Uma tempestade é um fenômeno atmosférico, embora não tão raro quanto, por exemplo, Aurora boreal ou os fogos de St. Elmo, mas não menos brilhantes e impressionantes com sua força indomável e poder primordial. Não é à toa que todos os poetas românticos e escritores de prosa adoram descrevê-lo tanto em suas obras, e os revolucionários profissionais veem uma tempestade como um símbolo de agitação popular e graves convulsões sociais. Do ponto de vista científico, uma tempestade é uma chuva forte, acompanhada por um aumento violento de ventos, raios e trovões. Mas, se você provavelmente já entende tudo sobre chuva e vento, vale a pena contar um pouco mais sobre os outros componentes de uma tempestade.
O raio é uma poderosa descarga elétrica na atmosfera, que pode ocorrer tanto entre nuvens cúmulos individuais quanto entre nuvens de chuva e o solo. O raio é uma espécie de arco elétrico gigante, cujo comprimento é em média de 2,5 a 3 quilômetros. O incrível poder do raio é evidenciado pelo fato de que a corrente na descarga atinge dezenas de milhares de amperes e a tensão atinge vários milhões de volts. Considerando que tal poder fantástico é liberado em poucos milissegundos, um raio pode ser chamado de uma espécie de explosão elétrica de força incrível. É claro que tal detonação inevitavelmente causa o aparecimento de uma onda de choque, que então degenera em onda sonora e se atenua à medida que se propaga no ar. Assim, torna-se óbvio o que é o trovão.
O trovão são vibrações sonoras que ocorrem na atmosfera sob a influência de uma onda de choque causada por uma poderosa descarga elétrica. Levando em consideração o fato de que o ar no canal do raio aquece instantaneamente a uma temperatura de cerca de 20 mil graus, o que excede a temperatura da superfície do Sol, tal descarga é inevitavelmente acompanhada por um estrondo ensurdecedor, como qualquer outro muito poderosa explosão. Mas, afinal, o raio dura menos de um segundo e ouvimos o trovão em longos estrondos. Por que isso acontece, por que o trovão ressoa? Os cientistas atmosféricos também têm uma resposta para essa pergunta.
Os trovões ocorrem na atmosfera devido ao fato de que o raio, como dissemos, tem um efeito muito grande comprimento e, portanto, o som de suas várias seções não chega ao nosso ouvido ao mesmo tempo, embora vejamos o próprio flash de luz em sua totalidade em um momento. Além disso, a ocorrência de trovões é facilitada pela reflexão das ondas sonoras das nuvens e da superfície da Terra, bem como por sua refração e dispersão.
O que é trovão? O trovão é o som que acompanha o relâmpago durante uma tempestade. Parece bastante simples, mas por que um raio soa assim? Todo som é feito de vibrações que criam ondas sonoras no ar. O raio é uma enorme descarga de eletricidade que dispara pelo ar, causando vibrações. Muitos se perguntaram mais de uma vez sobre de onde vêm o raio e o trovão e por que o trovão precede o raio. Existem razões bastante compreensíveis para esse fenômeno.
A eletricidade passa pelo ar e coloca as partículas de ar em um estado de vibração. Relâmpago acompanhado de inacreditável Temperatura alta, então o ar ao seu redor também é muito quente. O ar quente se expande, aumentando a força e o número de vibrações. O que é trovão? Estas são as vibrações sonoras que ocorrem durante as descargas atmosféricas.
Vemos o raio antes de ouvir o trovão porque a luz viaja mais rápido que o som. Existe um antigo mito de que, contando os segundos entre um relâmpago e um trovão, você pode descobrir a distância até o local onde a tempestade está forte. Porém, do ponto de vista matemático, essa suposição não tem justificativa científica, já que a velocidade do som é de aproximadamente 330 metros por segundo.
Assim, leva 3 segundos para o trovão percorrer um quilômetro. Portanto, seria mais correto contar o número de segundos entre o relâmpago e o som do trovão e, a seguir, dividir esse número por cinco, essa será a distância até a tempestade.
Este fenômeno misterioso é um raio
O calor da eletricidade do raio aumenta a temperatura do ar circundante para 27.000°C. Como o raio se move a uma velocidade incrível, o ar aquecido simplesmente não tem tempo para se expandir. O ar aquecido é comprimido pressão atmosférica ao mesmo tempo, aumenta muitas vezes e se torna de 10 a 100 vezes mais do que o normal. O ar comprimido sai do canal do raio, formando uma onda de choque de partículas comprimidas em todas as direções. Como uma explosão, ondas de ar comprimido que se propagam rapidamente criam uma explosão de ruído alto e estrondoso.
