Rapor: Doğadaki elektriksel olaylar: yıldırım. Doğanın bir mucizesi olarak yıldırım Şimşek fiziksel bir olay mıdır?

Yıldırım, insan ırkında uzun süredir korku uyandıran doğal fenomenlerden biridir. Aristoteles veya Lucretius gibi en büyük beyinler onun özünü anlamaya çalıştılar. Bunun ateşten oluşan ve bulutların su buharı içine sıkıştırılmış bir top olduğuna ve boyutu arttıkça onları kırıp hızlı bir kıvılcımla yere düştüğüne inanıyorlardı.

Yıldırım kavramı ve kökeni

Çoğu zaman, oldukça büyük olan yıldırım oluşur. Üst kısım 7 kilometre yükseklikte ve alt kısım yerden sadece 500 metre yükseklikte yer alabilir. Atmosferik hava sıcaklığını dikkate alarak, 3-4 km seviyesinde suyun donduğu ve birbiriyle çarpışan elektriklenen buz kütlelerine dönüştüğü sonucuna varabiliriz. En büyük boyuta sahip olanlar negatif, en küçüğü ise pozitif bir yük alır. Ağırlıklarına bağlı olarak, bulutta katmanlar halinde eşit olarak dağılırlar. Birbirlerine yaklaşarak, yıldırım adı verilen bir elektrik kıvılcımının elde edildiği bir plazma kanalı oluştururlar. Yere giderken genellikle bariyer oluşturan çeşitli hava parçacıklarının bulunması nedeniyle kırık şeklini aldı. Ve onların etrafından dolaşmak için yörüngeyi değiştirmelisiniz.

Yıldırımın fiziksel tanımı

Bir yıldırım deşarjı 109 ila 1010 jul enerji açığa çıkarır. Böylesine muazzam miktarda elektrik, çoğunlukla, aksi takdirde gök gürültüsü olarak adlandırılan bir ışık parlaması yaratmak için harcanır. Ancak yıldırımın küçük bir parçası bile düşünülemez şeyler yapmak için yeterlidir, örneğin boşalması bir insanı öldürebilir veya bir binayı tahrip edebilir. Bir başka ilginç gerçek, bu doğal fenomenin, içi boş silindirler oluşturarak kumu eritebildiğini göstermektedir. Bu etki, yıldırım içindeki yüksek sıcaklık nedeniyle elde edilir, 2000 dereceye ulaşabilir. Yere çarpma süresi de farklıdır, bir saniyeden fazla olamaz. Güç gelince, darbe genliği yüzlerce kilovata ulaşabilir. Tüm bu faktörleri birleştirerek, dokunduğu her şeye ölüm getiren akımın en güçlü doğal deşarjı elde edilir. Mevcut tüm yıldırım türleri çok tehlikelidir ve onlarla tanışmak bir kişi için son derece istenmeyen bir durumdur.

gök gürültüsü oluşumu

Her tür yıldırım, aynı tehlikeyi taşımayan gök gürültüsü olmadan hayal edilemez, ancak bazı durumlarda ağ arızasına ve diğer teknik sorunlara yol açabilir. Şimşek tarafından güneşten daha sıcak bir sıcaklığa ısıtılan sıcak bir hava dalgasının soğuk olanla çarpışması nedeniyle oluşur. Bundan kaynaklanan ses, hava titreşimlerinin neden olduğu bir dalgadan başka bir şey değildir. Çoğu durumda, hacim rulonun sonuna doğru artar. Bunun nedeni sesin bulutlardan yansımasıdır.

yıldırım nedir

Hepsinin farklı olduğu ortaya çıktı.

1. Hat yıldırımı - en yaygın çeşitlilik. Elektrikli bir kabuk, ters çevrilmiş büyümüş bir ağaç gibi görünüyor. Ana kanaldan birkaç daha ince ve daha kısa "süreç" ayrılır. Böyle bir deşarjın uzunluğu 20 kilometreye ulaşabilir ve mevcut güç 20.000 amperdir. Hareket hızı saniyede 150 kilometredir. Yıldırım kanalını dolduran plazmanın sıcaklığı 10.000 dereceye ulaşır.

2. Bulut içi yıldırım - bu türün kökenine elektrik ve manyetik alanlardaki bir değişiklik eşlik eder, radyo dalgaları da yayılır. Böyle bir yuvarlanma büyük olasılıkla ekvatora daha yakın bulunur. Ilıman enlemlerde, son derece nadir görülür. Bulutta yıldırım varsa, elektrikli bir uçak veya metal bir kablo gibi kabuğun bütünlüğünü bozan yabancı bir nesne de onu dışarı çıkmaya zorlayabilir. Uzunluk 1 ila 150 kilometre arasında değişebilir.

3. Yer yıldırımı - bu tip birkaç aşamadan geçer. Bunlardan ilki, başlangıçta serbest elektronlar tarafından oluşturulan darbe iyonizasyonu başlar, bunlar her zaman havada bulunur. Bir elektrik alanının etkisi altında, temel parçacıklar yüksek hızlar kazanır ve havayı oluşturan moleküllerle çarpışarak dünyaya doğru yönelir. Böylece, aksi takdirde flamalar olarak adlandırılan elektron çığları vardır. Birbirleriyle birleşerek parlak, ısı yalıtımlı bir yıldırım oluşturan kanallardır. Küçük bir merdiven şeklinde yere ulaşır, çünkü yolunda engeller vardır ve bunların etrafından dolaşmak için yön değiştirir. Hareket hızı saniyede yaklaşık 50.000 kilometredir.

