Proč hrom duní a jiskří. Proč hrom duní? Proč slyšíme hrom

Nejúžasnější přírodní úkaz na zemi lze bez nadsázky nazvat bouřkou. Je krásná, když svými paprsky proráží oblohu, a hrozná, když se ozývají hromy. Pojďme zjistit, co se děje na obloze během bouřky.

Každý, kdo se učil na škole, si asi z hodin fyziky pamatuje, že mraky v sobě sbírají náboj elektřiny. Tvorbu bouřkových mraků usnadňují vysoké teploty (například v tropických zeměpisných šířkách).

Oblak se postupně zvětšuje a stoupá do horních vrstev atmosféry, kde je již záporná teplota, a tak začíná tvorba těžkých ledových krystalů. Barva mraku ztmavne a získá „olověný“ odstín.

Při srážce s částicemi vzduchu se uvnitř mraku elektrizují ledové krystaly a kapky vody. V důsledku toho padající kapky vody a ledu přenášejí záporný náboj do spodní části mraku. V této době dochází k přitahování horní části mraku - kladně nabité a spodní části mraku - která je nabitá záporně.

Mezi horní a spodní částí oblaku vzniká velmi velké napětí v řádu stovek milionů voltů. Mezi zemí a mrakem o délce několika kilometrů se objeví obrovská jiskra - to je blesk.

Výsledný záblesk ohřívá vzduch, proto „praskne“ a tento výbuch se nazývá hrom. Vrní zvoněním, ozvěnou. Tento jev lze vysvětlit tím, že rychlost světla je mnohem vyšší než rychlost zvuku, proto je blesk vidět okamžitě a po několika sekundách slyšíme hrom.

Takové složité atmosférické jevy vedou ke vzniku blesků a bouřkových mraků.

Podzim mám moc ráda. Toto je roční období, kdy nesnesitelná letní vedra ustupují a krajiny získávají ty nejkouzelnější barvy. Miluji, když kapky deště klepou na okno a já se dívám s čajem a pod teplou deku zajímavý film. Někdy ale tuto idylku naruší hlasitý řev hromu a jasné záblesky blesků. Tyto jevy jsou schopny překonat strach a hrůzu.

Proč se lidé bojí hromu

Asi vše leží v našich myslích, protože i v těch nej prastaré časy lidé viděli věci jako hromy a blesky, trest bohů a velmi se jich báli. Hrom vyvolal v lidech strach z následujících důvodů:

• věřili v existenci Bůh blesku, který seslal kletbu na lidi;
• věřil v existenci obr, který žije na obloze, arozhněvá-li se, vystřelí své ohnivé šípy;
• a dokonce se objevil názor, že hrom je předchůdcem nemocí a neštěstí.

Teď už samozřejmě hromy nikdo nevnímá jako trest z nebes, ale je možné, že to byl strach našich předků, který se na nás přenesl na genetické úrovni.

Proč slyšíme hrom

Jak jsem později zjistil, hrom je jev v atmosféře, vyskytuje se spolu s výbojem blesku a je zvuková vlna, která trvá několik sekund. A je to všechno o tom, co je uvnitř bouřkové mraky vzdušné proudy se pohybují velmi rychle. Nad těmito mraky teplota dosahuje 40 stupňů pod nulou. Když kapky vody vystoupají nahoru, zamrznou. Tyto zmrzlé kusy ledu se pohybují uvnitř mraků obrovskou rychlostí. Při vzájemném nárazu se rozpadnou a nabijí se elektřinou. Menší kusy ledu se drží v horní části mraku a velké kusy ledu sestupují a roztávají, přičemž se opět stávají kapkami vody. A tak to chodí že uvnitř oblaku vznikají kladné i záporné náboje najednou. A pokud se srazí, tak ano silný elektrický výboj, tedy blesk. Blesk se zase velmi rychle ohřeje kolem sebe vzduch do té míry, že on je roztrhaný. Tato exploze není v našem chápání nic jiného než hrom.

Ale nejzajímavější pro mě byl fakt, že neslyšíme jednu takovou rázovou vlnu, ale několik. Tomu se lidově říká "rachot hromu" což je velmi podobné hukotu valících se sudů na obloze.Tento jev lze vysvětlit tím, že zvukové vlny rázové vlny se v cestě setkávají s různými překážkami a odrážejí se od nich. Je velmi důležité pochopit, že ve skutečnosti je hrom spravedlivý Zvukové efekty, kterých se není třeba vůbec bát.Je třeba si však dávat pozor na jev, který je doprovází - blesk, který je velmi nebezpečný a může představovat ohrožení života. Proto v žádném případě nechoďte po ulici při blesku. Opatruj se!

Proč duní hromy a blýská se?

