Raportti: Sähköilmiöt luonnossa: salama. Salama luonnon ihmeenä Onko salama fyysinen ilmiö

Salama on yksi niistä luonnonilmiöistä, jotka ovat pitkään herättäneet pelkoa ihmiskunnassa. Suurimmat mielet, kuten Aristoteles tai Lucretius, yrittivät ymmärtää sen olemuksen. He uskoivat, että se oli pallo, joka koostui tulesta ja oli kerrostunut pilvien vesihöyryyn, ja kasvaessaan kokoaan se murtautuu niiden läpi ja putoaa maahan nopealla kipinällä.

Salaman käsite ja sen alkuperä

Useimmiten muodostuu salama, joka on melko suuri. Yläosa voi sijaita 7 kilometrin korkeudessa ja alempi - vain 500 metriä maanpinnan yläpuolella. Ilmakehän ilman lämpötilan perusteella voidaan päätellä, että 3-4 km:n tasolla vesi jäätyy ja muuttuu jäälaumoiksi, jotka törmääessään toisiinsa sähköistyvät. Ne joilla on suurin koko, saavat negatiivisen varauksen ja pienin - positiivisen. Painonsa perusteella ne jakautuvat pilvessä tasaisesti kerroksittain. Lähestyessään toisiaan ne muodostavat plasmakanavan, josta saadaan sähkökipinä, jota kutsutaan salamaksi. Se sai rikkoutuneen muotonsa siitä syystä, että matkalla maahan on usein erilaisia ​​ilmahiukkasia, jotka muodostavat esteitä. Ja niiden kiertämiseksi sinun on muutettava lentorataa.

Salaman fyysinen kuvaus

Salamapurkaus vapauttaa 109-1010 joulea energiaa. Tällainen valtava määrä sähköä kuluu enimmäkseen valon välähdyksen luomiseen, jota muuten kutsutaan ukkonen. Mutta pienikin osa salamasta riittää tekemään käsittämättömiä asioita, esimerkiksi sen purkaus voi tappaa ihmisen tai tuhota rakennuksen. Toinen mielenkiintoinen tosiasia viittaa siihen, että tämä luonnonilmiö pystyy sulattamaan hiekkaa muodostaen onttoja sylintereitä. Tämä vaikutus saavutetaan, koska korkea lämpötila vetoketjun sisällä se voi olla 2000 astetta. Törmäysaika maahan on myös erilainen, se ei voi olla sekuntia pitempi. Mitä tulee tehoon, pulssin amplitudi voi nousta satoihin kilowatteihin. Yhdistämällä kaikki nämä tekijät saadaan voimakkain luonnollinen virran purkaus, joka tuo kuoleman kaikkeen, mitä se koskettaa. Kaikki olemassa olevia lajeja salama ovat erittäin vaarallisia, ja niiden kanssa tapaaminen on erittäin epätoivottavaa henkilölle.

Ukkosen muodostuminen

Kaikenlaisia ​​salamoita ei voida kuvitella ilman ukkonen, joka ei sisällä samaa vaaraa, mutta voi joissain tapauksissa johtaa verkkohäiriöihin ja muihin teknisiin ongelmiin. Se johtuu siitä, että lämmin ilma-aalto, jonka salama lämmittää aurinkoa kuumempaan lämpötilaan, törmää kylmään. Tästä aiheutuva ääni ei ole muuta kuin ilman värähtelyjen aiheuttamaa aaltoa. Useimmissa tapauksissa tilavuus kasvaa rullan loppua kohti. Tämä johtuu pilvien heijastumisesta.

Mitä ovat salamat

Osoittautuu, että ne ovat kaikki erilaisia.

1. Linjasalama - yleisin lajike. Sähköinen kuori näyttää ylösalaisin käännetyltä umpeenkasvulta puulta. Pääkanavasta lähtee useita ohuempia ja lyhyempiä "prosesseja". Tällaisen purkauksen pituus voi olla 20 kilometriä ja virran voimakkuus on 20 000 ampeeria. Liikkumisnopeus on 150 kilometriä sekunnissa. Salamakanavan täyttävän plasman lämpötila saavuttaa 10 000 astetta.

2. Intracloud salama - tämän tyypin alkuperään liittyy muutos sähkö- ja magneettikentissä, myös radioaaltoja lähetetään. Tällainen rulla löytyy todennäköisimmin lähempänä päiväntasaajaa. AT lauhkeat leveysasteet hän esiintyy hyvin harvoin. Jos pilvessä on salama, niin kuoren eheyttä rikkova vieras esine, kuten sähköistetty lentokone tai metallikaapeli, voi myös saada sen ulos. Pituus voi vaihdella 1-150 kilometriä.

3. Maasalama - tätä lajia käy läpi useita vaiheita. Ensimmäisellä niistä alkaa iskuionisaatio, jonka synnyttävät alussa vapaat elektronit, niitä on aina ilmassa. Sähkökentän vaikutuksen alaisena alkuainehiukkasia saavuttaa suuria nopeuksia ja suuntaa kohti maata törmääen ilman muodostaviin molekyyleihin. Siten on olemassa elektronilumivyöryjä, joita kutsutaan muuten striimereiksi. Ne ovat kanavia, jotka sulautuessaan toisiinsa aiheuttavat kirkkaan, lämpöeristetyn salaman. Se saavuttaa maan pienten tikkaiden muodossa, koska sen tiellä on esteitä, ja kiertääkseen ne se muuttaa suuntaa. Liikkumisnopeus on noin 50 000 kilometriä sekunnissa.

