Un temporale è un fenomeno atmosferico, anche se non così raro come, ad esempio, Aurora boreale oppure i fuochi di Sant'Elmo, ma non per questo meno luminosi e imponenti con la loro forza indomabile e il loro potere primordiale. Non per niente tutti i poeti romantici e gli scrittori di prosa amano descriverlo così tanto nelle loro opere, ei rivoluzionari professionisti vedono un temporale come un simbolo di disordini popolari e gravi sconvolgimenti sociali. Da un punto di vista scientifico, un temporale è una forte pioggia, accompagnata da un aumento burrascoso di vento, fulmini e tuoni. Ma, se probabilmente capisci già tutto con la pioggia e il vento, allora vale la pena raccontare qualcosa in più sugli altri componenti di un temporale.
Il fulmine è una potente scarica elettrica nell'atmosfera, che può verificarsi sia tra i singoli cumuli sia tra le nuvole di pioggia e il suolo. Il fulmine è una specie di arco elettrico gigante, la cui lunghezza è in media di 2,5 - 3 chilometri. L'incredibile potenza del fulmine è evidenziata dal fatto che la corrente nella scarica raggiunge decine di migliaia di ampere e la tensione raggiunge diversi milioni di volt. Considerando che una potenza così fantastica viene rilasciata in pochi millisecondi, un fulmine può essere definito una sorta di esplosione elettrica di incredibile forza. È chiaro che una tale detonazione provoca inevitabilmente la comparsa di un'onda d'urto, che poi degenera in un'onda sonora e si attenua man mano che si propaga nell'aria. Così diventa ovvio cos'è il tuono.
Il tuono è vibrazioni sonore che si verificano nell'atmosfera sotto l'influenza di un'onda d'urto causata da una potente scarica elettrica. Tenendo conto del fatto che l'aria nel canale del fulmine si riscalda istantaneamente fino a una temperatura di circa 20mila gradi, che supera la temperatura della superficie del Sole, tale scarica è inevitabilmente accompagnata da un ruggito assordante, come qualsiasi altro molto potente esplosione. Ma dopotutto, i fulmini durano meno di un secondo e sentiamo il tuono con lunghi scoppi. Perché succede, perché rimbomba il tuono? Anche gli scienziati dell'atmosfera hanno una risposta a questa domanda.
I tuoni si verificano nell'atmosfera a causa del fatto che i fulmini, come abbiamo detto, hanno molto grande lunghezza e quindi il suono delle sue varie sezioni non giunge contemporaneamente al nostro orecchio, sebbene in un momento vediamo lo stesso lampo di luce nella sua interezza. Inoltre, il verificarsi di scoppi di tuono è facilitato dal riflesso delle onde sonore dalle nuvole e dalla superficie terrestre, nonché dalla loro rifrazione e dispersione.
Cos'è il tuono? Il tuono è il suono che accompagna i fulmini durante un temporale. Sembra abbastanza semplice, ma perché i fulmini suonano in quel modo? Tutti i suoni sono costituiti da vibrazioni che creano onde sonore nell'aria. Il fulmine è un'enorme scarica di elettricità che spara nell'aria, provocando vibrazioni. Molti si sono chiesti più di una volta da dove vengono i fulmini e i tuoni e perché il tuono precede il fulmine. Ci sono ragioni abbastanza comprensibili per questo fenomeno.
L'elettricità passa attraverso l'aria e mette le particelle d'aria in uno stato di vibrazione. Fulmine accompagnato da incredibile alta temperatura, quindi anche l'aria intorno è molto calda. L'aria calda si espande, aumentando la forza e il numero di vibrazioni. Cos'è il tuono? Queste sono le vibrazioni sonore che si verificano durante le scariche di fulmini.