Com base no fato de que a eletricidade segue o caminho mais curto, a quantidade predominante de raios é quase vertical. No entanto, o raio também pode se ramificar, como resultado da mudança da cor do som do trovão. Ondas de choque de diferentes forquilhas de raios refletem umas nas outras, enquanto nuvens baixas e colinas próximas ajudam a criar um rugido contínuo de trovão. Por que o trovão ressoa? O trovão é causado pela rápida expansão do ar ao redor do caminho do raio.
O raio é uma corrente elétrica. Dentro de uma nuvem de tempestade no alto do céu, vários pequenos pedaços de gelo (gotas de chuva congeladas) colidem uns com os outros enquanto se movem pelo ar. Todas essas colisões criam uma carga elétrica. Depois de um tempo, toda a nuvem está cheia de cargas elétricas. Cargas positivas, prótons, se formam no topo da nuvem, e cargas negativas, elétrons, se formam na parte inferior da nuvem. E como você sabe, os opostos se atraem. A carga elétrica principal está concentrada em torno de tudo o que se destaca acima da superfície. Podem ser montanhas, pessoas ou árvores solitárias. A carga sobe desses pontos e eventualmente se combina com a carga que desce das nuvens.
O que é trovão? Este é o som que o raio faz, que é essencialmente um fluxo de elétrons fluindo entre ou dentro de uma nuvem, ou entre uma nuvem e o solo. O ar ao redor desses riachos é aquecido a tal ponto que se torna três vezes mais quente que a superfície do Sol. Simplificando, o raio é um flash brilhante de eletricidade.
Um espetáculo tão incrível e ao mesmo tempo assustador de trovões e relâmpagos é uma combinação de vibrações dinâmicas de moléculas de ar e sua ruptura por forças elétricas. Este magnífico espetáculo mais uma vez lembra a todos da poderosa força da natureza. Se o estrondo do trovão foi ouvido, o relâmpago logo piscará, é melhor não estar na rua neste momento.
Relâmpago é bastante perigoso um fenômeno natural e é melhor ficar longe dela. Se você estiver dentro de casa durante uma tempestade, evite a água. É um excelente condutor de eletricidade, por isso não se deve tomar banho, lavar as mãos, lavar louça ou lavar roupa. Não use o telefone, pois um raio pode atingir linhas telefônicas externas. Não inclui equipamentos elétricos, computadores e electrodomésticos durante a tempestade. Sabendo o que são trovões e relâmpagos, é importante se comportar corretamente se de repente uma tempestade o pegar de surpresa. Fique longe de janelas e portas. Se alguém for atingido por um raio, você precisa pedir ajuda e chamar uma ambulância.
Muitas pessoas têm medo de um fenômeno natural terrível - tempestades. Isso geralmente acontece quando o sol está coberto por nuvens sombrias, trovões terríveis ressoam e chove forte.
Claro, deve-se ter medo do raio, porque ele pode até matar ou se tornar, isso é conhecido há muito tempo, por isso eles inventaram vários meios de proteção contra raios e trovões (por exemplo, postes de metal).
O que está acontecendo lá em cima e de onde vem o trovão? E como ocorre o raio?
Geralmente enorme. Atingem vários quilômetros de altura. Não é visualmente visível como tudo está fervendo e fervendo dentro dessas nuvens explosivas. Estes são o ar, incluindo gotas de água, movendo-se em alta velocidade de baixo para cima e vice-versa.
A parte superior dessas nuvens atinge -40 graus de temperatura, e as gotas de água que caem nessa parte da nuvem congelam.
Antes de sabermos de onde vem o trovão e como o raio ocorre, vamos descrever brevemente como as nuvens de tempestade se formam.
A maioria desses fenômenos ocorre não sobre a superfície da água do planeta, mas sobre os continentes. Além disso, as nuvens de tempestade se formam intensamente sobre os continentes tropicais, onde o ar próximo à superfície da Terra (ao contrário do ar acima da superfície da água) se torna muito quente e sobe rapidamente.
Normalmente, nas encostas de diferentes elevações, forma-se um ar quente semelhante, que atrai ar úmido de grandes áreas superfície da Terra e o levanta.