Şimşek yolunu geçtikten sonra, ışık zayıflarken, onlarca mikrosaniye hareketine son verir. Bundan sonra, bir sonraki aşama başlar: kat edilen yolun tekrarı. En son deşarj, parlaklıkta öncekilerin hepsini geride bırakıyor, içindeki mevcut güç yüz binlerce amper'e ulaşabilir. Kanalın içindeki sıcaklık 25.000 derece civarında dalgalanıyor. Bu yıldırım türü en uzun olanıdır, bu nedenle sonuçları yıkıcı olabilir.

İnci Yıldırım

Ne tür bir yıldırım olduğu sorusuna cevap verirken, böylesine nadir bir doğa olgusunu gözden kaçırmamak gerekir. Çoğu zaman, deşarj lineer olandan sonra geçer ve yörüngesini tamamen tekrarlar. Ancak şimdi birbirinden uzakta olan ve değerli malzemeden yapılmış boncukları andıran toplara benziyor. Bu tür şimşeklere en gürültülü ve yuvarlanan sesler eşlik eder.

Top Yıldırım

Yıldırımın top şeklini alması doğal bir fenomendir. Bu durumda, uçuşunun yörüngesi tahmin edilemez hale gelir ve bu da onu insanlar için daha da tehlikeli hale getirir. Çoğu durumda, böyle bir elektrik yumrusu diğer türlerle birlikte meydana gelir, ancak güneşli havalarda bile ortaya çıktığı gerçeği kaydedilmiştir.

Nasıl oluşur Bu fenomenle karşılaşan insanlar tarafından en sık sorulan soru budur. Herkesin bildiği gibi, bazı şeyler elektriği mükemmel iletirler ve bu nedenle, top onların içinde birikir ve top ortaya çıkmaya başlar. Ana yıldırımdan da görünebilir. Görgü tanıkları bunun birdenbire ortaya çıktığını söylüyor.

Yıldırım çapı birkaç santimetre ile bir metre arasında değişmektedir. Renge gelince, birkaç seçenek var: beyaz ve sarıdan parlak yeşile, siyah bir elektrikli top bulmak son derece nadirdir. Hızlı bir inişten sonra, dünya yüzeyinden yaklaşık bir metre yükseklikte yatay olarak hareket eder. Böyle bir yıldırım aniden yörüngesini değiştirebilir ve aniden ortadan kaybolabilir, çeşitli nesnelerin erimesi ve hatta tahrip olması nedeniyle büyük enerji açığa çıkarır. On saniyeden birkaç saate kadar yaşıyor.

yıldırım perisi

Daha yakın zamanlarda, 1989'da bilim adamları, adı verilen başka bir yıldırım türü keşfettiler. sprite. Keşif tamamen tesadüfen gerçekleşti, çünkü bu fenomen son derece nadirdir ve sadece saniyenin onda biri kadar sürer. Göründükleri yükseklik ile diğerlerinden ayırt edilirler - yaklaşık 50-130 kilometre, diğer alt türler ise 15 kilometrelik çizgiyi aşamaz. Ayrıca, yıldırım sprite 100 km'ye ulaşan devasa bir çapa sahiptir. Dikey görünürler ve kümeler halinde yanıp sönerler. Renkleri havanın bileşimine bağlı olarak değişir: daha fazla oksijenin olduğu yere daha yakın, yeşil, sarı veya beyazdır, ancak nitrojenin etkisi altında, 70 km'den daha yüksek bir rakımda parlak bir hale gelirler. kırmızı renk.

Fırtına sırasında davranış

Her türlü yıldırım, sağlık ve hatta insan yaşamı için olağanüstü bir tehlike taşır. Elektrik çarpmasını önlemek için açık alanlarda aşağıdaki kurallara uyulmalıdır:

1. Bu durumda en yüksek nesneler risk grubuna girer, bu nedenle açık alanlardan kaçınılmalıdır. Daha düşük olmak için oturmak ve başınızı ve göğsünüzü dizlerinizin üzerine koymak en iyisidir, yenilgi durumunda bu duruş tüm hayati organları koruyacaktır. Olası bir vuruş alanını arttırmamak için hiçbir durumda düz yatmamalısınız.
2. Ayrıca, uzun ağaçların altına saklanmayın ve korunmasız yapılar veya metal nesneler (örneğin, bir piknik kulübesi) istenmeyen bir barınak olacaktır.
3. Fırtınalı havalarda hemen sudan çıkmalısınız çünkü su iyi bir iletkendir. İçeri girerken, bir yıldırım deşarjı bir kişiye kolayca yayılabilir.
4. Hiçbir durumda cep telefonunuzu kullanmamalısınız.
5. Mağdura ilk yardım sağlamak için kardiyopulmoner resüsitasyon yapmak ve hemen kurtarma servisini aramak en iyisidir.

Evdeki davranış kuralları

İç mekanlarda da yaralanma tehlikesi vardır.

1. Dışarıda bir fırtına başlarsa, yapılacak ilk şey tüm pencereleri ve kapıları kapatmaktır.
2. Tüm elektrikli cihazlar kapatılmalıdır.
3. Kablolu telefonlardan ve diğer kablolardan uzak durun, bunlar mükemmel elektrik iletkenleridir. Metal borular da aynı etkiye sahiptir, bu nedenle sıhhi tesisat yakınında bulunmamalısınız.
4. Yıldırım topunun nasıl oluştuğunu ve yörüngesinin ne kadar tahmin edilemez olduğunu bilerek, odaya girerse, derhal onu terk etmeli ve tüm pencereleri ve kapıları kapatmalısınız. Bu eylemler mümkün değilse, hareketsiz kalmak daha iyidir.

Doğa hala insanın kontrolü dışındadır ve birçok tehlike taşır. Her tür yıldırım, özünde, yapay olarak oluşturulmuş tüm akım kaynaklarından birkaç kat daha güçlü olan en güçlü elektrik boşalmalarıdır.

