Blitz. Bericht: Elektrische Phänomene in der Natur: Blitze Was ist eine Blitzdefinition?

Ein Blitz ist eine starke elektrische Entladung. Es tritt auf, wenn es zu einer starken Elektrifizierung der Wolken oder der Erde kommt. Daher können Blitzentladungen entweder innerhalb einer Wolke oder zwischen benachbarten elektrifizierten Wolken oder zwischen einer elektrifizierten Wolke und dem Boden auftreten. Einer Blitzentladung geht das Auftreten einer elektrischen Potenzialdifferenz zwischen benachbarten Wolken oder zwischen einer Wolke und dem Boden voraus.

Die Elektrisierung, also die Bildung von Anziehungskräften elektrischer Natur, ist jedem aus der alltäglichen Erfahrung wohlbekannt.


Wenn Sie sauberes trockenes Haar mit einem Plastikkamm kämmen, werden sie davon angezogen oder funkeln sogar. Danach kann der Kamm andere kleine Gegenstände wie kleine Papierstücke anziehen. Dieses Phänomen heißt Elektrifizierung durch Reibung.

Was bewirkt, dass Wolken elektrisiert werden? Schließlich reiben sie nicht aneinander, wie es bei einer elektrostatischen Aufladung der Haare und des Kamms der Fall ist.

Eine Gewitterwolke ist eine riesige Dampfmenge, von der ein Teil in Form von winzigen Tröpfchen oder Eisschollen kondensiert ist. Die Spitze einer Gewitterwolke kann sich in einer Höhe von 6-7 km befinden und die Unterseite hängt in einer Höhe von 0,5-1 km über dem Boden. Oberhalb von 3-4 km bestehen die Wolken aus Eisschollen unterschiedlicher Größe, da die Temperatur dort immer unter Null Grad ist. Diese Eisschollen sind in ständiger Bewegung, verursacht durch aufsteigende warme Luftströme von der erhitzten Erdoberfläche. Kleine Eisstücke lassen sich leichter von aufsteigenden Luftströmungen wegtragen als große. Daher kollidieren "flinke" kleine Eisschollen, die sich zum oberen Teil der Wolke bewegen, ständig mit großen. Jede solche Kollision führt zu einer Elektrifizierung. In diesem Fall werden große Eisstücke negativ und kleine Stücke positiv geladen. Im Laufe der Zeit befinden sich positiv geladene kleine Eisstücke oben in der Wolke und negativ geladene große unten. Mit anderen Worten, die Oberseite einer Gewitterwolke ist positiv geladen, während die Unterseite negativ geladen ist.

Das elektrische Feld der Wolke hat eine enorme Intensität – etwa eine Million V/m. Wenn große, entgegengesetzt geladene Regionen nahe genug aneinander kommen, erzeugen einige Elektronen und Ionen, die zwischen ihnen laufen, einen leuchtenden Plasmakanal, durch den die restlichen geladenen Teilchen ihnen nacheilen. So entsteht ein Blitz.

Während dieser Entladung wird enorme Energie freigesetzt - bis zu einer Milliarde J. Die Temperatur des Kanals erreicht 10.000 K, wodurch das helle Licht entsteht, das wir während einer Blitzentladung beobachten. Durch diese Kanäle werden ständig Wolken entladen, und wir sehen die äußeren Manifestationen dieser atmosphärischen Phänomene in Form von Blitzen.

Das glühende Medium dehnt sich explosionsartig aus und verursacht eine Stoßwelle, die als Donner wahrgenommen wird.

Wir selbst können einen Blitz simulieren, wenn auch einen Miniaturblitz. Das Experiment sollte in einem dunklen Raum durchgeführt werden, da sonst nichts zu sehen ist. Wir brauchen zwei längliche Ballons. Lassen Sie uns sie aufblasen und binden. Achten Sie dann darauf, dass sie sich nicht berühren, und reiben Sie sie gleichzeitig mit einem Wolltuch. Die Luft, die sie erfüllt, ist elektrisiert. Wenn die Kugeln zusammengebracht werden und ein minimaler Abstand zwischen ihnen verbleibt, beginnen Funken durch eine dünne Luftschicht von einer zur anderen zu springen und Lichtblitze zu erzeugen. Gleichzeitig hören wir ein leises Knistern - eine Miniaturkopie des Donners während eines Gewitters.