Assim, o chamado nuvens cumulus, transformando-se em nuvens de tempestade, descritas logo acima.
Agora vamos esclarecer o que é um raio, de onde ele vem?
A partir dessas gotas muito congeladas, formam-se pedaços de gelo, que também se movem nas nuvens a grande velocidade, colidindo, colapsando e carregando-se de eletricidade. Os blocos de gelo mais leves e menores permanecem no topo, e os maiores derretem, descendo, transformando-se novamente em gotas de água.
Assim, em nuvem de tempestade existem duas cargas elétricas. Negativo na parte superior, positivo na parte inferior. Quando cargas diferentes se encontram, surge uma poderosa e ocorre um raio. De onde vem, ficou claro. E então o que acontece? Um relâmpago aquece instantaneamente e expande o ar ao seu redor. Este último aquece tanto que ocorre um efeito de explosão. Este é o trovão que assusta toda a vida na terra.
Acontece que tudo isso é uma manifestação. Então surge a próxima pergunta sobre de onde vem o último e em tal grandes quantidades. E para onde vai?
O que é raio, de onde vem, descobri. Agora um pouco sobre os processos que salvam a carga da Terra.
Os cientistas descobriram que a carga da Terra em geral é pequena e chega a apenas 500.000 coulombs (como 2 baterias de carro). Então, onde desaparece a carga negativa, que é carregada por um raio para mais perto da superfície da Terra?
Normalmente, em tempo claro, a Terra é descarregada lentamente (uma corrente fraca passa constantemente entre a ionosfera e a superfície da Terra através de toda a atmosfera). Embora o ar seja considerado um isolante, ele contém uma pequena proporção de íons, o que permite a existência de uma corrente no volume de toda a atmosfera. Devido a isso, embora lentamente, mas a carga negativa é transferida da superfície da Terra para uma altura. Portanto, o volume da carga total da Terra permanece sempre inalterado.
Hoje, a opinião mais comum é que o raio globular é um tipo especial carga na forma de uma bola, existindo por um longo tempo e movendo-se ao longo de uma trajetória imprevisível.
Não existe uma teoria unificada da ocorrência desse fenômeno hoje. Existem muitas hipóteses, mas até agora nenhuma recebeu reconhecimento entre os cientistas.
Normalmente, como testemunham testemunhas oculares, ocorre em uma tempestade ou tempestade. Mas também há casos de sua ocorrência em tempo ensolarado. Mais frequentemente é gerado por um raio comum, às vezes aparece e desce das nuvens, e menos frequentemente aparece inesperadamente no ar ou pode até sair de algum objeto (pilar, árvore).
De onde vêm a tempestade e os raios, descobrimos. Agora um pouco sobre os fatos curiosos sobre os fenômenos naturais acima descritos.
1. A Terra experimenta aproximadamente 25 milhões de relâmpagos a cada ano.
2. O raio tem comprimento médio aproximadamente 2,5km. Há também descargas que se estendem na atmosfera por 20 km.
3. Existe a crença de que um raio não pode atingir o mesmo lugar duas vezes. Na realidade, não é assim. Resultados da análise (de acordo com mapa geográfico) locais de queda de raios nos anos anteriores mostram que um raio pode atingir o mesmo local várias vezes.
Então descobrimos o que é um raio, de onde vem.
As tempestades são formadas como resultado das mais complexas fenômenos atmosféricos escala planetária.
Aproximadamente 50 relâmpagos ocorrem no planeta Terra a cada segundo.
O relâmpago linear é geralmente acompanhado por um forte som rolante chamado trovão. O trovão ocorre pelo seguinte motivo. Vimos que a corrente no canal do raio é formada em um período de tempo muito curto. Ao mesmo tempo, o ar no canal aquece muito rápida e fortemente e, com o aquecimento, se expande. A expansão é tão rápida que se assemelha a uma explosão. Esta explosão dá um tremor no ar, que é acompanhado por sons fortes. Após a interrupção repentina da corrente, a temperatura no canal do raio cai rapidamente à medida que o calor escapa para a atmosfera. O canal esfria rapidamente e, portanto, o ar nele é fortemente comprimido. Isso também causa uma agitação do ar, que novamente forma o som. É claro que raios repetidos podem causar um estrondo e ruído prolongados. Por sua vez, o som é refletido nas nuvens, terra, casas e outros objetos e, criando múltiplos ecos, alonga o trovão. É por isso que o trovão rola.
