος κινείται με σχετικά χαμηλή ταχύτητα (330 m/s). Αυτό είναι μόνο 1,5 φορές ταχύτερο από την κίνηση ενός σύγχρονου Boeing. Η ταχύτητα του φωτός είναι πολύ μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου.

Χάρη σε αυτό το διάστημα, είναι δυνατό να προσδιοριστεί πόσο μακριά είναι οι αστραφτερές αστραπές και οι βροντές από τον παρατηρητή.

Για παράδειγμα, αν περάσουν 5 δευτερόλεπτα μεταξύ αστραπής και βροντής, αυτό σημαίνει ότι ο ήχος ταξίδεψε 330 m 5 φορές. Πολλαπλασιάζοντας, είναι εύκολο να υπολογίσουμε ότι ο κεραυνός από τον παρατηρητή βρισκόταν σε απόσταση 1650 μ. Αν μια καταιγίδα περάσει πιο κοντά από 3 χλμ. από ένα άτομο, θεωρείται κοντινή. Εάν η απόσταση είναι σύμφωνη με την εμφάνιση κεραυνών και βροντών περαιτέρω, τότε η καταιγίδα είναι μακρινή.

Κεραυνός σε αριθμούς

Οι βροντές και οι κεραυνοί έχουν τροποποιηθεί από επιστήμονες και τα αποτελέσματα της έρευνάς τους παρουσιάζονται στο κοινό.

Διαπιστώθηκε ότι η διαφορά δυναμικού πριν από τον κεραυνό φτάνει τα δισεκατομμύρια βολτ. Η τρέχουσα ισχύς την ίδια στιγμή τη στιγμή της εκφόρτισης φτάνει τα 100 χιλιάδες A.

Η θερμοκρασία στο κανάλι θερμαίνεται έως και 30 χιλιάδες βαθμούς και υπερβαίνει τη θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ήλιου. Οι κεραυνοί ταξιδεύουν από τα σύννεφα στο έδαφος με ταχύτητα 1000 km/s (0,002 s).

Το εσωτερικό κανάλι μέσα από το οποίο ρέει το ρεύμα δεν ξεπερνά το 1 cm, αν και το ορατό φτάνει το 1 m.

Περίπου 1800 καταιγίδες συμβαίνουν συνεχώς στον κόσμο. Η πιθανότητα να σκοτωθείς από κεραυνό είναι 1:2000000 (όπως και να πεθάνεις από πτώση από το κρεβάτι). Η πιθανότητα να δεις αστραπή μπάλας είναι 1 στις 10.000.

Αστραπή μπάλας

Στο δρόμο για τη μελέτη από πού προέρχονται οι βροντές και οι κεραυνοί στη φύση, το πιο μυστηριώδες φαινόμενο είναι ο κεραυνός με μπάλα. Αυτές οι στρογγυλές πύρινες εκκενώσεις δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί πλήρως.

Τις περισσότερες φορές, το σχήμα ενός τέτοιου κεραυνού μοιάζει με αχλάδι ή καρπούζι. Διαρκεί έως και αρκετά λεπτά. Εμφανίζεται στο τέλος μιας καταιγίδας με τη μορφή κόκκινων θρόμβων με διάμετρο από 10 έως 20 cm. Ο μεγαλύτερος κεραυνός μπάλας που φωτογραφήθηκε ποτέ είχε διάμετρο περίπου 10 μέτρα. Κάνει ένα βουητό, συριγμό.

Μπορεί να εξαφανιστεί αθόρυβα ή με ένα ελαφρύ τρίξιμο, αφήνοντας μια μυρωδιά καψίματος και καπνού.

Η κίνηση των κεραυνών δεν εξαρτάται από τον άνεμο. Τραβούνται σε κλειστούς χώρους μέσα από παράθυρα, πόρτες, ακόμη και ρωγμές. Εάν έρθουν σε επαφή με ένα άτομο, αφήνουν σοβαρά εγκαύματα και μπορεί να είναι θανατηφόρα.

Μέχρι στιγμής, τα αίτια της εμφάνισης του κεραυνού μπάλας ήταν άγνωστα. Ωστόσο, αυτό δεν είναι απόδειξη της μυστικιστικής προέλευσής του. Σε αυτόν τον τομέα, βρίσκεται σε εξέλιξη έρευνα που μπορεί να εξηγήσει την ουσία ενός τέτοιου φαινομένου.

Έχοντας εξοικειωθεί με φαινόμενα όπως η βροντή και ο κεραυνός, μπορεί κανείς να καταλάβει τον μηχανισμό εμφάνισής τους. Αυτή είναι μια συνεπής και μάλλον περίπλοκη φυσική και χημική διαδικασία. Είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα φαινόμενα της φύσης, που συναντάται παντού και ως εκ τούτου επηρεάζει σχεδόν κάθε άνθρωπο στον πλανήτη. Οι επιστήμονες έχουν λύσει τα μυστήρια σχεδόν όλων των τύπων κεραυνών και μάλιστα τα μέτρησαν. Ο κεραυνός μπάλας σήμερα είναι το μόνο άγνωστο μυστικό της φύσης στον τομέα του σχηματισμού τέτοιων φυσικών φαινομένων.