Bunlardan en ilginç olanı bu makalede sunulmaktadır.

Doğrusal yıldırım (bulut-zemin)

Böyle bir yıldırım nasıl elde edilir? Evet, çok basit - gerekli olan tek şey birkaç yüz kilometreküp hava, yıldırım oluşumu için yeterli bir yükseklik ve güçlü bir ısı motoru - örneğin Dünya. Hazır? Şimdi havayı alın ve sırayla ısıtmaya başlayın. Yükselmeye başladığında, her bir metre yükseldiğinde, ısınan hava soğur, giderek soğuyor ve soğuyor. Su, giderek daha büyük damlacıklar halinde yoğunlaşarak gök gürültüsü bulutlarını oluşturur.

Ufukta kuşların sustukları ve ağaçların hışırtısını kestikleri kara bulutları hatırlıyor musunuz? Yani, bunlar şimşek ve gök gürültüsüne neden olan gök gürültüsü bulutlarıdır.

Bilim adamları, yıldırımın buluttaki elektronların, genellikle bulutun tepesinden pozitif ve negatif yüklü olarak dağılmasının bir sonucu olarak oluştuğuna inanırlar. Sonuç, sıradan havanın plazmaya ani dönüşümünün bir sonucu olarak zaman zaman boşaltılabilen çok güçlü bir kapasitördür (bu, gök gürültülü bulutlara yakın atmosferik katmanların giderek daha güçlü iyonlaşmasından kaynaklanır).

Plazma, toprağa bağlandığında elektrik için mükemmel bir iletken görevi gören tuhaf kanallar oluşturur. Bulutlar bu kanallardan sürekli olarak boşalır ve bu atmosferik olayların dış tezahürlerini şimşek şeklinde görürüz.

Bu arada, yükün (yıldırımın) geçtiği yerdeki hava sıcaklığı 30 bin dereceye ulaşıyor ve yıldırımın yayılma hızı saatte 200 bin kilometre. Genel olarak, birkaç şimşek, küçük bir kasabaya birkaç ay boyunca güç sağlamak için yeterliydi.

Yıldırım dünya bulutu

Ve böyle yıldırımlar var. Yeryüzündeki en uzun nesnenin üzerinde biriken elektrostatik yükün bir sonucu olarak oluşurlar ve bu da onu yıldırım için çok "çekici" kılar.

Bu tür bir yıldırım, yüklü bir nesnenin tepesi ile bir gök gürültüsü bulutunun altı arasındaki hava boşluğunun "yarılmasının" bir sonucu olarak oluşur.Cisim ne kadar yüksekse, yıldırımın ona çarpması o kadar olasıdır. Bu yüzden gerçeği söylüyorlar - uzun ağaçların altında yağmurdan saklanmamalısınız.

yıldırım bulut-bulut

Evet, tek tek bulutlar yıldırımla “değişebilir”, birbirlerine elektrik yükleriyle çarparlar. Çok basit - bulutun üst kısmı pozitif yüklü ve alt kısmı negatif yüklü olduğundan, yakındaki gök gürültüsü bulutları birbirlerini elektrik yükleriyle vurabilir.

Yıldırımın bir bulutu delip geçmesi oldukça yaygındır ve bir buluttan diğerine geçmesi çok daha nadirdir.

yatay fermuar

Bu şimşek yere çarpmaz, gökyüzünde yatay olarak yayılır. Bazen böyle bir şimşek, tek bir gök gürültüsü bulutundan gelen berrak bir gökyüzüne yayılabilir. Böyle bir yıldırım çok güçlü ve çok tehlikelidir.

bant fermuar

Bu şimşek birbirine paralel koşan birkaç şimşek gibi görünüyor. Oluşumlarında bir gizem yoktur - kuvvetli bir rüzgar eserse, yukarıda yazdığımız plazma kanallarını genişletebilir ve sonuç olarak böyle farklı bir yıldırım oluşur.

Boncuklu (noktalı fermuar)

Bu çok, çok nadir bir yıldırım, var, evet, ama nasıl oluştuğu hala kimsenin tahmininde değil. Bilim adamları, noktalı yıldırımların, yıldırım yolunun bazı bölümlerinin hızlı soğuması sonucu oluştuğunu ve bunun da sıradan yıldırımları noktalı yıldırımlara dönüştürdüğünü öne sürüyorlar. Gördüğünüz gibi, bu açıklamanın açıkça iyileştirilmesi ve tamamlanması gerekiyor.

şimşek çakması

Şimdiye kadar sadece bulutların altında veya onların seviyesinde neler olduğundan bahsettik. Ancak bazı yıldırım türlerinin bulutlardan daha yüksek olduğu ortaya çıktı. Jet uçağının ortaya çıkışından beri biliniyorlar, ancak bu yıldırımlar sadece 1994'te fotoğraflandı ve videoya çekildi.

En çok da denizanasına benziyorlar, değil mi? Böyle bir yıldırım oluşumunun yüksekliği yaklaşık 100 kilometredir. Şimdiye kadar ne oldukları çok net değil.İşte benzersiz sprite yıldırımlarının fotoğrafları ve hatta videoları. Çok güzel.

Top Yıldırım

Bazı insanlar top yıldırımının var olmadığını iddia ediyor. Diğerleri, YouTube'da ateş toplarının videolarını yayınlar ve hepsinin gerçek olduğunu kanıtlar. Genel olarak, bilim adamları henüz yıldırım topunun varlığına kesin olarak ikna olmuş değiller ve gerçekliklerinin en ünlü kanıtı, bir Japon öğrenci tarafından çekilmiş bir fotoğraftır.