Jeder, der einen Blitz gesehen hat, hat festgestellt, dass es sich nicht um eine hell leuchtende gerade Linie handelt, sondern um eine unterbrochene Linie. Daher wird der Prozess der Bildung eines leitenden Kanals für eine Blitzentladung als "Stufenführer" bezeichnet. Jede dieser "Stufen" ist der Ort, an dem die auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Elektronen aufgrund von Kollisionen mit Luftmolekülen anhielten und die Bewegungsrichtung änderten.

Ein Blitz ist also ein Zusammenbruch eines Kondensators, bei dem das Dielektrikum Luft ist und die Platten Wolken und Erde sind. Die Kapazität eines solchen Kondensators ist klein - etwa 0,15 Mikrofarad, aber die Energiereserve ist riesig, da die Spannung eine Milliarde Volt erreicht.

Ein Blitz besteht in der Regel aus mehreren Entladungen, die jeweils nur wenige zehnmillionstel Sekunden dauern.

Blitze treten am häufigsten in Cumulonimbus-Wolken auf. Blitze treten auch bei Vulkanausbrüchen, Tornados und Staubstürmen auf.

Je nach Form und Richtung der Entladung gibt es verschiedene Arten von Blitzen. Entladungen können auftreten:

  • zwischen Sturmwolke und Erde,
  • zwischen zwei Wolken
  • innerhalb der Wolke
  • Bewegen Sie sich aus den Wolken in den klaren Himmel.

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Blitz als Naturphänomen

Ein Blitz ist eine riesige elektrische Funkenentladung zwischen Wolken oder zwischen Wolken und der Erdoberfläche, mehrere Kilometer lang, zehn Zentimeter im Durchmesser und Zehntelsekunden lang. Blitz wird von Donner begleitet. Neben linearen Blitzen werden gelegentlich Kugelblitze beobachtet.

Das Wesen und die Ursachen des Blitzes

Ein Gewitter ist ein komplexer atmosphärischer Prozess, dessen Auftreten auf die Bildung von Cumulonimbus-Wolken zurückzuführen ist. Starke Bewölkung ist eine Folge der erheblichen Instabilität der Atmosphäre. Gewitter sind gekennzeichnet durch starke Winde, oft starken Regen (Schnee), manchmal mit Hagel. Vor einem Gewitter (ein oder zwei Stunden vor einem Gewitter) beginnt der atmosphärische Druck schnell zu fallen, bis der Wind plötzlich auffrischt und dann zu steigen beginnt.

Gewitter können in lokale, frontale, nächtliche und in den Bergen unterteilt werden. Am häufigsten trifft eine Person auf lokale oder thermische Gewitter. Diese Gewitter treten nur bei heißem Wetter mit hoher Luftfeuchtigkeit auf. In der Regel treten sie im Sommer mittags oder nachmittags (12-16 Uhr) auf. Der Wasserdampf im aufsteigenden Warmluftstrom kondensiert in der Höhe, dabei wird viel Wärme freigesetzt und die aufsteigenden Luftströme erwärmt. Die aufsteigende Luft ist wärmer als die Umgebungsluft und dehnt sich aus, bis sie zu einer Gewitterwolke wird. Große Gewitterwolken sind ständig mit Eiskristallen und Wassertröpfchen gefüllt. Durch ihre Quetschung und Reibung untereinander und gegen die Luft bilden sich positive und negative Ladungen, unter deren Einfluss ein starkes elektrostatisches Feld entsteht (die Stärke des elektrostatischen Feldes kann 100.000 V / m erreichen). Und die Potentialdifferenz zwischen den einzelnen Wolkenteilen, den Wolken oder der Wolke und der Erde erreicht enorme Werte. Wenn die kritische Spannung der elektrischen Luft erreicht ist, tritt eine lawinenartige Luftionisation auf - eine Funkenentladung des Blitzes.

Ein frontales Gewitter entsteht, wenn kalte Luftmassen in ein Gebiet eindringen, das von warmem Wetter dominiert wird. Kalte Luft verdrängt warme Luft, während letztere auf eine Höhe von 5-7 km aufsteigt. Warme Luftschichten dringen in Wirbel verschiedener Richtungen ein, es bildet sich eine Bö, starke Reibung zwischen den Luftschichten, die zur Ansammlung elektrischer Ladungen beiträgt. Die Länge eines frontalen Gewitters kann 100 km erreichen. Im Gegensatz zu lokalen Gewittern wird es nach frontalen Gewittern meist kälter. Ein nächtliches Gewitter ist mit der nächtlichen Abkühlung der Erde und der Bildung von Wirbelströmen der aufsteigenden Luft verbunden. Das Gewitter in den Bergen erklärt sich durch die unterschiedliche Sonneneinstrahlung, der die Süd- und Nordhänge der Berge ausgesetzt sind. Nacht- und Berggewitter sind nicht stark und kurz.

