A zivatar légköri jelenség, bár nem olyan ritka, mint pl. Északi fény vagy a St. Elmo tüze, de nem kevésbé fényes és lenyűgöző a maga fékezhetetlen erejével és ősi erejével. Nem hiába szereti ezt minden romantikus költő és prózaíró annyira leírni műveiben, a hivatásos forradalmárok pedig a zivatarban a népi nyugtalanság és a súlyos társadalmi megrázkódtatások szimbólumát látják. Tudományos szempontból a zivatar heves esőzés, amelyet a szél, villámlás és mennydörgés erősödése kísér. De ha már valószínűleg mindent megért a záporral és a széllel, akkor érdemes egy kicsit többet mesélni a zivatar többi összetevőjéről.
A villám egy erős elektromos kisülés a légkörben, amely mind az egyes gomolyfelhők, mind az esőfelhők és a talaj között előfordulhat. A villám egyfajta óriási elektromos ív, amelynek hossza átlagosan 2,5-3 kilométer. A villámlás hihetetlen erejét bizonyítja, hogy a kisülésben az áram eléri a több tízezer ampert, a feszültség pedig a több millió voltot. Figyelembe véve, hogy ilyen fantasztikus teljesítmény néhány milliszekundum alatt szabadul fel, a villámcsapást egyfajta hihetetlen erejű elektromos robbanásnak nevezhetjük. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen detonáció elkerülhetetlenül lökéshullám megjelenését idézi elő, amely aztán hanghullámmá fajul, és a levegőben terjedve gyengül. Így nyilvánvalóvá válik, mi a mennydörgés.
A mennydörgés olyan hangrezgés, amely a légkörben egy erős elektromos kisülés okozta lökéshullám hatására lép fel. Figyelembe véve azt a tényt, hogy a villámcsatorna levegője azonnal felmelegszik körülbelül 20 ezer fokos hőmérsékletre, ami meghaladja a Nap felszínének hőmérsékletét, az ilyen kisülést elkerülhetetlenül fülsüketítő üvöltés kíséri, mint minden más nagyon erős robbanás. De végül is a villámlás egy másodpercnél rövidebb ideig tart, és mennydörgést hallunk hosszan. Miért történik ez, miért dörög a mennydörgés? A légkörkutatóknak erre a kérdésre is van válaszuk.
Mennydörgés fordul elő a légkörben annak a ténynek köszönhető, hogy a villámlásnak, mint mondtuk, van egy nagyon nagy hosszúságúés ezért a különböző szakaszaiból a hang nem egyszerre jut el a fülünkhöz, bár magát a fényvillanást egy pillanatban látjuk teljes egészében. Ezenkívül a mennydörgés előfordulását elősegíti a hanghullámok felhőkről és a föld felszínéről való visszaverődése, valamint fénytörésük és szóródásuk.
Mi az a mennydörgés? A mennydörgés az a hang, amely a villámlást kíséri zivatar idején. Elég egyszerűen hangzik, de miért hangzik így a villám? Minden hang rezgésekből áll, amelyek hanghullámokat hoznak létre a levegőben. A villám egy hatalmas elektromos kisülés, amely a levegőben lő, rezgéseket okozva. Sokan nem egyszer töprengtek azon, hogy honnan jön a villámlás és a mennydörgés, és miért előzi meg a mennydörgés a villámlást. Ennek a jelenségnek teljesen érthető okai vannak.
Az elektromosság áthalad a levegőn, és rezgésbe hozza a levegő részecskéit. Villám kíséretében hihetetlen magas hőmérsékletű, így a levegő is nagyon forró körülötte. A forró levegő kitágul, növeli a rezgések erejét és számát. Mi az a mennydörgés? Ezek a villámkisülések során fellépő hangrezgések.
Villámlást látunk, mielőtt mennydörgést hallunk, mert a fény gyorsabban terjed, mint a hang. Egy régi mítosz szerint a villámlás és a mennydörgés közötti másodpercek megszámlálásával megtudhatja a távolságot a vihar helyétől. Matematikai szempontból azonban ennek a feltételezésnek nincs tudományos igazolása, mivel a hangsebesség hozzávetőlegesen 330 méter másodpercenként.