Saint Elmo'nun yangınları

Bu, prensipte yıldırım değil, sadece çeşitli keskin nesnelerin sonunda bir parıltı boşalması olgusudur. St. Elmo'nun yangınları antik çağda biliniyordu, şimdi ayrıntılı olarak anlatılıyor ve filme çekiliyorlar.

volkanik yıldırım

Bunlar volkanik bir patlama sırasında ortaya çıkan çok güzel şimşeklerdir. Atmosferin birkaç katmanına aynı anda nüfuz eden yüklü gaz-toz kubbesinin, kendisi oldukça önemli bir yük taşıdığı için rahatsızlıklara neden olması muhtemeldir. Her şey çok güzel ama ürkütücü görünüyor Bilim adamları henüz böyle bir şimşeğin neden oluştuğunu tam olarak bilmiyorlar ve aynı anda birkaç teori var, bunlardan biri yukarıda özetleniyor.

İşte yıldırım hakkında sık sık yayınlanmayan bazı ilginç gerçekler:

* Tipik bir yıldırım saniyenin çeyreği kadar sürer ve 3-4 deşarjdan oluşur.
* Ortalama bir fırtına saatte 40 km hızla yol alır.
* Şu anda dünyada 1.800 fırtına var.
* ABD Empire State Binası'na yılda ortalama 23 kez yıldırım çarpmaktadır.
* Uçaklara ortalama 5-10 bin uçuş saatinde bir yıldırım düşmektedir.
* Yıldırım çarpması sonucu ölme olasılığı 2.000.000'de 1'dir.Her birimizin yataktan düşerek ölme şansımız aynıdır.
*Hayatta en az bir kez yıldırım top görme olasılığı 10.000'de 1'dir.
* Yıldırımın çarptığı insanlar, Tanrı tarafından işaretlenmiş kabul edildi. Ve eğer ölürlerse, güya doğruca cennete gittiler. Eski zamanlarda, yıldırım kurbanları ölüm yerine gömüldü.

Yıldırım yaklaştığında ne yapmalısınız?

Evde

* Tüm pencereleri ve kapıları kapatın.
* Tüm elektrikli aletlerin fişini çekin. Gök gürültülü fırtınalar sırasında telefonlar da dahil olmak üzere onlara dokunmayın.
* Metal borular elektriği iletebileceğinden küvet, musluk ve lavabolardan uzak tutunuz.
* Eğer odaya yıldırım top düşmüşse, hızlı bir şekilde dışarı çıkmaya ve diğer taraftaki kapıyı kapatmaya çalışın. Yapamıyorsanız, en azından yerinde dondurun.

Sokakta

* Eve veya arabaya girmeye çalışın. Arabadaki metal parçalara dokunmayın. Araba bir ağacın altına park edilmemelidir: aniden ona yıldırım düşer ve ağaç tam üzerinize düşer.
* Sığınak yoksa açıklığa çıkın ve eğilerek yere yatın. Ama öylece uzanamazsın!
* Ormanda, alçak çalıların altına saklanmak daha iyidir. ASLA bağımsız bir ağacın altında durmayın.
* Kulelerden, çitlerden, uzun ağaçlardan, telefon ve elektrik kablolarından, otobüs duraklarından kaçının.
* Bisiklet, barbekü, diğer metal nesnelerden uzak durun.
* Göl, nehir veya diğer su kütlelerinden uzak tutun.
* Tüm metalleri kendinizden çıkarın.
* Kalabalığın içinde durmayın.
* Açık bir alandaysanız ve aniden saçınızın diken diken olduğunu hissederseniz veya nesnelerden gelen garip bir ses duyarsanız (yani yıldırım düşmek üzere!), elleriniz dizlerinizin üzerindeyken öne doğru eğilin (ama dizlerinizin üzerinde değil). zemin). Bacaklar bir arada olmalı, topuklar birbirine bastırılmalıdır (bacaklar temas etmezse, akıntı vücuttan geçecektir).
* Bir teknede fırtına sizi yakaladıysa ve kıyıya yüzmeye vaktiniz kalmadıysa, teknenin dibine doğru eğilin, bacaklarınızı birleştirin, başınızı ve kulaklarınızı kapatın.

Eski insanlar her zaman fırtına ve şimşek ile birlikte gök gürültüsü rulosunu tanrıların gazabının bir tezahürü olarak görmediler. Örneğin, Hellenler için gök gürültüsü ve şimşek üstün gücün sembolleriydi, Etrüskler ise onları işaret olarak kabul etti: doğudan bir şimşek çakması, her şeyin yolunda gideceği ve batıda veya batıda parıldadığı anlamına geliyordu. kuzeybatı, tam tersi.

Etrüskler fikri, sağ taraftan bir yıldırım düşmesinin tüm planları bir günlüğüne ertelemek için yeterli neden olduğuna ikna olan Romalılar tarafından benimsendi. Japonların göksel kıvılcımların ilginç bir yorumu vardı. İki vajra (şimşek) şefkat tanrısı Aizen-meo'nun sembolleri olarak kabul edildi: bir kıvılcım tanrının başındaydı, diğerini elinde tutarak insanlığın tüm olumsuz arzularını bastırdı.

Yıldırım, her zaman bir şimşek ve gök gürültüsünün eşlik ettiği büyük bir elektrik boşalmasıdır (atmosferde bir ağaca benzeyen parlak bir deşarj kanalı açıkça görülebilir). Aynı zamanda, bir şimşek çakması neredeyse hiçbir zaman bir değildir, genellikle iki, üç ve genellikle birkaç on kıvılcıma ulaşır.

Bu boşalmalar neredeyse her zaman kümülonimbüs bulutlarında, bazen de büyük stratus bulutlarında oluşur: üst sınır genellikle gezegenin yüzeyinin yedi kilometre yukarısına ulaşırken, alt kısım neredeyse yere değebilir ve beş yüz metreden fazla kalmaz. Yıldırım, hem bir bulutta hem de yakındaki elektrikli bulutlar arasında ve ayrıca bir bulut ile yer arasında oluşabilir.