Kun salama on ohittanut tiensä, se lopettaa liikkeensä useiden kymmenien mikrosekuntien ajaksi, kun taas valo heikkenee. Sen jälkeen alkaa seuraava vaihe: kuljetun polun toistaminen. Viimeisin purkaus ylittää kaikki aiemmat kirkkaudella, virran voimakkuus siinä voi nousta satoihin tuhansiin ampeeriin. Lämpötila kanavan sisällä vaihtelee noin 25 000 astetta. Tämäntyyppinen salama on pisin, joten seuraukset voivat olla tuhoisia.

Pearl Lightning

Kun vastataan kysymykseen, millaisia ​​salamat ovat, ei voi unohtaa tällaista harvinaista luonnonilmiötä. Useimmiten purkaus kulkee lineaarisen jälkeen ja toistaa täysin lentoradansa. Vasta nyt se näyttää palloilta, jotka ovat etäisyyden päässä toisistaan ​​ja muistuttavat arvokkaasta materiaalista valmistettuja helmiä. Tällaista salamaa seuraa voimakkaimmat ja vierivät äänet.

Pallasalama

Luonnollinen ilmiö, kun salama saa pallon muodon. Tässä tapauksessa sen lennon liikerata muuttuu arvaamattomaksi, mikä tekee siitä entistä vaarallisemman ihmisille. Useimmissa tapauksissa tällainen sähköpala esiintyy yhdessä muiden lajien kanssa, mutta sen esiintyminen jopa aurinkoisella säällä on kirjattu.

Kuinka se muodostuu Tätä kysymystä kysyvät useimmiten ihmiset, jotka ovat kohdanneet tämän ilmiön. Kuten kaikki tietävät, jotkin asiat ovat erinomaisia ​​sähkönjohtimia, ja niinpä niissä, varauksensa kerääntyessä, pallo alkaa nousta esiin. Se voi näkyä myös pääsalamasta. Silminnäkijät sanovat, että se vain ilmestyy tyhjästä.

Salaman halkaisija vaihtelee muutamasta sentistä metriin. Mitä tulee väriin, vaihtoehtoja on useita: valkoisesta ja keltaisesta kirkkaan vihreään, on erittäin harvinaista löytää musta sähköpallo. Nopean laskeutumisen jälkeen se liikkuu vaakatasossa, noin metrin päässä maan pinnasta. Tällainen salama voi yhtäkkiä muuttaa lentorataa ja yhtäkkiä katoaa vapauttaen valtavaa energiaa, jonka seurauksena sulaminen tai jopa tuhoutuminen tapahtuu. erilaisia ​​esineitä. Hän elää kymmenestä sekunnista useisiin tunteihin.

salama sprite

Viime aikoina, vuonna 1989, tutkijat löysivät toisen tyyppisen salaman, jota kutsuttiin sprite. Löytö tapahtui aivan vahingossa, koska ilmiö on erittäin harvinainen ja kestää vain sekunnin kymmenesosia. Ne erottuvat muista niiden esiintymiskorkeuden perusteella - noin 50-130 kilometriä, kun taas muut alalajit eivät ylitä 15 kilometrin linjaa. Lisäksi salamanspritillä on valtava halkaisija, joka saavuttaa 100 km. Ne näkyvät pystysuorassa ja vilkkuvat ryhmissä. Niiden väri vaihtelee ilman koostumuksesta riippuen: lähempänä maata, missä on enemmän happea, ne ovat vihreitä, keltaisia ​​tai valkoisia, mutta typen vaikutuksesta yli 70 km korkeudessa ne saavat kirkkaan punainen sävy.

Käyttäytyminen ukkosmyrskyn aikana

Kaikentyyppiset salamat aiheuttavat poikkeuksellisen vaaran terveydelle ja jopa ihmishengelle. Sähköiskun välttämiseksi avoimilla alueilla on noudatettava seuraavia sääntöjä:

1. Tässä tilanteessa korkeimmat esineet kuuluvat riskiryhmään, joten avoimia alueita tulee välttää. Alemmaksi tullaksesi on parasta istua alas ja laittaa pää ja rintakehä polvillesi, tappion sattuessa tämä asento suojaa kaikkia elintärkeitä elimiä. Älä missään tapauksessa saa maata tasaisesti, jotta mahdollisen osuman pinta-ala ei kasvaisi.
2. Älä myöskään piiloudu korkeiden puiden alle ja suojaamattomat rakenteet tai metalliesineet (esimerkiksi piknikvaja) ovat ei-toivottuja suojapaikkoja.
3. Ukkosmyrskyn aikana tulee heti poistua vedestä, koska se on hyvä johdin. Sisään joutuessaan salamapurkaus voi levitä helposti ihmiseen.
4. Älä missään tapauksessa käytä matkapuhelinta.
5. Ensiavun antamiseksi uhrille on parasta suorittaa kardiopulmonaalinen elvytys ja soittaa välittömästi pelastuspalveluun.

Käytännön säännöt talossa

Myös sisätiloissa on loukkaantumisvaara.

1. Jos ulkona alkaa ukkosmyrsky, on ensin suljettava kaikki ikkunat ja ovet.
2. Kaikki sähkölaitteet on sammutettava.
3. Pysy kaukana langallisista puhelimista ja muista kaapeleista, ne ovat erinomaisia ​​sähkönjohtimia. Metalliputkilla on sama vaikutus, joten sinun ei pitäisi olla lähellä putkistoa.
4. Tietäen kuinka se on tehty pallo salama ja kuinka arvaamaton sen liikerata on, jos se kuitenkin pääsi huoneeseen, sinun on poistuttava siitä välittömästi ja suljettava kaikki ikkunat ja ovet. Jos nämä toimet eivät ole mahdollisia, on parempi pysyä paikallaan.

Luonto on edelleen ihmisen hallinnan ulkopuolella ja sisältää monia vaaroja. Kaikki salamatyypit ovat pohjimmiltaan tehokkaimpia sähköpurkauksia, jotka ovat useita kertoja tehokkaampia kuin kaikki ihmisen keinotekoisesti luomat virtalähteet.

