Zibens ir spēcīga elektriskā izlāde. Tas notiek, kad notiek spēcīga mākoņu vai zemes elektrifikācija. Tāpēc zibens izlāde var notikt vai nu mākonī, vai starp blakus esošajiem elektrificētajiem mākoņiem, vai starp elektrificētu mākoni un zemi. Pirms zibens izlādes rodas elektrisko potenciālu atšķirības starp blakus esošajiem mākoņiem vai starp mākoni un zemi.

Elektrizācija, tas ir, elektriska rakstura pievilcīgu spēku veidošanās, ikvienam ir labi zināma no ikdienas pieredzes.

Kas izraisa mākoņu elektrizēšanos? Galu galā tie neberzē viens pret otru, kā tas notiek, kad uz matiem un uz ķemmes veidojas elektrostatiskais lādiņš.

Pērkona mākonis ir milzīgs tvaika daudzums, no kuriem daži kondensējas sīku pilienu vai ledus gabaliņu veidā. Pērkona mākoņa augšdaļa var būt 6-7 km augstumā, bet apakša karājas virs zemes 0,5-1 km augstumā. Virs 3-4 km mākoņi sastāv no dažāda izmēra ledus gabaliem, jo ​​temperatūra tur vienmēr ir zem nulles. Šie ledus gabali atrodas pastāvīgā kustībā, ko izraisa siltā gaisa augšupejošas straumes no uzkarsētās zemes virsmas. Mazus ledus gabalus ir vieglāk aiznest ar augšupejošām gaisa straumēm nekā lielos. Tāpēc "ņipri" mazie ledus gabali, virzoties uz mākoņa augšējo daļu, visu laiku saduras ar lielajiem. Katra šāda sadursme noved pie elektrifikācijas. Šajā gadījumā lieli ledus gabali tiek uzlādēti negatīvi, bet mazi gabali ir pozitīvi. Laika gaitā pozitīvi lādēti mazi ledus gabaliņi atrodas mākoņa augšpusē, bet negatīvi lādēti lieli – apakšā. Citiem vārdiem sakot, negaisa mākoņa augšdaļa ir pozitīvi uzlādēta, savukārt apakšdaļa ir negatīvi uzlādēta.

Mākoņa elektriskajam laukam ir milzīga intensitāte – aptuveni miljons V/m. Kad lieli pretēji lādēti reģioni nonāk pietiekami tuvu viens otram, daži elektroni un joni, kas skrien starp tiem, rada kvēlojošu plazmas kanālu, pa kuru pārējās lādētās daļiņas steidzas aiz tiem. Šādi notiek zibens.

Šīs izlādes laikā izdalās milzīga enerģija - līdz miljardam J. Kanāla temperatūra sasniedz 10 000 K, kas rada spožu gaismu, ko novērojam zibens izlādes laikā. Pa šiem kanāliem nepārtraukti tiek izvadīti mākoņi, un mēs redzam šo atmosfēras parādību ārējās izpausmes zibens formā.

Kvēlspuldžu vide eksplozīvi izplešas un izraisa triecienvilni, ko uztver kā pērkonu.

Mēs paši varam simulēt zibeni, kaut arī miniatūru. Eksperiments jāveic tumšā telpā, pretējā gadījumā nekas nebūs redzams. Mums vajag divus iegarenus balonus. Uzpūtīsim tās un sasienam. Pēc tam, pārliecinoties, ka tie nesaskaras, vienlaikus berzējiet tos ar vilnas drānu. Gaiss, kas tos piepilda, ir elektrificēts. Ja bumbiņas saliek kopā, starp tām atstājot minimālu atstarpi, tad caur plānu gaisa kārtu no vienas uz otru sāks lēkt dzirksteles, radot gaismas uzplaiksnījumus. Tajā pašā laikā mēs dzirdēsim vāju sprakšķi - miniatūru pērkona kopiju pērkona negaisa laikā.

Ikviens, kurš redzējis zibeni, ir pamanījis, ka tā nav spilgti mirdzoša taisne, bet gan lauzta līnija. Tāpēc vadoša kanāla veidošanās procesu zibens izlādei sauc par tā "pakāpju līderi". Katrs no šiem "soļiem" ir vieta, kur elektroni, kas paātrinājās līdz gandrīz gaismas ātrumam, apstājās sadursmes ar gaisa molekulām dēļ un mainīja kustības virzienu.

Tādējādi zibens ir kondensatora sabrukums, kurā dielektriķis ir gaiss, bet plāksnes ir mākoņi un zeme. Šāda kondensatora kapacitāte ir maza - apmēram 0,15 mikrofarādes, bet enerģijas rezerve ir milzīga, jo spriegums sasniedz miljardu voltu.

Viens zibens parasti sastāv no vairākām izlādēm, no kurām katra ilgst tikai dažas desmitiem sekundes miljondaļas.