Bir gök gürültüsü, buz kütleleri şeklinde yoğunlaştırılmış büyük miktarda buhardan oluşur (buradaki sıcaklık sıfırın üzerine çıkmadığından, üç kilometreyi aşan bir yükseklikte neredeyse her zaman buz kristalleridir). Bulut fırtınaya dönüşmeden önce, buz kristalleri içinde aktif olarak hareket etmeye başlarken, ısıtılmış yüzeyden yükselen sıcak hava akımları onların hareket etmesine yardımcı olur.

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

Küçük buz kristalleri üstte ve büyük buz kristalleri altta toplandıktan sonra, bulutun üstü pozitif, altı negatif yüklenir. Böylece buluttaki elektrik alan şiddeti son derece yüksek seviyelere ulaşır: metre başına bir milyon volt.

Zıt yüklü bu bölgeler birbiriyle çarpıştığında, temas noktalarında iyonlar ve elektronlar, tüm yüklü elementlerin aşağı indiği ve bir elektrik boşalmasının oluştuğu bir kanal oluşturur - yıldırım. Şu anda, o kadar güçlü bir enerji açığa çıkar ki, gücü 100 watt'lık bir ampulü 90 gün boyunca çalıştırmaya yetecektir.

Kanal yaklaşık 30.000 santigrat dereceye kadar ısınır, bu da Güneş'in sıcaklığının beş katıdır ve parlak bir ışık üretir (flaş tipik olarak saniyenin sadece dörtte üçü sürer). Kanalın oluşumundan sonra, gök gürültüsü boşalmaya başlar: ilk boşalmayı iki, üç, dört veya daha fazla kıvılcım takip eder.

Yıldırım çarpması bir patlamayı andırır ve kendisini kanalın yakınında bulan herhangi bir canlı için son derece tehlikeli olan bir şok dalgasının oluşmasına neden olur. Kendisinden birkaç metre uzaktaki en güçlü elektrik boşalmasının şok dalgası, doğrudan elektrik çarpması olmadan bile ağaçları kırma, yaralama veya sarsma yeteneğine sahiptir:

• Kanala 0,5 m'ye kadar bir mesafede, yıldırım zayıf yapıları tahrip edebilir ve bir kişiyi yaralayabilir;
• 5 metreye kadar bir mesafede binalar sağlam kalır, ancak pencereleri kırabilir ve bir kişiyi sersemletebilir;
• Uzun mesafelerde, şok dalgası olumsuz sonuçlar taşımaz ve gök gürültüsü peals olarak bilinen bir ses dalgasına dönüşür.

gök gürültüsü ruloları

Bir yıldırım düşmesi kaydedildikten birkaç saniye sonra, kanal boyunca basınçtaki keskin bir artış nedeniyle atmosfer 30 bin santigrat dereceye kadar ısınır. Bunun sonucunda havanın patlayıcı titreşimleri ortaya çıkar ve gök gürültüsü meydana gelir. Gök gürültüsü ve şimşek birbiriyle yakından ilişkilidir: deşarjın uzunluğu genellikle yaklaşık sekiz kilometredir, bu nedenle farklı bölümlerinden gelen ses farklı zamanlarda ulaşır ve gök gürültüsü pelerini oluşturur.

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

Bunu yapmak için, şimşek ve gök gürültüsü arasındaki süreyi 300 ila 360 m / s olan ses hızıyla çarpmanız gerekir (örneğin, zaman aralığı iki saniye ise, fırtına merkez üssü 600'den biraz fazladır. gözlemciden metre ve eğer üç - bir kilometre mesafede). Bu, fırtınanın uzaklaşıp uzaklaşmadığını veya yaklaştığını belirlemeye yardımcı olacaktır.

İnanılmaz ateş topu

En az çalışılan ve dolayısıyla en gizemli doğa fenomenlerinden biri, havada hareket eden parlak bir plazma topu olan yıldırım topudur. Gizemli çünkü yıldırım topunun oluşum ilkesi hala bilinmiyor: Bu şaşırtıcı doğal fenomenin ortaya çıkış nedenlerini açıklayan çok sayıda hipotez olmasına rağmen, her birine itirazlar vardı. Bilim adamları, yıldırım topunun oluşumunu deneysel olarak başaramadılar.

Küresel yıldırım uzun süre var olabilir ve öngörülemeyen bir yörünge boyunca hareket edebilir. Örneğin, birkaç saniye havada asılı kalabilir ve sonra yana doğru koşabilir.

Basit bir deşarjdan farklı olarak, her zaman bir plazma topu vardır: iki veya daha fazla yıldırım aynı anda kaydedilene kadar. Yıldırım topunun boyutu 10 ila 20 cm arasında değişir Top yıldırım, siyaha kadar diğer renkler sıklıkla bulunsa da beyaz, turuncu veya mavi tonlarla karakterize edilir.

Bilim adamları, yıldırım topunun sıcaklık göstergelerini henüz belirlemediler: hesaplamalarına göre, yüz ila bin santigrat derece arasında değişmesi gerekmesine rağmen, bu fenomene yakın olan insanlar, yıldırım topundan kaynaklanan sıcaklığı hissetmediler. .

Bu fenomeni incelemedeki ana zorluk, bilim adamlarının görünümünü nadiren düzeltmeyi başarmasıdır ve görgü tanıklarının ifadeleri, gözlemledikleri fenomenin gerçekten yıldırım topu olduğu gerçeğine şüphe uyandırır. Her şeyden önce, tanıklık, ortaya çıktığı koşullara göre farklılık gösterir: temelde bir fırtına sırasında görülmüştür.