Gewitteraktivität in verschiedenen Regionen unseres Planeten ist unterschiedlich. Weltzentren der Gewitter: Insel Java - 220, Äquatorialafrika -150, Südmexiko - 142, Panama - 132, Zentralbrasilien - 106 Gewittertage im Jahr. Russland: Murmansk - 5, Archangelsk - 10, St. Petersburg - 15, Moskau - 20 Gewittertage im Jahr.

Nach Art des Blitzes werden in Linear, Perle und Kugel unterteilt. Perlen- und Kugelblitze sind ziemlich selten.

Die Blitzentladung entwickelt sich in wenigen Tausendstelsekunden; Bei solch hohen Strömen erwärmt sich die Luft in der Zone des Blitzkanals fast augenblicklich auf eine Temperatur von 30.000 bis 33.000 ° C. Dadurch steigt der Druck stark an, die Luft dehnt sich aus - eine Stoßwelle tritt auf, begleitet von einem Geräusch Impuls - Donner. Da auf hohen spitzen Gegenständen die durch die statische Aufladung der Wolke erzeugte elektrische Feldstärke besonders hoch ist, entsteht ein Glimmen; Infolgedessen beginnt die Luftionisation, es kommt zu einer Glimmentladung und es erscheinen rötliche Glühzungen, die sich manchmal verkürzen und wieder verlängern. Versuchen Sie nicht, diese Brände zu löschen, da es findet keine Verbrennung statt. Bei einer hohen elektrischen Feldstärke kann ein Strahl von Leuchtfäden erscheinen - eine Koronaentladung, die von einem Zischen begleitet wird. Lineare Blitze können gelegentlich auch ohne Gewitterwolken auftreten. Es ist kein Zufall, dass das Sprichwort "Donner aus heiterem Himmel" aufkam.

Die Entdeckung des Kugelblitzes

Blitzentladungskugel elektrisch

Wie so oft begann die systematische Erforschung von Kugelblitzen mit der Leugnung ihrer Existenz: Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurden alle bis dahin bekannten Einzelbeobachtungen entweder als Mystik oder bestenfalls als optische Täuschung erkannt.

Aber bereits 1838 wurde im Jahrbuch des französischen Büros für geografische Längengrade eine von dem berühmten Astronomen und Physiker Dominique Francois Arago zusammengestellte Übersicht veröffentlicht. Anschließend initiierte er die Experimente von Fizeau und Foucault zur Messung der Lichtgeschwindigkeit sowie die Arbeiten, die Le Verrier zur Entdeckung des Neptun führten. Basierend auf den damals bekannten Beschreibungen von Kugelblitzen kam Arago zu dem Schluss, dass viele dieser Beobachtungen nicht als Illusion angesehen werden können. In den 137 Jahren, die seit der Veröffentlichung von Aragos Rezension vergangen sind, sind neue Augenzeugenberichte und Fotografien aufgetaucht. Dutzende von Theorien wurden aufgestellt, extravagant, witzig, solche, die einige der bekannten Eigenschaften von Kugelblitzen erklärten, und solche, die elementarer Kritik nicht standhalten konnten. Faraday, Kelvin, Arrhenius, sowjetische Physiker Ya.I. Frenkel und P.L. Kapitsa, viele bekannte Chemiker und schließlich Spezialisten der American National Commission for Astronautics and Aeronautics, NASA versuchten, dieses interessante und beeindruckende Phänomen zu untersuchen und zu erklären. Und Kugelblitze sind immer noch weitgehend ein Rätsel.

Die Natur des Kugelblitzes

Welche Tatsachen müssen Wissenschaftler mit einer einzigen Theorie verbinden, um die Natur des Auftretens von Kugelblitzen zu erklären? Was sind die Grenzen der Beobachtung für unsere Vorstellungskraft?

1966 verteilte die NASA einen Fragebogen an 2.000 Personen, dessen erster Teil zwei Fragen stellte: "Haben Sie Kugelblitze gesehen?" und „Haben Sie einen linienförmigen Blitzeinschlag in unmittelbarer Nähe gesehen?“ Die Antworten ermöglichten einen Vergleich der Beobachtungshäufigkeit von Kugelblitzen mit der Beobachtungshäufigkeit von gewöhnlichen Blitzen. Das Ergebnis war verblüffend: 409 von 2.000 Menschen sahen einen linearen Blitzeinschlag in der Nähe und zweimal weniger als einen Kugelblitz. Es gab sogar eine glückliche Person, die Kugelblitze 8 Mal getroffen hat - ein weiterer indirekter Beweis dafür, dass dies keineswegs ein so seltenes Phänomen ist, wie allgemein angenommen wird.