Zibens visbiežāk notiek gubu mākoņos. Zibens notiek arī vulkānu izvirdumu, viesuļvētru un putekļu vētru laikā.

Atkarībā no izlādes formas un virziena ir vairāki zibens veidi. Izlādes var rasties:

• starp negaisa mākoni un zemi,
• starp diviem mākoņiem
• mākoņa iekšpusē
• pārvietoties no mākoņiem skaidrās debesīs.

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Izmitināts vietnē http://www.allbest.ru/

Zibens kā dabas parādība

Zibens ir milzu elektriskā dzirksteļaizlāde starp mākoņiem vai starp mākoņiem un zemes virsmu, vairāku kilometru garumā, desmitiem centimetru diametrā un sekundes desmitdaļas garumā. Zibeni pavada pērkons. Papildus lineārajam zibenim laiku pa laikam tiek novērots lodveida zibens.

Zibens būtība un cēloņi

Pērkona negaiss ir sarežģīts atmosfēras process, un tā rašanās iemesls ir gubu mākoņu veidošanās. Spēcīga mākoņainība ir ievērojamas atmosfēras nestabilitātes sekas. Pērkona negaisiem raksturīgs stiprs vējš, bieži stiprs lietus (sniegs), brīžiem ar krusu. Pirms pērkona negaisa (stundu vai divas pirms pērkona negaisa) atmosfēras spiediens sāk strauji kristies, līdz pēkšņi pastiprinās vējš, un tad sāk pieaugt.

Pērkona negaisus var iedalīt lokālos, frontālos, nakts, kalnos. Visbiežāk cilvēks sastopas ar lokāliem vai termiskiem negaisiem. Šie pērkona negaiss notiek tikai karstā laikā ar augstu atmosfēras mitrumu. Parasti tie notiek vasarā pusdienlaikā vai pēcpusdienā (12-16 stundas). Ūdens tvaiki siltā gaisa augšupplūsmā kondensējas augstumā, kamēr izdalās daudz siltuma un tiek uzkarsētas augšupejošās gaisa plūsmas. Augošais gaiss ir siltāks par apkārtējo gaisu un izplešas, līdz kļūst par negaisa mākoni. Lielie negaisa mākoņi pastāvīgi ir piepildīti ar ledus kristāliem un ūdens pilieniem. To saspiešanas un berzes rezultātā savā starpā un pret gaisu veidojas pozitīvi un negatīvi lādiņi, kuru ietekmē rodas spēcīgs elektrostatiskais lauks (elektrostatiskā lauka stiprums var sasniegt 100 000 V/m). Un potenciālā atšķirība starp atsevišķām mākoņa daļām, mākoņiem vai mākoni un zemi sasniedz milzīgas vērtības. Kad tiek sasniegts elektriskā gaisa kritiskais spriegums, notiek lavīnai līdzīga gaisa jonizācija - zibens dzirksteles izlāde.

Frontāls pērkona negaiss rodas, kad aukstā gaisa masas ieplūst apgabalā, kurā dominē silts laiks. Aukstais gaiss izspiež silto gaisu, bet pēdējais paceļas 5-7 km augstumā. Dažādu virzienu virpuļu iekšpusē iekļūst silti gaisa slāņi, veidojas brāzmains, spēcīga berze starp gaisa slāņiem, kas veicina elektrisko lādiņu uzkrāšanos. Frontālā pērkona negaisa garums var sasniegt 100 km. Atšķirībā no vietējiem pērkona negaisiem, pēc frontālajiem negaisiem parasti kļūst vēsāks. Nakts pērkona negaiss ir saistīts ar zemes atdzišanu naktī un augšupejošā gaisa virpuļstrāvu veidošanos. Pērkona negaiss kalnos skaidrojams ar atšķirību saules starojumā, kam pakļautas kalnu dienvidu un ziemeļu nogāzes. Nakts un kalnu pērkona negaiss nav spēcīgs un īss.

Pērkona negaisa aktivitāte dažādos mūsu planētas reģionos ir atšķirīga. Pērkona negaisu centri pasaulē: Javas sala - 220, Ekvatoriālā Āfrika - 150, Dienvidmeksika - 142, Panama - 132, Centrālā Brazīlija - 106 pērkona negaisa dienas gadā. Krievija: Murmanska - 5, Arhangeļska - 10, Sanktpēterburga - 15, Maskava - 20 negaisa dienas gadā.

Pēc veida zibens tiek sadalīti lineārajos, pērļu un lodīšu. Pērļu un lodīšu zibens ir diezgan reti.