Vediamo i fulmini prima di sentire i tuoni perché la luce viaggia più velocemente del suono. C'è un vecchio mito secondo cui contando i secondi tra un lampo e un tuono, puoi scoprire la distanza dal luogo in cui infuria la tempesta. Tuttavia, da un punto di vista matematico, questa ipotesi non ha alcuna giustificazione scientifica, poiché la velocità del suono è di circa 330 metri al secondo.
Pertanto, il tuono impiega 3 secondi per percorrere un chilometro. Pertanto, sarebbe più corretto contare il numero di secondi tra il lampo e il suono del tuono, quindi dividere questo numero per cinque, questa sarà la distanza dal temporale.
Questo misterioso fenomeno è un fulmine
Il calore dell'elettricità dei fulmini aumenta la temperatura dell'aria circostante fino a 27.000°C. Poiché i fulmini si muovono a una velocità incredibile, l'aria riscaldata semplicemente non ha il tempo di espandersi. L'aria riscaldata viene compressa Pressione atmosferica allo stesso tempo, aumenta molte volte e diventa da 10 a 100 volte più del normale. L'aria compressa fuoriesce dal canale del fulmine, formando un'onda d'urto di particelle compresse in ogni direzione. Come un'esplosione, le onde di aria compressa che si propagano rapidamente creano uno scoppio di rumore forte e rimbombante.
Sulla base del fatto che l'elettricità segue il percorso più breve, la quantità predominante di fulmini è prossima alla verticale. Tuttavia, anche i fulmini possono diramarsi, per cui cambia anche la colorazione sonora del rombo del tuono. Le onde d'urto di diverse forcelle di fulmini rimbalzano l'una sull'altra, mentre le nuvole basse e le colline vicine contribuiscono a creare un ringhio continuo di tuoni. Perché il tuono rimbomba? Il tuono è causato dalla rapida espansione dell'aria che circonda il percorso del fulmine.
Il fulmine è una corrente elettrica. All'interno di una nuvola temporalesca alta nel cielo, numerosi piccoli pezzi di ghiaccio (gocce di pioggia congelate) si scontrano tra loro mentre si muovono nell'aria. Tutte queste collisioni creano una carica elettrica. Dopo un po', l'intera nuvola si riempie di cariche elettriche. Le cariche positive, i protoni, si formano nella parte superiore della nuvola e le cariche negative, gli elettroni, si formano nella parte inferiore della nuvola. E come sai, gli opposti si attraggono. La carica elettrica principale è concentrata attorno a tutto ciò che sporge sopra la superficie. Possono essere montagne, persone o alberi solitari. La carica sale da questi punti e alla fine si combina con la carica che scende dalle nuvole.
Cos'è il tuono? Questo è il suono prodotto dal fulmine, che è essenzialmente un flusso di elettroni che scorre tra o all'interno di una nuvola, o tra una nuvola e il suolo. L'aria attorno a questi flussi si riscalda a tal punto che diventa tre volte più calda della superficie del Sole. In poche parole, il fulmine è un lampo luminoso di elettricità.
Uno spettacolo così sorprendente e allo stesso tempo spaventoso di tuoni e fulmini è una combinazione di vibrazioni dinamiche delle molecole d'aria e la loro interruzione da parte delle forze elettriche. Questo magnifico spettacolo ricorda ancora una volta a tutti la potente forza della natura. Se si è sentito il fragore del tuono, presto lampeggeranno i fulmini, è meglio non essere per strada in questo momento.
Il fulmine è piuttosto pericoloso un fenomeno naturale ed è meglio starle lontano. Se sei in casa durante un temporale, dovresti evitare l'acqua. È un ottimo conduttore di elettricità, quindi non dovresti fare la doccia, lavarti le mani, lavare i piatti o fare il bucato. Non utilizzare il telefono, poiché i fulmini possono colpire le linee telefoniche esterne. Non includere apparecchiature elettriche, computer e elettrodomestici durante la tempesta. Sapendo cosa sono tuoni e fulmini, è importante comportarsi correttamente se improvvisamente un temporale ti ha colto di sorpresa. Stai lontano da finestre e porte. Se qualcuno viene colpito da un fulmine, devi chiamare aiuto e chiamare un'ambulanza.