Mnoho lidí se bojí bouřek. To je opravdu děsivé. Tmavé ponuré mraky zakrývají slunce, duní hromy, blýská se a pak hustý déšť. Co se tam nahoře děje a odkud se berou hromy a blesky?

Miluji bouři na začátku května,

Když jaro, první hrom,
Jako by dováděl a hrál si,
Duní na modré obloze.

Mladé zvony hřmí,
Tady prší déšť, létá prach,
Dešťové perly visely,
A slunce nitky pozlacuje.

Z hory teče hbitý potok,
V lese hluk ptáků neustává,
A hluk lesa a hluk hor -
Vše se vesele ozývá do hromu.

Říkáš: větrný Hebe,
Krmení Zeusova orla
Hřmící pohár z nebe
Se smíchem ho vysypala na zem.

Básník měl nepochybně pravdu, přinejmenším v tom, že hřmění je slyšet většinou jen za bouřky. Od nepaměti lidé vnímali hromy a blesky jako projev hněvu bohů a někde hluboko v nás tento pověrčivý strach z tohoto jevu stále trčí. Jak dnešní věda vysvětluje, proč hrom duní?

Ukazuje se, že vodní pára, která tvoří mraky, akumuluje elektrické náboje, které tvoří významný potenciálový rozdíl mezi zemí a mraky.

Bouřkové mraky jsou obrovské. Jejich výška je obvykle několik kilometrů. Ze země nevidíme, ale uvnitř bouřkových mraků vše vře a vře. Proudění vzduchu se v nich rychle pohybuje shora dolů a zdola nahoru. Na samém vrcholu těchto mraků je velmi chladno, až -40 stupňů. Kapky vody, které ve skutečnosti tvoří bouřkové mraky, padají nahoru a zamrzají. Z nich se získávají kusy ledu, které se velkou rychlostí řítí uvnitř mraků, srážejí se, hroutí se a jsou nabité elektřinou. Nahoře zůstávají menší a lehčí ledové kry. A ty, které jsou větší, klesnou a roztají se a znovu se promění v kapky vody. Ukazuje se tedy, že v bouřkovém mraku se tvoří dva elektrické náboje - negativní nahoře a pozitivní dole.

Vzduch mezi nimi hraje jakousi dielektrickou roli v obrovském kondenzátoru. Když se elektrický náboj stane kritickým, dojde k blesku, který vybije mrak na zem. A když dojde k výboji, blesk udeří do země ve zlomku vteřiny a ohřeje vzduch na své cestě na teplotu tisíců stupňů Celsia. Vibrace vzduchu v místech, kudy procházejí blesky, slyšíme jako hrom. Valivý zvuk je získán díky skutečnosti, že rychlost zvuku je nízká a délka blesku je někdy několik kilometrů. Blesk tedy udeří do země již dávno a teprve po několika sekundách začneme slyšet nepřetržitý zvuk hromu, který k nám doléhá z různých vrstev vzduchu podél cesty blesku.

Znát čas, který uplynul mezi zábleskem blesku a úderem hromu, lze přiblížit vzdálenost, ve které se nachází bouřka. Rychlost světla je o několik řádů vyšší než rychlost zvuku; lze ji zanedbat a vzít v úvahu pouze rychlost zvuku, která je 300-360 metrů za sekundu. To znamená, že pokud byl hrom slyšet sekundu po úderu blesku, pak je před bouřkou asi kilometr. Hrom je zpravidla slyšet na vzdálenost až 15–20 kilometrů, takže pokud pozorovatel vidí blesk, ale neslyší hrom, pak je bouřka vzdálená více než 20 kilometrů.

Takže všechno je jednoduché, ptáte se, ale kde je mystika? Jde o to, že vědci stále nedokážou plně vysvětlit jeden důležitá otázka: jak se elektřina hromadí v oblacích a vzniká potenciální rozdíl. Existují návrhy, že k ionizaci atmosféry pro průchod výboje dochází pod vlivem vysokoenergetického kosmického záření.

Jsme ohromeni, když blesk "rozbije" oblohu. Od této impozantní zbraně přírody můžete trpět všude, dokonce i v autě nebo uvnitř budovy. Denně zasáhne povrch naší planety více než 8 000 000 blesků. Je to jedna z nejsmrtelnějších zbraní přírody. Přírodní síla, která je blesku vlastní, je schopna proměnit písek ve sklovitou hmotu a odpařit vodu ze dřeva. Můžete věnovat svůj život studiu tohoto jevu, nebo můžete mít skutečné potěšení z rozjímání o blesku.