Zibens izlāde attīstās dažās sekundes tūkstošdaļās; pie tik lielām strāvām gaiss zibens kanāla zonā gandrīz acumirklī uzsilst līdz temperatūrai 30 000-33 000 ° C. Rezultātā spiediens strauji paaugstinās, gaiss izplešas - rodas triecienvilnis, ko pavada skaņa. impulss - pērkons. Sakarā ar to, ka uz augstiem smailiem objektiem mākoņa statiskā elektriskā lādiņa radītais elektriskā lauka stiprums ir īpaši liels, rodas spīdums; kā rezultātā sākas gaisa jonizācija, rodas svelmes izlāde un parādās sarkanīgi spīduma mēles, kas dažkārt saīsinās un atkal pagarinās. Nemēģiniet dzēst šos ugunsgrēkus, jo nav degšanas. Pie liela elektriskā lauka intensitātes var parādīties gaismas pavedienu kūlis - korona izlāde, ko pavada šņākšana. Lineārs zibens dažkārt var notikt arī tad, ja nav negaisa mākoņu. Nav nejaušība, ka radās teiciens - "pērkons no skaidrām debesīm".

Lodveida zibens atklājums

zibensizlādes lode elektriskā

Kā jau tas bieži notiek, lodveida zibens sistemātiska izpēte sākās ar to eksistences noliegšanu: 19. gadsimta sākumā visi atsevišķi līdz šim zināmie novērojumi tika atzīti vai nu par mistiku vai, labākajā gadījumā, par optisku ilūziju.

Bet jau 1838. gadā Francijas Ģeogrāfisko garumu biroja gadagrāmatā tika publicēta slavenā astronoma un fiziķa Dominika Fransuā Arago apkopotā aptauja. Pēc tam viņš uzsāka Fizeau un Foucault eksperimentus, lai izmērītu gaismas ātrumu, kā arī darbu, kas Le Verjē noveda pie Neptūna atklāšanas. Pamatojoties uz tolaik zināmajiem lodveida zibens aprakstiem, Arago nonāca pie secinājuma, ka daudzus no šiem novērojumiem nevar uzskatīt par ilūziju. 137 gadu laikā, kas pagājuši kopš Arago apskata publicēšanas, ir parādījušies jauni aculiecinieku stāsti un fotogrāfijas. Tika radītas desmitiem teoriju, ekstravagantas, asprātīgas, tādas, kas izskaidro dažas zināmās lodveida zibens īpašības, un tādas, kuras neizturēja elementāru kritiku. Faraday, Kelvin, Arrhenius, padomju fiziķi Ya.I. Frenkels un P.L. Kapitsa, daudzi labi pazīstami ķīmiķi un, visbeidzot, Amerikas Nacionālās astronautikas un aeronautikas komisijas speciālisti, NASA mēģināja izpētīt un izskaidrot šo interesanto un briesmīgo parādību. Un lodveida zibens joprojām lielā mērā ir noslēpums.

Lodveida zibens raksturs

Kādiem faktiem jāsaista zinātnieki ar vienu teoriju, lai izskaidrotu lodveida zibens rašanās būtību? Kādi ir novērojumu ierobežojumi mūsu iztēlei?

1966. gadā NASA izplatīja anketu 2000 cilvēku, kuras pirmajā daļā tika uzdoti divi jautājumi: "Vai esat redzējis lodveida zibens?" un "Vai esat redzējis lineāru zibens spērienu tiešā tuvumā?" Atbildes ļāva salīdzināt lodveida zibens novērošanas biežumu ar parastā zibens novērošanas biežumu. Rezultāts bija satriecošs: 409 no 2000 cilvēkiem tuvumā redzēja lineāru zibens spērienu un divas reizes mazāk nekā lodveida zibens. Bija pat kāds laimīgais, kurš ar lodveida zibeni sastapis 8 reizes – kārtējais netiešais pierādījums tam, ka šī nemaz nav tik reta parādība, kā ierasts uzskatīt.

Anketas otrās daļas analīze apstiprināja daudzus iepriekš zināmus faktus: lodveida zibens vidējais diametrs ir aptuveni 20 cm; nespīd īpaši spilgti; krāsa visbiežāk ir sarkana, oranža, balta. Interesanti, ka pat novērotāji, kuri redzēja lodveida zibeni tuvplānā, nereti nejuta tā termisko starojumu, lai gan, tieši pieskaroties, tas deg.

Ir tāds zibens no dažām sekundēm līdz minūtei; var iekļūt telpās caur maziem caurumiem, pēc tam atjaunojot savu formu. Daudzi novērotāji ziņo, ka tas izmet kaut kādas dzirksteles un griežas. Parasti tas svārstās nelielā attālumā no zemes, lai gan ir redzēts arī mākoņos. Dažreiz lodveida zibens klusi pazūd, bet dažreiz tas uzsprāgst, izraisot ievērojamu iznīcināšanu.

