Ev » Saç modelleri » Yıldırım doğal bir olaydır. Yıldırım türleri: doğrusal, bulut içi, yer

Yıldırım doğal bir olaydır. Yıldırım türleri: doğrusal, bulut içi, yer

Yıldırım 1882
(c) Fotoğrafçı: William N. Jennings, c. 1882

Yıldırımın elektriksel doğası, fırtına bulutundan elektrik elde etmek için bir deney yürütülen Amerikalı fizikçi B. Franklin'in araştırmasında ortaya çıktı. Franklin'in yıldırımın elektriksel doğasını aydınlatma konusundaki deneyimi yaygın olarak bilinmektedir. 1750'de fırtınaya fırlatılan bir uçurtmayı kullanan bir deneyi anlatan bir çalışma yayınladı. Franklin'in deneyimi Joseph Priestley'in çalışmasında anlatılmıştı.

Yıldırımın fiziksel özellikleri

Yıldırımın ortalama uzunluğu 2,5 km olup, bazı deşarjlar atmosferde 20 km'ye kadar uzanmaktadır.

Yıldırım Oluşumu

Çoğu zaman, kümülonimbus bulutlarında yıldırım meydana gelir, daha sonra bunlara gök gürültülü fırtına denir; Bazen nimbostratus bulutlarında şimşek oluşur, ayrıca Volkanik patlamalar, kasırgalar ve toz fırtınaları.

Tipik olarak gözlemlenen doğrusal yıldırımlar, yüklü parçacıkların birikmesiyle başlayıp (ve sona erdiğinden) elektrotsuz deşarj olarak adlandırılanlara aittir. Bu, yıldırımları elektrotlar arasındaki deşarjlardan ayıran, hala açıklanamayan bazı özelliklerini belirler. Böylece yıldırım birkaç yüz metreden daha kısa sürede oluşmaz; elektrotlar arası deşarjlar sırasındaki alanlardan çok daha zayıf elektrik alanlarında ortaya çıkarlar; Yıldırım tarafından taşınan yüklerin toplanması, birkaç km³'lük bir hacimde yer alan, birbirinden iyi izole edilmiş milyarlarca küçük parçacıktan saniyenin binde biri kadar bir sürede gerçekleşir. Şimşek bulutlarında en çok incelenen yıldırım gelişimi süreci, yıldırım ise bulutların kendisinde meydana gelebilir - bulut içi yıldırım ya da yere düşebilirler - zemin yıldırım. Yıldırımın oluşması için, bulutun nispeten küçük (ancak belirli bir kritik değerden daha az olmayan) hacminde, bir elektrik boşalmasını başlatacak güçte (~ 1 MV/m) bir elektrik alanının (bkz. atmosferik elektrik) olması gerekir. oluşturulmalı ve bulutun önemli bir kısmında başlatılan deşarjı sürdürmeye yetecek ortalama kuvvette (~ 0,1-0,2 MV/m) alan bulunmalıdır. Yıldırımda Elektrik enerjisi bulutlar ısıya, ışığa ve sese dönüşür.

Yer yıldırımı

Daha fazlası için modern fikirler deşarjın geçişi için atmosferin iyonizasyonu, yüksek enerjili kozmik radyasyonun etkisi altında meydana gelir - 10 12 -10 15 eV enerjili parçacıklar, arıza voltajında bir azalma ile geniş bir hava duşu (EAS) oluşturur. Hava, normal koşullardakinden çok daha büyük bir mertebededir.

Bir hipoteze göre parçacıklar, kontrolden çıkan bozulma adı verilen bir süreci tetikliyor. Böylece elektron çığları ortaya çıkıp filamentlere dönüşüyor elektrik deşarjları - flamalar Birleşerek yüksek iletkenliğe sahip parlak, termal olarak iyonize edilmiş bir kanala yol açan son derece iletken kanallar olan - basamaklı yıldırım lideri.

Liderin ona doğru hareketi yeryüzü oluyor adımlar saniyede ~ 50.000 kilometre hızla birkaç on metre, ardından hareketi birkaç on mikrosaniye boyunca durur ve parıltı büyük ölçüde zayıflar; daha sonra bir sonraki aşamada lider tekrar birkaç on metre ilerler. Atılan tüm adımları parlak bir parıltı kaplıyor; ardından parıltı yeniden duruyor ve zayıflıyor. Lider yerden yeryüzüne çıktığında bu işlemler tekrarlanır. ortalama sürat Saniyede 200.000 metre.

Lider yere doğru ilerledikçe, ucundaki alan gücü artar ve onun hareketi altında, Dünya yüzeyinde çıkıntı yapan nesnelerden nesneler fırlatılır. yanıt aktarıcı liderle bağlantı kurmak. Yıldırımın bu özelliği paratoner oluşturmak için kullanılır.

Son aşamada liderin iyonize ettiği kanal takip eder. geri(aşağıdan yukarıya) veya ana, yıldırım deşarjı on binlerce amperden yüz binlerce ampere kadar olan akımlarla karakterize edilen parlaklık, liderin parlaklığını gözle görülür şekilde aşmak ve başlangıçta saniyede ~100.000 kilometreye ulaşan ve sonunda saniyede ~10.000 kilometreye düşen yüksek bir ilerleme hızı. Ana deşarj sırasında kanal sıcaklığı 2000-3000 °C'yi aşabilir. Yıldırım kanalının uzunluğu 1 ila 10 km, çapı ise birkaç santimetre olabilir. Akım darbesinin geçişinden sonra kanalın iyonizasyonu ve parlaklığı zayıflar. Son aşamada, yıldırım akımı saniyenin yüzde biri, hatta onda biri kadar sürerek yüzlerce ve binlerce ampere ulaşabilir. Bu tür yıldırımlara uzun süreli yıldırım denir ve çoğu zaman yangınlara neden olur. Ancak zemin şarj edilmediğinden, buluttan yere doğru (yukarıdan aşağıya) bir yıldırım deşarjının meydana geldiği genel olarak kabul edilir.

Ana deşarj genellikle bulutun yalnızca bir kısmını deşarj eder. Üzerinde yer alan ücretler yüksek rakımlar saniyede binlerce kilometre hızla sürekli hareket eden yeni (ok şeklinde) bir liderin ortaya çıkmasına neden olabilir. Parıltısının parlaklığı basamaklı liderin parlaklığına yakındır. Ok şeklindeki lider dünyanın yüzeyine ulaştığında ikincisi onu takip eder ana darbe, ilkine benzer. Tipik olarak, yıldırım birkaç tekrarlanan deşarjı içerir, ancak sayıları birkaç düzineye ulaşabilir. Çoklu yıldırımın süresi 1 saniyeyi geçebilir. Çoklu yıldırım kanalının rüzgar tarafından yer değiştirmesi, şerit yıldırım adı verilen parlak bir şerit oluşturur.

Bulut içi yıldırım

Fransa'nın Toulouse kentinde bulut içi yıldırım. 2006

Bulut içi yıldırım genellikle yalnızca lider aşamaları içerir; uzunlukları 1 ile 150 km arasında değişmektedir. Bulut içi yıldırımın payı ekvatora doğru yer değiştirmeyle birlikte artar ve 0,5 V arasında değişir. ılıman enlemler Ekvator şeridinde 0,9'a kadar. Yıldırımın geçişine, atmosferik olarak adlandırılan elektrik ve manyetik alanlardaki değişiklikler ve radyo emisyonu eşlik eder.

Kalküta'dan Mumbai'ye uçuş.

Yerdeki bir cismin yıldırım çarpması olasılığı, yüksekliği arttıkça ve yüzeydeki veya belirli bir derinlikteki toprağın elektrik iletkenliği arttıkça artar (paratonerin hareketi bu faktörlere bağlıdır). Bulutta bir deşarjı sürdürmek için yeterli ancak bunun oluşmasına neden olacak kadar yeterli olmayan bir elektrik alanı varsa, uzun bir metal kablo veya bir uçak, özellikle de yüksek düzeyde elektrik yüklüyse, yıldırım başlatıcısı olarak hareket edebilir. Bu şekilde, yıldırım bazen nimbostratus ve güçlü kümülüs bulutlarında “kışkırtılır”.