Így 3 másodpercbe telik, amíg a mennydörgés egy kilométert megtesz. Ezért helyesebb lenne megszámolni a villámcsapás és a mennydörgés hangja közötti másodpercek számát, majd ezt a számot elosztani öttel, ez lesz a zivatar távolsága.
Ez a titokzatos jelenség a villámlás
A villámból származó hő a környező levegő hőmérsékletét 27 000 °C-ra emeli. Mivel a villám hihetetlen sebességgel mozog, a felmelegített levegőnek egyszerűen nincs ideje kitágulni. A felmelegített levegő összenyomódik Légköri nyomás ugyanakkor sokszorosára növekszik, és 10-100-szor nagyobb lesz a normálnál. A sűrített levegő kiáramlik a villámcsatornából, és sűrített részecskékből álló lökéshullámot képez minden irányban. A sűrített levegő gyorsan terjedő hullámai robbanáshoz hasonlóan hangos, dübörgő zajt keltenek.
Abból a tényből kiindulva, hogy az elektromosság a legrövidebb úton halad, a villámok túlnyomó része közel függőleges. Azonban a villám is kiágazhat, aminek következtében a mennydörgés hangszíne is megváltozik. A különböző villámok lökéshullámai visszaverődnek egymásról, míg az alacsonyan lógó felhők és a közeli dombok folyamatos mennydörgést keltenek. Miért dörög a mennydörgés? A mennydörgést a villámlás útját körülvevő levegő gyors tágulása okozza.
A villám elektromos áram. A magasan az égen lévő zivatarfelhőben számos kis jégdarab (fagyott esőcseppek) ütközik egymással, miközben a levegőben mozognak. Mindezek az ütközések elektromos töltést hoznak létre. Egy idő után az egész felhő megtelik elektromos töltésekkel. A felhő tetején pozitív töltések, protonok, a felhő alján negatív töltések, elektronok képződnek. És mint tudod, az ellentétek vonzzák egymást. A fő elektromos töltés minden körül összpontosul, ami a felszín fölé emelkedik. Lehetnek hegyek, emberek vagy magányos fák. A töltés ezekről a pontokról emelkedik, és végül egyesül a felhőkből leszálló töltéssel.
Mi az a mennydörgés? Ez az a hang, amit a villám ad ki, ami lényegében egy felhő között vagy azon belül, vagy a felhő és a föld között áramló elektronfolyam. E patakok körül a levegő olyan mértékben felmelegszik, hogy háromszor melegebbé válik, mint a Nap felszíne. Egyszerűen fogalmazva, a villám az elektromosság fényes villanása.
A mennydörgés és villámlás ilyen csodálatos és egyben ijesztő látványa a levegőmolekulák dinamikus rezgésének és elektromos erők általi megzavarásának kombinációja. Ez a csodálatos előadás ismét mindenkit emlékeztet a természet hatalmas erejére. Ha mennydörgés hallatszott, hamarosan villámlik, jobb ilyenkor nem az utcán lenni.
A villámlás meglehetősen veszélyes természeti jelenségés a legjobb távol maradni tőle. Ha zivatar idején bent tartózkodik, kerülje a vizet. Kiváló elektromos vezető, ezért nem szabad zuhanyozni, kezet mosni, mosogatni vagy mosni. Ne használja a telefont, mert villám csaphat be a telefonvonalon kívül. Ne tartalmazza az elektromos berendezéseket, számítógépeket és Háztartási gépek a vihar idején. Tudva, hogy mi a mennydörgés és a villámlás, fontos, hogy helyesen viselkedjen, ha hirtelen egy zivatar váratlanul érte. Maradjon távol az ablakoktól és ajtóktól. Ha valakit villámcsapás ér, segítséget kell hívni és mentőt kell hívni.