Lodveida zibens nes daudz enerģijas. Tiesa, literatūrā bieži atrodamas apzināti pārvērtētas aplēses, taču pat pieticīgs reālistisks skaitlis - 105 džouli - ir ļoti iespaidīgs zibens spērienam ar diametru 20 cm. Ja šādu enerģiju iztērētu tikai gaismas starojumam, tā varētu spīdēt daudzas stundas. Daži zinātnieki uzskata, ka zibens nepārtraukti saņem enerģiju no ārpuses. Piemēram, P.L. Kapitsa ierosināja, ka tas notiek, kad tiek absorbēts spēcīgs decimetru radioviļņu stars, kas var tikt izstarots pērkona negaisa laikā. Patiesībā, lai izveidotu jonizētu ķekaru, kas šajā hipotēzē ir lodveida zibens, ir nepieciešams stāvošs elektromagnētiskā starojuma vilnis ar ļoti augstu lauka intensitāti antinodos. Lodveida zibens sprādziena laikā var attīstīties miljona kilovatu jauda, ​​jo šis sprādziens notiek ļoti ātri. Taču sprādzienus cilvēks var sarīkot vēl jaudīgākus, taču, ja salīdzina ar “mierīgiem” enerģijas avotiem, tad salīdzinājums viņam nebūs par labu.

Kāpēc lodveida zibens spīd

Pakavēsimies pie vēl vienas lodveida zibens mīklas: ja tā temperatūra ir zema (klasteru teorijā tiek uzskatīts, ka lodveida zibens temperatūra ir aptuveni 1000°K), tad kāpēc tas spīd? Izrādās, ka to var izskaidrot.

Klasteru rekombinācijas laikā atbrīvotais siltums tiek ātri sadalīts starp aukstākām molekulām. Bet kādā brīdī rekombinēto daļiņu tuvumā esošā "tilpuma" temperatūra var vairāk nekā 10 reizes pārsniegt zibens vielas vidējo temperatūru. Šis "tilpums" spīd kā gāze, kas uzkarsēta līdz 10 000-15 000 grādiem. Šādu "karsto punktu" ir salīdzinoši maz, tāpēc lodveida zibens viela paliek caurspīdīga. Lodveida zibens krāsu nosaka ne tikai solvātu čaulu enerģija un karsto "apjomu" temperatūra, bet arī tās vielas ķīmiskais sastāvs. Ir zināms, ka, ja lodveida zibens parādās, kad lineārais zibens trāpa vara vados, tas bieži vien ir nokrāsots zilā vai zaļā krāsā - parastajās vara jonu "krāsās". Atlikušais elektriskais lādiņš izskaidro tādas interesantas lodveida zibens īpašības kā tā spēja kustēties pret vēju, piesaistīties objektiem un karāties virs augstām vietām.

Lodveida zibens cēlonis

Lai izskaidrotu lodveida zibens rašanās apstākļus un īpašības, pētnieki ir izvirzījuši daudzas dažādas hipotēzes. Viena no ārkārtējām hipotēzēm ir citplanētiešu teorija, kas izriet no pieņēmuma, ka lodveida zibens nav nekas cits kā NLO veids. Šim pieņēmumam ir pamats, jo daudzi aculiecinieki apgalvo, ka lodveida zibens uzvedās kā dzīva saprātīga būtne. Visbiežāk tā izskatās kā bumba, tāpēc senos laikos to sauca par ugunsbumbu. Tomēr tas ne vienmēr notiek: gadās arī lodveida zibens varianti. Tā var būt sēnes, medūzas, bageļa, piliena, plakana diska, elipsoīda forma. Zibens krāsa visbiežāk ir dzeltena, oranža vai sarkana, balta, zila, zaļa, melna ir retāk sastopama. Lodveida zibens izskats nav atkarīgs no laikapstākļiem. Tie var rasties dažādos laikapstākļos un pilnīgi neatkarīgi no elektropārvades līnijām. Tikšanās ar cilvēku vai dzīvnieku var notikt arī dažādos veidos: noslēpumainās bumbiņas vai nu mierīgi lidinās kādā attālumā, vai arī uzbrūk nikni, izraisot apdegumus vai pat nogalinot. Pēc tam tie var klusi pazust vai skaļi eksplodēt. Jāpiebilst, ka no degošiem priekšmetiem bojāgājušo un ievainoto skaits ir aptuveni 9% no kopējā liecinieku skaita. Gadījumā, ja lodveida zibens trāpa cilvēkam, daudzos gadījumos uz ķermeņa nepaliek nekādas pēdas, un neizskaidrojama iemesla dēļ zibens nogalinātā ķermenis ilgstoši nesadalās. Saistībā ar šo apstākli parādījās teorija, ka zibens spēj ietekmēt ķermeņa individuālā laika gaitu.