Üst atmosferde yıldırım

1989'da keşfedildi özel çeşit yıldırım - elfler, yıldırım üst atmosfer. 1995 yılında üst atmosferde başka bir tür yıldırım keşfedildi: jetler.

Elfler

Jetler

Jetler koni tüpleridir mavi renkli. Jetlerin yüksekliği 40-70 km'ye (iyonosferin alt sınırı) ulaşabilir, jetler elflerden nispeten daha uzun yaşar.

Spritelar

Spritelar ayırt etmek zordur, ancak hemen hemen her fırtınada 55 ila 130 kilometre yükseklikte görünürler ("sıradan" yıldırımın oluşma yüksekliği 16 kilometreden fazla değildir). Bu, buluttan yukarıya doğru çarpan bir çeşit yıldırımdır. Bu fenomen ilk kez 1989'da tesadüfen kaydedildi. Şu anda spriteların fiziksel doğası hakkında çok az şey biliniyor.

Yıldırımın dünya yüzeyi ve üzerinde bulunan nesnelerle etkileşimi

Küresel yıldırım çarpması sıklığı (ölçek kilometre kare başına yıllık yıldırım sayısını gösterir)

İlk tahminler, Dünya'ya yıldırım düşme sıklığının saniyede 100 kez olduğunu gösteriyor. Yer gözleminin olmadığı alanlarda yıldırımları tespit edebilen uydulardan alınan güncel veriler, frekansı saniyede ortalama 44±5 kez ortaya koyuyor ki bu da yılda yaklaşık 1,4 milyar yıldırım çarpmasına denk geliyor. Bu yıldırımların %75'i bulutların arasına veya bulutların içine, %25'i ise yere düşer.

En güçlü yıldırım çarpmaları fulguritlerin doğuşuna neden olur.

Yıldırımdan gelen şok dalgası

Yıldırım deşarjı bir elektrik patlamasıdır ve bazı açılardan patlamaya benzemektedir. Yakın çevrede tehlikeli bir şok dalgasına neden olur. Birkaç metreye kadar mesafelerde yeterince güçlü bir yıldırım deşarjından kaynaklanan şok dalgası, doğrudan elektrik çarpması olmasa bile yıkıma, ağaçların kırılmasına, insanların yaralanmasına ve beyin sarsıntısına neden olabilir. Örneğin 0,1 milisaniyede 30 bin amperlik akım artış hızı ve 10 cm kanal çapı ile aşağıdaki şok dalgası basınçları gözlemlenebilir:

merkezden 5 cm uzaklıkta (aydınlık yıldırım kanalının sınırı) - 0,93 MPa,
0,5 m - 0,025 MPa mesafede (kırılgan bina yapılarının tahrip edilmesi ve insan yaralanmaları),
5 m - 0,002 MPa mesafede (camın kırılması ve bir kişinin geçici olarak sersemletilmesi).

Daha büyük mesafelerde, şok dalgası bir ses dalgasına (gök gürültüsüne) dönüşür.

İnsanlar ve yıldırım

Yıldırım insan hayatı için ciddi bir tehdittir. Bir kişinin veya hayvanın yıldırım çarpması sonucu yenilgisi genellikle açık alanlarda meydana gelir, çünkü elektrik akımı en kısa yol olan "gök gürültüsü-yer" boyunca ilerler. Çoğunlukla yıldırım ağaçlara ve trafo tesislerine çarpar. demiryolu onların tutuşmasına neden olur. Bir binanın içinde sıradan doğrusal yıldırım çarpması imkansızdır, ancak sözde yıldırım topunun çatlaklardan ve çatlaklardan geçebileceğine dair bir görüş vardır. açık pencereler. Normal yıldırım, yüksek binaların çatılarında bulunan televizyon ve radyo antenlerinin yanı sıra ağ ekipmanları için de tehlikelidir.

Kurbanların vücudunda elektrik çarpmasında olduğu gibi aynı patolojik değişiklikler gözlenir. Mağdur bilincini kaybeder, düşer, kasılmalar meydana gelebilir ve nefes alma ve kalp atışı sıklıkla durur. Vücudun elektriğin girip çıktığı yerlerde “akım izlerine” rastlamak yaygındır. Ölüm durumunda, temel yaşamsal fonksiyonların durmasının nedeni, yıldırımın medulla oblongata'nın solunum ve vazomotor merkezlerine doğrudan etkisinden dolayı nefes almanın ve kalp atışının ani durmasıdır. Şimşek izleri olarak adlandırılan, ağaç benzeri açık pembe veya kırmızı çizgiler genellikle ciltte kalır ve parmakla basıldığında kaybolur (ölümden sonra 1-2 gün devam ederler). Yıldırımın vücutla temas ettiği bölgedeki kılcal damarların genişlemesi sonucu oluşurlar.

Yıldırım, bir ağaç gövdesinde en az elektrik direncine sahip yol boyunca ilerler, büyük miktarda ısı açığa çıkarır, suyu buhara dönüştürür, bu da ağaç gövdesini böler veya daha sıklıkla ağaç kabuğunu ondan kopararak yıldırım yolunu gösterir. Sonraki mevsimlerde ağaçlar genellikle hasarlı dokuyu onarır ve yaranın tamamını kapatarak yalnızca dikey bir yara izi bırakabilir. Hasar çok şiddetliyse rüzgar ve haşereler sonunda ağacı öldürecektir. Ağaçlar doğal paratonerlerdir ve yakındaki binalara yıldırım düşmesine karşı koruma sağladıkları bilinmektedir. Binanın yakınına dikildi uzun ağaçlar Yıldırım yakalarsınız ve kök sisteminin yüksek biyokütlesi yıldırım çarpmasını engellemeye yardımcı olur.

Bu nedenle fırtına sırasında özellikle açık alanlarda uzun veya yalnız ağaçların altında yağmurdan saklanmamalısınız.

Yıldırımın çarptığı ağaçlar inşaatta kullanılıyor müzik Enstrümanları onlara benzersiz özellikler atfederek.

Aydınlatma ve elektrik tesisatları

Yıldırım deşarjları temsil eder büyük tehlike elektrikli ve elektronik ekipmanlar için. Yıldırım doğrudan hattaki tellere çarptığında aşırı gerilim meydana gelerek elektrikli ekipmanların yalıtımının bozulmasına, yüksek akımlar ise iletkenlerde termal hasara neden olur. Yıldırım dalgalanmalarına karşı koruma sağlamak için elektrik trafo merkezleri ve dağıtım ağları aşağıdakilerle donatılmıştır: çeşitli türler Koruyucu ekipman tutucular, doğrusal olmayan aşırı gerilim bastırıcılar, uzun kıvılcım tutucular gibi. Doğrudan yıldırım düşmesine karşı korunmak için paratoner ve yıldırımdan korunma kabloları kullanılmaktadır. Yıldırımın oluşturduğu elektromanyetik darbeler elektronik cihazlar için de tehlikelidir.

Yıldırım ve havacılık

Genel olarak atmosferik elektrik ve özel olarak yıldırım, havacılık için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Şimşek çarpması uçak Yapı elemanlarından büyük bir akımın yayılmasına neden olur, bu da bunların tahrip olmasına, yakıt tanklarında yangına, ekipman arızalarına ve can kaybına neden olabilir. Riski azaltmak için, uçağın dış yüzeyindeki metal elemanlar birbirine elektriksel olarak dikkatlice bağlanır ve metalik olmayan elemanlar metalle kaplanır. Bu, muhafazanın düşük elektrik direncini sağlar. Yıldırım akımını ve diğer atmosferik elektriği vücuttan boşaltmak için uçaklar tutucularla donatılmıştır.

