Burze to coś, czego wiele osób boi się od dziecka. Błyskawice i grzmoty są fantastyczne do zobaczenia, choć czasami nieprzyjemne do usłyszenia. Istnieje wiele rodzajów wyładowań atmosferycznych, które powodują poważne szkody w zależności od miejsca uderzenia. Jednak wiele osób nie wie, czym jest tzw promienie i jak są produkowane.
Z tego powodu poświęcimy ten artykuł wyjaśnieniu, czym jest błyskawica, jak powstaje i jakie są jej rodzaje.
co to jest piorun
Wyładowaniu spowodowanemu piorunem towarzyszy emisja światła. Ta emisja światła nazywana jest piorunem i jest wytwarzana przez przepływ prądu elektrycznego, który jonizuje cząsteczki powietrza. Później ludzie słyszą dźwięk zwany grzmotem, który powstaje z fali uderzeniowej. Wytworzona energia elektryczna przemieszcza się przez atmosferę, szybko ogrzewając powietrze i wytwarzając charakterystyczny dźwięk ziemi. Błyskawica jest w stanie plazmy.
Średnia długość pioruna wynosi około 1.500-500 metrów. Co ciekawe, w 2007 roku najdłuższe uderzenie pioruna w historii uderzyło w Oklahomę o długości 321 mil. Błyskawica zazwyczaj porusza się ze średnią prędkością około 440 kilometrów na sekundę i może osiągnąć prędkość do 1400 kilometrów na sekundę. Różnica potencjałów w stosunku do ziemi wynosi miliony woltów. Dlatego te promienie są bardzo niebezpieczne. Każdego roku na Ziemi występuje około 16 milionów burz.
Zwykle wśród różnych rodzajów wyładowań atmosferycznych są one wytwarzane przez cząstki dodatnie na ziemi i cząstki ujemne w chmurach. Wynika to z pionowego rozwoju chmur zwanych chmurami cumulonimbus. Kiedy chmura cumulonimbus dociera do tropopauzy (końcowego regionu troposfery), ładunek dodatni chmury jest odpowiedzialny za przyciąganie ładunku ujemnego. Ruch tego ładunku przez atmosferę jest tym, co powoduje wyładowania atmosferyczne. Zwykle tworzy efekt tam iz powrotem. Odnosi się to do wizji, w której cząstki na chwilę wznoszą się i powracają powodując upadek światła.
Błyskawica może wytworzyć milion watów mocy chwilowej, porównywalnej z wybuchem jądrowym. Gałąź meteorologii, która zajmuje się badaniem błyskawic i wszystkiego, co jest z nimi związane, nazywa się ceramiką.
formacja pioruna
Sposób rozpoczęcia pobierania jest nadal przedmiotem dyskusji. Naukowcy nie byli jeszcze w stanie ustalić, jaka jest główna przyczyna. Najbardziej znani są ci, którzy twierdzą, że za powstawanie rodzajów wyładowań atmosferycznych odpowiedzialne są zaburzenia atmosferyczne. Te zaburzenia w atmosferze są spowodowane zmianami wiatru, wilgotności i ciśnienia atmosferycznego. Mówi się również o skutkach wiatru słonecznego i akumulacji naładowanych cząstek słonecznych.
Lód jest uważany za kluczowy element rozwoju. Dzieje się tak, ponieważ odpowiada za ułatwianie rozdzielania ładunków dodatnich i ujemnych w chmurach cumulonimbus. Błyskawice mogą również pojawiać się w chmurach pyłu z erupcji wulkanów lub w wyniku elektryzującego się pyłu z gwałtownych pożarów.
W hipotezie indukcji elektrostatycznej twierdzimy, że ładunki elektryczne są napędzane przez procesy, których ludzie nie są jeszcze pewni. Rozdzielenie ładunków wymaga silnego prądu skierowanego w górę, który odpowiada za unoszenie kropel wody w górę. W ten sposób, gdy kropelki wody osiągną wyższy poziom, chłodniejsze otaczające powietrze przyspiesza chłodzenie. Jak zwykle, kropelki te są przechłodzone do temperatur -10 i -20 stopni. Kryształy lodu zderzają się, tworząc mieszaninę wody i lodu zwaną gradem. Występujące zderzenia powodują przeniesienie niewielkiego ładunku dodatniego na kryształki lodu i niewielki ładunek ujemny na grad.
Prąd wypycha lżejsze kryształki lodu w górę, powodując gromadzenie się ładunku dodatniego z tyłu chmury. Wreszcie przyciąganie grawitacyjne Ziemi powoduje, że grad spada naładowany ujemnie, ponieważ grad jest cięższy w kierunku środka i dna chmury. Separacja i gromadzenie ładunku trwa do momentu, gdy potencjał jest wystarczający do zainicjowania wyładowania.
Inna hipoteza dotycząca mechanizmu polaryzacji składa się z dwóch elementów. Zobaczmy, jakie one są:
- Spadające krople lodu i wody stają się elektrycznie spolaryzowane, gdy przechodzą przez pole elektryczne natura Ziemi.
- Spadające cząstki lodu zderzają się i są ładowane przez indukcję elektrostatyczną.
Rodzaje piorunów
Jak wspomnieliśmy wcześniej, istnieją różne rodzaje promieni o określonych cechach. Najbardziej powszechny rodzaj wyładowań atmosferycznych jest najczęściej obserwowany i jest znany jako błyskawica smugowa. To jest widoczna część ray tracingu. Większość z nich występuje w chmurach i dlatego jest niewidoczna. Zobaczmy, jakie są główne rodzaje wyładowań atmosferycznych:
- Błyskawica z chmury do ziemi: Jest najbardziej znanym i drugim pod względem częstości występowania. To największe zagrożenie życia i mienia. Był w stanie uderzyć w Ziemię i wyładować wyładowanie elektryczne między chmurą cumulonimbus a Ziemią.
- Błyskawica perłowa: rodzaj błyskawicy z chmury do ziemi, która wydaje się rozpadać na serię krótkich, jasnych segmentów.
- migająca błyskawica: Jest to inny rodzaj błyskawicy z chmury do ziemi, która jest krótkotrwała i wydaje się być tylko błyskiem. Zwykle jest bardzo jasny i ma dość duże gałęzie.
- rozwidlone pioruny: Te pioruny, które przedstawiają rozwidlenie na swojej trajektorii od chmury do ziemi.
- Błyskawica ziemia-chmura: Jest to wyładowanie elektryczne między ziemią a chmurą, rozpoczynające się od początkowego wstrząsu skierowanego w górę. Jest jednym z najrzadziej występujących.
- Błyskawica z chmury do chmury: Występuje między obszarami, które nie mają kontaktu z ziemią. Zwykle dzieje się tak, gdy dwie oddzielne chmury tworzą różnicę potencjałów.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o tym, czym jest błyskawica i jak powstaje.