Co powoduje grzmoty. Dlaczego pojawia się grzmot? Dlaczego grzmot dudni podczas burzy? Jak powstają chmury burzowe

Dlaczego grzmot wydaje się dudnić i wszyscy wiedzą, ale jakoś trudno to wytłumaczyć. Oczywiście nie jesteśmy starożytnymi ludźmi i nie wierzymy już w gniew bogów, przynajmniej w jego obecną manifestację. Wszystko w naturze, w tym grzmoty, ma swoją naturalną przyczynę.

Trochę historii

Oczywiście chmury burzowe wyglądają imponująco, a nawet groźnie pod pewnymi względami. A kiedy przecina je oślepiający blask błyskawicy i słychać potężny grzmot, cała siła zjawisk przyrody staje się widoczna na własne oczy. W takich momentach człowiek jest szczególnie świadomy swojej znikomości. Ale wynikało to głównie z faktu, że ludzie nie znali przyczyn tego, co się dzieje. Wymyślili bóstwo, które w ten sposób pokazało swój gniew ludzkości. O panteonie bogów jakiej cywilizacji by nie dyskutowano, ale wszędzie był grzmot i rządził wszystkimi, był najsilniejszym z bogów. W żadnej z religii świata nic nie wskazuje na to, że to naturalne zjawisko ma nadprzyrodzoną podstawę. Od wieków ludzie studiowali i wyjaśniali wszystko, czego się bali.

Dlaczego grzmoty zdarzają się w naturze?

Tak więc grom z jasnego nieba to nic innego jak metaforyczna fraza. Tak naprawdę to nie istnieje, to nonsens. Dlatego jest nierozerwalnie związany z burzą i odpowiadającym jej rodzajem chmur. Istnieje kilka różnych rodzajów chmur - są to masa perłowa, cirrus, cirrocumulus i cumulus. Wszystkie różnią się od siebie wyglądem i cechami konstrukcyjnymi. Jest to chmura burzowa, która z reguły powstaje w wyniku zderzenia różnych mas powietrza. W tej formie chmury, zwłaszcza w jej górnej części, tworzy się duża liczba maleńkich kryształków lodu. Dzięki temu procesowi cała górna część chmury zaczyna pokrywać się specyficzną białą zasłoną, a sama chmura powoli, stopniowo nabiera coraz ciemniejszego, przypominającego ołów koloru.

Cóż, że tak powiem, grunt pod piorun i towarzyszący mu niezmiennie grzmot jest już gotowy. Kropelki wody punkt-punkt dotykają igieł lodu i cząsteczek powietrza, w wyniku czego szybko ulegają naelektryzowaniu. Kiedy woda wraz z kawałkami lodu staje się wystarczająco ciężka, aby pokonać opór powietrza, zaczyna opadać, przenosząc w ten sposób swój ujemny ładunek z górnej do dolnej części chmury burzowej. Tak pada. Istnieje równoległa akumulacja ładunków ujemnych na dole i dodatnich na górze chmury burzowej. Pamiętając trochę szkolne lekcje fizyki, łatwo domyślisz się, co dzieje się dalej: góra i dół chmury zaczynają się nawzajem przyciągać z coraz większą siłą. W ten sposób powstaje napięcie, czasami po prostu kolosalna moc dziesiątek, a nawet setek milionów woltów, w rzeczywistości generuje iskrę - to, co nazywamy piorunem. Natychmiast rzuca się na ziemię. Ale jednocześnie mocno nagrzewa otaczające ją powietrze, ale jego temperatura może sięgać nawet 25 000 ° C, a tym samym wytwarza ciśnienie. Gdy tylko minie, powietrze jest ponownie sprężane. Ale tej kompresji towarzyszy coś w rodzaju trzeszczącego dźwięku. To jest grzmot. Słyszymy to falami, że tak powiem, grzmotami, bo z kursu fizyki w szkole pamiętamy, że fala dźwiękowa odbija się niejednokrotnie od powierzchni, zarówno chmur, jak i ziemi. Między światłem a dźwiękiem jest niewiele czasu. To tylko prędkość dźwięku.

Czy wiesz?