Molte persone hanno paura di un terribile fenomeno naturale: i temporali. Questo di solito accade quando il sole è coperto da nuvole cupe, rimbombano terribili tuoni e piove a dirotto.
Certo, bisogna aver paura dei fulmini, perché possono persino uccidere o diventare, questo è noto da molto tempo, motivo per cui hanno escogitato vari mezzi per proteggersi da fulmini e tuoni (ad esempio pali di metallo).
Cosa sta succedendo lassù e da dove viene il tuono? E come si verificano i fulmini?
Di solito enorme. Raggiungono diversi chilometri di altezza. Non è visivamente visibile come tutto ribolle e ribolle all'interno di queste nuvole esplosive. Si tratta di aria, comprese le goccioline d'acqua, che si muovono ad alta velocità dal basso verso l'alto e viceversa.
La parte più alta di queste nuvole raggiunge una temperatura di -40 gradi e le gocce d'acqua che cadono in questa parte della nuvola si congelano.
Prima di sapere da dove viene il tuono e come si verificano i fulmini, descriviamo brevemente come si formano le nuvole temporalesche.
La maggior parte di questi fenomeni non si verifica sulla superficie dell'acqua del pianeta, ma sui continenti. Inoltre, le nuvole temporalesche si formano intensamente sui continenti tropicali, dove l'aria vicino alla superficie terrestre (a differenza dell'aria sopra la superficie dell'acqua) diventa molto calda e sale rapidamente.
Di solito, sui pendii di diverse elevazioni, si forma un'aria calda simile, che attira aria umida da grandi aree superficie terrestre e lo solleva.
Quindi, il cosiddetto Cumuli, trasformandosi in nuvole temporalesche, descritte appena sopra.
Ora chiariamo cos'è il fulmine, da dove viene?
Da quelle gocce molto ghiacciate si formano pezzi di ghiaccio, che si muovono anche tra le nuvole a grande velocità, scontrandosi, collassando e caricandosi di elettricità. Quelle lastre di ghiaccio più leggere e più piccole rimangono in alto, e quelle più grandi si sciolgono, scendendo, trasformandosi nuovamente in goccioline d'acqua.
Così, dentro nuvola temporalesca ci sono due cariche elettriche. Negativo in alto, positivo in basso. Quando diverse cariche si incontrano, ne sorge una potente e si verificano i fulmini. Da dove viene, è diventato chiaro. E poi cosa succede? Un lampo si riscalda istantaneamente ed espande l'aria intorno ad esso. Quest'ultimo si riscalda così tanto che si verifica un effetto di esplosione. Questo è il tuono che spaventa tutta la vita sulla terra.
Si scopre che tutto questo è una manifestazione, quindi sorge la domanda successiva su da dove viene l'ultimo, e in tale grandi quantità. E dove va?
Cos'è il fulmine, da dove viene, scoperto. Ora un po 'sui processi che salvano la carica della Terra.
Gli scienziati hanno scoperto che la carica della Terra in generale è piccola e ammonta a soli 500.000 coulomb (come 2 batterie per auto). Allora dove scompare la carica negativa, che viene trasportata dai fulmini più vicino alla superficie terrestre?
Di solito, con tempo sereno, la Terra si scarica lentamente (una debole corrente passa costantemente tra la ionosfera e la superficie terrestre attraverso l'intera atmosfera). Sebbene l'aria sia considerata un isolante, contiene una piccola percentuale di ioni, che consente l'esistenza di una corrente nel volume dell'intera atmosfera. A causa di ciò, sebbene lentamente, la carica negativa viene trasferita dalla superficie terrestre all'altezza. Pertanto, il volume della carica totale della Terra rimane sempre invariato.