Ayrıca yıldırım topunun güzel bir günde de ortaya çıkabileceğine dair göstergeler vardır: bulutlardan inmek, havada görünmek veya bir nesne (ağaç veya direk) nedeniyle ortaya çıkmak.

Yıldırım topunun bir başka karakteristik özelliği de kapalı odalara girmesidir, kokpitlerde bile görülmüştür (bir ateş topu pencerelerden geçebilir, havalandırma kanallarından aşağı inebilir ve hatta prizlerden veya TV'den uçabilir). Plazma topu tek bir yere sabitlendiğinde ve sürekli olarak orada göründüğünde durumlar da tekrar tekrar belgelendi.

Çoğu zaman, yıldırım topunun görünümü sorun yaratmaz (hava akımlarında sessizce hareket eder ve bir süre sonra uçar veya kaybolur). Ancak, patladığında, yakındaki sıvıyı anında buharlaştırarak, cam ve metali erittiğinde üzücü sonuçlar da fark edildi.

Olası tehlikeler

Yıldırım topunun görünümü her zaman beklenmedik olduğundan, yakınınızda bu eşsiz fenomeni gördüğünüzde, asıl şey panik yapmamak, keskin hareket etme ve hiçbir yere kaçmamaktır: yangın yıldırımı hava titreşimlerine çok duyarlıdır. Topun yörüngesini sessizce terk etmek ve mümkün olduğunca ondan uzak durmaya çalışmak gerekir. Odada bir kişi varsa, yavaşça pencereyi açıp pencereyi açmanız gerekir: tehlikeli bir top apartmandan çıktığında birçok hikaye vardır.

Plazma topuna hiçbir şey atılamaz: oldukça patlama yeteneğine sahiptir ve bu sadece yanıklar veya bilinç kaybı ile değil, aynı zamanda kalp durması ile de doludur. Elektrikli top bir kişiyi yakaladıysa, onu havalandırılmış bir odaya taşımanız, daha sıcak bir şekilde sarmanız, kalp masajı yapmanız, suni teneffüs yapmanız ve hemen bir doktor çağırmanız gerekir.

Bir fırtınada ne yapmalı

Bir fırtına başladığında ve şimşeklerin yaklaştığını gördüğünüzde, bir sığınak bulmanız ve hava koşullarından saklanmanız gerekir: bir yıldırım çarpması genellikle ölümcüldür ve eğer insanlar hayatta kalırsa, çoğu zaman sakat kalırlar.

Yakınlarda bina yoksa ve o sırada bir kişi tarladaysa, bir mağarada fırtınadan saklanmanın daha iyi olduğunu hesaba katmalıdır. Ancak uzun ağaçlardan kaçınmak tavsiye edilir: yıldırım genellikle en büyük bitkiyi hedefler ve ağaçlar aynı yükseklikteyse elektriği daha iyi ileten bir şeye düşer.

Müstakil bir binayı veya yapıyı yıldırımdan korumak için, genellikle yakınlarına yüksek bir direk kurarlar, üstüne sivri bir metal çubuk sabitlenir, kalın bir tele güvenli bir şekilde bağlanır, diğer ucunda derinlere gömülü metal bir nesne vardır. zemin. Operasyon şeması basittir: bir gök gürültüsü bulutundan gelen bir çubuk her zaman bulutun tersi bir yük ile yüklenir, bu da telin altından aşağı akar ve bulutun yükünü nötralize eder. Bu cihaza paratoner denir ve şehirlerin ve diğer insan yerleşimlerinin tüm binalarına kurulur.

Her saniye, yaklaşık 700 yıldırım ve her yıl yaklaşık 3000 yıldırım çarpması sonucu insanlar ölüyor. Yıldırımın fiziksel doğası tam olarak açıklanmamıştır ve çoğu insanın ne olduğu hakkında sadece kabaca bir fikri vardır. Bazı deşarjlar bulutlarda çarpışır veya buna benzer bir şey. Bugün yıldırımın doğası hakkında daha fazla bilgi edinmek için fizik yazarlarımıza döndük. Şimşek nasıl ortaya çıkar, nerede yıldırım çarpar ve gök gürültüsü neden gürler. Makaleyi okuduktan sonra, bu ve diğer birçok sorunun cevabını bileceksiniz.

yıldırım nedir

Şimşek- atmosferde kıvılcım elektrik boşalması.

Elektrik boşalması- bu, normal duruma göre elektriksel iletkenliğinde önemli bir artışla ilişkili olarak ortamdaki akım akışı sürecidir. Gazda farklı elektrik boşalması türleri vardır: kıvılcım, yay, için için yanan.

Kıvılcım deşarjı, atmosfer basıncında meydana gelir ve buna karakteristik bir kıvılcım çatlağı eşlik eder. Bir kıvılcım deşarjı, filamentli kıvılcım kanallarının kaybolması ve birbirinin yerini almasıdır. Kıvılcım kanalları da denir flamalar. Kıvılcım kanalları iyonize gaz, yani plazma ile doldurulur. Yıldırım dev bir kıvılcımdır ve gök gürültüsü çok gürültülü bir çatlaktır. Ama her şey o kadar basit değil.