Como qualquer som, o trovão se propaga no ar a uma velocidade relativamente baixa - aproximadamente 330 metros por segundo. Esta velocidade é apenas uma vez e meia mais velocidade aeronaves modernas. Se um observador primeiro vê um raio e só depois de um tempo ouve um trovão, ele pode determinar a distância que o separa do raio. Deixe, por exemplo, 5 segundos decorrerem entre um raio e um trovão. Como em cada segundo o som percorre 330 metros, em cinco segundos o trovão percorreu uma distância cinco vezes maior, ou seja, 1650 metros. Isso significa que o raio caiu a menos de dois quilômetros do observador.
Em clima calmo, o trovão é ouvido em 70 a 90 segundos, passando de 25 a 30 quilômetros. As trovoadas que passam a uma distância inferior a três quilômetros do observador são consideradas próximas e as trovoadas que passam a uma distância maior são consideradas distantes.
Além dos lineares, existem, embora com muito menos frequência, raios de outros tipos. Destes, vamos considerar um dos mais interessantes - bola fogo.
Às vezes há descargas elétricas, que são bolas de fogo. Como o raio globular é formado ainda não foi estudado, mas as observações disponíveis sobre este visão interessante descarga atmosférica nos permitem tirar algumas conclusões. Aqui está um dos mais descrições interessantes bola de iluminação.
Aqui está o que o famoso cientista francês Flammarion relata: “Em 7 de junho de 1886, às sete e meia da noite, durante uma tempestade que estourou sobre a cidade francesa de Grey, o céu de repente se iluminou com um grande raio vermelho e com um estalo terrível, uma bola de fogo caiu do céu, aparentemente transversal, em 30-40 centímetros. Espalhando faíscas, ele atingiu a ponta da cumeeira, arrancou um pedaço de mais de meio metro de comprimento de sua viga principal, partiu-o em pequenos pedaços, cobriu o sótão com entulhos e derrubou o reboco do teto do andar superior . Então esta bola saltou para o telhado da entrada, abriu um buraco nela, caiu na rua e, rolando por ela por uma certa distância, foi desaparecendo aos poucos. bola fogo
Não produziu e não prejudicou ninguém, apesar de haver muita gente na rua.
Na fig. 13 mostra um raio globular capturado por uma câmera fotográfica, e na fig. 14 mostra a foto de um artista que pintou um raio globular que caiu no pátio.
Na maioria das vezes, o raio globular tem a forma de uma melancia ou pêra. Dura um tempo relativamente longo - de uma pequena fração da Fig. 13. Relâmpago de bola. segundos a vários minutos.
A duração mais comum do raio globular é de 3 a 5 segundos. O raio globular aparece com mais frequência no final de uma tempestade na forma de bolas luminosas vermelhas com um diâmetro de 10 a 20 centímetros. Em mais casos raros ela tem e grandes momentos - 22
Medidas. Por exemplo, um raio foi fotografado com um diâmetro de cerca de 10 metros.
A bola às vezes pode ser branca deslumbrante e ter um contorno muito nítido. Normalmente, o raio globular emite um som de assobio, zumbido ou assobio.
O raio esférico pode desaparecer silenciosamente, mas pode fazer um leve crepitar ou até mesmo um som ensurdecedor.
Explosão. Ao desaparecer, muitas vezes deixa uma névoa de cheiro forte. Perto do solo ou em espaços fechados, o raio globular se move na velocidade de uma pessoa correndo - cerca de dois metros por segundo. Pode permanecer em repouso por algum tempo, e essa bola "assentada" sibila e lança faíscas até desaparecer. Às vezes parece que o raio globular é impulsionado pelo vento, mas geralmente seu movimento não depende do vento.
As bolas de fogo são atraídas para espaços fechados, onde entram através abra a janela ou portas, e às vezes até através de pequenas frestas. As trombetas são um bom caminho para eles; portanto, as bolas de fogo geralmente vêm de fogões nas cozinhas. Tendo circulado pela sala, o raio globular sai da sala, saindo frequentemente pelo mesmo caminho por onde entrou.
Às vezes, o raio sobe e desce duas ou três vezes a distâncias de alguns centímetros a vários
Kih metros. Simultaneamente a essas subidas e descidas, a bola de fogo às vezes se move na direção horizontal, e então parece que o raio da bola dá saltos.