Mitināts vietnē Allbest.ru

Līdzīgi dokumenti

Izmantojot jaunākās attēlveidošanas tehnoloģijas, lai palēninātu laika ritējumu, padarot neredzamo redzamu. Pārraides torņi, kas rada milzīgus zibens strēles, kas šauj augšup mākoņos. Īpaši ātrgaitas kameru izmantošana, lai skatītu ūdeni darbībā.

abstrakts, pievienots 12.11.2012


Biocenozes būtības izpēte - augu, dzīvnieku, sēņu un mikroorganismu kopums, kas kopīgi apdzīvo zemes virsmas posmu. Sugas sastāva, struktūras, organismu savstarpējo attiecību raksturojums. Černobiļas aizlieguma zonas zoocenozes.

abstrakts, pievienots 10.11.2010


Membrānu jēdziens un bioloģiskā nozīme ķermeņa šūnās, funkcijas: struktūras un barjeras. To nozīme mijiedarbībā starp šūnām. Desmosome kā viens no šūnu kontakta veidiem, nodrošinot to mijiedarbību un spēcīgu saikni savā starpā.

abstrakts, pievienots 03.06.2014


Korelācijas vērtība starp neironu signāliem un gaismas viļņa garumu, kas krīt uz tīkleni. Signālu konverģence un krāsu redzes ceļi. Vizuālās informācijas integrācija un horizontālie savienojumi. Labā un kreisā redzes lauka apvienošanas process.

abstrakts, pievienots 31.10.2009


Zemes magnētiskā lauka, Zemes atmosfēras jonizācijas, polārblāzmas un elektriskā potenciāla izmaiņu jēdzienu izpēte. Čiževska (heliobioloģijas pamatlicēja) pētījumi par Saules aktivitātes ietekmi uz sirds un asinsvadu slimību dinamiku.

abstrakts, pievienots 30.09.2010


Fizikālo atšķirību izpēte starp spirālveida, eliptiskām un neregulārām galaktikām. Habla likuma satura apsvēršana. Zinātnes evolūcijas apraksts kā pāreja starp zinātniskiem pasaules attēliem. Dzīvās izcelsmes galveno hipotēžu raksturojums.

tests, pievienots 28.03.2010


Hidrosfēra kā nepārtraukts Zemes ūdens apvalks, kas atrodas starp atmosfēru un cieto zemes garozu un pārstāv okeānu, jūru un zemes virszemes ūdeņu kopumu. Atmosfēras jēdziens, tās izcelsme un loma, struktūra un saturs.

abstrakts, pievienots 13.10.2011


Rīcības mehānisma un darbības potenciāla galveno fāžu izpēte. Kairinājuma un uzbudinājuma likumi. Darbības potenciāla izplatīšanās pa nervu šķiedru. Vietējo potenciālu lomas raksturojums. Signālu pārraide starp nervu šūnām.

tests, pievienots 22.03.2014


Asimetrisks lomu sadalījums starp simetriskām pāru smadzeņu puslodēm. Mijiedarbības veidi starp puslodēm. Psihisko funkciju sadalījuma raksturojums starp kreiso un labo puslodi. Secīgā informācijas apstrāde.

prezentācija, pievienota 15.09.2017


Cilvēka nervu sistēmas un smadzeņu sastāvdaļu izpēte. Elektrisko impulsu pārraides principa raksturojums starp neironiem. Bioloģisko un mākslīgo neironu tīklu uzbūves metožu, darbības un galveno pielietojuma jomu izpēte.

Pat pirms 250 gadiem slavenais amerikāņu zinātnieks un sabiedriskais darbinieks Bendžamins Franklins konstatēja, ka zibens ir elektriskā izlāde. Taču līdz šim nav izdevies pilnībā atklāt visus noslēpumus, ko sevī slēpj zibens: pētīt šo dabas parādību ir grūti un bīstami.

(20 zibens fotoattēli + video Zibens palēninājumā)

Mākonī iekšā

Nevar sajaukt negaisa mākoni ar parastu mākoni. Tās drūmā, svina krāsa izskaidrojama ar lielo biezumu: šāda mākoņa apakšējā mala karājas ne vairāk kā kilometra attālumā virs zemes, bet augšējā var sasniegt 6-7 kilometru augstumu.

Kas notiek šajā mākonī? Ūdens tvaiki, kas veido mākoņus, sasalst un pastāv kā ledus kristāli. No sakarsušās zemes plūstošās gaisa straumes nes uz augšu mazus ledus gabaliņus, liekot tiem pastāvīgi sadurties ar lielajiem, kas nosēžas.

Starp citu, ziemā zeme uzsilst mazāk, un šajā gadalaikā praktiski nav spēcīgas augšupplūsmas. Tāpēc ziemas pērkona negaiss ir ārkārtīgi reti.