Oggi, l'opinione più comune è che il fulmine globulare sia un tipo speciale carica sotto forma di una palla, esiste da molto tempo e si muove lungo una traiettoria imprevedibile.
Non esiste una teoria unificata del verificarsi di questo fenomeno oggi. Ci sono molte ipotesi, ma finora nessuna ha ricevuto riconoscimento tra gli scienziati.
Di solito, come testimoniano testimoni oculari, si verifica durante un temporale o una tempesta. Ma ci sono anche casi della sua presenza in tempo soleggiato. Più spesso è generato da un normale fulmine, a volte appare e scende dalle nuvole, e meno spesso appare inaspettatamente nell'aria o può addirittura uscire da qualche oggetto (pilastro, albero).
Da dove vengono i temporali e i fulmini, lo abbiamo scoperto. Ora un po 'sui fatti curiosi riguardanti i fenomeni naturali sopra descritti.
1. La Terra subisce circa 25 milioni di lampi ogni anno.
2. Il fulmine ha lunghezza media circa 2,5 km. Ci sono anche scarichi che si estendono nell'atmosfera per 20 km.
3. Si crede che i fulmini non possano colpire due volte nello stesso punto. In realtà, non è così. Risultati dell'analisi (secondo cartina geografica) luoghi di fulmini negli anni precedenti mostrano che i fulmini possono colpire più volte lo stesso punto.
Quindi abbiamo scoperto cos'è il fulmine, da dove viene.
I temporali si formano come risultato del più complesso fenomeni atmosferici scala planetaria.
Ogni secondo sul pianeta Terra si verificano circa 50 fulmini.
I fulmini lineari sono solitamente accompagnati da un forte suono rotolante chiamato tuono. Il tuono si verifica per il seguente motivo. Abbiamo visto che la corrente nel canale del fulmine si forma in un periodo di tempo molto breve. Allo stesso tempo, l'aria nel canale si riscalda molto rapidamente e fortemente e dal riscaldamento si espande. L'espansione è così veloce che assomiglia a un'esplosione. Questa esplosione provoca uno scuotimento dell'aria, che è accompagnato da forti suoni. Dopo l'improvvisa interruzione della corrente, la temperatura nel canale del fulmine scende rapidamente mentre il calore fuoriesce nell'atmosfera. Il canale si raffredda rapidamente e l'aria al suo interno viene quindi fortemente compressa. Ciò provoca anche uno scuotimento dell'aria, che forma nuovamente il suono. È chiaro che ripetuti fulmini possono causare un ruggito e un rumore prolungati. A sua volta, il suono viene riflesso dalle nuvole, dalla terra, dalle case e da altri oggetti e, creando molteplici echi, allunga il tuono. Ecco perché il tuono rotola.
Come ogni suono, il tuono si propaga nell'aria a una velocità relativamente bassa, circa 330 metri al secondo. Questa velocità è solo una volta e mezza più velocità aerei moderni. Se un osservatore vede prima un fulmine e solo dopo un po' sente un tuono, allora può determinare la distanza che lo separa dal fulmine. Lasciare, ad esempio, trascorrere 5 secondi tra un lampo e un tuono. Poiché in ogni secondo il suono percorre 330 metri, in cinque secondi il tuono ha percorso una distanza cinque volte maggiore, cioè 1650 metri. Ciò significa che il fulmine ha colpito a meno di due chilometri dall'osservatore.
Con tempo calmo, si sente un tuono in 70-90 secondi, passando per 25-30 chilometri. I temporali che passano a una distanza inferiore a tre chilometri dall'osservatore sono considerati vicini e i temporali che passano a una distanza maggiore sono considerati lontani.
Oltre al lineare, ci sono, anche se molto meno spesso, fulmini di altro tipo. Di questi, considereremo uno dei più interessanti - bolide.
A volte ci sono scariche di fulmini, che sono palle di fuoco. Il modo in cui si forma il fulmine globulare non è stato ancora studiato, ma le osservazioni disponibili su questo vista interessante scariche di fulmini ci permettono di trarre alcune conclusioni. Ecco uno dei più descrizioni interessanti fulmine globulare.