Ale přesto byste se měli bát blesků. Protože může zabít nebo způsobit požár. Lidé se naučili chránit své domovy před bleskem. K tomu použijte kovové sloupy, které k sobě přitahují elektřinu a odvádějí ji na zem. Pokud vás ale zastihla bouřka v lese nebo na poli, neschovávejte se pod ní vysoké stromy. Koneckonců, jsou to oni, kdo přitahuje blesky na prvním místě.

To samozřejmě každý ví atmosférický jev jako bouřka. Každý den je na Zemi nejméně jeden a půl tisíce bouřek. Nejvíce jich je pozorováno nad kontinenty, nad oceány je jich mnohem méně. Nad územím lze pozorovat maximum bouřkové aktivity střední Afrika. V Arktidě a Antarktidě se tento jev prakticky nevyskytuje.

Ra zjevně přikázal ohnivému ohni, aby vrhal paprsky na ty, které chtěl odměnit nebo potrestat. Proto měl tento bůh zbraň paprsků. Byla to technologie související s bleskem? Nebo pomocí síly křemenného krystalu jako v moderním laseru? Další věc kromě našeho dosahu?

A v temné noci, jakoby nic, najednou se strašlivým bouřlivým pronikavým výkřikem řev odrazil jako rachot: káral, odrážel se, zasmušile se převaloval a ztichl a pak se hlasitě rozezněl a pak zmizel. slyšel o matce ao pohybu kolébky. Černá jako nic: toto je podobnost, která černou přirovnává k nepřítomnosti a prázdnotě; A výběr nosních a drsných zvuků zprostředkovává pocit temnoty a temnoty, který předchází náhlému bouřlivému výbuchu hromu. To dává rychlé a rychlé tempo. znovu si vzpomene a slyšel zvuk smršťování mořských vln.

Bouřka je jedním z nejnebezpečnějších přírodních jevů. Málokdo ví, ale číslo úmrtí které se vyskytly během bouřky, lze srovnat pouze s povodněmi. Uvnitř bouřkového mraku nebo mezi nimi povrch Země a kupovité mraky produkují elektrické výboje - blesky, které jsou doprovázeny hřměním. Proč při bouřce duní hrom? Mnoho lidí se o tuto otázku zajímá, ale než na ni odpovíte, je nutné pochopit, co je bouřka a blesk. Jaká je jejich povaha, z čeho vznikají?

V této básni je zvláštní, že chce popsat hrom, který v noci vládne vysokým zápachem, jiskřícím ve vší své strašné síle. Člověk, když slyší tuto mocnou sílu přírody, je vyděšený jako umírající malý chlapec pláče v temné noci. Na konci zpravidla pascoliánci, postavy matky a kolébky kontrastují s hrozivým obrazem přírody: ale zdá se, že přítomnost těchto dvou uklidňujících odkazů, symbolů ochrany a nevinnosti, spíše než vnášení tónu naděje, zdůrazňuje tragický povaha „existence v rýmované asimilaci“ ničeho: kolébka.

Bouřka

Bouřka je „spuštěna“ energií, ke které dochází při konvekci vzduchu. Více teplý vzduch stoupá k vrcholu, pokud je přísun vláhy ve svrchních vrstvách dostatečný, jsou předpoklady pro vznik bouřky. V horních vrstvách atmosféry je rozdíl v elektrických nábojích mezi kusy ledu v důsledku jejich rychlého pohybu. vysoká vlhkost, ledové kry a teplý vzduch stoupající od země přispívají k tvorbě bouřkových mraků. Bouřky dávají vzniknout tak hroznému jevu, jakým jsou tornáda, která se nad americkým kontinentem tak často vyskytují. Pod bouřkovými mraky se tvoří tornáda.

Dá se říci, že tato báseň je pokračováním toho, čemu se říká „Blesk“ a vlastně začíná stejnými slovy, která blesk uzavírala: v „Černé noci“. Představuje také další prvky jako identickou metrickou strukturu a identický vzor rýmů. Oba texty jsou postaveny na směsi vjemů: jeskyni dominují halucinační vjemy, zatímco blesku dominuje vizuál.

Prezentace přírodního jevu a popis krajiny jsou způsobem, jak ukázat básníkovy pocity. Poezie se otevírá izolovaným směrem zavedeným svazem, a proto se zdá, že chce pokračovat v diskusi, reflexi. Ve velké části textu jsou přítomna další varování.

Blesk

Zajímavostí je, že blesky se vyskytují nejen na Zemi. Astronomové zaznamenali blesky na Jupiteru, Saturnu, Venuši a Uranu. Proud ve výboji blesku se pohybuje od 10 tisíc do 100 tisíc ampér a napětí může dosáhnout 50 milionů voltů! Dosah blesku obří velikost- do 20 kilometrů. Teplota uvnitř blesku může být až pětkrát vyšší než teplota na povrchu Slunce.