• Żyrafa jest uważana za najwyższe zwierzę na świecie, jej wysokość sięga 5,5 metra. Głównie ze względu na długą szyję. Pomimo tego, że w […]
• Wielu zgodzi się, że kobiety na pozycji stają się szczególnie przesądne, są bardziej podatne na wszelkiego rodzaju wierzenia i […]
• Rzadko spotyka się osobę, która nie uważałaby krzewu róży za piękny. Ale jednocześnie jest to powszechna wiedza. Że takie rośliny są dość delikatne […]
• Kto z przekonaniem mówi, że nie wie, że mężczyźni oglądają filmy porno, skłamie w najbardziej bezczelny sposób. Oczywiście wyglądają, po prostu [...]
• Hasło „praca – praca” mówi, że to już koniec. Właściwie miało to sens wcześniej, gdy sytuacja z zadymionym piecem […]
• Chyba nie ma w sieci World Wide Web takiej strony motoryzacyjnej ani autoforum, które nie zadałoby pytania o […]
• Śmiech i łzy, a raczej płacz, to dwie przeciwstawne emocje. Wiadomo o nich, że są wrodzone i nie […]

Najbardziej zapierające dech w piersiach zjawisko naturalne na ziemi, bez przesady, można nazwać burzą. Jest zarówno piękna, gdy promieniami przeszywa niebo, jak i okropna, gdy słychać grzmoty. Dowiedzmy się, co dzieje się na niebie podczas burzy.

Każdy, kto uczył się w szkole, zapewne pamięta z lekcji fizyki, że chmury zbierają w sobie ładunek elektryczny. Tworzenie się chmur burzowych jest ułatwione przez wysokie temperatury (na przykład w tropikalnych szerokościach geograficznych).

Chmura stopniowo się zwiększa, unosząc się do górnych warstw atmosfery, gdzie temperatura jest już ujemna, w ten sposób zaczyna się formowanie ciężkich kryształków lodu. Kolor chmury staje się ciemny, nabierając „ołowiowego” odcienia.

Podczas zderzenia z cząsteczkami powietrza wewnątrz chmury elektryzują się kryształki lodu i kropelki wody. W efekcie spadające krople wody i lodu przenoszą ładunek ujemny do dolnej części chmury. W tym czasie następuje przyciąganie górnej części obłoku - naładowanej dodatnio i dolnej - naładowanej ujemnie.

Pomiędzy górną i dolną częścią chmury powstaje bardzo duże napięcie, rzędu setek milionów woltów. Między ziemią a chmurą o długości kilku kilometrów pojawia się ogromna iskra - to błyskawica.

Powstały błysk ogrzewa powietrze, dlatego „pęka” i ta eksplozja nazywana jest grzmotem. Dudni z grzmotami, odbijając się echem. Zjawisko to można wytłumaczyć tym, że prędkość światła jest znacznie większa niż prędkość dźwięku, przez co błyskawica jest widoczna od razu, a grzmot słyszymy już po kilku sekundach.

Tak złożone zjawiska atmosferyczne prowadzą do powstawania błyskawic i chmur burzowych.

Burza z piorunami to przerażające zjawisko. Nieważne gdzie jesteśmy. W domu lub na ulicy. To wciąż przerażające. Olśniewające blaski, toczące się dudnienie są przerażające. Dźwięki wydają się doganiać, teraz zbliżają się, a potem oddalają. W starożytności ludzie uważali ryk nieba za gniew bogów. I błyskawica - miecz kary. Rozumiemy jednak, że te zjawiska mają bardziej ziemskie wyjaśnienie. Dlaczego huczy grzmot? Dlaczego jest nieodłączny od błyskawicy? Dlaczego pada deszcz podczas burzy?

Jak powstają chmury burzowe?

W powietrzu jest woda. Jako para. Pod wpływem wysokiej temperatury powietrza z powierzchni wody unosi się ciepła para. Ciepłe powietrze wpycha go od dołu.

Temperatury są niższe w górnych warstwach atmosfery. Im wyżej unosi się para wodna, tym wokół niej robi się zimniej. W związku z tym ochładza się.

Atmosfera zawiera więcej niż tylko gazy i wodę. Jest też kurz. Schłodzona para skrapla się wokół najmniejszych cząstek. Małe kropelki wody i kry zamieniają się w chmury. Oni są różni. W postaci piór lub ogromnych stosów, białych pasków na niebiańskim zboczu lub podartych szmat.