Sokan félnek egy szörnyű természeti jelenségtől - a zivataroktól. Ez általában akkor történik, amikor a napot borongós felhők borítják, szörnyű mennydörgés dübörög és erősen esik.
A villámlástól persze félni kell, mert akár ölni is tud, vagy azzá válhat.Ez már régóta ismert, ezért is találtak ki különféle eszközöket a villámlás és mennydörgés elleni védekezésre (például fémoszlopok).
Mi folyik ott fent, és honnan jön a mennydörgés? És hogyan történik a villámlás?
Általában hatalmas. Több kilométeres magasságot is elérnek. Nem látható vizuálisan, hogy minden forr és forr ezekben a robbanásveszélyes felhőkben. Ezek a levegő, beleértve a vízcseppeket is, amelyek nagy sebességgel mozognak alulról felfelé és fordítva.
A felhők legfelső részének hőmérséklete eléri a -40 fokot, és a felhő ezen részébe eső vízcseppek megfagynak.
Mielőtt megtudnánk, honnan jön a mennydörgés és hogyan villámlik, írjuk le röviden a zivatarfelhők kialakulását.
A legtöbb ilyen jelenség nem a bolygó vízfelszínén, hanem a kontinenseken fordul elő. Emellett a zivatarfelhők intenzíven képződnek a trópusi kontinensek felett, ahol a földfelszín közelében lévő levegő (ellentétben a vízfelszín feletti levegővel) nagyon felmelegszik és gyorsan emelkedik.
Általában a különböző magasságú lejtőin hasonló meleg levegő képződik, amely beszívja nedves levegő nagy területekről a Föld felszíneés felemeli.
Így az ún Gomolyfelhők, zivatarfelhőkké alakul, fentebb leírtuk.
Most tisztázzuk, mi a villámlás, honnan jön?
Azokból a nagyon megfagyott cseppekből jégdarabok keletkeznek, amelyek szintén nagy sebességgel mozognak a felhőkben, összeütközve, összeesve és elektromossággal feltöltődve. A könnyebb és kisebb jégtáblák felül maradnak, a nagyobbak pedig elolvadnak, lefelé haladva ismét vízcseppekké alakulnak.
Így, be zivatarfelhő két elektromos töltés van. Felül negatív, alul pozitív. Amikor különböző töltések találkoznak, egy erős töltés keletkezik, és villámlik. Hogy honnan származik, kiderült. És akkor mi történik? Egy villámcsapás azonnal felmelegszik, és kitágítja körülötte a levegőt. Ez utóbbi annyira felmelegszik, hogy robbanásszerű hatás lép fel. Ez a mennydörgés, amely megijeszt minden életet a földön.
Kiderül, hogy mindez egy megnyilvánulás, majd felmerül a következő kérdés, hogy honnan jön az utolsó, és ilyenekben Nagy mennyiségű. És hova megy?
Mi a villámlás, honnan jön, derült ki. Most egy kicsit a folyamatokról, amelyek megmentik a Föld töltését.
A tudósok azt találták, hogy a Föld töltése általában kicsi, és mindössze 500 000 coulomb (mint 2 autó akkumulátor). Akkor hol tűnik el a negatív töltés, amit a villám visz közelebb a Föld felszínéhez?
Általában tiszta időben a Föld lassan kisül (gyenge áramlat folyamatosan halad át az ionoszféra és a Föld felszíne között a teljes légkörön). Bár a levegőt szigetelőnek tekintik, kis arányban tartalmaz ionokat, ami lehetővé teszi az áram létezését a teljes légkör térfogatában. Ennek köszönhetően, bár lassan, de a negatív töltés a földfelszínről egy magasságba kerül át. Ezért a Föld teljes töltésének térfogata mindig változatlan marad.
Ma az a legelterjedtebb vélemény, hogy a gömbvillám a különleges fajta golyó formájában töltődik, és meglehetősen hosszú ideig létezik, és előre nem látható pályán mozog.