V posledních dvou slokách se rytmus stává pomalým a šikmým, což působí dojmem klidné atmosféry. Pojďme pochopit jeden z jevů, kde může být bezpochyby hlavním hrdinou: jeho elektrická aktivita. národní park Sequoia v Sierra Nevada. Nad kopcem s malou vegetací strávili tři bratři Sean, Michel a Mary den mezi přáteli. Na obzoru potemněly velké mraky. V určitém okamžiku si uvědomili, že jejich vlasy jsou podivně zavěšené ve vzduchu a prsten, který Mary nesla na prstu, ve vzduchu vydával zvláštní zvuk.

Najednou začali volat a utekli, aby našli úkryt po strmém schodišti; Sean upadl. Náhlý pohled následovaný výbuchem je oslepil, blesk zasáhl Seana zápěstí a sklouzl, položil ruku na kovové zábradlí. Muž, který se chytil zábradlí v nejnižším bodě, zemřel. Sean se zachránil, ale hlásil popáleniny třetího stupně na zápěstí a ruce.

Vzhled blesku v bouřce je usnadněn elektrifikací mraků. To je způsobeno tím, že bouřkový mrak je velmi velký. Pokud je vrchol takového mraku ve výšce sedmi kilometrů, pak jeho spodní okraj může viset nad zemí ve výšce půl kilometru. Ve výšce 3-4 kilometrů voda zamrzne a změní se na malé kousky ledu, které jsou v neustálém pohybu ze stoupajících proudů teplého vzduchu stoupajících ze země.

Jak jsou mraky elektricky nabité?

Za dobrých povětrnostních dnů je mezi zemským povrchem a ionosférou potenciální rozdíl mezi 000 a 000 volty. Tento potenciální rozdíl je podporován bouřkovou činností. Tento fenomén není plně prozkoumán a pochopen. V zásadě existují dvě teorie, které vysvětlují, proč bouřkový mrak získává elektrický náboj. Než to však vysvětlíte, je třeba mít na paměti, že přítomnost kupovité mraky je zdaleka nejpříznivější situace pro rozvoj úderů blesku, ale není jediná.

Při vzájemné kolizi jsou ledové kry elektrifikovány. Menší jsou účtovány „kladně“ a větší – „záporně“. Kvůli rozdílu hmotnosti jsou malé kousky ledu nahoře a velké dole. Ukázalo se, že horní část oblaku je nabitá kladně a spodní část je nabitá záporně.

Blesk může skutečně nastat i v jiných situacích jako např písečné bouře, závěje nebo oblaka sopečného prachu. Můžete dokonce mluvit o „úderech blesku na čisté obloze“: ve velmi vzácných případech blesk komunikuje se zataženou oblohou, ale žádné srážky v akci a dokonce i s jasnou oblohou!

Konvenční teorie a teorie gravitace

Podle konvektivní teorie jsou volné ionty v atmosféře zachycovány kapkami vody a následně transportovány dovnitř mraků, čímž vznikají nabité oblasti. Podle teorie gravitace jsou však záporně nabité částice slabší než kladně nabité, a proto se vlivem gravitace oddělují. Podle této teorie musí existovat procesy výměny elektrického náboje mezi částicemi různých velikostí. Hovoříme o procesech induktivních nebo neindukčních. Zdá se, že nejdůležitější je neindukční proces mezi ledovými krystalky a kroupami.

Různě nabité oblasti, které se vzájemně přibližují, vytvářejí plazmový kanál, kterým proudí další nabité částice. Toto je ten blesk, který vidíme. Protože jakýkoli proud jde cestou nejmenšího odporu, blesk vypadá jako klikatá.

Tento proces je vysvětlen termoelektrickými vlastnostmi ledu. Když se horké a studené částice ledu dostanou do kontaktu, chladnější částice se nabijí až po značku a nejžhavější značky jsou. Ačkoli je to dnes nejcitovanější teorie, nezdá se, že by byla zcela uspokojivá. Teorie jsou zatím příliš spekulativní a je potřeba další měření oblačnosti i přesnější laboratorní experimenty. S rozvojem výzkumu se však zdá, že vysvětlení je třeba hledat v kombinaci mechanismů.

Blesk je možná jedním z nejpůsobivějších přírodních jevů a vždy inspiroval představivost a zájem lidí. Efekty vytvořené velkolepostí mohou snížit počet stromů opiových lodí rozházených po moři, tavit kovy boucháním kostelních zvonů a proměňováním řetězů ve svařované železné tyče mezi nimi.