Mielenkiintoisimmat niistä on esitetty tässä artikkelissa.

Lineaarinen salama (pilvi-maa)

Kuinka saada tällainen salama? Kyllä, se on hyvin yksinkertaista - vaaditaan vain parisataa kuutiokilometriä ilmaa, riittävä korkeus salaman muodostumiseen ja voimakas lämpökone - no esimerkiksi Maa. Valmis? Ota nyt ilma ja ala peräkkäin lämmittää sitä. Kun se alkaa nousta, lämmitetty ilma jäähtyy jokaisella nousumetrillä ja kylmenee vähitellen. Vesi tiivistyy yhä suuremmiksi pisaroiksi muodostaen ukkospilviä.

Muistatko ne horisontin yläpuolella olevat tummat pilvet, joita nähdessään linnut vaikentuvat ja puut lakkaavat kahinasta? Nämä ovat siis ukkospilviä, jotka aiheuttavat salamoita ja ukkonen.

Tiedemiehet uskovat, että salama muodostuu elektronien jakautumisen seurauksena pilvessä, yleensä positiivisesti varautuneena pilven huipulta ja negatiivisesti varautuneena pilvessä. Tuloksena on erittäin voimakas kondensaattori, joka voi purkautua aika ajoin tavallisen ilman äkillisen muuttamisen seurauksena plasmaksi (tämä johtuu ukkospilvien lähellä olevien ilmakehän kerrosten yhä voimakkaammasta ionisaatiosta).

Plasma muodostaa omituisia kanavia, jotka maaperään yhdistettynä toimivat erinomaisena sähkönjohtimena. Pilviä purkautuu jatkuvasti näiden kanavien kautta, ja me näemme ulkoisia ilmentymiä tiedot ilmakehän ilmiöitä salaman muodossa.

Muuten, ilman lämpötila paikassa, jossa lataus (salama) kulkee, saavuttaa 30 tuhatta astetta, ja salaman etenemisnopeus on 200 tuhatta kilometriä tunnissa. Yleensä muutama salama riitti antamaan virtaa pienelle kylälle useiksi kuukausiksi.

Salama maa-pilvi

Ja sellaisia ​​salamoita on olemassa. Ne muodostuvat maapallon korkeimman esineen päälle kertyvän sähköstaattisen varauksen seurauksena, mikä tekee siitä erittäin "houkuttelevan" salaman kannalta.

Tällainen salama syntyy, kun varautuneen esineen yläosan ja ilmaraon "läpimurto" pohja ukkospilvi.Mitä korkeampi kohde, sitä todennäköisemmin salama iskee siihen. Joten he sanovat totuuden - sinun ei pitäisi piiloutua sateelta korkeiden puiden alle.

salama pilvi-pilvi

Kyllä, salama voidaan "vaihtaa" myös yksittäisillä pilvillä, jotka osuvat sähkövaraukset toisiaan. Se on yksinkertaista - koska yläosa pilvi on positiivisesti varautunut ja alempi negatiivisesti varautunut, lähellä olevat ukkospilvet voivat ampua toisiaan sähkövarauksella.

On melko yleistä, että salama murtautuu yhden pilven läpi, ja paljon harvemmin salama kulkee pilvestä toiseen.

Vaakasuuntainen vetoketju

Tämä salama ei osu maahan, se leviää vaakatasossa taivaalla. Joskus tällainen salama voi levitä kirkkaalle taivaalle yhdestä ukkospilvestä. Tällainen salama on erittäin voimakas ja erittäin vaarallinen.

Teippivetoketju

Tämä salama näyttää useilta toistensa kanssa samansuuntaisilta salamilta. Niiden muodostumisessa ei ole mysteeriä - jos se puhaltaa kova tuuli, se voi laajentaa kanavia plasmasta, josta kirjoitimme yllä, ja seurauksena muodostuu tällainen erilainen salama.

Helmitetty (pisteinen vetoketju)

Tämä on hyvin, hyvin harvinainen salama, se on olemassa, kyllä, mutta kuinka se muodostuu, on vielä kenenkään arvattavissa. Tiedemiehet ehdottavat, että pilkullinen salama muodostuu salaman radan joidenkin osien nopean jäähtymisen seurauksena, mikä muuttaa tavallisen salaman pistesalamaksi. Kuten näette, tätä selitystä on selvästikin parannettava ja täydennettävä.

sprite salama

Toistaiseksi olemme puhuneet vain siitä, mitä tapahtuu pilvien alla tai niiden tasolla. Mutta käy ilmi, että tietyt salamat ovat korkeampia kuin pilvet. Ne ovat olleet tiedossa suihkukoneiden ilmestymisestä lähtien, mutta nämä salamat kuvattiin ja kuvattiin vasta vuonna 1994.

Ennen kaikkea ne näyttävät meduusoilta, eikö niin? Tällaisen salaman muodostumisen korkeus on noin 100 kilometriä. Toistaiseksi ei ole kovin selvää, mitä ne ovat. Tässä on valokuvia ja jopa videoita ainutlaatuisista sprite-salamista. Erittäin kiva.

Pallasalama

Jotkut väittävät, että pallosalamaa ei ole olemassa. Toiset julkaisevat videoita tulipalloista YouTubeen ja todistavat sen olevan totta. Yleisesti ottaen tiedemiehet eivät ole vielä tiukasti vakuuttuneita pallosalaman olemassaolosta, ja kuuluisin todiste heidän todellisuudestaan ​​on japanilaisen opiskelijan ottama valokuva.

Pyhän Elmon tulet

Tämä ei periaatteessa ole salama, vaan yksinkertaisesti ilmiö erilaisten terävien esineiden päässä olevasta hehkupurkauksesta. Pyhän Elmon tulipalot tunnettiin antiikin aikana, nyt ne on kuvattu yksityiskohtaisesti ja kuvattu filmiin.