Bir uçağın havadaki elektrik kapasitesinin küçük olması nedeniyle, "buluttan uçağa" deşarj, "buluttan yere" deşarja kıyasla önemli ölçüde daha az enerjiye sahiptir. Yıldırım, alçaktan uçan bir uçak veya helikopter için en tehlikelidir, çünkü bu durumda uçak, buluttan yere yıldırım akımı iletkeni rolünü oynayabilir. Yüksek irtifadaki uçaklara nispeten sıklıkla yıldırım çarptığı, ancak bu nedenle meydana gelen kazaların nadir olduğu bilinmektedir. Aynı zamanda, kalkış ve iniş sırasında ve ayrıca park halindeyken uçağın yıldırım çarpması sonucu felaketlere veya uçağın tahrip olmasına neden olduğu bilinen birçok durum vardır.

Yıldırım ve yüzey gemileri

Yıldırım aynı zamanda yüzey gemileri için de çok büyük bir tehdit oluşturmaktadır, çünkü bu gemiler deniz yüzeyinin üzerinde yükselmektedir ve gerilim yoğunlaştırıcı olan çok sayıda keskin unsura (direkler, antenler) sahiptir. Elektrik alanı. Ahşap yelkenli gemilerin yüksek olduğu günlerde direnç Bir gemi için yıldırım çarpması neredeyse her zaman trajik bir şekilde sona erdi: gemi yandı veya yok edildi ve insanlar elektrik çarpmasından öldü. Perçinli çelik gemiler de yıldırıma karşı savunmasızdı. Perçin dikişlerinin yüksek direnci, önemli miktarda yerel ısı oluşumuna neden oldu, bu da elektrik arkının oluşmasına, yangınlara, perçinlerin tahrip olmasına ve vücutta su sızıntılarının ortaya çıkmasına neden oldu.

Modern gemilerin kaynaklı gövdesi düşük dirence sahiptir ve yıldırım akımının güvenli bir şekilde yayılmasını sağlar. Modern gemilerin üst yapısının çıkıntılı elemanları, tekneye elektriksel olarak güvenilir bir şekilde bağlanmıştır ve ayrıca yıldırım akımının güvenli bir şekilde yayılmasını sağlar.

Yıldırıma neden olan insan faaliyetleri

Yerde gerçekleşen bir nükleer patlama sırasında, ateşli yarıkürenin sınırına varmadan saniyenin çok küçük bir bölümünde, merkezden birkaç yüz metre (10,4 Mt'lik bir patlamayla karşılaştırıldığında ~400-700 m) uzakta, gama radyasyonu Ulaştığında ~100-1000 kV/m şiddetinde bir elektromanyetik darbe üreterek, ateşli yarıkürenin sınırına varmadan önce yerden yukarıya doğru çarpan yıldırım deşarjlarına neden olur.

Ayrıca bakınız

Notlar

Ermakov V.I., Stozhkov Yu.I. Gök gürültülü bulutların fiziği // Adını alan Fizik Enstitüsü. P.N. Lebedeva, RAS, M.2004: 37
Yıldırımın sorumlusu kozmik ışınlar Lenta.Ru, 09.02.2009
Kırmızı Elfler ve Mavi Jetler
ELVES, bir başlangıç: Yıldırımdan Gelen Elektromanyetik Darbelerle İyonosferik Isıtma
Mavi Jetlerin Fraktal Modelleri, Mavi Başlatıcılar Kırmızı Spritelarla Benzerlik ve Farklılıklar Gösteriyor
Başkan Yardımcısı Pasko, M.A. Stanley, J.D. Matthews, ABD İnan ve T.G. Wood (14 Mart 2002) "Gök gürültüsü bulutunun tepesinden iyonosferin alt kısmına doğru elektrik boşalması" Doğa, cilt. 416, sayfa 152-154.
UFO'ların ortaya çıkışı spritelarla açıklandı. lenta.ru (24.02.2009). 23 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ocak 2010.
John E. Oliver Dünya Klimatoloji Ansiklopedisi. - Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi, 2005. - ISBN 978-1-4020-3264-6
. Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi. Arşivlendi
. NASA Bilimi. Bilim Haberleri. (5 Aralık 2001). 23 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Nisan 2011.
K. BOGDANOV “YILDIRIM: CEVAPLARDAN DAHA FAZLA SORU.” “Bilim ve Yaşam” Sayı: 2, 2007
Zhivlyuk Yu.N., Mandelstam S.L. Şimşek sıcaklığı ve gök gürültüsünün gücü hakkında // JETP. 1961. T. 40, sayı. 2. sayfa 483-487.
N. A. Kun “Efsaneler ve Mitler” Antik Yunan» LLC "AST Yayınevi" 2005-538, s. ISBN 5-17-005305-3 Sayfa 35-36.

Gerçekte kaç çeşit yıldırım vardır? Ondan fazla türü olduğu ortaya çıktı ve bunlardan en ilginçleri bu makalede veriliyor. Doğal olarak burada sadece çıplak gerçekler değil, aynı zamanda gerçek fotoğraflar gerçek yıldırım.

Bu nedenle, yıldırım türleri, en yaygın doğrusal yıldırımdan en nadir sprite yıldırımına kadar sırayla ele alınacaktır. Her yıldırım türüne, bu tür yıldırımların gerçekte ne olduğunu anlamanıza yardımcı olacak bir veya daha fazla fotoğraf verilir.

L don yıldırımı (bulut-yer)

Böyle bir yıldırım nasıl elde edilir? Evet, çok basit; gereken tek şey birkaç yüz kilometreküp hava, yıldırımın oluşmasına yetecek bir yükseklik ve güçlü bir ısı motoru, örneğin Dünya. Hazır? Şimdi havayı alalım ve yavaş yavaş ısıtmaya başlayalım. Yükselmeye başladığında, her metre yükselişte ısınan hava soğur ve giderek daha soğuk hale gelir. Su giderek daha büyük damlacıklara dönüşerek fırtına bulutları oluşturur. Ufuktaki, kuşların sustuğu ve ağaçların hışırtısının durduğu o kara bulutları hatırlıyor musunuz? Yani bunlar şimşek ve gök gürültüsü doğuran fırtına bulutlarıdır.

Bilim adamları, yıldırımın buluttaki elektronların dağılımı sonucu oluştuğuna, genellikle bulutun üst kısmının pozitif yüklü, dış kısmının ise negatif yüklü olduğuna inanıyor. Sonuç, sıradan havanın aniden plazmaya dönüşmesinin bir sonucu olarak zaman zaman boşaltılabilen çok güçlü bir kapasitördür (bu, fırtına bulutlarına yakın atmosferik katmanların giderek daha güçlü iyonlaşması nedeniyle oluşur). Plazma, toprağa bağlandığında elektrik için mükemmel bir iletken görevi gören benzersiz kanallar oluşturur. Bulutlar bu kanallardan sürekli olarak boşaltılır ve bu atmosferik olayların dışsal tezahürlerini yıldırım şeklinde görürüz.

Bu arada yükün (yıldırımın) geçtiği yerdeki hava sıcaklığı 30 bin dereceye ulaşıyor, yıldırımın yayılma hızı ise saatte 200 bin kilometre. Genel olarak elektrik sağlamak için birkaç yıldırım yeterliydi küçük kasaba birkaç ay için.

Ve böyle bir yıldırım olur. Yeryüzündeki en yüksek nesnenin tepesinde elektrostatik yükün birikmesi sonucu oluşurlar ve bu da onu yıldırımlara karşı oldukça “çekici” kılar. Bu tür yıldırım, yüklü bir nesnenin tepesi ile fırtına bulutunun tabanı arasındaki hava boşluğunun "yarılması" sonucu oluşur.

Nesne ne kadar yüksekteyse yıldırım çarpması olasılığı da o kadar yüksektir. Yani söyledikleri doğru; yağmurdan korunmak için uzun ağaçların altına saklanmamalısınız.

Evet, bireysel bulutlar aynı zamanda birbirlerine elektrik yükleriyle çarpan yıldırımları "değiştirebilir". Çok basit - çünkü Üst kısmı Bulutlar pozitif yüklüdür ve alttaki negatif yüklüdür; yakındaki fırtına bulutları birbirlerine elektrik yükleri fırlatabilir.

Oldukça yaygın bir olay, bir bulutu delen yıldırımdır ve çok daha nadir görülen bir olay ise bir buluttan diğerine giden yıldırımdır.