Hrom

V dávných dobách se lidé stejně báli hromů a blesků. Není divu, že mnoho národů nejvyšší bůh volal Hromovládce. Jakýkoli výboj blesku je doprovázen hromem. Ve skutečnosti jsou hromy vibrace ve vzduchu. Letící blesk vytváří před sebou silný tlak, ten pochází ze silného zahřívání. Vzduch se poté opět stlačí. Zvuková vlna se opakovaně odráží od mraků a v tuto chvíli dochází k hromům.

Stejné teplo způsobuje náhlou a explozivní expanzi vzduchu, kterou vnímáme s hromem. Nezaměňovat s bleskem, což je světlo produkované bleskem. Přibližnou vzdálenost od bouřky můžete vypočítat počítáním sekund mezi spatřením záblesku a vnímáním hromu. Konečně, pokud se tato míra časem zvýší, je zřejmé, že se bouře od nás vzdaluje.

Když pochopíme, že blesk není nic jiného než elektrické výboje mezi elektrostaticky nabitými oblastmi s opačnou polaritou, není překvapivé, že existují tři hlavní typy blesků. Blesk blesk; Bleskově zatažený mrak; Bleskový intranote. . Blesky mohou směřovat dolů nebo nahoru. Výskyt jednoho nebo druhého typu závisí na geografická poloha a přítomnost tipů na území. Vzhledem ke směru proudu lze blesky také klasifikovat jako pozitivní a negativní.

Mimochodem, podle časového intervalu mezi zábleskem blesku a hromem můžete určit přibližnou vzdálenost k bouřce. Rychlost zvuku závisí na hustotě vzduchu, můžete vzít její přibližnou hodnotu rovnou 300 metrům za sekundu. Po provedení jednoduchých výpočtů každý získá přibližnou vzdálenost k zuřícím prvkům. Pokud je vzdálenost k bouřce velmi velká (nejméně 20 kilometrů), zvuky hromu nedosáhnou uší člověka.

Bleskový blesk je nejméně častý, ale nejvíce prozkoumaný. Existují i ​​jiné typy blesků, velmi vzácné a vzácné, o kterých se ví jen málo. Bleskový mrak, blesk s vysokou atmosférou, také známý jako rudí skřítci, ohnivá koule nebo dokonce kulový nebo kulový blesk, extrémně vzácný, není vůbec nebezpečný, vypadá jako ohnivá koule o průměru několika stop, pár sekund tančící a umožňuje divákům nakouknout, sv. Elmo, svítící závoj různé tvary který se tvoří kolem špiček jakéhokoli vyčnívajícího předmětu. Přijme jméno patrona námořníka. . Vzduch je izolant v tom smyslu, že molekuly, které ho tvoří, jsou většinou v neutrálním stavu, a protože dochází k proudění elektřiny, vzduch se musí "ionizovat", tzn. elektrony se musí rozbít na molekuly, ze kterých se tak stávají kladné ionty, elektrony, které jsou pak zachyceny jinými molekulami a tvoří záporné ionty.

Během bouřky se nemůžete schovat pod jednotlivě stojící stromy. Je velmi vysoká pravděpodobnost, že blesk uhodí do stromu. Je lepší počkat na bouřku v místnosti se zavřenými okny. Pokud to není možné, pak se jako úkryt hodí houština lesa.

co je hrom? Hrom je zvuk, který doprovází blesk během bouřky. Zní to jednoduše, ale proč tak zní blesk? Veškerý zvuk je tvořen vibracemi, které vytvářejí zvukové vlny ve vzduchu. Blesk je obrovský výboj elektřiny, který vystřeluje vzduchem a způsobuje vibrace. Mnozí se nejednou zamysleli nad tím, odkud se berou blesky a hromy a proč hrom předchází blesku. Tento jev má celkem pochopitelné důvody.

Fáze typického hromosvodu

K tomu je potřeba energie, která navíc nepotřebuje bouřku. Blesk je proces spouštění do laviny v tom smyslu, že je to stejná energie vytvořená bleskem, která ionizuje další částice vzduchu. Jak je výboj vybíjen ze země, výboj se skládá z kladných nábojů, obvykle z vysoký bod. Když se shodují, obvod se uzavře, vytvoří se kanál a v samotném kanálu se vytvoří silný elektrický proud. V tuto chvíli výkonný záložní výboj přivádí proud ze země do cloudu rychlostí 130 milionů metrů za sekundu. Jakmile je ionizovaný kanál vytvořen, mohou být použity další údery blesku s nebo bez dalších sekundárních kanálů. Celkový náboj nahromaděný bleskem může dosáhnout 5-10 Coulombů.

Jak duní hrom?