Vulkaaninen salama

Nämä ovat erittäin kauniita salamoita, jotka ilmestyvät tulivuorenpurkauksen aikana. On todennäköistä, että varautunut kaasu-pölykupu, joka tunkeutuu useisiin ilmakehän kerroksiin kerralla, aiheuttaa häiriöitä, koska se itse kantaa melko merkittävää varausta. Kaikki näyttää erittäin kauniilta, mutta kammottavalta.Tutkijat eivät vielä tiedä tarkalleen, miksi tällainen salama muodostuu, ja on olemassa useita teorioita kerralla, joista yksi on kuvattu edellä.

Tässä on muutamia mielenkiintoisia seikkoja salamasta, jota ei niin usein julkaista:

* Tyypillinen salama kestää noin neljännessekuntia ja koostuu 3-4 purkauksesta.
* Keskimääräinen ukkosmyrsky kulkee nopeudella 40 km/h.
* Maailmassa on tällä hetkellä 1800 ukkosmyrskyä.
* Yhdysvaltain Empire State Buildingiin iskee salama keskimäärin 23 kertaa vuodessa.
* Salama iskee lentokoneeseen keskimäärin kerran 5-10 tuhannessa lentotunnissa.
* Salaman aiheuttaman kuoleman todennäköisyys on 1:2 000 000. Jokaisella meistä on sama mahdollisuus kuolla sängystä putoamiseen.
* Todennäköisyys nähdä pallosalama vähintään kerran elämässä on 1:10 000.
* Ihmisiä, joihin salama iski, pidettiin Jumalan leimaamina. Ja jos he kuolivat, heidän oletetaan menevän suoraan taivaaseen. Muinaisina aikoina salaman uhrit haudattiin kuolemanpaikalle.

Mitä pitäisi tehdä salaman lähestyessä?

Talossa

* Sulje kaikki ikkunat ja ovet.
* Irrota kaikki sähkölaitteet. Älä koske niihin, puhelimiin mukaan lukien, ukkosmyrskyjen aikana.
* Pidä kaukana kylpyammeista, hanoista ja pesualtaista, sillä metalliputket voivat johtaa sähköä.
* Jos pallosalama on lentänyt huoneeseen, yritä poistua nopeasti ja sulkea ovi toiselta puolelta. Jos et voi, ainakin jäätyä paikoilleen.

Ulkopuolella

* Yritä mennä taloon tai autoon. Älä koske auton metalliosiin. Autoa ei saa pysäköidä puun alle: yhtäkkiä salama iskee siihen ja puu kaatuu suoraan päällesi.
* Jos suojaa ei ole, mene ulos ja kumartu ja käperry maahan. Mutta et voi vain maata!
* Metsässä on parempi piiloutua matalien pensaiden alle. ÄLÄ KOSKAAN seiso vapaasti seisovan puun alla.
* Vältä torneja, aitoja, pitkät puut, puhelin- ja sähköjohdot, bussipysäkit.
* Pysy kaukana polkupyöristä, grilleistä ja muista metalliesineistä.
* Pidä kaukana järvestä, joesta tai muista vesistöistä.
* Poista kaikki metalli itsestäsi.
* Älä seiso väkijoukossa.
* Jos olet mukana avoin tila ja yhtäkkiä tuntuu, että hiuksesi nousevat pystyssä, tai kuulet outoa ääntä esineistä (eli salama on iskemässä!), taivuta eteenpäin kädet polvillasi (mutta ei maassa). Jalkojen tulee olla yhdessä, kantapäät painettuna toisiaan vasten (jos jalat eivät kosketa, vuoto kulkee kehon läpi).
* Jos ukkosmyrsky nappasi sinut veneeseen, etkä enää ehdi uida rantaan, kumartu veneen pohjaan, liitä jalat ja peitä pääsi ja korvasi.

Muinaiset ihmiset eivät aina pitäneet ukkosmyrskyä ja salamaa sekä niihin liittyvää ukkosen jyrinää jumalten vihan ilmentymänä. Esimerkiksi helleeneille ukkonen ja salama olivat korkeimman voiman symboleja, kun taas etruskit pitivät niitä merkkeinä: jos salama nähtiin itäpuoli, tämä tarkoitti, että kaikki olisi hyvin, ja jos se kimalsi lännessä tai luoteessa, päinvastoin.

Ajatuksen etruskeista omaksuivat roomalaiset, jotka olivat vakuuttuneita siitä, että salamanisku oikealta puolelta on riittävä syy lykätä kaikkia päivän suunnitelmia. Japanilaisilla oli mielenkiintoinen tulkinta taivaallisista kipinöistä. Kahta vajraa (salamaa) pidettiin myötätunnon jumalan Aizen-meon symboleina: yksi kipinä oli jumaluuden päässä, hän piti toista käsissään tukahduttaen sillä kaikki ihmiskunnan negatiiviset halut.

Salama on valtava sähköpurkaus, johon liittyy aina salama ja ukkosen jylinää (ilmakehässä näkyy selvästi puuta muistuttava kiiltävä purkauskanava). Samaan aikaan salaman välähdys ei ole lähes koskaan yksi, sitä seuraa yleensä kaksi, kolme ja se saavuttaa usein useita kymmeniä kipinöitä.

Nämä purkaukset muodostuvat lähes aina cumulonimbus-pilviin, joskus stratonimbuspilviin. suuret koot: yläraja saavuttaa usein seitsemän kilometriä planeetan pinnan yläpuolella, kun taas alaosa voi melkein koskettaa maata, pysyen korkeintaan viisisataa metriä korkeammalla. Salama voi muodostua sekä yhteen pilveen että lähellä olevien sähköistettyjen pilvien väliin sekä pilven ja maan väliin.