Sadursmju procesā ledus gabali elektrizējas, tāpat kā tas notiek, kad viens pret otru tiek berzēti dažādi priekšmeti, piemēram, ķemmes pret matiem. Turklāt mazi ledus gabali iegūst pozitīvu lādiņu, bet lielie - negatīvu. Šī iemesla dēļ zibens veidojošā mākoņa augšējā daļa iegūst pozitīvu lādiņu, bet apakšējā daļa - negatīvu. Pastāv simtiem tūkstošu voltu potenciālu atšķirība katrā attāluma metra attālumā – gan starp mākoni un zemi, gan starp mākoņa daļām.

Zibens attīstība

Zibens attīstība sākas ar to, ka kādā mākoņa vietā atrodas centrs ar paaugstinātu jonu koncentrāciju - ūdens molekulām un gāzēm, kas veido gaisu, no kurām atņemti elektroni vai kam pievienoti elektroni.

Saskaņā ar dažām hipotēzēm šāds jonizācijas centrs tiek iegūts, pateicoties brīvo elektronu paātrinājumam elektriskajā laukā, kas vienmēr atrodas gaisā nelielos daudzumos, un to sadursmei ar neitrālām molekulām, kuras nekavējoties tiek jonizētas.

Saskaņā ar citu hipotēzi, sākotnējo grūdienu izraisa kosmiskie stari, kas visu laiku iekļūst mūsu atmosfērā, jonizējot gaisa molekulas.

Jonizētā gāze kalpo kā labs elektrības vadītājs, tāpēc strāva sāk plūst pa jonizētajām zonām. Tālāk - vairāk: caurejošā strāva silda jonizācijas zonu, izraisot arvien vairāk augstas enerģijas daļiņu, kas jonizē tuvējās zonas - zibens kanāls izplatās ļoti ātri.

Sekot līderim

Praksē zibens attīstība notiek vairākos posmos. Pirmkārt, vadošā kanāla priekšējā mala, ko sauc par "līderi", virzās uz priekšu vairāku desmitu metru lēcienos, katru reizi nedaudz mainot virzienu (tas liek zibens griezties līkumotam). Turklāt "līdera" virzības ātrums dažos brīžos var sasniegt 50 tūkstošus kilometru vienā sekundē.

Galu galā "līderis" sasniedz zemi vai citu mākoņa daļu, taču tas vēl nav galvenais zibens tālākās attīstības posms. Pēc tam, kad jonizētais kanāls, kura biezums var sasniegt vairākus centimetrus, ir “caurdurts”, lādētas daļiņas steidzas pa to milzīgā ātrumā - līdz 100 tūkstošiem kilometru tikai vienā sekundē, tas ir pats zibens.

Strāva kanālā ir simtiem un tūkstošiem ampēru, un temperatūra kanāla iekšienē tajā pašā laikā sasniedz 25 tūkstošus grādu - tāpēc zibens dod tik spilgtu zibspuldzi, kas redzama no desmitiem kilometru attāluma. Un momentāni temperatūras kritumi, tūkstošiem grādu, rada visspēcīgākos gaisa spiediena kritumus, kas izplatās skaņas viļņa – pērkona – veidā. Šis posms ilgst ļoti īsu laiku – sekundes tūkstošdaļas, bet enerģija, kas izdalās šajā laikā, ir milzīga.

pēdējais posms

Pēdējā posmā lādiņu kustības ātrums un intensitāte kanālā samazinās, bet joprojām paliek pietiekami liela. Tieši šis brīdis ir visbīstamākais: pēdējais posms var ilgt tikai sekundes desmitdaļas (un pat mazāk). Šāda diezgan ilgstoša ietekme uz objektiem uz zemes (piemēram, uz sausiem kokiem) bieži izraisa ugunsgrēkus un postījumus.

Turklāt, kā likums, lieta neaprobežojas tikai ar vienu kategoriju - jauni “līderi” var pārvietoties pa nobraukto ceļu, izraisot atkārtotas izlādes vienā un tajā pašā vietā, kuru skaits sasniedz pat vairākus desmitus.

Neskatoties uz to, ka zibens cilvēce ir pazīstama kopš paša cilvēka parādīšanās uz Zemes, līdz šim tas vēl nav pilnībā izpētīts.

Zibens kā dabas parādība

Zibens ir milzu elektriskā dzirksteļaizlāde starp mākoņiem vai starp mākoņiem un zemes virsmu, vairāku kilometru garumā, desmitiem centimetru diametrā un sekundes desmitdaļas garumā. Zibeni pavada pērkons. Papildus lineārajam zibenim laiku pa laikam tiek novērots lodveida zibens.

Zibens būtība un cēloņi

Pērkona negaiss ir sarežģīts atmosfēras process, un tā rašanās iemesls ir gubu mākoņu veidošanās. Spēcīga mākoņainība ir ievērojamas atmosfēras nestabilitātes sekas. Pērkona negaisiem raksturīgs stiprs vējš, bieži stiprs lietus (sniegs), brīžiem ar krusu. Pirms pērkona negaisa (stundu vai divas pirms pērkona negaisa) atmosfēras spiediens sāk strauji kristies, līdz pēkšņi pastiprinās vējš, un tad sāk pieaugt.