Elektřina prochází vzduchem a uvádí částice vzduchu do stavu vibrací. Blesk doprovázený neskutečným vysoká teplota, takže vzduch kolem je také velmi horký. Horký vzduch expanduje, zvyšuje sílu a počet vibrací. co je hrom? Jedná se o zvukové vibrace, které vznikají při výbojích blesku.

Jak jsme již uvedli, jevem často spojeným se sestupem prvního „pilotního“ výboje je tvorba ionizovaných nábojových kanálů opačného znaménka ve spodní části oblaku, které se šíří od země k oblaku. nebo do cloudového sestupného kanálu. Tyto uplinky, nazývané "uplink leaders", mohou dosáhnout downlinku a pomoci jim uzavřít cestu, ale někdy skončí rychle bez blesku. Někdy je však uplink dostatečně silný na to, aby přímo zasáhl cloud, aniž by se setkal s downlinkem.

Proč neduní hromy zároveň s blesky?

Blesk vidíme dříve, než slyšíme hrom, protože světlo se šíří rychleji než zvuk. Existuje starý mýtus, že počítáním sekund mezi zábleskem blesku a hromem můžete zjistit vzdálenost k místu, kde zuří bouře. Z matematického hlediska však tento předpoklad nemá žádné vědecké opodstatnění, protože rychlost zvuku je přibližně 330 metrů za sekundu.

Průměrné charakteristické údaje blesku-země

Tedy vznik vzestupných blesků. Hrál roli pozorovatele v regionálním meteorologickém centru Friuli Venezia Giulia. Renzo Bellina, lektor, vystudoval fyziku na univerzitě v Terstu. . Co se stane, když jsme pod silnou bouřkou?

Blesk, bum a úder blesku z mraků, které do sebe narážejí. Oni jsou velmi vážné problémy pro ty, kteří jsou blízko dopadu tohoto elektrického ventilátoru. Jestli je to ten nejvyšší potenciál, když jde o všechno spalující, destruktivní, hnusné.

Hromu tedy trvá 3 sekundy, než urazí jeden kilometr. Proto by bylo správnější spočítat počet sekund mezi zábleskem blesku a zvukem hromu a poté toto číslo vydělit pěti, to bude vzdálenost k bouřce.

to záhadný jev- Blesk

Teplo z bleskové elektřiny zvyšuje teplotu okolního vzduchu na 27 000 °C. Jelikož se blesky pohybují neuvěřitelnou rychlostí, ohřátý vzduch se prostě nestihne roztáhnout. Ohřátý vzduch je stlačen Atmosférický tlak současně se mnohonásobně zvyšuje a stává se 10 až 100krát více než normálně. Stlačený vzduch proudí ven z kanálu blesku a vytváří rázovou vlnu stlačených částic v každém směru. Rychle se šířící vlny stlačeného vzduchu jako exploze vytvářejí hlasitý, dunivý výbuch hluku.

Účinek elektrického výboje na člověka způsobí hluboké popáleniny v místě, kde proud prochází. Smrt nastává buď v důsledku srdeční zástavy nebo respirační paralýzy. Bylo také zjištěno, že v minulé roky dochází k poklesu úmrtnosti v důsledku úderu blesku.

Pokud by každý z nás byl uprostřed bouřky a viděl v mracích blesky a po 9 sekundách uslyšel hřmění hromu, můžete vypočítat vzdálenost, která ho dělí od místa, kam blesk dopadl. Tento obrovský rozdíl nám umožňuje bez větší chyby tvrdit, že blesk je viditelný právě ve chvíli, kdy blesk udeří. Pak se později ozve dunění hromu. Z rychlosti zvuku, kterou jsme viděli, trvá asi 3 sekundy, než prorazíte jeden kilometr ve vzduchu. Výpočtem časového intervalu mezi zábleskem a duněním budeme mít přibližnou vzdálenost asi 3 km.

Vzhledem k tomu, že elektřina jde nejkratší cestou, převládající množství blesků je blízké vertikálnímu. Blesky se však mohou i větvit, následkem čehož se mění i zvukové zabarvení rachotu hromu. Rázové vlny z různých větví blesků se od sebe odrážejí, zatímco nízko visící mraky a blízké kopce pomáhají vytvářet nepřetržité vrčení hromu. Proč hrom duní? Hrom je způsoben rychlou expanzí vzduchu obklopujícího cestu blesku.

Co způsobuje blesk?

Blesk představuje elektřina. Uvnitř bouřkového mraku vysoko na obloze se četné malé kousky ledu (zmrzlé dešťové kapky) vzájemně srážejí, když se pohybují vzduchem. Všechny tyto srážky vytvářejí elektrický náboj. Po chvíli se celý mrak zaplní elektrickými náboji. Kladné náboje, protony, se tvoří v horní části oblaku a záporné náboje, elektrony, se tvoří ve spodní části oblaku. A jak víte, protiklady se přitahují. Hlavní elektrický náboj je soustředěn kolem všeho, co vyčnívá nad povrch. Mohou to být hory, lidé nebo osamělé stromy. Náboj stoupá z těchto bodů a nakonec se spojí s nábojem klesajícím z mraků.