Ecco cosa riferisce il famoso scienziato francese Flammarion: “Il 7 giugno 1886, alle sette e mezza di sera, durante un temporale scoppiato sulla città francese di Grey, il cielo si illuminò improvvisamente di un ampio lampo rosso, e con un terribile crack, una palla di fuoco cadde dal cielo, apparentemente di traverso, in 30-40 centimetri. Spargendo scintille, colpì l'estremità del colmo del tetto, staccò un pezzo lungo più di mezzo metro dalla sua trave principale, lo spezzò in piccoli pezzi, coprì la soffitta di detriti e fece cadere l'intonaco dal soffitto del piano superiore . Quindi questa palla è saltata sul tetto dell'ingresso, vi ha praticato un buco, è caduta in strada e, dopo averla rotolata per un certo tratto, è gradualmente scomparsa. palla di fuoco
Non ha prodotto e non ha fatto del male a nessuno, nonostante ci fosse molta gente per strada.
Sulla fig. 13 mostra un fulmine globulare catturato da una macchina fotografica, e in fig. 14 mostra l'immagine di un artista che ha dipinto un fulmine globulare caduto nel cortile.
Molto spesso, il fulmine globulare ha la forma di un'anguria o di una pera. Dura per un tempo relativamente lungo - da una piccola frazione di Fig. 13. Fulmine globulare. secondi a diversi minuti.
La durata più comune dei fulmini globulari va dai 3 ai 5 secondi. I fulmini globulari appaiono più spesso alla fine di un temporale sotto forma di sfere luminose rosse con un diametro da 10 a 20 centimetri. In più casi rari lei ha e grandi momenti - 22
Le misure. Ad esempio, è stato fotografato un fulmine con un diametro di circa 10 metri.
La palla a volte può essere di un bianco abbagliante e avere un contorno molto nitido. In genere, il fulmine globulare emette un fischio, un ronzio o un sibilo.
I fulmini globulari possono scomparire silenziosamente, ma possono emettere un debole crepitio o persino un suono assordante.
Esplosione. Scomparendo, lascia spesso una foschia dall'odore pungente. Vicino al suolo o in spazi chiusi, i fulmini globulari si muovono alla velocità di una persona che corre, circa due metri al secondo. Può rimanere a riposo per un po 'e una palla così "sistemata" sibila e lancia scintille finché non scompare. A volte sembra che il fulmine globulare sia guidato dal vento, ma di solito il suo movimento non dipende dal vento.
Le palle di fuoco sono attratte dagli spazi chiusi, attraverso i quali entrano finestre aperte o porte, e talvolta anche attraverso piccole fessure. Le trombe sono un buon modo per loro; quindi le palle di fuoco provengono spesso dalle stufe nelle cucine. Dopo aver girato intorno alla stanza, il fulmine globulare lascia la stanza, uscendo spesso lungo lo stesso percorso in cui è entrato.
A volte i fulmini si alzano e cadono due o tre volte a distanze da pochi centimetri a diversi
Kih metri. Contemporaneamente a queste salite e discese, la palla di fuoco a volte si muove in direzione orizzontale, e poi sembra che il fulmine globulare faccia dei salti.
Spesso i fulmini globulari "si depositano" sui conduttori, preferendo i punti più alti, oppure rotolano lungo i conduttori, ad esempio lungo i tubi di scarico. Muovendosi attraverso i corpi delle persone, a volte sotto i vestiti, provocano fulmini globulari gravi ustioni e persino la morte. Esistono molte descrizioni di casi di lesioni mortali a persone e animali causate da fulmini globulari. I fulmini globulari possono causare danni molto gravi agli edifici.