Die Analyse des zweiten Teils des Fragebogens bestätigte viele bisher bekannte Tatsachen: Kugelblitze haben einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 20 cm; leuchtet nicht sehr hell; Die Farbe ist meistens rot, orange, weiß. Interessanterweise spürten selbst Beobachter, die Kugelblitze aus der Nähe sahen, deren Wärmestrahlung oft nicht, obwohl sie bei direkter Berührung brennt.

Es gibt solche Blitze von ein paar Sekunden bis zu einer Minute; kann durch kleine Löcher in die Räumlichkeiten eindringen und dann seine Form wiederherstellen. Viele Beobachter berichten, dass es eine Art Funken wirft und sich dreht. Es schwebt normalerweise in geringer Entfernung über dem Boden, obwohl es auch in den Wolken gesehen wurde. Manchmal verschwindet der Kugelblitz leise, aber manchmal explodiert er und verursacht merkliche Zerstörung.

Kugelblitze transportieren viel Energie. Wahre, absichtlich überschätzte Schätzungen finden sich oft in der Literatur, aber selbst eine bescheidene realistische Zahl - 105 Joule - ist für einen Blitz mit einem Durchmesser von 20 cm sehr beeindruckend. Wenn diese Energie nur für Lichtstrahlung aufgewendet würde, könnte sie viele Stunden lang leuchten. Einige Wissenschaftler glauben, dass Blitze ständig Energie von außen erhalten. Zum Beispiel P.L. Kapitsa schlug vor, dass es auftritt, wenn ein starker Strahl von Dezimeter-Radiowellen absorbiert wird, der während eines Gewitters emittiert werden kann. In Wirklichkeit ist für die Bildung eines ionisierten Bündels, das in dieser Hypothese ein Kugelblitz ist, das Vorhandensein einer stehenden Welle elektromagnetischer Strahlung mit einer sehr hohen Feldstärke in den Wellenbäuchen notwendig. Bei der Explosion von Kugelblitzen kann sich eine Leistung von einer Million Kilowatt entwickeln, da diese Explosion sehr schnell abläuft. Explosionen können jedoch noch stärker arrangiert werden, aber im Vergleich zu „ruhigen“ Energiequellen wird der Vergleich nicht zu ihren Gunsten ausfallen.

Warum Kugelblitze leuchten

Lassen Sie uns auf ein weiteres Rätsel des Kugelblitzes eingehen: Wenn seine Temperatur niedrig ist (in der Clustertheorie wird davon ausgegangen, dass die Temperatur des Kugelblitzes etwa 1000 ° K beträgt), warum leuchtet er dann? Es stellt sich heraus, dass dies erklärt werden kann.

Bei der Rekombination von Clustern wird die freigesetzte Wärme schnell auf kältere Moleküle verteilt. Aber irgendwann kann die Temperatur des "Volumens" in der Nähe der rekombinierten Partikel die Durchschnittstemperatur der Blitzsubstanz um mehr als das Zehnfache überschreiten. Dieses "Volumen" glüht wie ein auf 10.000-15.000 Grad erhitztes Gas. Es gibt relativ wenige solcher "Hot Spots", daher bleibt die Substanz von Kugelblitzen durchscheinend. Die Farbe von Kugelblitzen wird nicht nur von der Energie der Solvathüllen und der Temperatur der heißen „Volumen“ bestimmt, sondern auch von der chemischen Zusammensetzung ihrer Materie. Es ist bekannt, dass, wenn ein Kugelblitz auftritt, wenn ein linearer Blitz auf Kupferdrähte trifft, dieser oft blau oder grün gefärbt ist – die üblichen „Farben“ von Kupferionen. Die elektrische Restladung erklärt so interessante Eigenschaften von Kugelblitzen wie ihre Fähigkeit, sich gegen den Wind zu bewegen, von Objekten angezogen zu werden und über hohen Orten zu hängen.