Co způsobuje hrom?

co je hrom? Toto je zvuk, který vydává blesk, což je v podstatě proud elektronů proudících mezi nebo uvnitř mraku nebo mezi mrakem a zemí. Vzduch kolem těchto proudů je zahřátý do takové míry, že je třikrát teplejší než povrch Slunce. Jednoduše řečeno, blesk je jasný záblesk elektřiny.

Tak úžasná a zároveň děsivá podívaná na hromy a blesky je kombinací dynamických vibrací molekul vzduchu a jejich narušení elektrickými silami. Tato velkolepá show opět všem připomíná mocnou sílu přírody. Pokud bylo slyšet hřmění hromu, blesky brzy zablikají, v tuto dobu je lepší nebýt na ulici.

Thunder: zábavná fakta

• Jak blízko jsou blesky, můžete posoudit počítáním sekund mezi zábleskem a hromem. Na každou sekundu připadá asi 300 metrů.
• Je běžné vidět blesky a slyšet hromy během velké bouřky, ale hromy během sněžení jsou vzácností.
• Blesk není vždy doprovázen hromem. V dubnu 1885 zasáhlo Washingtonův památník během bouřky pět blesků, ale hrom nikdo neslyšel.

Pozor, blesk!

Blesk je docela nebezpečný přírodní jev a nejlepší je držet se od ní dál. Pokud jste během bouřky uvnitř, měli byste se vyhnout vodě. Je to vynikající vodič elektřiny, takže byste se neměli sprchovat, mýt si ruce, mýt nádobí nebo prát prádlo. Nepoužívejte telefon, protože mimo telefonní linky může udeřit blesk. Během bouřky nezapínejte elektrická zařízení, počítače a domácí spotřebiče. Když víte, co jsou hromy a blesky, je důležité se chovat správně, pokud vás náhle zaskočí bouřka. Drž se dál od oken a dveří. Pokud někoho zasáhne blesk, je třeba zavolat pomoc a zavolat záchranku.

Dlouho očekávaný ústup veder provázejí silné bouřky. pro Petrohrad minulý týden prohnaly se dvě silné bouřky. Pohled byl hrozný. Nebe jako by praskalo a trhalo se, blesky blikaly jako exploze.
Proč taková bouřka vzniká, jak vzniká v atmosféře? Takové otázky mě napadají právě v této bouřlivé době. Zkusme na to přijít, spoléhat se na kompetentní zdroje. Jak to uvidíte teplota zde hraje důležitou roli.

Kde se nejčastěji vyskytují bouřky?

Přes kontinenty v tropech. Nad oceánem je řádově méně bouřek. Jedním z důvodů této asymetrie je intenzivní konvekce v kontinentálních oblastech, kde je země účinně ohřívána slunečním zářením. Rychlý vzestup ohřátého vzduchu přispívá k vytvoření silné konvekce vertikální mraky, v jehož horní části je teplota pod -40°C. V důsledku toho se tvoří částice ledu, sněhové pelety, kroupy, jejichž interakce na pozadí rychlého vzestupného toku vede k oddělení náboje.

Přibližně 78 % všech úderů blesku nastane mezi 30° jižní šířky. a 30° severní šířky. Maximální průměrná hustota počtu ohnisek na jednotku zemského povrchu je pozorována v Africe (Rwanda). Celé povodí řeky Kongo o rozloze asi 3 miliony km 2 pravidelně vykazuje nejvyšší bleskovou aktivitu.

Jak se bouřkový mrak nabíjí?

Tohle je nejvíc zájem Zeptejte se v "bouřce". Bouřkové mraky jsou obrovské. Aby mohlo vzniknout elektrické pole v měřítku několika kilometrů, velikostí srovnatelné s průrazným polem (asi 30 kV/cm pro vzduch za normálních podmínek), je nutné, aby náhodná výměna nábojů při srážkách zakalených pevných, resp. kapalné částice vedou ke konzistentnímu společnému efektu přidání mikroproudů do makroskopického proudu velmi velké hodnoty (několik ampérů). Jak ukazují měření elektrického pole na povrchu Země i uvnitř zataženého prostředí (na balonech, letadlech a raketách), v typickém bouřkový mrak"Základní" záporný náboj, v průměru několik desítek coulombů, zaujímá výškový interval odpovídající teplotám od 10 do 25°C. „Základní“ kladný náboj je také několik desítek coulombů, ale nachází se nad hlavním záporným nábojem, proto většina bleskových výbojů mezi mrakem a zemí dává Zemi záporný náboj. Menší (10 C) kladný náboj se však také často nachází na dně oblaku.