Bu yıldırım yere düşmez, gökyüzüne yatay olarak yayılır. Bazen bu tür şimşekler, tek bir fırtına bulutundan gelerek açık bir gökyüzüne yayılabilir. Bu tür yıldırımlar çok güçlü ve çok tehlikelidir.

Bu şimşek birbirine paralel uzanan birkaç şimşek gibi görünüyor. Oluşumlarında hiçbir gizem yok; eğer patlarsa güçlü rüzgar yukarıda yazdığımız plazma kanallarını genişletebilir ve bunun sonucunda buna benzer farklılaşmış yıldırım oluşur.

Bu çok ama çok nadir görülen bir yıldırım, var evet, ama nasıl oluştuğu hâlâ herkes tarafından tahmin ediliyor. Bilim insanları, noktalı yıldırımın, yıldırım yolunun bazı bölümlerinin hızla soğuması sonucu oluştuğunu, bunun da sıradan yıldırımları noktalı yıldırımlara dönüştürdüğünü ileri sürüyor. Gördüğümüz gibi, bu açıklamanın açıkça iyileştirilmesi ve desteklenmesi gerekiyor.

Şu ana kadar sadece bulutların altında veya onların seviyesinde olup bitenlerden bahsettik. Ancak bulutların üzerinde bazı yıldırım türlerinin meydana geldiği ortaya çıktı. Jet uçaklarının ortaya çıkışından beri biliniyorlardı, ancak bu yıldırım çarpmaları yalnızca 1994 yılında fotoğraflandı ve filme alındı. En çok denizanasına benziyorlar, değil mi? Bu tür yıldırımların oluşma yüksekliği yaklaşık 100 kilometredir. Bunların ne olduğu henüz çok açık değil.

İşte benzersiz yıldırım spritelarının fotoğrafları ve hatta videoları. Çok güzel.

Bazıları yıldırım topunun var olmadığını iddia ediyor. Diğerleri YouTube'da yıldırım topu videoları yayınlıyor ve bunların hepsinin gerçek olduğunu kanıtlıyor. Genel olarak bilim adamları, yıldırım topunun varlığına henüz kesin olarak ikna olmuş değiller ve bunların gerçekliğinin en ünlü kanıtı, Japon bir öğrencinin çektiği fotoğraftır.

Bu, prensip olarak, bir yıldırım değil, sadece çeşitli keskin nesnelerin ucundaki bir parıltı deşarjı olgusudur. Aziz Elmo'nun Ateşi eski zamanlarda biliniyordu ve şimdi ayrıntılı olarak anlatılıyor ve filme alınıyor.

Bunlar volkanik bir patlama sırasında ortaya çıkan çok güzel şimşeklerdir. Muhtemelen, atmosferin birkaç katmanına aynı anda nüfuz eden gaz tozu yüklü bir kubbe, kendisi de oldukça önemli bir yük taşıdığı için rahatsızlıklara neden olur. Her şey çok güzel görünüyor ama ürkütücü. Bilim adamları bu tür yıldırımların neden oluştuğunu henüz tam olarak bilmiyorlar ve birkaç teori var, bunlardan biri yukarıda özetleniyor.

Burda biraz var ilginç gerçeklerçok sık yayınlanmayan yıldırım hakkında:

* Tipik yıldırım saniyenin dörtte biri kadar sürer ve 3-4 atıştan oluşur.

* Ortalama bir fırtına saatte 40 km hızla hareket eder.

* Şu anda dünyada 1.800 fırtına var.

* Amerikan Empire State Binası'na yılda ortalama 23 kez yıldırım çarpıyor.

* Uçaklara ortalama 5-10 bin uçuş saatinde bir yıldırım çarpmaktadır.

*Yıldırım çarpması sonucu ölme ihtimali 2.000.000'de 1'dir.Her birimizin yataktan düşerek ölme ihtimali aynıdır.

*Hayatınızda en az bir kez yıldırım topu görme ihtimaliniz 10.000'de 1'dir.

* Yıldırım çarpan insanlar Tanrı tarafından işaretlenmiş kabul ediliyordu. Ve eğer ölürlerse, sözde doğrudan cennete gideceklerdi. Eski zamanlarda yıldırım kurbanları ölüm yerine gömülürdü.

Yıldırım yaklaştığında ne yapmalısınız?

Evde

* Tüm pencereleri ve kapıları kapatın.
*Tüm elektrikli aletlerin fişini çekin. Fırtınalı havalarda telefon dahil eşyalara dokunmaktan kaçının.
*Metal borular elektriği iletebileceğinden küvet, musluk ve lavabolardan uzak tutun.
* Odaya top yıldırım girerse hızlıca dışarı çıkıp diğer taraftaki kapıyı kapatmaya çalışın. Başarısız olursanız en azından olduğu yerde donun.

Sokakta

* Bir eve veya arabaya girmeye çalışın. Araçtaki metal parçalara dokunmayın. Araba bir ağacın altına park edilmemelidir: aniden yıldırım çarpacak ve ağaç üzerinize düşecektir.
* Eğer barınak yoksa açık havaya çıkın ve eğilip kendinizi yere bastırın. Ama öylece uzanamazsın!
* Ormanda alçak çalıların altına saklanmak daha iyidir. ASLA bağımsız bir ağacın altında durmayın.
* Kulelerden, çitlerden, uzun ağaçlardan, telefon ve telefonlardan kaçının. elektrik telleri, otobüs durakları.
* Bisiklet, barbekü ve diğer metal nesnelerden uzak durun.
* Göllere, nehirlere veya diğer su kaynaklarına yaklaşmayın.
*Kendinizden metal olan her şeyi çıkarın.
* Kalabalığın içinde durmayın.
* Açık bir alandaysanız ve aniden saçlarınızın diken diken olduğunu hissediyorsanız veya nesnelerden gelen tuhaf sesler duyuyorsanız (bu, yıldırım düşmek üzere olduğu anlamına gelir!), ellerinizi dizlerinizin üzerinde tutarak öne doğru eğilin (yerde değil). Bacaklar bitişik olmalı, topuklar birbirine bastırılmalıdır (bacaklar birbirine değmezse şok vücuttan geçecektir).
* Eğer fırtına sizi bir teknede bulursa ve artık kıyıya yüzmeye vaktiniz yoksa, teknenin dibine doğru eğilin, bacaklarınızı birleştirin ve başınızı ve kulaklarınızı kapatın.

Eski insanlar gök gürültülü fırtınaları ve şimşekleri ve bunlara eşlik eden gök gürültüsünü her zaman tanrıların gazabının bir tezahürü olarak görmüyorlardı. Örneğin, Helenler için gök gürültüsü ve şimşek yüce gücün simgeleriydi, Etrüskler ise bunları işaret olarak görüyorlardı: Doğudan bir şimşek çakması görülüyorsa bu her şeyin yolunda olacağı anlamına geliyordu ve batıdan veya batıdan şimşek çakıyorsa bu her şeyin yolunda olacağı anlamına geliyordu. kuzeybatı ise tam tersi anlamına geliyordu.

Etrüsk fikri, sağ taraftan gelen bir yıldırım çarpmasının tüm planları bir gün ertelemek için yeterli sebep olduğuna inanan Romalılar tarafından benimsendi. Japonların göksel kıvılcımlarla ilgili ilginç bir yorumu vardı. İki vajra (yıldırım işareti), şefkat tanrısı Aizen-meo'nun sembolleri olarak kabul edildi: bir kıvılcım tanrının kafasındaydı, diğeri elinde tutuyordu ve onunla insanlığın tüm olumsuz arzularını bastırıyordu.

Yıldırım, her zaman bir şimşek ve gök gürültüsünün eşlik ettiği devasa bir elektrik deşarjıdır (atmosferde ağaca benzeyen parlak bir deşarj kanalı açıkça görülebilir). Aynı zamanda, neredeyse hiçbir zaman tek bir şimşek çakması olmaz; bunu genellikle iki veya üç tane takip eder ve sıklıkla birkaç düzine kıvılcıma ulaşır.