Finito spiegazione scientifica non ci sono ancora fulmini globulari. Gli scienziati hanno studiato ostinatamente i fulmini globulari, ma finora non è stato possibile spiegare tutte le sue varie manifestazioni. C'è ancora molto da fare in quest'area. lavoro scientifico. Naturalmente, non c'è nulla di misterioso, "soprannaturale" nemmeno nei fulmini globulari. Questa è una scarica elettrica, la cui origine è la stessa. come un lampo lineare. Indubbiamente, nel prossimo futuro, gli scienziati saranno in grado di spiegare tutti i dettagli dei fulmini globulari così come sono stati in grado di spiegare tutti i dettagli dei fulmini lineari,
Di norma, si osserva dopo un fulmine. Tali fenomeni causavano un terribile sentimento di paura nei nostri antenati, li consideravano una manifestazione dell'ira degli dei. Durante il tempo degli antichi slavi, il paganesimo era molto diffuso. Adoravano diversi dei, incluso Perun, il dio del tuono, del fulmine e del tuono. Era il principale nell'antico pantheon slavo. E, come ogni grande persona, è stata dedicata una vacanza personale. Il giorno di Perun è stato celebrato il 21 luglio. Dio era venerato perché dava la pioggia vivificante per la natura. In questo giorno, gli antenati lo lodarono, poi consacrarono le loro armi, fecero un sacrificio, celebrarono una cerimonia di commemorazione dei soldati caduti in battaglia. La giornata si è conclusa con un pranzo abbondante e giochi.
Questi tempi sono caduti nell'oblio, ma i tuoni e i fulmini sono rimasti. Diamo un'occhiata a libri di riferimento specializzati o libri di testo di storia naturale. Lì possiamo leggere cos'è il tuono: è il suono dell'aria oscillante attorno al fulmine, che si riscalda e si espande rapidamente. Probabilmente, hai ripetutamente prestato attenzione al fatto che a volte vediamo prima una scarica elettrica e solo allora sentiamo un ruggito. Questo accade perché le onde luminose viaggiano a una velocità di circa 300.000 km/s, mentre le onde sonore viaggiano molto più lentamente, circa 335 m/s. Ma non sempre tuoni e fulmini sono uniti durante un temporale. Succede che si sia verificato un lampo, ma non si sentono suoni. Questo può accadere se la tempesta è abbastanza lontana. Succede che il tuono rimbomba, ma il fulmine non è visibile: sarà difficile vederlo in una giornata limpida e quando si forma all'interno di una nuvola.
Se vuoi sapere quanto è lontano un temporale, è facile farlo. Ti basta calcolare quanti secondi passano tra il lampo della scarica elettrica e il rumore del tuono, dividi per tre, e saprai a quanti chilometri da te c'è un temporale. Se esegui diversi calcoli di questo tipo, puoi scoprire se il cloud si sta avvicinando o si sta allontanando da te. Nel caso in cui non si senta il tuono, si può sostenere che il fronte della tempesta è a più di venti chilometri da te.
Per capire come si formano i fulmini, dovresti ricordare curriculum scolastico- una sezione sull'elettricità. È noto che tutti gli oggetti sono caricati positivamente o negativamente. Durante un temporale, le goccioline in una nuvola si condensano e raccolgono particelle con carica positiva. La nuvola si carica negativamente rispetto alla Terra. Nel caso in cui la carica nella nuvola di pioggia sia troppo grande, si verifica una scarica di fulmini. Puoi osservare lo stesso fenomeno quando si verifica qualcosa di simile tra le nuvole.
Ora scopriamo cos'è il tuono? Durante una scarica elettrica, l'aria si espande molto rapidamente, quindi si contrae, mentre c'è un rapido movimento correnti d'aria. Quando c'è contatto tra loro, si sente un suono di tuono. Il volume di questi rintocchi può raggiungere i 120 decibel.
Dopo aver letto questo articolo, lo scoprirai da solo e sarai in grado di spiegare poco perché cosa sono tuoni e fulmini, come si formano e perché c'è un ruggito.