Ursache Kugelblitz

Um die Bedingungen für das Auftreten und die Eigenschaften von Kugelblitzen zu erklären, haben Forscher viele verschiedene Hypothesen aufgestellt. Eine der außergewöhnlichen Hypothesen ist die Alien-Theorie, die davon ausgeht, dass Kugelblitze nichts anderes als eine Art UFO sind. Diese Annahme hat eine Grundlage, da viele Augenzeugen behaupten, dass sich Kugelblitze wie ein lebendes intelligentes Wesen verhalten haben. Meistens sieht es aus wie ein Ball, weshalb es früher Feuerball genannt wurde. Dies ist jedoch nicht immer der Fall: Es kommen auch Varianten von Kugelblitzen vor. Es kann die Form eines Pilzes, einer Qualle, eines Bagels, eines Tropfens, einer flachen Scheibe oder eines Ellipsoids haben. Die Farbe des Blitzes ist meistens gelb, orange oder rot, weiß, blau, grün, schwarz ist seltener. Das Auftreten von Kugelblitzen ist wetterunabhängig. Sie können bei unterschiedlichem Wetter und völlig unabhängig von Stromleitungen auftreten. Eine Begegnung mit einem Menschen oder Tier kann auch auf unterschiedliche Weise stattfinden: Mysteriöse Bälle schweben entweder friedlich in einiger Entfernung oder greifen wütend an, verursachen Verbrennungen oder töten sogar. Danach können sie leise verschwinden oder laut explodieren. Es sei darauf hingewiesen, dass die Zahl der Getöteten und Verletzten durch feurige Gegenstände etwa 9 % der Gesamtzahl der Zeugen ausmacht. Wird eine Person vom Kugelblitz getroffen, bleiben in vielen Fällen keine Spuren am Körper zurück, und der Körper der aus unerklärlichen Gründen vom Blitz getöteten Person zersetzt sich lange nicht. Im Zusammenhang mit diesem Umstand tauchte eine Theorie auf, dass Blitze den Ablauf der individuellen Zeit des Organismus beeinflussen können.

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Bereits vor 250 Jahren stellte der berühmte amerikanische Wissenschaftler und Persönlichkeit des öffentlichen Lebens Benjamin Franklin fest, dass Blitze eine elektrische Entladung sind. Doch bisher ist es noch nicht gelungen, alle Geheimnisse des Blitzes vollständig zu lüften: Es ist schwierig und gefährlich, dieses Naturphänomen zu studieren.

(20 Blitzfotos + Video Blitz in Zeitlupe)

Innerhalb der Wolke

Sie können eine Gewitterwolke nicht mit einer gewöhnlichen Wolke verwechseln. Seine düstere, bleierne Farbe erklärt sich aus seiner großen Dicke: Der untere Rand einer solchen Wolke hängt in einer Entfernung von nicht mehr als einem Kilometer über dem Boden, während der obere eine Höhe von 6-7 Kilometern erreichen kann.

Was geht in dieser Wolke vor? Der Wasserdampf, aus dem Wolken bestehen, gefriert und existiert als Eiskristalle. Aufsteigende Luftströme, die vom erhitzten Boden kommen, tragen kleine Eisstücke nach oben und zwingen sie dazu, ständig mit großen zu kollidieren, die sich niederlassen.

Übrigens erwärmt sich die Erde im Winter weniger und zu dieser Jahreszeit gibt es praktisch keine starken Aufwinde. Daher sind Wintergewitter extrem selten.

Bei Kollisionen werden die Eisschollen elektrisiert, so wie es passiert, wenn verschiedene Gegenstände aneinander gerieben werden, zum Beispiel Kämme an Haaren. Außerdem erhalten kleine Eisstücke eine positive Ladung und große eine negative. Aus diesem Grund erhält der obere Teil der blitzbildenden Wolke eine positive Ladung und der untere Teil eine negative. Auf jedem Meter Entfernung besteht eine Potentialdifferenz von Hunderttausenden Volt – sowohl zwischen der Wolke und dem Boden als auch zwischen Teilen der Wolke.

Entwicklung des Blitzes

Die Entwicklung des Blitzes beginnt damit, dass an einer Stelle der Wolke ein Fokus mit einer erhöhten Konzentration von Ionen erscheint - Wassermolekülen und Gasen, aus denen Luft besteht, aus denen Elektronen entfernt oder denen Elektronen hinzugefügt wurden.

Nach einigen Hypothesen entsteht ein solches Ionisationszentrum durch die Beschleunigung freier Elektronen im elektrischen Feld, die immer in geringen Mengen in der Luft vorhanden sind, und deren Kollision mit neutralen Molekülen, die sofort ionisiert werden.