Freqüentemente, o raio esférico "se acomoda" nos condutores, preferindo os pontos mais altos, ou rola ao longo dos condutores, por exemplo, ao longo dos canos de esgoto. Movendo-se através dos corpos das pessoas, às vezes sob as roupas, o raio globular causa queimaduras graves e até a morte. Existem muitas descrições de casos de lesões fatais em pessoas e animais por raios globulares. O raio globular pode causar danos muito graves aos edifícios.
Finalizado explicação científica ainda não há um raio esférico. Os cientistas estudaram obstinadamente o raio globular, mas até agora não foi possível explicar todas as suas várias manifestações. Ainda há mais por vir nesta área. trabalho científico. Claro, também não há nada de misterioso, "sobrenatural" no raio globular. Esta é uma descarga elétrica, cuja origem é a mesma. como um raio linear. Sem dúvida, em um futuro próximo, os cientistas serão capazes de explicar todos os detalhes do raio globular, assim como foram capazes de explicar todos os detalhes do raio linear,
Via de regra, é observado após um raio. Tais fenômenos causaram um terrível sentimento de medo em nossos ancestrais, eles os consideravam uma manifestação da ira dos deuses. Durante a época dos antigos eslavos, o paganismo era generalizado. Eles adoraram deuses diferentes, incluindo Perun - o deus do trovão, relâmpago e trovão. Ele era o principal no antigo panteão eslavo. E, como qualquer grande pessoa, um feriado pessoal foi dedicado. O Dia de Perun foi comemorado em 21 de julho. Deus era reverenciado por dar chuva vivificante para a natureza. Neste dia, os ancestrais o elogiaram, depois consagraram suas armas, fizeram um sacrifício, realizaram uma cerimônia de comemoração dos soldados que tombaram nas batalhas. O dia terminou com uma refeição farta e jogos.
Esses tempos caíram no esquecimento, mas os trovões e relâmpagos permaneceram. Vamos dar uma olhada em livros de referência especializados ou livros de história natural. Lá podemos ler o que é o trovão - é o som do ar oscilante em torno do raio, que rapidamente se aquece e se expande. Provavelmente, você prestou atenção repetidamente ao fato de que às vezes vemos primeiro uma descarga elétrica e só então ouvimos um rugido. Isso acontece porque as ondas de luz viajam a uma velocidade de cerca de 300.000 km/s, enquanto as ondas sonoras viajam muito mais devagar, cerca de 335 m/s. Mas nem sempre trovões e relâmpagos se unem durante uma tempestade. Acontece que ocorreu um relâmpago, mas nenhum som foi ouvido. Isso pode acontecer se a tempestade estiver muito longe. Acontece que o trovão ressoa, mas o raio não é visível - será difícil vê-lo em um dia claro e quando se formar dentro de uma nuvem.
Se você quiser saber a que distância está uma tempestade, é fácil fazê-lo. Basta calcular quantos segundos transcorrem entre o clarão da descarga elétrica e o som do trovão, dividir por três e saberá a quantos quilômetros de você existe uma tempestade. Se você fizer vários desses cálculos, poderá descobrir se a nuvem está se aproximando ou se afastando de você. No caso em que o trovão não é ouvido, pode-se argumentar que a frente da tempestade está a mais de vinte quilômetros de você.
Para entender como o raio é formado, você deve se lembrar currículo escolar- uma seção sobre eletricidade. Sabe-se que todos os objetos são carregados positivamente ou negativamente. Durante uma tempestade, gotículas em uma nuvem condensam e pegam partículas carregadas positivamente. A nuvem torna-se carregada negativamente em relação à Terra. No caso em que a carga na nuvem de chuva é muito grande, ocorre uma descarga atmosférica. Você pode observar o mesmo fenômeno quando semelhante ocorre entre as nuvens.
Agora vamos descobrir o que é trovão? Durante uma descarga elétrica, o ar se expande muito rapidamente, depois se contrai, enquanto há um movimento rápido correntes de ar. Quando há contato entre eles, um som de trovão é ouvido. O volume desses repiques pode chegar a 120 decibéis.
Depois de ler este artigo, você descobrirá por si mesmo e poderá explicar aos poucos os porquês o que são trovões e relâmpagos, como eles são formados e por que há um estrondo.