Ennek a jelenségnek ma nincs egységes elmélete. Sok hipotézis létezik, de eddig egyik sem kapott elismerést a tudósok körében.
Általában, amint a szemtanúk tanúskodnak, zivatarban vagy viharban fordul elő. De vannak olyan esetek is, amikor előfordul napos idő. Gyakrabban közönséges villámlás generálja, néha megjelenik és leszáll a felhőkből, ritkábban pedig váratlanul jelenik meg a levegőben, vagy akár ki is szállhat valamilyen tárgyból (oszlopból, fából).
Honnan jön a zivatar és a villámlás, tudtuk meg. Most egy kicsit a fent leírt természeti jelenségekkel kapcsolatos érdekes tényekről.
1. A Föld évente körülbelül 25 millió villámcsapást tapasztal.
2. Villám van átlagos hosszúság körülbelül 2,5 km. A légkörben 20 km hosszú kisülések is vannak.
3. Az a hiedelem, hogy a villám nem csaphat be kétszer ugyanabba a helyre. A valóságban ez nem így van. Az elemzés eredményei (szerint földrajzi térkép) az elmúlt évek villámcsapásai azt mutatják, hogy a villám többször is becsaphat ugyanabba a helyre.
Így megtudtuk, mi az a villám, honnan jön.
A zivatarok a legösszetettebbek eredményeként jönnek létre légköri jelenségek bolygómérleg.
Körülbelül 50 villám villan fel a Földön másodpercenként.
A lineáris villámlást általában erős gördülő hang kíséri, amelyet mennydörgésnek neveznek. Mennydörgés a következő ok miatt fordul elő. Láttuk, hogy a villámcsatornában az áram nagyon rövid időn belül kialakul. Ugyanakkor a csatornában lévő levegő nagyon gyorsan és erősen felmelegszik, és a melegítéstől kitágul. A tágulás olyan gyors, hogy robbanásszerű. Ez a robbanás a levegő megremegését okozza, amit erős hangok kísérnek. Az áram hirtelen megszakadása után a villámcsatornában a hőmérséklet gyorsan csökken, ahogy a hő a légkörbe távozik. A csatorna gyorsan lehűl, ezért a benne lévő levegő erősen összenyomódik. Ez a levegő remegését is okozza, ami ismét a hangot képezi. Nyilvánvaló, hogy az ismételt villámcsapások hosszan tartó üvöltést és zajt okozhatnak. A hang viszont visszaverődik a felhőkről, a földről, a házakról és más tárgyakról, és többszörös visszhangot keltve meghosszabbítja a mennydörgést. Ezért dörög a mennydörgés.
Mint minden hang, a mennydörgés is viszonylag kis sebességgel terjed a levegőben - körülbelül 330 méter másodpercenként. Ez a sebesség mindössze másfélszeres nagyobb sebesség modern repülőgép. Ha a megfigyelő először villámlást lát, és csak egy idő után mennydörgést hall, akkor meg tudja határozni a távolságot, amely elválasztja a villámtól. Például 5 másodperc teljen el a villámlás és a mennydörgés között. Mivel minden másodpercben 330 métert tesz meg a hang, öt másodperc alatt a mennydörgés ötször nagyobb távolságot, 1650 métert tett meg. Ez azt jelenti, hogy a villám kevesebb mint két kilométerre csapott le a megfigyelőtől.
Nyugodt időben 70-90 másodperc alatt hallatszik a mennydörgés, 25-30 kilométeren át. A megfigyelőtől három kilométernél kisebb távolságra elhaladó zivatarokat közelinek, a nagyobb távolságból elhaladó zivatarokat pedig távolinak tekintjük.
A lineárison kívül, bár sokkal ritkábban, vannak más típusú villámok is. Ezek közül az egyik legérdekesebbnek tekintjük - tűzgömb.
Néha vannak villámkisülések, amelyek tűzgolyók. A gömbvillám kialakulásának módját még nem tanulmányozták, de az ezzel kapcsolatos megfigyeléseket érdekes kilátás A villámkisülés lehetővé teszi bizonyos következtetések levonását. Itt van az egyik legtöbb érdekes leírások gömbvillám.