Ukkospilvi koostuu suuri numero höyryä, joka on tiivistynyt jäälautojen muodossa (yli kolmen kilometrin korkeudella se on melkein aina jääkiteitä, koska lämpötila ei nouse nollan yläpuolelle). Ennen kuin pilvestä tulee ukkospilvi, sen sisällä se alkaa aktiivista liikettä jääkiteitä, kun taas niitä auttavat nousevat lämpimän ilman virtaukset lämmitetyltä pinnalta.

Ilmamassat kuljettavat ylöspäin pienempiä jääpalasia, jotka törmäävät jatkuvasti suurempiin kiteisiin liikkeen aikana. Tämän seurauksena pienemmät kiteet ovat positiivisesti varautuneita, suuremmat negatiivisesti varautuneita.

Kun pienet jääkiteet kerääntyvät yläosaan ja suuret alaosaan, pilven yläosa on positiivisesti varautunut ja pohja negatiivisesti varautunut. Näin sähkökentän voimakkuus pilvessä saavuttaa erittäin korkean tason: miljoona volttia metriä kohti.

Kun nämä vastakkaisesti varautuneet alueet törmäävät toisiinsa, ionit ja elektronit muodostavat kosketuspisteissä kanavan, jonka kautta kaikki varautuneet elementit syöksyvät alas ja syntyy sähköpurkaus - salama. Tällä hetkellä vapautuu niin voimakasta energiaa, että sen voima riittäisi 100 watin hehkulampulle 90 päiväksi.

Kanava lämpenee lähes 30 000 celsiusasteeseen, viisi kertaa Auringon lämpötilaan verrattuna, ja tuottaa kirkasta valoa (salama kestää tyypillisesti vain kolme neljäsosaa sekunnista). Kanavan muodostumisen jälkeen ukkospilvi alkaa purkaa: ensimmäistä purkausta seuraa kaksi, kolme, neljä tai useampia kipinöitä.

Salamanisku muistuttaa räjähdystä ja aiheuttaa shokkiaallon muodostumisen, mikä on äärimmäisen vaarallista kaikille kanavan lähelle joutuneille olennoille. Voimakkaimman sähköpurkauksen iskuaalto muutaman metrin päässä itsestään pystyy varsin murtamaan puita, loukkaamaan tai tärisemään jopa ilman suoraa sähköiskua:

• Enintään 0,5 metrin etäisyydellä kanavasta salama voi tuhota heikkoja rakenteita ja vahingoittaa ihmistä;
• Jopa 5 metrin etäisyydellä rakennukset pysyvät ehjinä, mutta voivat lyödä ikkunat ja tainnuttaa ihmisen;
• Pitkillä etäisyyksillä shokkiaalto negatiivisia seurauksia ei kanna ja menee sisään ääniaalto tunnetaan ukkonen jyrinä.

Ukkonen pyörii

Muutama sekunti salaman iskun tallentamisen jälkeen ilmakehä lämpenee 30 000 celsiusasteeseen johtuen jyrkän paineen noususta kanavaa pitkin. Tämän seurauksena ilmassa syntyy räjähtäviä tärinöitä ja syntyy ukkonen. Ukkonen ja salama liittyvät läheisesti toisiinsa: purkauksen pituus on usein noin kahdeksan kilometriä, joten ääni sen eri osista ulottuu eri aika, muodostaen ukkosta.

Mielenkiintoista on, että mittaamalla aikaa, joka on kulunut ukkosen ja salaman välillä, voit selvittää, kuinka kaukana ukkosmyrskyn episentrumi on tarkkailijasta.

Tätä varten sinun on kerrottava salaman ja ukkonen välinen aika äänen nopeudella, joka on 300 - 360 m / s (jos aikaväli on esimerkiksi kaksi sekuntia, ukkosmyrskyn episentrumi on hieman yli 600 metrin päässä tarkkailijasta, ja jos kolme - kilometrien etäisyydellä). Tämä auttaa määrittämään, onko myrsky poistumassa vai lähestymässä.

Ihme tulipallo

Yksi vähiten tutkituista ja siksi mysteerisimmistä luonnonilmiöistä on pallosalama - valovoimainen plasmapallo, joka liikkuu ilmassa. Se on mystistä, koska pallosalaman muodostumisperiaate on edelleen tuntematon: huolimatta siitä, että on olemassa suuri määrä hypoteeseja, jotka selittävät syitä tämän esiintymiseen. ihme ilmiö luonnossa, jokaista niistä vastustettiin. Tutkijat eivät ole kyenneet kokeellisesti saavuttamaan pallosalaman muodostumista.

Pallasalamaa voi olla olemassa pitkä aika ja liikkua arvaamatonta rataa pitkin. Se esimerkiksi pystyy roikkumaan ilmassa useita sekunteja ja sitten ryntäämään sivulle.

Toisin kuin yksinkertaisessa purkauksessa, on aina yksi plasmapallo: kunnes kaksi tai useampi tulisalama on tallennettu samanaikaisesti. Pallasalaman koko vaihtelee 10 - 20 cm Pallasalaman tyypillisiä sävyjä ovat valkoinen, oranssi tai sininen, vaikka muitakin värejä löytyy usein mustaan ​​asti.

Tiedemiehet eivät ole vielä määrittäneet pallosalaman lämpötila-indikaattoreita: huolimatta siitä, että heidän laskelmiensa mukaan sen pitäisi vaihdella sadasta tuhanteen celsiusasteeseen, ihmiset, jotka olivat lähellä tätä ilmiötä, eivät tunteneet pallosalaman aiheuttamaa lämpöä .