Bu deşarjlar neredeyse her zaman kümülonimbus bulutlarında, bazen de nimbostratus bulutlarında oluşur. büyük boyutlar: Üst sınır genellikle gezegenin yüzeyinden yedi kilometre yüksekliğe ulaşırken, alt kısım beş yüz metreden daha yüksekte kalmaksızın neredeyse yere değebilir. Yıldırım hem tek bir bulutta hem de yakınlardaki elektrikli bulutlar arasında oluşabileceği gibi bulut ile yer arasında da oluşabilir.

Bir fırtına bulutu, buz kütleleri şeklinde yoğunlaşmış büyük miktarda buhardan oluşur (üç kilometreyi aşan bir yükseklikte bunlar neredeyse her zaman buz kristalleridir, çünkü sıcaklık göstergeleri burada sıfırın üzerine çıkmazlar). Bir bulut fırtınaya dönüşmeden önce, buz kristalleri onun içinde aktif olarak hareket etmeye başlar ve ısıtılmış yüzeyden yükselen sıcak hava akımları sayesinde hareket etmelerine yardımcı olur.

Hava kütleleri, hareket sırasında sürekli olarak daha büyük kristallerle çarpışan daha küçük buz parçalarını yukarı doğru taşır. Sonuç olarak, daha küçük kristaller pozitif yüklü hale gelirken, daha büyük kristaller negatif yüklü hale gelir.

Küçük buz kristalleri üstte, büyük buz kristalleri ise altta toplandıktan sonra bulutun üst kısmı pozitif, alt kısmı ise negatif olarak yüklenir. Böylece buluttaki elektrik alan kuvveti son derece yüksek seviyelere ulaşır: Metre başına bir milyon volt.

Bu zıt yüklü alanlar birbirleriyle çarpıştığında, temas noktalarındaki iyonlar ve elektronlar, tüm yüklü elemanların aşağı doğru aktığı ve bir elektrik deşarjının (yıldırım) oluştuğu bir kanal oluşturur. Bu sırada o kadar güçlü bir enerji açığa çıkar ki, gücü 100 W'lık bir ampulü 90 gün çalıştırmaya yetecektir.

Kanal, Güneş'in sıcaklığından beş kat daha yüksek olan neredeyse 30 bin santigrat dereceye kadar ısınarak parlak bir ışık üretir (flaş genellikle saniyenin yalnızca dörtte üçü sürer). Kanal oluştuktan sonra fırtına bulutu boşalmaya başlar: ilk boşalmayı iki, üç, dört veya daha fazla kıvılcım takip eder.

Yıldırım çarpması, patlamaya benzer ve kanal yakınındaki her canlı için son derece tehlikeli olan şok dalgasının oluşmasına neden olur. Birkaç metre uzaklıktaki güçlü bir elektrik deşarjının şok dalgası, doğrudan elektrik şoku olmasa bile ağaçları kırabilir, yaralayabilir veya beyin sarsıntısı geçirebilir:

Kanaldan 0,5 m'ye kadar bir mesafede yıldırım zayıf yapıları tahrip edebilir ve bir kişiye zarar verebilir;
5 metreye kadar bir mesafede binalar sağlam kalır, ancak camları kırabilir ve insanı sersemletebilir;
Uzun mesafelerde şok dalgası Olumsuz sonuçlar taşımaz ve gök gürültüsü olarak bilinen bir ses dalgasına dönüşür.

Gök gürültüsü

Yıldırım düşmesinin kaydedilmesinden birkaç saniye sonra, kanal boyunca artan basınç nedeniyle atmosfer 30 bin santigrat dereceye kadar ısınıyor. Bunun sonucunda havada patlayıcı titreşimler meydana gelir ve gök gürültüsü meydana gelir. Gök gürültüsü ve şimşek birbiriyle yakından ilişkilidir: deşarjın uzunluğu genellikle yaklaşık sekiz kilometredir, bu nedenle farklı kısımlarından gelen ses, farklı zaman gök gürültüsü oluşturuyor.

İlginç bir şekilde gök gürültüsü ile şimşek arasında geçen süreyi ölçerek fırtınanın merkez üssünün gözlemciden ne kadar uzakta olduğunu öğrenebilirsiniz.

Bunu yapmak için, şimşek ile gök gürültüsü arasındaki süreyi, 300 ila 360 m/s arasındaki ses hızıyla çarpmanız gerekir (örneğin, zaman aralığı iki saniye ise fırtınanın merkez üssü biraz daha fazla olur). gözlemciden 600 metreden fazla ve eğer üç ise - kilometrelik bir mesafede). Bu, fırtınanın uzaklaşıp yaklaşmadığını belirlemeye yardımcı olacaktır.

İnanılmaz ateş topu

En az çalışılan ve dolayısıyla en gizemli doğal olaylardan biri, havada hareket eden parlayan bir plazma topu olan yıldırım topu olarak kabul edilir. Gizemli çünkü yıldırım topunun oluşum prensibi bugüne kadar bilinmiyor: bunun ortaya çıkmasının nedenlerini açıklayan çok sayıda hipotez olmasına rağmen inanılmaz fenomen doğası gereği her birine itirazlar vardı. Bilim insanları hiçbir zaman yıldırım topunun oluşumunu deneysel olarak başaramadılar.

Top yıldırımı mevcut olabilir uzun zaman ve öngörülemeyen bir yörüngede ilerleyin. Örneğin, birkaç saniye boyunca havada asılı kalma ve ardından yana doğru fırlama konusunda oldukça yeteneklidir.

Basit bir deşarjın aksine, her zaman yalnızca bir plazma topu vardır: iki veya daha fazla ateşli yıldırım aynı anda algılanana kadar. Top yıldırımın boyutları 10 ila 20 cm arasında değişmektedir.Top yıldırım beyaz, turuncu veya mavi tonlarla karakterize edilir, ancak diğer renkler, hatta siyah bile sıklıkla bulunur.

Bilim adamları yıldırım topunun sıcaklık göstergelerini henüz belirlemediler: Hesaplamalarına göre yüz ila bin santigrat derece arasında değişmesi gerektiğine rağmen, bu fenomene yakın olan insanlar toptan çıkan ısıyı hissetmediler. yıldırım.

Bu fenomeni incelemenin temel zorluğu, bilim adamlarının bu olayın oluşumunu nadiren kaydedebilmeleri ve görgü tanıklarının ifadelerinin, gözlemledikleri olayın gerçekten de yıldırım topu olduğu konusunda şüphe uyandırmasıdır. Her şeyden önce, ortaya çıktığı koşullarla ilgili ifadeler farklılık gösteriyor: Çoğunlukla fırtına sırasında görüldü.

Ayrıca, top yıldırımının güzel bir günde ortaya çıkabileceğine dair göstergeler de vardır: bulutlardan inebilir, havada görünebilir veya bir nesnenin (bir ağaç veya sütun) arkasından görünebilir.

Yıldırım topunun bir başka karakteristik özelliği de kapalı odalara nüfuz etmesidir; hatta pilot kokpitlerinde bile fark edilmiştir (ateş topu pencerelerden içeri girebilir, havalandırma kanallarından aşağı inebilir ve hatta prizlerden veya TV'den uçabilir). Bir plazma topunun tek bir yere sabitlendiği ve sürekli orada göründüğü durumlar da defalarca belgelenmiştir.

Çoğunlukla yıldırım topunun ortaya çıkması sorun yaratmaz (hava akımlarında sakin bir şekilde hareket eder ve bir süre sonra uçup gider veya kaybolur). Ancak patladığında, yakınlarda bulunan sıvıyı anında buharlaştırıp cam ve metali erittiğinde üzücü sonuçlar da fark edildi.

Olası tehlikeler

Yıldırım topunun ortaya çıkışı her zaman beklenmedik olduğundan, yakınınızda bu eşsiz fenomeni gördüğünüzde asıl mesele paniğe kapılmamak, aniden hareket etmemek ve herhangi bir yere koşmamaktır: yangın yıldırımı hava titreşimlerine karşı çok hassastır. Topun gidişatını sessizce terk etmek ve ondan mümkün olduğunca uzak durmaya çalışmak gerekiyor. Bir kişi içerideyse, yavaşça pencere açıklığına doğru yürümeniz ve pencereyi açmanız gerekir: tehlikeli bir topun daireden çıktığı birçok hikaye vardır.