Einer anderen Hypothese zufolge wird der anfängliche Schub durch kosmische Strahlen verursacht, die ständig in unsere Atmosphäre eindringen und Luftmoleküle ionisieren.

Ionisiertes Gas dient als guter Stromleiter, sodass Strom durch ionisierte Bereiche zu fließen beginnt. Außerdem - mehr: Der durchfließende Strom erwärmt den Ionisationsbereich und verursacht immer mehr hochenergetische Teilchen, die nahe gelegene Bereiche ionisieren - der Blitzkanal breitet sich sehr schnell aus.

Folgen sie den Anführer

In der Praxis erfolgt die Blitzentwicklung in mehreren Stufen. Zuerst bewegt sich die Vorderkante des leitenden Kanals, genannt "Leader", in Sprüngen von mehreren zehn Metern, wobei sie jedes Mal leicht die Richtung ändert (dadurch wird der Blitz gewunden). Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit des Vorrückens des "Führers" in einigen Momenten 50.000 Kilometer in einer einzigen Sekunde erreichen.

Am Ende erreicht der "Anführer" den Boden oder einen anderen Teil der Wolke, aber dies ist noch nicht die Hauptstufe der weiteren Entwicklung des Blitzes. Nachdem der ionisierte Kanal, dessen Dicke mehrere Zentimeter erreichen kann, „durchbohrt“ ist, rasen geladene Teilchen mit enormer Geschwindigkeit daran entlang - bis zu 100.000 Kilometer in nur einer Sekunde, das ist der Blitz selbst.

Der Strom im Kanal beträgt Hunderte und Tausende Ampere, und die Temperatur im Inneren des Kanals erreicht gleichzeitig 25.000 Grad - deshalb gibt der Blitz einen so hellen Blitz ab, der aus mehreren zehn Kilometern Entfernung sichtbar ist. Und plötzliche Temperaturabfälle, Tausende von Grad, erzeugen die stärksten Luftdruckabfälle, die sich in Form einer Schallwelle ausbreiten - Donner. Diese Phase dauert sehr kurz - Tausendstelsekunden, aber die Energie, die dabei freigesetzt wird, ist enorm.

letzte Stufe

In der Endphase nimmt die Geschwindigkeit und Intensität der Ladungsbewegung im Kanal ab, bleibt aber immer noch ausreichend groß. Dieser Moment ist am gefährlichsten: Die Endphase kann nur Zehntelsekunden (und noch weniger) dauern. Eine solche eher langfristige Einwirkung auf Gegenstände am Boden (z. B. auf vertrocknete Bäume) führt häufig zu Bränden und Zerstörungen.

Darüber hinaus ist die Angelegenheit in der Regel nicht auf eine Kategorie beschränkt - neue „Führer“ können sich auf den ausgetretenen Pfaden bewegen und an derselben Stelle wiederholt Entladungen verursachen, die bis zu mehreren Dutzend erreichen können.

Obwohl der Blitz der Menschheit seit dem Erscheinen des Menschen auf der Erde bekannt ist, wurde er bis heute noch nicht vollständig untersucht.

Blitz als Naturphänomen

Ein Blitz ist eine riesige elektrische Funkenentladung zwischen Wolken oder zwischen Wolken und der Erdoberfläche, mehrere Kilometer lang, zehn Zentimeter im Durchmesser und Zehntelsekunden lang. Blitz wird von Donner begleitet. Neben linearen Blitzen werden gelegentlich Kugelblitze beobachtet.

Das Wesen und die Ursachen des Blitzes

Ein Gewitter ist ein komplexer atmosphärischer Prozess, dessen Auftreten auf die Bildung von Cumulonimbus-Wolken zurückzuführen ist. Starke Bewölkung ist eine Folge der erheblichen Instabilität der Atmosphäre. Gewitter sind gekennzeichnet durch starke Winde, oft starken Regen (Schnee), manchmal mit Hagel. Vor einem Gewitter (ein oder zwei Stunden vor einem Gewitter) beginnt der atmosphärische Druck schnell zu fallen, bis der Wind plötzlich auffrischt und dann zu steigen beginnt.