A híres francia tudós, Flammarion így számol be: „1886. június 7-én este fél nyolckor a francia Grey városa felett kitört zivatar idején az égbolt hirtelen széles, vörös villámmal világított, és iszonyatos reccsenéssel egy tűzgolyó hullott le az égből, látszólag keresztben, 30-40 centiméteren belül. Szikrát szórva nekiütközött a tetőgerincnek, levert egy több mint fél méteres darabot a főgerendájáról, apró darabokra hasította, törmelékkel borította be a tetőteret és leszorította a vakolatot a felső emelet mennyezetéről. . Aztán ez a labda a bejárat tetejére ugrott, lyukat ütött rajta, az utcára esett, és miután egy ideig végiggurult rajta, fokozatosan eltűnt. tűzgolyó
Nem termelt és nem ártott senkinek, annak ellenére, hogy nagyon sokan voltak az utcán.
ábrán. A 13. ábra egy fényképezővel rögzített gömbvillámot mutat be, és az 1. ábra. A 14. ábrán egy művész képe látható, aki az udvarra zuhant gömbvillámot festette.
A gömbvillám leggyakrabban görögdinnye vagy körte alakú. Viszonylag sokáig kitart – a 2. ábra kis töredékéből. 13. Golyóvillám. másodperctől néhány percig.
A gömbvillámlás legáltalánosabb időtartama 3-5 másodperc. A gömbvillám leggyakrabban zivatar végén jelenik meg 10-20 centiméter átmérőjű, vörös világító golyók formájában. Többben ritka esetek van és nagy idők - 22
Intézkedések. Például körülbelül 10 méter átmérőjű villámokat fényképeztek.
A labda néha vakító fehér lehet, és nagyon éles körvonala lehet. A gömbvillám általában fütyülő, zümmögő vagy sziszegő hangot ad ki.
A gömbvillám csendben eltűnhet, de halk reccsenést, vagy akár fülsiketítő hangot is hallathat.
Robbanás. Eltűnőben gyakran éles szagú homályt hagy maga után. A föld közelében vagy zárt térben a gömbvillám egy futó ember sebességével mozog - körülbelül két méter másodpercenként. Nyugalomban maradhat egy ideig, és az ilyen "letelepedett" labda addig süvít és szikrákat dob ki, amíg el nem tűnik. Néha úgy tűnik, hogy a gömbvillámot a szél hajtja, de mozgása általában nem függ a széltől.
A tűzgolyókat a zárt terek vonzzák, amelyeken keresztül bejutnak nyitott ablakok vagy ajtókon, sőt néha apró repedéseken keresztül is. A trombiták jó módszer számukra; ezért a tűzgolyók gyakran a konyhák kályháiból származnak. Miután körbejárta a helyiséget, a gömbvillám elhagyja a helyiséget, és gyakran ugyanazon az úton távozik, amelyen belépett.
Néha a villám kétszer-háromszor felemelkedik és leesik néhány centimétertől többig
Kih méter. Ezekkel a fel- és ereszkedésekkel egyidőben a tűzgolyó néha vízszintes irányban elmozdul, majd úgy tűnik, hogy a gömbvillám ugrásokat hajt végre.
A gömbvillám gyakran „telepszik” a vezetőkre, előnyben részesítve a legmagasabb pontokat, vagy gördül a vezetők mentén, például a lefolyócsövek mentén. A gömbvillám az emberek testén áthaladva, néha a ruhák alatt is súlyos égési sérüléseketés még a halált is. Számos leírás létezik olyan esetekről, amikor gömbvillám okozta az emberek és állatok halálos sérülését. A gömbvillám nagyon súlyos károkat okozhat az épületekben.