Plazma topuna hiçbir şey atamazsınız: oldukça patlama yeteneğine sahiptir ve bu sadece yanıklar veya bilinç kaybıyla değil, aynı zamanda kalp durmasıyla da doludur. Elektrik topu bir kişiye yakalanırsa, onu havalandırılan bir odaya taşımanız, sıcak bir şekilde sarmanız, kalp masajı yapmanız, suni teneffüs yapmanız ve hemen bir doktor çağırmanız gerekir.

Fırtınada ne yapmalı

Fırtına başladığında ve şimşeklerin yaklaştığını gördüğünüzde, sığınacak bir yer bulmanız ve hava koşullarından saklanmanız gerekir: yıldırım çarpması genellikle ölümcüldür ve insanlar hayatta kalırsa genellikle sakat kalırlar.

Yakınlarda bina yoksa ve o sırada tarlada bir kişi varsa, bir mağarada fırtınadan saklanmanın daha iyi olacağını hesaba katmalıdır. Ancak uzun ağaçlardan kaçınmak tavsiye edilir: Yıldırım genellikle en büyük bitkiye çarpar ve ağaçlar aynı yükseklikteyse elektriği daha iyi ileten bir şeye çarpar.

Bağımsız bir binayı veya yapıyı yıldırımdan korumak için, genellikle yanına yüksek bir direk monte edilir, bunun tepesinde kalın bir tele güvenli bir şekilde bağlanmış sivri uçlu bir metal çubuk bulunur; diğer ucunda derinlere gömülü metal bir nesne vardır. zeminde. Operasyon şeması basittir: Bir fırtına bulutundan gelen çubuk her zaman bulutun zıttı bir yük ile yüklenir ve bu, yeraltındaki telden aşağı akarak bulutun yükünü nötralize eder. Bu cihaza paratoner denir ve şehirlerdeki ve diğer insan yerleşimlerindeki tüm binalara kurulur.

"fiziksel fenomen"

Genellikle parlak bir ışık parlaması ve ona eşlik eden gök gürültüsüyle kendini gösteren, atmosferdeki dev bir elektrik kıvılcımı boşalması. Yıldırımın elektriksel doğası, fırtına bulutundan elektrik elde etmek için bir deney yürütülen Amerikalı fizikçi B. Franklin'in araştırmasında ortaya çıktı.

Çoğu zaman, kümülonimbus bulutlarında yıldırım meydana gelir, daha sonra bunlara gök gürültülü fırtına denir; Yıldırım bazen nimbostratus bulutlarında, ayrıca volkanik patlamalar, kasırgalar ve toz fırtınaları sırasında oluşur.

Yer yıldırımının gelişim süreci birkaç aşamadan oluşur. İlk aşamada, elektrik alanının kritik bir değere ulaştığı bölgede, başlangıçta havada her zaman küçük miktarlarda bulunan ve elektrik alanının etkisi altında önemli hızlar kazanan serbest elektronlar tarafından oluşturulan darbe iyonizasyonu başlar. yer ve hava atomlarıyla çarpışarak onları iyonlaştırır. O. elektron çığları ortaya çıkar ve elektrik deşarjı ipliklerine dönüşür - iyi iletken kanallar olan şeritler, birleşerek yüksek iletkenliğe sahip parlak, termal olarak iyonize bir kanala - kademeli bir lidere yol açar.

Liderin dünya yüzeyine doğru hareketi, ~ 5 * 10000000 m/sn hızla birkaç on metrelik adımlarla gerçekleşir, ardından hareketi birkaç on mikrosaniye boyunca durur ve parıltı büyük ölçüde zayıflar; daha sonra, bir sonraki aşamada lider tekrar birkaç on metre ilerler.Geçilen tüm adımları parlak bir parıltı kaplar; ardından parıltı yeniden duruyor ve zayıflıyor. Lider ortalama 2*100000 m/sn hızla dünya yüzeyine çıktığında bu işlemler tekrarlanır. Lider yere doğru hareket ettikçe ucundaki alan yoğunluğu artar ve onun etkisi altında, Dünya yüzeyinde çıkıntı yapan nesnelerden lidere bağlanan bir yanıt aktarıcısı fırlatılır.

Yıldırım şekilleri

Doğrusal yıldırım

Bulutlar arasında, bir bulutun içinde veya bir bulut ile yer arasında doğrusal bir yıldırım deşarjı meydana gelir ve genellikle yaklaşık 2-3 km uzunluğa sahiptir, ancak 20-30 km'ye kadar uzunluğa sahip yıldırımlar da vardır.

Çoğunlukla çok sayıda dalı olan kesikli bir çizgiye benziyor. Yıldırım rengi - beyaz, sarı, mavi veya kırmızımsı

Çoğu zaman, bu tür yıldırımların ipliğinin çapı birkaç on santimetreye ulaşır. Bu tür en yaygın olanıdır; onu en sık görüyoruz. Doğrusal yıldırım, atmosferik elektrik alan voltajı 50 kV/m'ye kadar olduğunda ortaya çıkar; yolu üzerindeki potansiyel fark yüz milyonlarca volta ulaşabilir. Bu tür yıldırımların mevcut gücü yaklaşık 10 bin amperdir. Her 20 saniyede bir doğrusal yıldırım üreten bir fırtına bulutunun elektrik enerjisi 20 milyon kW'tır. Böyle bir bulutta depolanan potansiyel elektrik enerjisi, bir megaton bombanın enerjisine eşittir.

Bu en yaygın yıldırım şeklidir.

Düz fermuar

Düz yıldırım, bulutların yüzeyinde dağınık bir ışık parlaması olarak görünür. Yalnızca düz yıldırımın eşlik ettiği gök gürültülü fırtınalar zayıf olarak sınıflandırılır ve genellikle yalnızca ilkbaharın başlarında veya sonbahar sonu.

Bant fermuarı

Şerit yıldırım, bulutlardan yere, birbirine göre küçük aralıklarla veya bunlar olmadan paralel olarak kaydırılan birkaç özdeş zikzak deşarjdır.

Boncuklu yıldırım

Fırtına sırasında, parlak noktalar zinciri biçiminde nadir görülen bir elektrik boşalması biçimi.Boncuklu yıldırımın ömrü 1-2 saniyedir. Boncuklu yıldırımın yörüngesinin çoğu zaman dalga benzeri bir karaktere sahip olması dikkat çekicidir. Doğrusal yıldırımın aksine, boncuklu yıldırımın izi dallanmaz; ayırt edici özellik Bu tür.

Roket yıldırım

Roket şeklindeki yıldırım, 1-1,5 saniye süren, yavaş yavaş gelişen bir deşarjdır. Roket yıldırımları çok nadir görülmektedir.

Top Yıldırım

Şimşek topu, rengi ve boyutu değişen parlak, parlak bir elektrik yüküdür. Yere yakın yerlerde, çoğunlukla yaklaşık 10 cm çapında bir top gibi görünür, daha az sıklıkla elipsoid, damla, disk, halka ve hatta birbirine bağlı toplardan oluşan bir zincir şeklindedir. Şimşek topunun var olma süresi birkaç saniyeden birkaç dakikaya kadardır, parıltının rengi beyaz, sarı, açık mavi, kırmızı veya turuncudur. Tipik olarak bu tür yıldırımlar yavaşça, neredeyse sessizce hareket eder ve yalnızca hafif bir çatırtı, ıslık sesi, vızıltı veya tıslama sesiyle eşlik eder. Yıldırım topu kapalı alanlara çatlaklardan, borulardan ve pencerelerden girebilir.

Nadir görülen bir yıldırım türüdür; istatistiklere göre sıradan yıldırımların binde 2-3'ü top yıldırımdır.