Yıldırımın fiziksel doğası

Yıldırımın kökeni nasıl açıklanır? sistem bulut-dünya veya bulut-bulut bir tür kapasitördür. Hava, bulutlar arasında bir dielektrik rolü oynar. Bulutun alt kısmı negatif bir yüke sahiptir. Bulut ve yer arasındaki yeterli potansiyel farkı ile doğada yıldırımın meydana geldiği koşullar ortaya çıkar.

kademeli lider

Ana şimşek çakmadan önce, buluttan yere doğru hareket eden küçük bir noktayı gözlemleyebilirsiniz. Bu sözde adım lideridir. Potansiyel bir farkın etkisi altındaki elektronlar yere doğru hareket etmeye başlar. Hareket ederken hava molekülleriyle çarpışarak onları iyonize eder. Buluttan yere iyonize bir kanal döşeniyor. Havanın serbest elektronlarla iyonlaşması nedeniyle, lider yörünge bölgesindeki elektrik iletkenliği önemli ölçüde artar. Lider, olduğu gibi, bir elektrottan (bulut) diğerine (toprak) hareket ederek ana deşarjın yolunu açar. İyonizasyon eşit olmayan bir şekilde gerçekleşir, bu nedenle lider dallara ayrılabilir.

geri tepme

Lider yere yaklaştığı an, ucundaki gerilim yükselir. Yerden veya yüzeyin üzerinde çıkıntı yapan nesnelerden (ağaçlar, binaların çatıları), lidere doğru bir yanıt akışı (kanal) fırlatılır. Yıldırımın bu özelliği paratoner takılarak bunlardan korunmak için kullanılır. Bir insana veya bir ağaca neden yıldırım düşer? Aslında, nereye vuracağını umursamıyor. Sonuçta yıldırım, dünya ile gökyüzü arasındaki en kısa yolu arıyor. Bu nedenle fırtına sırasında ovada veya su yüzeyinde olmak tehlikelidir.

Lider yere ulaştığında, döşenen kanaldan bir akım akmaya başlar. Şu anda, akım gücünde ve enerji salınımında keskin bir artışla birlikte ana şimşek çakması gözlemlenir. İşte soru, yıldırım nereden geliyor? Liderin buluttan yere yayılması ilginç ama görmeye alışık olduğumuz ters parlak flaş yerden buluta yayılıyor. Şimşek gökten yere gitmez, ikisi arasında olur demek daha doğru olur.

Yıldırım neden düşer?

Yıldırım, iyonize kanalların hızla genişlemesiyle oluşan bir şok dalgasının sonucudur. Neden önce şimşeği görürüz sonra gök gürültüsünü duyarız? Her şey ses (340.29 m/s) ve ışık (299.792.458 m/s) hızlarındaki farkla ilgilidir. Gök gürültüsü ve şimşek arasındaki saniyeleri sayarak ve bunları ses hızıyla çarparak, yıldırımın sizden hangi mesafeden çarptığını öğrenebilirsiniz.

Atmosferik fizikte bir işe mi ihtiyacınız var? Okurlarımız için şimdi %10 indirim var. her türlü iş

Yıldırım türleri ve yıldırım hakkında gerçekler

Gök ile yer arasındaki şimşek en yaygın şimşek değildir. Çoğu zaman, yıldırım bulutlar arasında meydana gelir ve bir tehdit oluşturmaz. Karasal ve bulut içi yıldırımlara ek olarak üst atmosferde oluşan yıldırımlar da vardır. Doğada bulunan yıldırım türleri nelerdir?

• Bulut içi yıldırım;
• Top Yıldırım;
• "Elfler";
• jetler;
• Sprite'lar.

Son üç yıldırım türü, 40 kilometre ve üzeri yükseklikte oluştukları için özel aletler olmadan gözlemlenemez.

İşte yıldırımla ilgili gerçekler:

• Dünya üzerinde kaydedilen en uzun yıldırım uzunluğu 321 km. Bu şimşek Oklahoma'da görüldü, 2007.
• En uzun yıldırım sürdü 7,74 saniye ve Alplerde kaydedildi.
• Yıldırım sadece üzerinde oluşmaz Toprak. Yıldırım hakkında tam olarak bilin Venüs, Jüpiter, Satürn ve Uranüs. Satürn'ün yıldırımı, Dünya'nınkinden milyonlarca kat daha güçlüdür.
• Yıldırımdaki akım yüzbinlerce amper, gerilim ise milyarlarca volta ulaşabilir.
• Yıldırım kanalının sıcaklığı ulaşabilir 30000 santigrat derece 6 güneşin yüzey sıcaklığının katıdır.

Top Yıldırım

Top yıldırım, doğası gizemini koruyan ayrı bir yıldırım türüdür. Böyle bir yıldırım, havada bir top şeklinde hareket eden parlak bir nesnedir. Sınırlı kanıtlara göre, yıldırım topu öngörülemeyen bir yörünge boyunca hareket edebilir, daha küçük yıldırımlara bölünebilir, patlayabilir veya beklenmedik bir şekilde kaybolabilir. Yıldırım topunun kökeni hakkında birçok hipotez vardır, ancak hiçbiri güvenilir olarak kabul edilemez. Gerçek şu ki, hiç kimse yıldırım topunun nasıl göründüğünü bilmiyor. Bazı hipotezler, bu fenomenin gözlemini halüsinasyonlara indirger. Laboratuvarda yıldırım topu hiç gözlemlenmemiştir. Bilim adamlarının memnun olabileceği tek şey görgü tanığı hesaplarıdır.

Son olarak sizi videoyu izlemeye ve hatırlatmaya davet ediyoruz: Ders kağıdı ya da kontrol güneşli bir günde şimşek gibi başınıza düşerse umutsuzluğa kapılmayın. Öğrenci Hizmetleri Uzmanları 2000 yılından beri öğrencilere yardımcı olmaktadır. İstediğiniz zaman nitelikli yardım isteyin. 24 bir günün saatleri, 7 haftanın günleri size yardımcı olmaya hazırız.

Top yıldırım benzersiz bir doğal fenomendir: oluşumun doğası; fiziksel özellikler; karakteristik

Bugüne kadar, bu fenomenin incelenmesindeki tek ve ana sorun, bu tür yıldırımların bilimsel laboratuvarlarda yeniden oluşturulamamasıdır.