Suurin vaikeus tämän ilmiön tutkimisessa on, että tutkijat onnistuvat harvoin korjaamaan sen ulkonäköä, ja silminnäkijöiden todistukset usein kyseenalaistavat sen tosiasian, että heidän havaitsemansa ilmiö oli todella pallosalama. Ensinnäkin todistukset eroavat olosuhteista, joissa se esiintyi: pohjimmiltaan se nähtiin ukkosmyrskyn aikana.

On myös viitteitä siitä, että pallosalama voi ilmaantua myös kauniina päivänä: laskeutua pilvistä, ilmestyä ilmaan tai ilmaantua jonkin esineen (puun tai pylvään) vuoksi.

Yksi vielä ominaispiirre pallosalama on sen tunkeutuminen suljettuihin tiloihin, sitä on nähty jopa ohjaamoissa (tulipallo voi tunkeutua ikkunoiden läpi, laskeutua tuuletuskanavien läpi ja jopa lentää ulos pistorasioista tai televisiosta). Myös tilanteita dokumentoitiin toistuvasti, kun plasmapallo oli kiinnitetty yhteen paikkaan ja näkyi siellä jatkuvasti.

Usein pallosalaman ilmaantuminen ei aiheuta ongelmia (se liikkuu hiljaa ilmavirroissa ja lentää pois tai katoaa hetken kuluttua). Mutta surulliset seuraukset havaittiin myös, kun se räjähti haihduttaen välittömästi läheisen nesteen, sulavan lasin ja metallin.

Mahdolliset vaarat

Koska pallosalaman ilmaantuminen on aina odottamatonta, kun näet tämän ainutlaatuisen ilmiön lähelläsi, tärkeintä on olla panikoimatta, olematta liikkumatta jyrkästi ja olematta juoksematta minnekään: tulisalama on erittäin herkkä ilmanvärähtelylle. On välttämätöntä poistua hiljaa pallon liikeradalta ja yrittää pysyä mahdollisimman kaukana siitä. Jos henkilö on huoneessa, sinun on käveltävä hitaasti ikkunan aukkoon ja avattava ikkuna: tarinoita on monia vaarallinen pallo lähti asunnosta.

Plasmapalloon ei voi heittää mitään: se pystyy räjähtämään, ja tämä ei aiheuta vain palovammoja tai tajunnan menetystä, vaan myös sydämenpysähdystä. Jos tapahtui, että sähköpallo tarttui henkilön, sinun on siirrettävä hänet tuuletettuun huoneeseen, käärittävä lämpimämpään, suoritettava sydänhieronta, tekohengitystä ja kutsuttava välittömästi lääkäri.

Mitä tehdä ukkosmyrskyssä

Kun ukkosmyrsky alkaa ja näet salaman lähestyvän, sinun on etsittävä suojaa ja piilouduttava säältä: salamanisku on usein kohtalokas, ja jos ihmiset selviävät, he jäävät usein vammaiksi.

Jos lähistöllä ei ole rakennuksia ja ihminen on tuolloin pellolla, hänen on otettava huomioon, että ukkosmyrskyltä on parempi piiloutua luolassa. Mutta korkeita puita kannattaa välttää: salama tähtää yleensä suurimpaan kasviin, ja jos puut ovat samankorkuisia, se putoaa johonkin, joka johtaa paremmin sähköä.

Erillisen rakennuksen tai rakenteen suojaamiseksi ukkoselta niiden lähelle asennetaan yleensä korkea masto, jonka päälle on kiinnitetty terävä metallitanko, joka on liitetty tukevasti paksuun johtoon, toisessa päässä on metalliesine, joka on haudattu syvälle. maahan. Toimintakaavio on yksinkertainen: ukkospilven sauva ladataan aina pilven vastakkaisella varauksella, joka virtaa johtoa pitkin maan alle neutraloi pilven varauksen. Tätä laitetta kutsutaan salamanvarsiksi ja se asennetaan kaikkiin kaupunkien ja muiden asutusalueiden rakennuksiin.

Joka sekunti, suunnilleen 700 salama, ja joka vuosi noin 3000 ihmisiä kuolee salamaniskuissa. Salaman fyysistä luonnetta ei ole täysin selitetty, ja useimmilla ihmisillä on vain karkea käsitys siitä, mikä se on. Jotkut purkaukset törmäävät pilvissä tai jotain sellaista. Tänään käännyimme fysiikan kirjoittajien puoleen saadaksemme lisätietoja salaman luonteesta. Kuinka salama ilmestyy, mihin salama iskee ja miksi ukkonen jyrisee. Luettuasi artikkelin tiedät vastauksen näihin ja moniin muihin kysymyksiin.

Mikä on salama

Salama- kipinäsähköpurkaus ilmakehässä.

sähköpurkaus- tämä on virran virtausprosessi väliaineessa, joka liittyy sen sähkönjohtavuuden merkittävään kasvuun verrattuna normaalitilaan. Olemassa erilaisia ​​tyyppejä sähköpurkaukset kaasussa: kipinä, kaari, kytevä.

Kipinäpurkaus syntyy, kun ilmakehän paine ja siihen liittyy tyypillinen kipinän rätinä. Kipinäpurkaus on kokoelma katoavia ja korvaavia filamenttisia kipinäkanavia. Spark-kanavia kutsutaan myös streamerit. Kipinäkanavat on täytetty ionisoidulla kaasulla eli plasmalla. Salama on jättimäinen kipinä, ja ukkonen on erittäin kova räjähdys. Mutta kaikki ei ole niin yksinkertaista.

Salaman fyysinen luonne

Miten salaman alkuperä selitetään? Järjestelmä pilvi-maa tai pilvi-pilvi on eräänlainen kondensaattori. Ilma toimii eristeenä pilvien välillä. Pilven alaosassa on negatiivinen varaus. Riittävällä potentiaalierolla pilven ja maan välillä syntyy olosuhteita, joissa salama esiintyy luonnossa.