Yıldırım topunun doğası tam olarak anlaşılmamıştır. Yıldırım topunun kökeni hakkında bilimselden fantastike kadar pek çok hipotez var.

Perde fermuarı

Perde aydınlatması, alçak, sessiz bir uğultu eşliğinde geniş, dikey bir ışık şeridine benziyor.

Hacimsel fermuar

Hacimsel yıldırım - alçak yarı saydam bulutlarda beyaz veya kırmızımsı bir parıltı; güçlü ses morina "her yerden". Fırtınanın ana aşamasından önce daha sık görülür.

Şerit yıldırım

Şerit yıldırım - şiddetle anımsatan Kutup ışıkları, "yan yatırılmış" - yatay ışık şeritleri (3-4 şerit) üst üste gruplandırılmıştır.

Elfler, jetler ve spritelar

Elfler (Elektromanyetik Darbe Kaynaklarından Işık Emisyonları ve Çok Düşük Frekans Pertürbasyonları), doğrudan bir fırtına bulutunun tepesinden görünen, yaklaşık 400 km çapında, devasa ama hafif parlak flaş konileridir.

Jetler mavi koni tüplerdir.

Spritelar, bir buluttan yukarıya doğru çarpan bir tür yıldırımdır. Bu fenomen ilk kez 1989'da tesadüfen kaydedildi. Şu anda spriteların fiziksel doğası hakkında çok az şey biliniyor.

Jetler ve Elfler, bulutların tepelerinden iyonosferin alt kenarına kadar (Dünya yüzeyinin 90 kilometre yukarısında) oluşur. Bu auroranın süresi saniyenin çok küçük bir kısmıdır. Bu kadar kısa ömürlü olayları fotoğraflamak için yüksek hızlı görüntüleme araçlarına ihtiyaç vardır. Bilim adamları ancak 1994 yılında büyük bir fırtınanın üzerinde bir uçakla uçarken bu çarpıcı gösteriyi filme almayı başardılar.

Diğer fenomenler

Yanıp söner

Flaşlar, gece parçalı bulutlu veya açık havalarda gözlenen beyaz veya mavi sessiz ışık flaşlarıdır. Flaşlar genellikle yazın ikinci yarısında meydana gelir.

Yıldırım

Şimşek çakmaları, uzaktaki yüksek gök gürültülü fırtınaların yansımalarıdır; geceleri 150 - 200 km'ye kadar bir mesafeden görülebilirler. Şimşek çakması sırasında gök gürültüsü duyulmaz, gökyüzü parçalı bulutludur.

Volkanik Yıldırım

İki tür volkanik yıldırım vardır. Biri bir yanardağın kraterinde meydana geliyor, diğeri ise Şili'deki Puyehue Yanardağı'nın bu fotoğrafında görüldüğü gibi yanardağın dumanını harekete geçiriyor. Dumandaki su ve donmuş kül parçacıkları birbirine sürterek statik boşalmaya ve volkanik yıldırıma neden olur.

Catatumbo Yıldırım

Catatumbo yıldırımı, gezegenimizde yalnızca tek bir yerde - Catatumbo Nehri'nin Maracaibo Gölü ile birleştiği yerde gözlemlenen şaşırtıcı bir olgudur ( Güney Amerika). Bu tür yıldırımların en şaşırtıcı yanı, deşarjlarının yaklaşık 10 saat sürmesi ve yılda 140-160 kez geceleri ortaya çıkmasıdır. Catatumbo yıldırımı oldukça geniş bir mesafeden - 400 kilometre - açıkça görülebilir. Bu tür yıldırımlar genellikle pusula olarak kullanılıyordu, bu yüzden insanlar gözlemlendikleri yere "Maracaibo Deniz Feneri" adını bile verdiler.

Çoğu kişi Catatumbo yıldırımının dünyadaki en büyük tek ozon jeneratörü olduğunu söylüyor çünkü... And Dağları'ndan gelen rüzgarlar fırtınalara neden olur. Bu sulak alanların atmosferi açısından zengin olan metan bulutlara kadar yükselerek yıldırım düşmesine neden oluyor.

Belediye Eğitim kurumu

Gymnasium "Salakhov Laboratuvarı"

Yaratıcı iş fizikte

konuyla ilgili: Doğadaki elektriksel olaylar: yıldırım

Hikaye

Yıldırımın fiziksel özellikleri

Yıldırımın ortalama uzunluğu 2,5 km olup, bazı deşarjlar atmosferde 20 km'ye kadar uzanmaktadır.

Yıldırım Oluşumu

Yüklü parçacıkların birikmesiyle başladığı (ve bittiği) için genellikle elektrotsuz deşarj olarak adlandırılan doğrusal yıldırım gözlemlenir. Bu, yıldırımları elektrotlar arasındaki deşarjlardan ayıran, hala açıklanamayan bazı özelliklerini belirler. Böylece yıldırım birkaç yüz metreden daha kısa sürede oluşmaz; elektrotlar arası deşarjlar sırasındaki alanlardan çok daha zayıf elektrik alanlarında ortaya çıkarlar; Yıldırım tarafından taşınan yüklerin toplanması, birkaç km³'lük bir hacimde yer alan, birbirinden iyi izole edilmiş milyarlarca küçük parçacıktan saniyenin binde biri kadar bir sürede gerçekleşir. Yıldırım bulutlarında en çok incelenen yıldırım gelişimi süreci, yıldırım bulutların içinden geçebilir - bulut içi yıldırım veya yere çarpabilir - yer yıldırımı. Yıldırımın meydana gelebilmesi için, bulutun nispeten küçük (ancak belirli bir kritik değerden az olmayan) hacminde, bir elektrik boşalmasını başlatmaya yetecek kuvvette (~ 1 MV/m) bir elektrik alanının oluşması ve Bulutun önemli bir kısmında, başlatılan deşarjı sürdürmeye yetecek ortalama kuvvette (~ 0,1-0,2 MV/m) bir alan bulunmaktadır. Yıldırımda bulutun elektrik enerjisi ısı ve ışığa dönüşür.

Yer yıldırımı

Yer yıldırımının gelişim süreci birkaç aşamadan oluşur. İlk aşamada, elektrik alanının kritik bir değere ulaştığı bölgede, başlangıçta havada her zaman küçük miktarlarda bulunan ve elektrik alanının etkisi altında önemli hızlar kazanan serbest elektronlar tarafından oluşturulan darbe iyonizasyonu başlar. toprak ve havayı oluşturan moleküllerle çarpışarak onları iyonlaştırır. Daha modern kavramlara göre deşarj, kaçak elektron parçalanması adı verilen bir süreci tetikleyen yüksek enerjili kozmik ışınlar tarafından başlatılır. Böylece, elektron çığları ortaya çıkar ve elektriksel deşarj ipliklerine dönüşür - iyi iletken kanallar olan şeritler, birleşerek yüksek iletkenliğe sahip parlak, termal olarak iyonize bir kanala - kademeli bir yıldırım liderine yol açar.

Liderin dünya yüzeyine doğru hareketi, saniyede ~ 50.000 kilometre hızla birkaç on metrelik adımlarla gerçekleşir, ardından hareketi birkaç on mikrosaniye boyunca durur ve parıltı büyük ölçüde zayıflar; daha sonra bir sonraki aşamada lider tekrar birkaç on metre ilerler. Atılan tüm adımları parlak bir parıltı kaplıyor; ardından parıltı yeniden duruyor ve zayıflıyor. Lider saniyede ortalama 200.000 metre hızla dünya yüzeyine doğru hareket ettikçe bu işlemler tekrarlanır.

Lider yere doğru hareket ettikçe ucundaki alan yoğunluğu artar ve onun etkisi altında, Dünya yüzeyinde çıkıntı yapan nesnelerden lidere bağlanan bir yanıt aktarıcısı fırlatılır. Yıldırımın bu özelliği paratoner oluşturmak için kullanılır.