Pērkona negaisus var iedalīt lokālos, frontālos, nakts, kalnos. Visbiežāk cilvēks sastopas ar lokāliem vai termiskiem negaisiem. Šie pērkona negaiss notiek tikai karstā laikā ar augstu atmosfēras mitrumu. Parasti tie notiek vasarā pusdienlaikā vai pēcpusdienā (12-16 stundas). Ūdens tvaiki siltā gaisa augšupplūsmā kondensējas augstumā, kamēr izdalās daudz siltuma un tiek uzkarsētas augšupejošās gaisa plūsmas. Augošais gaiss ir siltāks par apkārtējo gaisu un izplešas, līdz kļūst par negaisa mākoni. Lielie negaisa mākoņi pastāvīgi ir piepildīti ar ledus kristāliem un ūdens pilieniem. To saspiešanas un berzes rezultātā savā starpā un pret gaisu veidojas pozitīvi un negatīvi lādiņi, kuru ietekmē rodas spēcīgs elektrostatiskais lauks (elektrostatiskā lauka stiprums var sasniegt 100 000 V/m). Un potenciālā atšķirība starp atsevišķām mākoņa daļām, mākoņiem vai mākoni un zemi sasniedz milzīgas vērtības. Kad tiek sasniegts elektriskā gaisa kritiskais spriegums, notiek lavīnai līdzīga gaisa jonizācija - zibens dzirksteles izlāde.

Frontāls pērkona negaiss rodas, kad aukstā gaisa masas ieplūst apgabalā, kurā dominē silts laiks. Aukstais gaiss izspiež silto gaisu, bet pēdējais paceļas 5-7 km augstumā. Dažādu virzienu virpuļu iekšpusē iekļūst silti gaisa slāņi, veidojas brāzmains, spēcīga berze starp gaisa slāņiem, kas veicina elektrisko lādiņu uzkrāšanos. Frontālā pērkona negaisa garums var sasniegt 100 km. Atšķirībā no vietējiem pērkona negaisiem, pēc frontālajiem negaisiem parasti kļūst vēsāks. Nakts pērkona negaiss ir saistīts ar zemes atdzišanu naktī un augšupejošā gaisa virpuļstrāvu veidošanos. Pērkona negaiss kalnos skaidrojams ar atšķirību saules starojumā, kam pakļautas kalnu dienvidu un ziemeļu nogāzes. Nakts un kalnu pērkona negaiss nav spēcīgs un īss.

Pērkona negaisa aktivitāte dažādos mūsu planētas reģionos ir atšķirīga. Pērkona negaisu centri pasaulē: Javas sala - 220, Ekvatoriālā Āfrika - 150, Dienvidmeksika - 142, Panama - 132, Centrālā Brazīlija - 106 pērkona negaisa dienas gadā. Krievija: Murmanska - 5, Arhangeļska - 10, Sanktpēterburga - 15, Maskava - 20 negaisa dienas gadā.

Pēc veida zibens tiek sadalīti lineārajos, pērļu un lodīšu. Pērļu un lodīšu zibens ir diezgan reti.

Zibens izlāde attīstās dažās sekundes tūkstošdaļās; pie tik lielām strāvām gaiss zibens kanāla zonā gandrīz acumirklī uzsilst līdz temperatūrai 30 000-33 000 ° C. Rezultātā spiediens strauji paaugstinās, gaiss izplešas - rodas triecienvilnis, ko pavada skaņa. impulss - pērkons. Sakarā ar to, ka uz augstiem smailiem objektiem mākoņa statiskā elektriskā lādiņa radītais elektriskā lauka stiprums ir īpaši liels, rodas spīdums; kā rezultātā sākas gaisa jonizācija, rodas svelmes izlāde un parādās sarkanīgi spīduma mēles, kas dažkārt saīsinās un atkal pagarinās. Nemēģiniet dzēst šos ugunsgrēkus, jo nav degšanas. Pie liela elektriskā lauka intensitātes var parādīties gaismas pavedienu kūlis - korona izlāde, ko pavada šņākšana. Lineārs zibens dažkārt var notikt arī tad, ja nav negaisa mākoņu. Nav nejaušība, ka radās teiciens - "pērkons no skaidrām debesīm".

Mākoņi izpleta spārnus un aizvēra sauli no mums ...

Kāpēc lietus laikā dažreiz dzirdam pērkonu un redzam zibens? No kurienes nāk šie uzliesmojumi? Tagad mēs par to runāsim sīkāk.

Kas ir zibens?