Askelmainen johtaja

Ennen pääsalamaa voidaan tarkkailla pieni paikka siirtymässä pilvestä maahan. Tämä on niin kutsuttu askeljohtaja. Potentiaalieron vaikutuksesta elektronit alkavat liikkua kohti maata. Liikkuessaan ne törmäävät ilmamolekyyleihin ja ionisoivat ne. Ionisoitua kanavaa rakennetaan pilvestä maahan. Johtuen ilman ionisaatiosta vapaiden elektronien toimesta, sähkönjohtavuus johtoradan vyöhykkeellä kasvaa merkittävästi. Johtaja ikään kuin tasoittaa tietä pääpurkaukselle siirtymällä yhdeltä elektrodilta (pilvi) toiselle (maa). Ionisaatio tapahtuu epätasaisesti, joten johtaja voi haarautua.

Kostautua

Sillä hetkellä, kun johtaja lähestyy maata, jännitys hänen päässään nousee. Maasta tai pinnan yläpuolelle ulkonevista esineistä (puista, rakennusten katoista) heitetään vastausstriimi (kanava) kohti johtajaa. Tätä salaman ominaisuutta käytetään suojaamaan niitä vastaan ​​asentamalla salamanvarsi. Miksi salama iskee ihmiseen tai puuhun? Itse asiassa hän ei välitä minne lyödä. Loppujen lopuksi salama etsii lyhintä tietä maan ja taivaan välillä. Siksi ukkosmyrskyn aikana on vaarallista olla tasangolla tai veden pinnalla.

Kun johtaja saavuttaa maan, virta alkaa virrata asetetun kanavan läpi. Juuri tällä hetkellä havaitaan tärkein salama, johon liittyy jyrkkä virran voimakkuuden ja energian vapautumisen lisääntyminen. Tässä on kysymys, mistä salama tulee? On mielenkiintoista, että johtaja leviää pilvestä maahan, mutta käänteinen kirkas salama, jonka olemme tottuneet näkemään, leviää maasta pilveen. On oikein sanoa, että salama ei kulje taivaasta maan päälle, vaan tapahtuu niiden välillä.

Miksi salama iskee?

Ukkonen on seurausta shokkiaallosta, joka syntyy ionisoitujen kanavien nopeasta laajenemisesta. Miksi näemme ensin salaman ja sitten kuulemme ukkonen? Kyse on erosta äänen (340,29 m/s) ja valonnopeuksien (299 792 458 m/s) välillä. Laskemalla ukkosen ja salaman väliset sekunnit ja kertomalla ne äänen nopeudella saat selville, millä etäisyydellä salama osui sinuun.

Tarvitsetko työtä ilmakehän fysiikan alalta? Lukijoillemme on nyt 10 % alennus kaikenlaista työtä

Salaman tyypit ja tosiasiat salamasta

Salama taivaan ja maan välillä ei ole yleisin salama. Useimmiten salama tapahtuu pilvien välissä, eikä se aiheuta uhkaa. Maan ja pilvensisäisten salamoiden lisäksi ilmakehän yläkerrokseen muodostuu salamoita. Millaisia ​​salamatyyppejä luonnossa on?

• Pilven sisäinen salama;
• Pallasalama;
• "Tontut";
• Suihkukoneet;
• Sprites.

Kolmea viimeistä salamatyyppiä ei voida havaita ilman erityisiä instrumentteja, koska ne muodostuvat 40 kilometrin korkeudessa ja sitä korkeammalla.

Tässä on faktoja salamasta:

• Maan pisimmän tallennetun salaman pituus oli 321 km. Tämä salama nähtiin Oklahomassa, 2007.
• Pisin salama kesti 7,74 sekuntia ja äänitettiin Alpeilla.
• Salama muodostuu paitsi Maapallo. Tiedä tarkalleen salaman syttymisestä Venus, Jupiter, Saturnus ja Uranus. Saturnuksen salama on miljoonia kertoja voimakkaampi kuin Maan.
• Salaman virta voi nousta satoihin tuhansiin ampeeriin ja jännite miljardeihin voltteihin.
• Salamakanavan lämpötila voi saavuttaa 30000 celsiusastetta on 6 yhden kerran enemmän lämpötilaa auringon pintaa.

Pallasalama

Pallasalama - erillinen näkymä salama, jonka luonne on edelleen mysteeri. Tällainen salama on valoa ilmassa liikkuva esine pallon muodossa. Rajoitettujen todisteiden mukaan pallosalama voi liikkua arvaamatonta rataa pitkin, jakaantua pienempiin salamoihin, räjähtää tai yksinkertaisesti kadota odottamatta. Pallosalaman alkuperästä on monia hypoteeseja, mutta yhtäkään ei voida tunnustaa luotettavaksi. Tosiasia on, että kukaan ei tiedä kuinka pallosalama ilmestyy. Jotkut hypoteesit vähentävät tämän ilmiön havainnoinnin hallusinaatioiksi. Pallosalamaa ei ole koskaan havaittu laboratoriossa. Kaikki tiedemiehet voivat olla tyytyväisiä silminnäkijöiden kertomuksiin.

Lopuksi kutsumme sinut katsomaan videon ja muistuttamaan: jos kurssipaperi tai ohjausobjekti putosi päähäsi kuin salama aurinkoisena päivänä, älä vaivu. Opiskelijapalveluiden asiantuntijat ovat auttaneet opiskelijoita vuodesta 2000 lähtien. Pyydä pätevää apua milloin tahansa. 24 tuntia päivässä, 7 päivinä viikossa olemme valmiita auttamaan sinua.

Pallasalama on ainutlaatuinen luonnonilmiö: esiintymisen luonne; fyysiset ominaisuudet; ominaisuus

Tähän mennessä ainoa ja tärkein ongelma tämän ilmiön tutkimuksessa on kyvyttömyys luoda uudelleen tällaista salamaa tieteellisissä laboratorioissa.