Burzowe chmury powstają w wyniku zderzenia mas powietrza. Następnie w górnej części zbiera się wiele, wiele kryształków wody. Okazuje się, że jest to rodzaj białej, gęstej zasłony. Rozświetla chłodem całą chmurę, która nabiera bogatego odcienia ołowiu. Dlatego takie chmury nazywamy „ołowianymi”, „ciężkimi”.

Pomiot grzmotów i błyskawic

Burzowe chmury generują przebłyski. Z kolei błyskawica to niebiański ryk. Jak to się stało? Dlaczego huczy grzmot?

1. Kropelki i cząsteczki lodu na szczycie chmury burzowej oddziałują z cząsteczkami powietrza i są ładowane elektrycznością. Kiedy stają się ciężkie, spadają. Tak więc dolna część chmury zostaje naładowana ujemnie.

2. Jednocześnie na szczycie chmury gromadzi się ładunek dodatni. Plus i minus przyciągają.

3. Pod wpływem przyciągania pozytywnego i negatywnego powstaje napięcie. Biorąc pod uwagę rozmiar chmury (do dziesięciu kilometrów szerokości), napięcie to sięga setek milionów woltów. Tak rodzi się błyskawica.

4. Iskra wyłaniająca się z chmury podąża za ziemią. Jego temperatura jest ogromna – ponad dwadzieścia stopni. W wyniku szybkiego ruchu ognistej strzały w atmosferze powstaje duże ciśnienie. A tuż za nim powietrze jest mocno sprężone, wracając do pierwotnego stanu. Wydaje wybuchowy dźwięk. Tak rodzi się grzmot.

Często zadawane pytania:

Dlaczego najpierw widzimy błyskawice, a potem słyszymy grzmoty?

Ponieważ prędkość światła jest setki milionów razy większa niż prędkość dźwięku.

Dlaczego słyszymy grzmoty?

Ponieważ fale dźwiękowe napotykają na swojej drodze różne przeszkody (chmury, ziemia) i są od nich odbijane. Dzieje się to wielokrotnie. Stąd brzmi toczący się grzmot.

Czasami widzimy bliskovitsa, ale nie słyszymy dzwonków. Czemu?

Burza jest za daleko od nas, ponad dwadzieścia kilometrów.

Same procesy zachodzące podczas burzy zostały dość dobrze zbadane. Grzmot - dźwięk potężnej fali uderzeniowej, który pojawia się w wyniku gigantycznego wyładowania elektrycznego.

Jak pojawia się piorun?

W wyniku tarcia pomiędzy najmniejszymi kawałkami lodu i kroplami pary wodnej w atmosferze powstaje elektryczność statyczna. Powietrze nie przewodzi prądu, to znaczy jest dielektrykiem. Wraz z akumulacją ładunku elektrycznego w pewnym momencie natężenie pola przekracza wartość krytyczną, a wiązania molekularne ulegają zniszczeniu. W takim przypadku powietrze, para wodna traci właściwości elektroizolacyjne. Zjawisko to nazywa się przebiciem dielektryka. Może wystąpić w chmurze, między dwiema sąsiednimi chmurami burzowymi lub między chmurą a ziemią.

W wyniku awarii powstaje kanał o wysokiej przewodności elektrycznej, wypełniony gigantycznym wyładowaniem iskrowym - to jest piorun. Ten proces uwalnia ogromną ilość energii. Długość flary może osiągnąć 300 km lub więcej. Powietrze na drodze błyskawicy nagrzewa się bardzo szybko do 25 000 - 30 000°C. Dla porównania: temperatura powierzchni Słońca wynosi 5726°C.

Dlaczego pojawia się grzmot?

Powietrze ogrzane przez piorun rozszerza się. Następuje potężna eksplozja. Generuje falę uderzeniową, której towarzyszy bardzo głośny dźwięk, nie pojedynczy, ale piskliwy. To jest grzmot. Im więcej załamań ma błyskawica, tym więcej przetacza się grzmot, ponieważ na każdym zakręcie następuje nowa eksplozja. Dodatkowo dźwięk odbija się od sąsiednich chmur. Jego maksymalna głośność to 120 dB. Piorunom liniowym i perłowym nie może nie towarzyszyć ryk. Tyle, że czasami burza jest tak daleko od miejsca, w którym widać lampę błyskową, że dźwięk nie ma czasu do niej dotrzeć.