Bu nedenle, atmosferdeki küresel bir elektrik demetinin fiziksel doğası hakkındaki varsayımların çoğu teorik kalır.

Yıldırım topunun doğasını ilk öne süren Rus fizikçi Pyotr Leonidovich Kapitsa oldu. Öğretilerine göre, bu tür şimşek, gök gürültüsü bulutları ile yeryüzünün sürüklendiği elektromanyetik eksen üzerindeki deşarj sırasında meydana gelir.

Kapitsa'ya ek olarak, birkaç fizikçi, deşarjın ses ve çerçeve yapısı veya yıldırım topunun iyonik kökeni hakkında teoriler ortaya koydu.

Birçok şüpheci, bunun sadece görsel bir illüzyon veya kısa süreli halüsinasyonlar olduğunu ve böyle bir doğal fenomenin mevcut olmadığını savundu. Şu anda, modern ekipman ve cihazlar, yıldırım oluşturmak için gerekli radyo dalgalarını henüz kaydetmedi.

Top yıldırım nasıl oluşur

Kural olarak, kuvvetli bir fırtına sırasında oluşur, ancak güneşli havalarda bir kereden fazla fark edilmiştir. Top yıldırım aniden ve tek bir durumda meydana gelir. Bulutlardan, ağaçlardan veya diğer nesnelerden ve binalardan görünebilir. Top yıldırım, kapalı alanlara düşmek de dahil olmak üzere yolundaki engelleri kolayca aşar. Bu tür bir yıldırımın bir TV'den, uçak kokpitinden, prizlerden, iç mekanlardan ortaya çıktığı durumlar açıklanır ... Aynı zamanda, yolundaki nesneleri geçerek onlardan geçebilir.

Tekrar tekrar, aynı yerlerde bir elektrik pıhtısı oluşumu kaydedildi. Yıldırımın hareketi veya göçü süreci, esas olarak yatay olarak ve yerden yaklaşık bir metre yükseklikte gerçekleşir. Ayrıca radyoda parazite yol açan gıcırtı, çıtırtı ve gıcırtı şeklinde bir ses eşlik ediyor.

Bu fenomenin görgü tanıklarının açıklamalarına göre, iki tür yıldırım ayırt edilir:

özellikleri

Böyle bir yıldırımın kökeni hala bilinmiyor. Yıldırım yüzeyinde bir elektrik boşalmasının meydana geldiği veya toplam hacimden çıktığı versiyonlar vardır.

Bilim adamları, böyle bir doğa olgusunun kapıların, pencerelerin, küçük çatlakların kolayca üstesinden gelebileceği ve tekrar orijinal boyut ve şeklini alabileceği fiziksel ve kimyasal bileşimi henüz bilmiyorlar. Bu bağlamda, gazın yapısı hakkında varsayımsal varsayımlar ileri sürüldü, ancak fizik yasalarına göre böyle bir gazın iç ısının etkisi altında havaya uçması gerekecekti.

• Yıldırım topunun boyutu genellikle 10 - 20 santimetredir.
• Parlamanın rengi kural olarak mavi, beyaz veya turuncu olabilir. Ancak bu fenomenin tanıkları, kalıcı bir rengin gözlemlenmediğini ve sürekli değiştiğini bildirmektedir.
• Yıldırım topunun şekli çoğu durumda küreseldir.
• Varolma süresinin 30 saniyeden fazla olmadığı tahmin edildi.
• Sıcaklık tam olarak araştırılmamış ancak uzmanlara göre 1000 santigrat dereceye kadar çıkıyor.

Bu doğal olgunun kökeninin doğasını bilmeden, yıldırım topunun nasıl hareket ettiği hakkında varsayımlarda bulunmak zordur. Bir teoriye göre, bu elektrik boşalması biçiminin hareketi rüzgarın kuvveti, elektromanyetik salınımların etkisi veya çekim kuvveti nedeniyle meydana gelebilir.

Yıldırım topu neden tehlikelidir?

Bu doğal fenomenin oluşumunun doğası ve özellikleri hakkında birçok farklı hipoteze rağmen, büyük bir deşarjla dolu bir top sadece yaralanmakla kalmaz, aynı zamanda öldürebileceğinden, yıldırım topu ile etkileşimin son derece tehlikeli olduğu dikkate alınmalıdır. Bir patlama trajik sonuçlara yol açabilir.

• Ateş topuyla karşılaşıldığında uyulması gereken ilk kural panik yapmamak, koşmamak, hızlı ve ani hareketler yapmamaktır.
• Topun yörüngesini yavaşça terk etmek, ondan bir mesafeyi korumak ve arkanızı dönmemek gerekir.
• Kapalı bir odada yıldırım top göründüğünde, yapılacak ilk şey, taslak oluşturmak için pencereyi dikkatlice açmaya çalışmaktır.
• Yukarıdaki kurallara ek olarak, ölümcül bir patlamaya yol açabileceğinden, plazma topun içine herhangi bir nesne atmak kesinlikle yasaktır.

Böylece Lugansk bölgesinde, golf topu büyüklüğünde bir yıldırım bir sürücüyü öldürdü ve Pyatigorsk'ta, parlak bir topu fırlatmaya çalışan bir adam ellerinde ciddi yanıklar aldı. Buryatia'da yıldırım çatıdan indi ve evde patladı. Patlama o kadar şiddetliydi ki, pencereler ve kapılar kırıldı, duvarlar hasar gördü ve ev sahipleri yaralandı ve mermi şoku aldı.

Video: Yıldırım topu hakkında 10 Gerçek

Bu video, en gizemli ve şaşırtıcı doğa olayı hakkındaki gerçekleri dikkatinize sunuyor.