Siksi useimmat oletukset noin fyysinen luonne pallomainen sähköinen nippu ilmakehässä ja pysyvät teoreettisina.

Ensimmäinen, joka ehdotti pallosalaman luonnetta, oli venäläinen fyysikko Pjotr ​​Leonidovich Kapitsa. Hänen opetustensa mukaan tämän tyyppinen salama tapahtuu purkauksen aikana välillä ukkospilviä ja maa sähkömagneettisella akselilla, jota pitkin se ajautuu.

Kapitsan lisäksi useat fyysikot ovat esittäneet teorioita purkauksen ääni- ja runkorakenteesta tai pallosalaman ionisesta alkuperästä.

Monet skeptikot ovat väittäneet, että tämä on vain visuaalinen illuusio tai lyhytaikaiset hallusinaatiot, eikä tällaista luonnollista ilmiötä ole olemassa. Tällä hetkellä nykyaikaiset laitteet ja laite ei ole vielä tallentanut salaman synnyttämiseen tarvittavia radioaaltoja.

Kuinka pallosalama muodostuu

Se muodostuu yleensä aikana kova ukkosmyrsky Se kuitenkin havaittiin useammin kuin kerran ja klo aurinkoinen sää. Pallasalama tapahtuu yhtäkkiä ja yhdessä tapauksessa. Se voi näkyä pilvistä, puista tai muista esineistä ja rakennuksista. Pallasalama ylittää helposti tiellään olevat esteet, mukaan lukien putoaminen ahtaisiin tiloihin. Kuvataan tapauksia, joissa tämäntyyppinen salama syntyi televisiosta, lentokoneen ohjaamosta, pistorasiasta, sisätiloista ... Samaan aikaan se voi ohittaa tiellään olevat esineet kulkemalla niiden läpi.

Toistuvasti sähköhyytymän esiintyminen tallennettiin samoissa paikoissa. Salaman liike- tai vaellusprosessi tapahtuu pääasiassa vaakatasossa ja noin metrin korkeudella maanpinnasta. Mukana on myös äänisäestys rysähdyksen, rätiksen ja vinkumisen muodossa, mikä aiheuttaa häiriöitä radioon.

Tämän ilmiön silminnäkijöiden kuvausten mukaan salama erotetaan kahden tyyppisestä:

Tekniset tiedot

Tällaisen salaman alkuperää ei vielä tunneta. On olemassa versioita, että sähköpurkaus tapahtuu joko salaman pinnalla tai tulee ulos kokonaistilavuudesta.

Tiedemiehet eivät vielä tiedä fysikaalista ja kemiallista koostumusta, jonka ansiosta tällainen luonnonilmiö voi helposti voittaa oviaukot, ikkunat, pienet aukot ja saada jälleen alkuperäisen kokonsa ja muotonsa. Tältä osin esitettiin hypoteettisia oletuksia kaasun rakenteesta, mutta sellaisen kaasun pitäisi fysiikan lakien mukaan lentää ilmaan sisäisen lämmön vaikutuksesta.

• Pallasalaman koko on yleensä 10-20 senttimetriä.
• Hehkun väri voi yleensä olla sininen, valkoinen tai oranssi. Tämän ilmiön todistajat kertovat kuitenkin, että pysyvää väriä ei havaittu ja se muuttui aina.
• Pallosalaman muoto on useimmiten pallomainen.
• Olemassaoloajan arvioitiin olevan enintään 30 sekuntia.
• Lämpötilaa ei ole täysin tutkittu, mutta asiantuntijoiden mukaan se on jopa 1000 celsiusastetta.

Tämän alkuperästä tietämättä luonnollinen ilmiö, on vaikea tehdä oletuksia siitä, kuinka pallosalama kulkee. Yhden teorian mukaan tämän muodon sähköpurkauksen liike voi tapahtua tuulen voiman, sähkömagneettisten värähtelyjen vaikutuksen tai vetovoiman vuoksi.

Miksi pallosalama on vaarallinen

Huolimatta monista erilaisista hypoteeseista tämän luonnonilmiön esiintymisen luonteesta ja ominaisuuksista, on otettava huomioon, että vuorovaikutus pallosalman kanssa on erittäin vaarallista, koska suurella purkauksella täytetty pallo ei voi vain vahingoittaa, vaan myös tappaa. Räjähdys voi johtaa traagisiin seurauksiin.

• Ensimmäinen sääntö tulipallon kanssa tapaamisessa on olla panikoimatta, älä juokse, älä tee nopeita ja äkillisiä liikkeitä.
• On välttämätöntä poistua hitaasti pallon liikeradalta pitäen etäisyyttä siitä eikä kääntää selkääsi.
• Kun pallosalama ilmaantuu suljettuun huoneeseen, ensimmäinen asia on yrittää avata varovasti ikkuna vedon luomiseksi.
• Yllä olevien sääntöjen lisäksi on ehdottomasti kiellettyä heittää mitään esineitä plasmapalloon, koska se voi johtaa kohtalokkaaseen räjähdykseen.

Joten Luhanskin alueella golfpallon kokoinen salama tappoi kuljettajan, ja Pjatigorskissa mies, joka yritti harjata pois valopallon, sai vakavia palovammoja käsissä Burjatiassa salama laskeutui katon läpi ja räjähti talossa. Räjähdys oli niin voimakas, että ikkunat ja ovet kolaroivat, seinät vaurioituivat ja talon omistajat loukkaantuivat ja saivat ammusiskun.

Video: 10 faktaa pallosalamasta

Tämä video esittelee huomiosi tosiasioita salaperäisimmästä ja hämmästyttävimmästä luonnonilmiöstä.