Błyskawica to jedno z tych naturalnych zjawisk, które od dawna wzbudzają strach wśród ludzi. Największe umysły, takie jak Arystoteles czy Lukrecjusz, starały się zrozumieć jego istotę. Wierzyli, że jest to kula składająca się z ognia i zanurzona w parze wodnej chmur, która powiększając się, przebija się przez nie i spada na ziemię z szybką iskrą.
Koncepcja błyskawicy i jej pochodzenie
Najczęściej błyskawice tworzą się w dość dużych chmurach burzowych. Górna część może znajdować się na wysokości 7 kilometrów, a dolna - zaledwie 500 metrów nad ziemią. Biorąc pod uwagę temperaturę powietrza atmosferycznego możemy stwierdzić, że na poziomie 3-4 km woda zamarza i zamienia się w kry, które zderzając się ze sobą elektryzują się. Te, które mają największy rozmiar, otrzymują ładunek ujemny, a najmniejsze - dodatni. W oparciu o ich wagę są one równomiernie rozmieszczone w chmurze warstwami. Zbliżając się do siebie tworzą kanał plazmowy, z którego uzyskuje się iskrę elektryczną, zwaną piorunem. Swój złamany kształt zawdzięcza temu, że na drodze do ziemi często znajdują się różne cząsteczki powietrza,które tworzą bariery. Aby je ominąć, musisz zmienić trajektorię.
Fizyczny opis błyskawicy
Błyskawica uwalnia od 109 do 1010 dżuli energii. Taka kolosalna ilość energii elektrycznej jest najczęściej wykorzystywana do wytworzenia błysku światła i fali uderzeniowej, zwanej inaczej grzmotem. Ale nawet niewielka część błyskawicy wystarczy, aby zrobić rzeczy nie do pomyślenia, na przykład jego wyładowanie może zabić osobę lub zniszczyć budynek. Kolejny interesujący fakt sugeruje, że to naturalne zjawisko jest w stanie stopić piasek, tworząc puste cylindry. Efekt ten osiąga się dzięki wysokiej temperaturze wewnątrz błyskawicy, która może osiągnąć nawet 2000 stopni. Inny jest też czas uderzenia w ziemię, nie może być dłuższy niż sekunda. Jeśli chodzi o moc, amplituda impulsu może sięgać setek kilowatów. Łącząc wszystkie te czynniki, uzyskuje się najpotężniejsze naturalne wyładowanie prądu, które sprowadza śmierć na wszystko, czego dotknie. Wszystkie istniejące rodzaje piorunów są bardzo niebezpieczne, a spotkanie z nimi jest wysoce niepożądane dla osoby.
Grzmot
Nie można sobie wyobrazić wszystkich rodzajów piorunów bez grzmotów, które nie niosą za sobą takiego samego niebezpieczeństwa, ale w niektórych przypadkach mogą prowadzić do awarii sieci i innych problemów technicznych. Dzieje się tak dlatego, że ciepła fala powietrza, rozgrzana przez piorun do temperatury gorętszej od słońca, zderza się z zimną. Dźwięk wynikający z tego to nic innego jak fala wywołana drganiami powietrza. W większości przypadków głośność wzrasta pod koniechuk. Wynika to z odbicia dźwięku od chmur.
Co to są błyskawice
Okazuje się, że wszystkie są różne.
1. Zamki liniowe są najczęstszym typem. Elektryczny peal wygląda jak przerośnięte drzewo odwrócone do góry nogami. Od głównego kanału odchodzi kilka cieńszych i krótszych „wyrostków”. Długość takiego wyładowania może sięgać 20 kilometrów, a natężenie prądu wynosi 20 000 amperów. Prędkość ruchu wynosi 150 kilometrów na sekundę. Temperatura plazmy wypełniającej kanał piorunowy sięga 10 000 stopni.
2. Błyskawica wewnątrzchmurowa – powstawaniu tego typu towarzyszy zmiana pól elektrycznych i magnetycznych, emitowane są również fale radiowe. Taki rzut najprawdopodobniej znajduje się bliżej równika. W umiarkowanych szerokościach geograficznych pojawia się niezwykle rzadko. Jeśli w chmurze pojawia się piorun, obcy obiekt, który narusza integralność powłoki, taki jak naelektryzowany samolot lub metalowy kabel, może również skłonić go do wydostania się. Długość może wynosić od 1 do 150 kilometrów.
3. Piorun naziemny - ten typ przechodzi kilka etapów. Na pierwszym z nich zaczyna się jonizacja uderzeniowa, którą tworzą na początku swobodne elektrony, są one zawsze obecne w powietrzu. Pod wpływem pola elektrycznego cząstki elementarne nabierają dużych prędkości i kierują się w stronę Ziemi, zderzając się z cząsteczkami tworzącymi powietrze. W ten sposób lawiny elektronowe powstają w inny sposóbzwane streamerami. Są to kanały, które łącząc się ze sobą, powodują jasne, izolowane termicznie wyładowania atmosferyczne. Dochodzi do ziemi w postaci małej drabinki, ponieważ na jej drodze znajdują się przeszkody, a aby je ominąć zmienia kierunek. Prędkość ruchu wynosi około 50 000 kilometrów na sekundę.
Gdy piorun przeminie, kończy swój ruch na kilkadziesiąt mikrosekund, podczas gdy światło słabnie. Potem zaczyna się kolejny etap: powtórzenie przebytej drogi. Najnowsze wyładowanie przewyższa wszystkie poprzednie jasnością, obecna w nim siła może sięgać setek tysięcy amperów. Temperatura wewnątrz kanału oscyluje w okolicach 25 000 stopni. Ten rodzaj błyskawicy jest najdłuższy, więc konsekwencje mogą być katastrofalne.