Gewitter können in lokale, frontale, nächtliche und in den Bergen unterteilt werden. Am häufigsten trifft eine Person auf lokale oder thermische Gewitter. Diese Gewitter treten nur bei heißem Wetter mit hoher Luftfeuchtigkeit auf. In der Regel treten sie im Sommer mittags oder nachmittags (12-16 Uhr) auf. Der Wasserdampf im aufsteigenden Warmluftstrom kondensiert in der Höhe, dabei wird viel Wärme freigesetzt und die aufsteigenden Luftströme erwärmt. Die aufsteigende Luft ist wärmer als die Umgebungsluft und dehnt sich aus, bis sie zu einer Gewitterwolke wird. Große Gewitterwolken sind ständig mit Eiskristallen und Wassertröpfchen gefüllt. Durch ihre Quetschung und Reibung untereinander und gegen die Luft bilden sich positive und negative Ladungen, unter deren Einfluss ein starkes elektrostatisches Feld entsteht (die Stärke des elektrostatischen Feldes kann 100.000 V / m erreichen). Und die Potentialdifferenz zwischen den einzelnen Wolkenteilen, den Wolken oder der Wolke und der Erde erreicht enorme Werte. Wenn die kritische Spannung der elektrischen Luft erreicht ist, tritt eine lawinenartige Luftionisation auf - eine Funkenentladung des Blitzes.

Ein frontales Gewitter entsteht, wenn kalte Luftmassen in ein Gebiet eindringen, das von warmem Wetter dominiert wird. Kalte Luft verdrängt warme Luft, während letztere auf eine Höhe von 5-7 km aufsteigt. Warme Luftschichten dringen in Wirbel verschiedener Richtungen ein, es bildet sich eine Bö, starke Reibung zwischen den Luftschichten, die zur Ansammlung elektrischer Ladungen beiträgt. Die Länge eines frontalen Gewitters kann 100 km erreichen. Im Gegensatz zu lokalen Gewittern wird es nach frontalen Gewittern meist kälter. Ein nächtliches Gewitter ist mit der nächtlichen Abkühlung der Erde und der Bildung von Wirbelströmen der aufsteigenden Luft verbunden. Das Gewitter in den Bergen erklärt sich durch die unterschiedliche Sonneneinstrahlung, der die Süd- und Nordhänge der Berge ausgesetzt sind. Nacht- und Berggewitter sind nicht stark und kurz.

Gewitteraktivität in verschiedenen Regionen unseres Planeten ist unterschiedlich. Weltzentren der Gewitter: Insel Java - 220, Äquatorialafrika -150, Südmexiko - 142, Panama - 132, Zentralbrasilien - 106 Gewittertage im Jahr. Russland: Murmansk - 5, Archangelsk - 10, St. Petersburg - 15, Moskau - 20 Gewittertage im Jahr.

Nach Art des Blitzes werden in Linear, Perle und Kugel unterteilt. Perlen- und Kugelblitze sind ziemlich selten.

Die Blitzentladung entwickelt sich in wenigen Tausendstelsekunden; Bei solch hohen Strömen erwärmt sich die Luft in der Zone des Blitzkanals fast augenblicklich auf eine Temperatur von 30.000 bis 33.000 ° C. Dadurch steigt der Druck stark an, die Luft dehnt sich aus - eine Stoßwelle tritt auf, begleitet von einem Geräusch Impuls - Donner. Da auf hohen spitzen Gegenständen die durch die statische Aufladung der Wolke erzeugte elektrische Feldstärke besonders hoch ist, entsteht ein Glimmen; Infolgedessen beginnt die Luftionisation, es kommt zu einer Glimmentladung und es erscheinen rötliche Glühzungen, die sich manchmal verkürzen und wieder verlängern. Versuchen Sie nicht, diese Brände zu löschen, da es findet keine Verbrennung statt. Bei einer hohen elektrischen Feldstärke kann ein Strahl von Leuchtfäden erscheinen - eine Koronaentladung, die von einem Zischen begleitet wird. Lineare Blitze können gelegentlich auch ohne Gewitterwolken auftreten. Es ist kein Zufall, dass das Sprichwort "Donner aus heiterem Himmel" aufkam.

Die Wolken breiteten ihre Flügel aus und schlossen die Sonne vor uns ...

Warum hören wir manchmal Donner und sehen Blitze, wenn es regnet? Woher kommen diese Ausbrüche? Jetzt werden wir ausführlich darüber sprechen.

Was ist Blitz?

Was ist Blitz? Dies ist ein erstaunliches und sehr mysteriöses Naturphänomen. Es passiert fast immer während eines Gewitters. Manche staunen, manche haben Angst. Dichter schreiben über Blitze, Wissenschaftler untersuchen dieses Phänomen. Doch vieles bleibt ungelöst.