Kas ir zibens? Šī ir pārsteidzoša un ļoti noslēpumaina dabas parādība. Tas gandrīz vienmēr notiek pērkona negaisa laikā. Daži cilvēki ir pārsteigti, daži cilvēki ir nobijušies. Dzejnieki raksta par zibeni, zinātnieki pēta šo fenomenu. Taču daudz kas paliek neatrisināts.

Viena lieta ir droši zināma – tā ir milzu dzirkstele. Kā miljards spuldžu uzsprāga! Tā garums ir milzīgs – vairāki simti kilometru! Un tas ir ļoti tālu no mums. Tāpēc mēs vispirms to redzam un tikai tad dzirdam. Pērkons ir zibens "balss". Galu galā gaisma mūs sasniedz ātrāk nekā skaņa.

Un uz citām planētām ir zibens. Piemēram, uz Marsa vai Veneras. Parasts zibens ilgst tikai sekundes daļu. Tas sastāv no vairākām kategorijām. Zibens dažreiz parādās diezgan negaidīti.

Kā veidojas zibens?

Zibens parasti dzimst negaisa mākonī, augstu virs zemes. Pērkona mākoņi parādās, kad gaiss sāk kļūt ļoti karsts. Tāpēc pēc karstuma viļņa ir pārsteidzoši pērkona negaiss. Miljardiem uzlādētu daļiņu burtiski plūst uz vietu, kur tās rodas. Un, kad viņu ir ļoti, ļoti daudz, tie uzliesmo. No turienes nāk zibens – no negaisa mākoņa. Viņa var atsisties pret zemi. Zeme viņu velk. Bet tas var saplīst pašā mākonī. Tas viss ir atkarīgs no tā, kāda veida zibens tas ir.

Kas ir zibens skrūves?

Ir dažādi zibens veidi. Un jums par to ir jāzina. Šī nav tikai "lente" debesīs. Visas šīs "lentes" atšķiras viena no otras.

Zibens vienmēr ir spēriens, tā vienmēr ir izlāde starp kaut ko. Viņu ir vairāk nekā desmit! Pagaidām nosauksim tikai pašus elementārākos, tiem pievienojot zibens attēlus:

• Starp negaisa mākoņiem un zemi. Tās ir tās pašas "lentītes", pie kurām esam pieraduši.

Starp augstu koku un mākoni. Tā pati "lente", bet sitiens ir vērsts otrā virzienā.

Lentas zibens - kad nav viena "lente", bet vairākas paralēli.

• Starp mākoni un mākoni vai vienkārši “izspēlēties” vienā mākonī. Šāda veida zibens bieži tiek novērots pērkona negaisa laikā. Jums vienkārši jābūt uzmanīgiem.

• Ir arī horizontāli zibeņi, kas vispār nepieskaras zemei. Tie ir apveltīti ar kolosālu spēku un tiek uzskatīti par visbīstamākajiem

• Visi ir dzirdējuši par lodveida zibeni! Tikai daži cilvēki tos ir redzējuši. Vēl mazāk ir tādu, kas tos vēlētos redzēt. Un ir cilvēki, kuri netic savai eksistencei. Bet ugunsbumbas pastāv! Fotografēt šādu zibeni ir grūti. Tas ātri eksplodē, lai gan var “staigāt”, taču blakus esošajam cilvēkam labāk nekustēties - tas ir bīstami. Tātad - šeit ne līdz kamerai.

• Zibens veids ar ļoti skaistu nosaukumu - "Svētā Elmo uguns". Bet tas nav īsti zibens. Tas ir spīdums, kas parādās pērkona negaisa beigās uz smailām ēkām, laternām, kuģu mastiem. Arī dzirkstele, tikai nav slāpēta un nav bīstama. Svētā Elmo ugunskuri ir ļoti skaisti.

• Vulkāniskais zibens notiek vulkāna izvirduma brīdī. Pašam vulkānam jau ir lādiņš. Tas, iespējams, izraisa zibens.

• Sprite zibens ir kaut kas tāds, ko jūs nevarat redzēt no Zemes. Tie paceļas virs mākoņiem, un līdz šim maz cilvēku tos ir pētījuši. Šīs zibens skrūves izskatās kā medūzas.

• Punktu zibens gandrīz nav pētīts. To var redzēt ārkārtīgi reti. Vizuāli tas tiešām izskatās pēc punktētas līnijas - it kā kūst zibens lente.

Tie ir dažādi zibens veidi. Viņiem ir tikai viens likums - elektriskā izlāde.

Secinājums.

Pat senatnē zibens tika uzskatīts gan par zīmi, gan par dievu dusmām. Viņa bija noslēpums agrāk un paliek tagad. Neatkarīgi no tā, kā viņi to sadala mazākajos atomos un molekulās! Un tas vienmēr ir pārsteidzoši skaisti!