Interesujący fakt: w starożytnych religiach pogańskich zawsze istniał bóg piorunów. Ryk podczas burzy był uważany za jeden z przejawów jego gniewu. Teraz jest oczywiste, że dźwięk ten należy traktować jedynie jako ostrzeżenie o zbliżającym się niebezpieczeństwie. Gdy się pojawi, wystarczy oszacować odległość do burzy i stopień zagrożenia ludzi na ulicy.

Jak określić odległość do błyskawicy na podstawie dźwięku grzmotu?

Między błyskawicą a grzmotem zawsze jest trochę czasu. Wynika to z faktu, że prędkość światła jest milion razy większa od prędkości dźwięku. Dlatego najpierw widać błysk, a już po kilku sekundach słychać ryk. Jeśli wykryjesz ten czas, możesz z grubsza obliczyć odległość do burzy.

Burza jest zjawiskiem atmosferycznym, choć nie tak rzadkim jak na przykład zorza polarna czy pożary św. Elma, ale nie mniej jasnym i imponującym swoją nieposkromioną siłą i pierwotną mocą. Nie bez powodu wszyscy romantyczni poeci i prozaicy uwielbiają to opisywać w swoich utworach, a profesjonalni rewolucjoniści postrzegają burzę jako symbol niepokojów społecznych i poważnych wstrząsów społecznych. Z naukowego punktu widzenia burza z piorunami to ulewny deszcz, któremu towarzyszy burzliwy wzrost wiatru, błyskawic i grzmotów. Ale jeśli prawdopodobnie rozumiesz już wszystko z deszczem i wiatrem, warto opowiedzieć trochę więcej o innych elementach burzy.

Czym jest grzmot i błyskawica

Błyskawica to potężne wyładowanie elektryczne w atmosferze, które może wystąpić zarówno pomiędzy pojedynczymi chmurami cumulus, jak i pomiędzy chmurami deszczowymi a ziemią. Błyskawica to rodzaj gigantycznego łuku elektrycznego, którego długość wynosi średnio 2,5 - 3 kilometry. O niesamowitej mocy błyskawicy świadczy fakt, że prąd w wyładowaniu sięga dziesiątek tysięcy amperów, a napięcie sięga kilku milionów woltów. Biorąc pod uwagę, że tak fantastyczna moc uwalniana jest w ciągu kilku milisekund, uderzenie pioruna można nazwać rodzajem elektrycznej eksplozji o niewiarygodnej sile. Oczywiste jest, że taka detonacja nieuchronnie powoduje pojawienie się fali uderzeniowej, która następnie przeradza się w falę dźwiękową i tłumi w miarę rozprzestrzeniania się w powietrzu. W ten sposób staje się oczywiste, czym jest grzmot.

Grzmot to drgania dźwiękowe, które pojawiają się w atmosferze pod wpływem fali uderzeniowej wywołanej silnym wyładowaniem elektrycznym. Biorąc pod uwagę, że powietrze w kanale błyskawicy natychmiast nagrzewa się do temperatury około 20 tysięcy stopni, która przekracza temperaturę powierzchni Słońca, takiemu wyładowaniu nieuchronnie towarzyszy ogłuszający ryk, jak każdej innej bardzo potężnej eksplozji. Ale przecież błyskawica trwa krócej niż sekundę, a grzmoty słychać długimi grzmotami. Dlaczego tak się dzieje, dlaczego huczy grzmot? Naukowcy zajmujący się klimatem również mają odpowiedź na to pytanie.

Dlaczego słyszymy grzmoty

Grzmoty pojawiają się w atmosferze ze względu na to, że piorun, jak już powiedzieliśmy, jest bardzo długi i dlatego dźwięk z różnych jego części nie dociera do naszego ucha w tym samym czasie, chociaż widzimy, jak światło błyska w całości w jednej chwili. Ponadto występowaniu piorunów sprzyja odbijanie fal dźwiękowych od chmur i powierzchni ziemi, a także ich załamywanie i rozpraszanie.