Eines ist sicher – es ist ein riesiger Funke. Wie eine Milliarde Glühbirnen explodiert! Seine Länge ist riesig - mehrere hundert Kilometer! Und es ist sehr weit von uns entfernt. Deshalb sehen wir es zuerst, und erst dann hören wir es. Donner ist die „Stimme“ des Blitzes. Licht erreicht uns schließlich schneller als Schall.

Und es gibt Blitze auf anderen Planeten. Zum Beispiel auf dem Mars oder der Venus. Normale Blitze dauern nur den Bruchteil einer Sekunde. Es besteht aus mehreren Kategorien. Blitze erscheinen manchmal ganz unerwartet.

Wie entsteht ein Blitz?

Blitze entstehen normalerweise in einer Gewitterwolke hoch über dem Boden. Gewitterwolken entstehen, wenn die Luft sehr heiß wird. Deshalb gibt es nach einer Hitzewelle erstaunliche Gewitter. Milliarden geladener Teilchen strömen buchstäblich dorthin, wo sie entstehen. Und wenn es sehr, sehr viele sind, flammen sie auf. Von dort kommt der Blitz – von einer Gewitterwolke. Sie kann den Boden berühren. Die Erde zieht sie an. Aber es kann in der Wolke selbst brechen. Es hängt alles davon ab, um welche Art von Blitz es sich handelt.

Was sind Blitze?

Es gibt verschiedene Arten von Blitzen. Und Sie müssen darüber Bescheid wissen. Dies ist nicht nur ein "Band" am Himmel. Alle diese "Bänder" unterscheiden sich voneinander.

Ein Blitz ist immer ein Schlag, es ist immer eine Entladung zwischen etwas. Es gibt mehr als zehn von ihnen! Im Moment werden wir nur die grundlegendsten nennen und ihnen Bilder von Blitzen beifügen:

  • Zwischen Gewitterwolke und Erde. Dies sind genau die "Bänder", an die wir gewöhnt sind.

Zwischen einem hohen Baum und einer Wolke. Das gleiche "Band", aber der Schlag ist in die andere Richtung gerichtet.

Bandblitz - wenn nicht ein "Band", sondern mehrere parallel.

  • Zwischen Cloud und Cloud oder einfach in einer Cloud „ausspielen“. Diese Art von Blitzen ist oft bei Gewittern zu sehen. Sie müssen nur vorsichtig sein.

  • Es gibt auch horizontale Blitze, die den Boden überhaupt nicht berühren. Sie sind mit kolossaler Kraft ausgestattet und gelten als die gefährlichsten

  • Jeder hat von Kugelblitzen gehört! Nur wenige Menschen haben sie gesehen. Es gibt noch weniger, die sie sehen möchten. Und es gibt Menschen, die nicht an ihre Existenz glauben. Aber Feuerbälle existieren! Solche Blitze zu fotografieren ist schwierig. Es explodiert schnell, obwohl es „laufen“ kann, aber es ist besser, wenn sich eine Person neben ihr nicht bewegt - es ist gefährlich. Also - nicht bis zur Kamera hier.

  • Eine Art Blitz mit einem sehr schönen Namen - "Fires of St. Elmo". Aber es ist nicht wirklich ein Blitz. Das ist das Leuchten, das am Ende eines Gewitters auf spitzen Gebäuden, Laternen, Schiffsmasten erscheint. Auch ein Funke, nur nicht gedämpft und ungefährlich. Die Feuer von St. Elmo sind sehr schön.

  • Vulkanische Blitze treten auf, wenn ein Vulkan ausbricht. Der Vulkan selbst hat bereits eine Ladung. Dies ist wahrscheinlich die Ursache für Blitze.

  • Sprite-Blitze sind etwas, das Sie von der Erde aus nicht sehen können. Sie entstehen über den Wolken und bisher haben sich nur wenige Menschen mit ihnen beschäftigt. Diese Blitze sehen aus wie Quallen.

  • Gepunktete Blitze werden fast nicht untersucht. Es ist äußerst selten, es zu sehen. Optisch sieht es wirklich wie eine gepunktete Linie aus - als würde das Blitzband schmelzen.

Dies sind die verschiedenen Arten von Blitzen. Für sie gibt es nur ein Gesetz - eine elektrische Entladung.

Fazit.

Schon in der Antike galt der Blitz als Zeichen und Zorn der Götter. Sie war vorher ein Mysterium und bleibt es auch jetzt. Egal, wie sie es in die kleinsten Atome und Moleküle zerlegen! Und es ist immer wieder unglaublich schön!

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