Son aşamada, lider tarafından iyonize edilen kanal boyunca, on ila yüzbinlerce amperlik akımlarla karakterize edilen, liderin parlaklığını gözle görülür şekilde aşan bir parlaklık, ters (aşağıdan yukarıya) veya ana yıldırım deşarjı takip eder. ve başlangıçta saniyede ~100.000 kilometreye ulaşan ve sonunda saniyede ~10.000 kilometreye düşen yüksek bir ilerleme hızı. Ana deşarj sırasında kanal sıcaklığı 25.000 °C'yi aşabilir. Yıldırım kanalının uzunluğu 1 ila 10 km, çapı ise birkaç santimetre olabilir. Akım darbesinin geçişinden sonra kanalın iyonizasyonu ve parlaklığı zayıflar. Son aşamada, yıldırım akımı saniyenin yüzde biri, hatta onda biri kadar sürerek yüzlerce ve binlerce ampere ulaşabilir. Bu tür yıldırımlara uzun süreli yıldırım denir ve çoğu zaman yangınlara neden olur.

Ana deşarj genellikle bulutun yalnızca bir kısmını deşarj eder. Yüksek irtifalarda bulunan yükler, saniyede binlerce kilometre hızla sürekli hareket eden yeni (süpürülmüş) bir liderin ortaya çıkmasına neden olabilir. Parıltısının parlaklığı basamaklı liderin parlaklığına yakındır. Süpürülmüş lider dünyanın yüzeyine ulaştığında, bunu birinciye benzer şekilde ikinci bir ana darbe izler. Tipik olarak, yıldırım birkaç tekrarlanan deşarjı içerir, ancak sayıları birkaç düzineye ulaşabilir. Çoklu yıldırımın süresi 1 saniyeyi geçebilir. Çoklu yıldırım kanalının rüzgar tarafından yer değiştirmesi, şerit yıldırım adı verilen parlak bir şerit oluşturur.

Bulut içi yıldırım

Bulut içi yıldırım genellikle yalnızca lider aşamaları içerir; uzunlukları 1 ile 150 km arasında değişmektedir. Bulut içi yıldırımın oranı ekvatora doğru ilerledikçe artar ve ılıman enlemlerde 0,5'ten ekvator bölgesinde 0,9'a değişir. Yıldırımın geçişine, atmosferik olarak adlandırılan elektrik ve manyetik alanlardaki ve radyo emisyonlarındaki değişiklikler eşlik eder. Yerdeki bir cismin yıldırım çarpması olasılığı, yüksekliği arttıkça ve yüzeydeki veya belirli bir derinlikteki toprağın elektrik iletkenliği arttıkça artar (paratonerin hareketi bu faktörlere bağlıdır). Bulutta bir deşarjı sürdürmek için yeterli ancak bunun oluşmasına neden olacak kadar yeterli olmayan bir elektrik alanı varsa, uzun bir metal kablo veya bir uçak, özellikle de yüksek düzeyde elektrik yüklüyse, yıldırım başlatıcısı olarak hareket edebilir. Bu şekilde, yıldırım bazen nimbostratus ve güçlü kümülüs bulutlarında “kışkırtılır”.

"Yeryüzüne her saniye yaklaşık 50 adet yıldırım düşüyor ve yılda ortalama altı kez her kilometre kareye yıldırım düşüyor."

En güçlü yıldırım çarpmaları fulguritlerin doğuşuna neden olur.

İnsanlar ve yıldırım

Yıldırım insan hayatı için ciddi bir tehdittir. Bir kişiye veya hayvana yıldırım çarpması sıklıkla açık alanlarda meydana gelir çünkü... Elektrik akımı en kısa yolu olan "gök gürültüsü-yer" yolunu izler. Çoğu zaman demiryolundaki ağaçlara ve trafo tesislerine yıldırım düşerek bunların alev almasına neden olur. Bir binanın içinde sıradan doğrusal yıldırım çarpması imkansızdır, ancak sözde top yıldırımının çatlaklardan ve açık pencerelerden girebileceğine dair bir görüş vardır. Normal bir yıldırım deşarjı, yüksek binaların çatılarında bulunan televizyon ve radyo antenlerinin yanı sıra ağ ekipmanları için de tehlikelidir.

Yıldırım çarpması durumunda ilk yardım derhal yapılmalıdır. Ağır vakalarda (nefes almanın ve kalp atışının durması) resüsitasyon gerekir, beklenmeden sağlanmalıdır. sağlık çalışanları, talihsizliğin herhangi bir tanığı. Resüsitasyon yalnızca yıldırım düşmesinden sonraki ilk dakikalarda etkilidir, 10 - 15 dakika sonra başlayarak kural olarak artık etkili değildir. Her durumda acil hastaneye yatış gereklidir.

Yıldırım kurbanları

1. Mitoloji ve edebiyatta:

1. Asklepios, Aesculapius - Apollon'un oğlu - doktorların ve tıp sanatının tanrısı, sadece iyileştirmekle kalmadı, aynı zamanda ölüleri de canlandırdı. Bozulan dünya düzenini yeniden sağlamak için Zeus ona yıldırımıyla vurdu.

2. Güneş tanrısı Helios'un oğlu Phaeton, bir zamanlar babasının güneş enerjili arabasını sürmeye başlamıştı ama ateş püskürten atları dizginleyemedi ve neredeyse korkunç bir alevle Dünya'yı yok edecekti. Kızgın Zeus, Phaeton'u yıldırımla deldi.

2. Tarihsel şahsiyetler:

1. Rus akademisyen G.V. Richman - 1753'te yıldırım düşmesi sonucu öldü.

2. Ukrayna Halk Vekili, Rivne bölgesinin eski valisi V. Chervoniy, 4 Temmuz 2009'da yıldırım düşmesi sonucu öldü.

· Roy Sullivan, yedi kez yıldırım çarpması sonucu hayatta kaldı.

· Amerikalı Binbaşı Summerford uzun bir hastalıktan sonra öldü (üçüncü yıldırım çarpması sonucu). Dördüncü yıldırım mezarlıktaki anıtını tamamen yok etti.

· And Kızılderilileri arasında, bir hedefe ulaşmak için yıldırım çarpmasının gerekli olduğu düşünülür. yüksek seviyelerŞamanik inisiyasyon.

Ağaçlar ve yıldırım

Yıldırımın çarptığı kavak gövdesi

Uzun ağaçlar yıldırımların sıklıkla hedefidir. Uzun ömürlü ağaçlarda birden fazla yıldırım izini kolaylıkla bulabilirsiniz. Tek bir ağacın yıldırım çarpması olasılığının daha yüksek olduğu düşünülse de bazı ormanlık bölgelerde yıldırım izleri hemen hemen her ağaçta görülebilmektedir. Kuru ağaçlar yıldırım çarptığında alev alır. Çoğu zaman, yıldırım çarpmaları meşe ağacına, en az sıklıkla ise kayın ağacına yönlendirilir; bu, görünüşe göre, elektriğe karşı büyük direnç gösteren, içlerindeki farklı miktarlardaki yağlı yağlara bağlıdır.

Yıldırım en küçüğün yolu boyunca bir ağaç gövdesinden geçer elektrik direnci büyük miktarda ısının açığa çıkmasıyla, suyu buhara dönüştürür, bu da ağaç gövdesini böler veya daha sık olarak kabuğun bazı kısımlarını ondan kopararak yıldırımın yolunu gösterir. Sonraki mevsimlerde ağaçlar genellikle hasarlı dokuyu onarır ve yaranın tamamını kapatarak yalnızca dikey bir yara izi bırakabilir. Hasar çok şiddetliyse rüzgar ve haşereler sonunda ağacı öldürecektir. Ağaçlar doğal paratonerlerdir ve yakındaki binalara yıldırım düşmesine karşı koruma sağladıkları bilinmektedir. Uzun ağaçlar bir binanın yakınına dikildiğinde yıldırımı yakalar ve kök sisteminin yüksek biyokütlesi yıldırım çarpmasının topraklanmasına yardımcı olur.

Müzik aletleri, yıldırım çarpan ağaçlardan yapılır ve onlara benzersiz özellikler atfedilir.

Görüntüleme

	yıldırım Vikisözlük'te
	Kategori:Yıldırım Wikimedia Commons'ta