Perłowe zamki
Odpowiadając na pytanie, czym jest błyskawica, nie można stracić z oczu tak rzadkiego zjawiska przyrodniczego. Najczęściej wyładowanie przebiega po liniowym i całkowicie powtarza swoją trajektorię. Tylko teraz wygląda jak kulki, które są od siebie oddalone i przypominają koraliki wykonane ze szlachetnego materiału. Takiemu błyskawicy towarzyszą najgłośniejsze i toczące się dźwięki.
Ognista kula
Zjawisko naturalne, w którym piorun przybiera formę kuli. W tym przypadku trajektoria jego lotu staje się nieprzewidywalna, co czyni go jeszcze bardziej niebezpiecznym dla ludzi. W większości przypadków taka elektryczna bryła występuje razem z innymi gatunkami, ale odnotowano fakt jej występowania nawet przy słonecznej pogodzie.
Jak powstajekula ognia? To pytanie najczęściej zadawane przez osoby, które borykają się z tym zjawiskiem. Jak powszechnie wiadomo, niektóre rzeczy są doskonałymi przewodnikami prądu i to właśnie w nich kumulując swój ładunek, zaczyna się wyłaniać kula. Może również pojawić się z głównego błyskawicy. Naoczni świadkowie twierdzą, że pojawia się po prostu znikąd.
Średnica błyskawicy waha się od kilku centymetrów do metra. Jeśli chodzi o kolor, istnieje kilka opcji: od białego i żółtego do jasnozielonego, niezwykle rzadko można znaleźć czarną elektryczną kulę. Po szybkim zejściu porusza się poziomo, około metra od powierzchni ziemi. Błyskawica taka może nagle zmienić swoją trajektorię i równie nagle zniknąć, uwalniając ogromną energię, dzięki której następuje topienie, a nawet zniszczenie różnych obiektów. Żyje od dziesięciu sekund do kilku godzin.
Błyskawica Sprite
Ostatnio, w 1989 roku, naukowcy odkryli inny rodzaj błyskawicy, który nazwano duszkiem. Do odkrycia doszło zupełnie przypadkowo, bo zjawisko to jest niezwykle rzadkie i trwa tylko dziesiąte części sekundy. Od innych wyładowań elektrycznych odróżnia je wysokość, na jakiej się pojawiają – około 50-130 kilometrów, podczas gdy inne podgatunki nie pokonują 15-kilometrowej linii. Również duszek błyskawicy ma ogromną średnicę, która sięga 100 km. Wyglądają jak pionowe słupy światła i błyskają w grupach. Ich kolor zmienia się w zależności od składu powietrza: bliżejna ziemi, gdzie jest więcej tlenu, są zielone, żółte lub białe, ale pod wpływem azotu na wysokości ponad 70 km stają się jaskrawoczerwone.
Zachowanie podczas burzy
Wszystkie rodzaje piorunów niosą ze sobą nadzwyczajne zagrożenie dla zdrowia, a nawet życia ludzkiego. Aby uniknąć porażenia prądem, na otwartych przestrzeniach należy przestrzegać następujących zasad:
- W tej sytuacji najwyższe obiekty należą do grupy ryzyka, dlatego należy unikać otwartych przestrzeni. Aby zejść niżej, najlepiej usiąść i położyć głowę i klatkę piersiową na kolanach, w przypadku porażki ta postawa ochroni wszystkie ważne narządy. W żadnym wypadku nie powinieneś leżeć płasko, aby nie zwiększać obszaru możliwego uderzenia.
- Również nie chowaj się pod wysokimi drzewami i latarniami. Niezabezpieczone konstrukcje lub metalowe przedmioty (takie jak szopa piknikowa) również będą niepożądanym schronieniem.
- Podczas burzy należy natychmiast wyjść z wody, ponieważ jest to dobry przewodnik. Gdy już się w nim znajdziesz, wyładowanie piorunowe może łatwo rozprzestrzenić się na osobę.
- Nigdy nie używaj telefonu komórkowego.
- Aby udzielić pierwszej pomocy poszkodowanemu, najlepiej przeprowadzić resuscytację krążeniowo-oddechową i natychmiast wezwać pogotowie.
Zasady zachowania w domu
W pomieszczeniach również są zagrożone.
- Jeśli burza zaczyna się na zewnątrz, pierwszą rzeczą do zrobienia jest zamknięciewszystkie okna i drzwi.
- Wszystkie urządzenia elektryczne muszą być wyłączone.
- Trzymaj się z dala od telefonów przewodowych i innych kabli, są one doskonałymi przewodnikami prądu. Metalowe rury mają ten sam efekt, więc nie powinieneś znajdować się w pobliżu kanalizacji.
- Widząc, jak powstaje piorun kulowy i jak nieprzewidywalna jest jego trajektoria, jeśli dostanie się do pokoju, musisz natychmiast go opuścić i zamknąć wszystkie okna i drzwi. Jeśli te działania nie są możliwe, lepiej stać w miejscu.
Natura jest nadal poza ludzką kontrolą i niesie ze sobą wiele niebezpieczeństw. Wszystkie rodzaje piorunów są w istocie najpotężniejszymi wyładowaniami elektrycznymi, które są kilkakrotnie silniejsze niż wszystkie sztucznie wytworzone źródła prądu.