Befejezett tudományos magyarázat még nincs gömbvillám. A tudósok makacsul tanulmányozták a gömbvillámokat, de mindeddig nem sikerült megmagyarázni mindenféle megnyilvánulását. Ezen a területen van még hátra. tudományos munka. Persze a gömbvillámban sincs semmi titokzatos, "természetfeletti". Ez egy elektromos kisülés, amelynek eredete ugyanaz. mint egy lineáris villám. Kétségtelen, hogy a közeljövőben a tudósok képesek lesznek megmagyarázni a gömbvillám minden részletét, valamint képesek voltak megmagyarázni a lineáris villám minden részletét,
Általában villámlás után figyelik meg. Az ilyen jelenségek rettenetes félelemérzetet keltettek őseinkben, az istenek haragjának megnyilvánulásának tekintették őket. Az ókori szlávok idejében a pogányság széles körben elterjedt. Ők imádták különböző istenek, köztük Perun - a mennydörgés, villámlás és mennydörgés istene. Ő volt a főszereplő az ókori szláv panteonban. És mint minden nagy ember, itt is egy személyes ünnepet szenteltek. Perun napját július 21-én ünnepelték. Istent úgy tisztelték, mint aki éltető esőt adott a természetnek. Ezen a napon az ősök dicsérték, majd felszentelték fegyvereiket, áldozatot hoztak, megemlékezést tartottak a csatákban elesett katonákról. A napot kiadós étkezéssel és játékokkal zártuk.
Ezek az idők a feledés homályába merültek, de a mennydörgés és a villámlás megmaradt. Vessünk egy pillantást a szakkönyvekre vagy a természetrajzi tankönyvekre. Ott olvashatjuk, mi a mennydörgés - ez a villámlás körül oszcilláló levegő hangja, amely gyorsan felmelegszik és kitágul. Valószínűleg többször is felfigyelt arra, hogy néha először elektromos kisülést látunk, és csak ezután hallunk üvöltést. Ez azért történik, mert a fényhullámok körülbelül 300 000 km/s, míg a hanghullámok sokkal lassabban, körülbelül 335 m/s sebességgel haladnak. A zivatar idején azonban nem mindig egyesül a mennydörgés és a villámlás. Előfordul, hogy villámlás történt, de hangok nem hallhatók. Ez akkor fordulhat elő, ha a vihar meglehetősen távol van. Előfordul, hogy dörög a mennydörgés, de a villámlás nem látható - nehéz lesz látni tiszta napon, és amikor felhőben képződik.
Ha tudni szeretné, milyen messze van a zivatar, ezt egyszerűen megteheti. Csak ki kell számítanod, hány másodperc telik el az elektromos kisülés felvillanása és a mennydörgés hangja között, el kell osztani hárommal, és tudni fogod, hány kilométerre van tőled zivatar. Ha több ilyen számítást végez, akkor megtudhatja, hogy a felhő közeledik-e vagy távolodik-e Öntől. Abban az esetben, ha nem hallatszik mennydörgés, vitatható, hogy a viharfront több mint húsz kilométerre van Öntől.
A villámlás kialakulásának megértéséhez emlékeznie kell iskolai tananyag- az elektromosságról szóló rész. Ismeretes, hogy minden tárgy pozitívan vagy negatívan töltődik. Zivatar idején a felhőben lévő cseppek lecsapódnak és pozitív töltésű részecskéket vesznek fel. A felhő a Földhöz képest negatív töltésűvé válik. Abban az esetben, ha az esőfelhő töltése túl nagy, villámkisülés lép fel. Ugyanezt a jelenséget figyelheti meg, ha hasonló történik a felhők között.
Most nézzük meg, mi az a mennydörgés? Az elektromos kisülés során a levegő nagyon gyorsan kitágul, majd összehúzódik, miközben gyors mozgás történik légáramlatok. Ha érintkezik közöttük, mennydörgés hallatszik. Ezeknek a hangoknak a hangereje elérheti a 120 decibelt.
Miután elolvasta ezt a cikket, saját maga is megtudja, és el tudja magyarázni a kis miérteknek, mi a mennydörgés és a villámlás, hogyan keletkeznek, és miért van zúgás.