Pro vysvětlení výše popsané (tripólové) struktury pole a náboje v bouřkovém oblaku se uvažuje o různých mechanismech separace náboje. Závisí především na faktorech, jako je teplota a fázové složení média. Navzdory velkému množství různých mikrofyzikálních mechanismů elektrifikace dnes mnozí autoři považují za hlavní neinduktivní výměnu náboje při srážkách malých (o velikosti jednotek až desítek mikrometrů) ledových krystalků a částic sněhových pelet. V laboratorní pokusy bylo zjištěno, že existuje charakteristická hodnota teploty, při které se mění znaménko náboje, tzv. bod obratu, obvykle mezi 15 a 20 °C. Je to tato vlastnost, díky které je tento mechanismus tak populární, protože při zohlednění typického teplotního profilu v oblaku vysvětluje trojpólovou strukturu rozložení hustoty náboje.

Nedávné experimenty ukázaly, že mnoho bouřkových mraků je ještě více složitá struktura vesmírný náboj (až šest vrstev). Vzestupné proudy v takových oblacích mohou být slabé, ale elektrické pole má stabilní vícevrstvou strukturu. V blízkosti nulové izotermy (0 °C) se zde tvoří poměrně úzké (několik set metrů silné) a stabilní vrstvy vesmírného náboje, které jsou z velké části zodpovědné za vysokou bleskovou aktivitu. Diskutabilní zůstává otázka mechanismu a zákonitostí vzniku kladné nábojové vrstvy v okolí nulové izotermy. Model vyvinutý na ÚAP, založený na mechanismu separace náboje při tání ledových částic, potvrzuje vznik kladné nábojové vrstvy při tání ledových částic v blízkosti nulové izotermy ve výšce asi 4 km. Výpočty ukázaly, že struktura pole s maximem asi 50 kV/m se vytvoří za 10 minut.

Jak udeří blesk?

Existuje několik teorií. Nedávno navržený a prozkoumaný nový scénář blesk, spojený s dosažením režimu samoorganizované kritičnosti oblakem. V modelu elektrických článků (s charakteristickou velikostí ~1–30 m) s potenciálem náhodně rostoucím v prostoru a čase může jediný malý průraz mezi párem článků způsobit „epidemii“ vnitrooblakových mikrovýbojů – tzv. odehrává se stochastický proces fraktální „metalizace“ vnitrocloudového média, tzn. rychlý přechod cloudového prostředí do stavu připomínajícího objemnou pavučinu dynamických vodivých vláken, proti kterým se viditelný okem bleskový kanál - vodivý plazmový kanál, kterým se přenáší hlavní elektrický náboj

Podle některých představ je výboj iniciován vysokoenergetickým kosmickým zářením, které spustí proces zvaný runaway breakdown. Je zajímavé, že přítomnost buněčné struktury elektrického pole v bouřkovém mračnu se ukazuje jako zásadní pro proces urychlování elektronů na relativistické energie. Náhodně orientované elektrické články spolu se zrychlením prudce prodlužují životnost relativistických elektronů v oblaku kvůli difúzní povaze jejich trajektorií. To umožňuje vysvětlit významnou dobu trvání rentgenových a gama záblesků a povahu jejich vztahu s blesky. Role kosmického záření pro atmosférickou elektřinu by měla být objasněna experimenty, které by zkoumaly jejich korelaci s bouřkovými jevy. Takové experimenty se v současnosti provádějí na alpské vědecké stanici Tien Shan Fyzikálního ústavu Ruské akademie věd a na observatoři Baksan Neutrino Ústavu pro jaderný výzkum Ruské akademie věd.

Všimli jsme si také, že výbojové jevy ve střední atmosféře, které korelují s bouřkovou aktivitou, dostaly různá jména v závislosti na výšce nad Zemí. Jsou to skřítci (oblast záře sahá od 50-55 km do 85-90 km nad zemí a doba trvání záblesku je od několika do desítek milisekund), elfové (nadmořské výšky - 70-90 km, trvání méně než 100 μs) a výtrysky (výboje, mraky, které začínají v horní části a někdy se šíří do mezosférických výšek rychlostí asi 100 km/s).

Teplota blesku

V literatuře lze nalézt údaje, že teplota bleskového kanálu při hlavním výboji může přesáhnout 25 000 °C. Jasný důkaz, že teplota blesku může dosáhnout 1700 °C, najdeme na skalnatých vrcholcích hor a v oblastech se silnou bouřkovou činností fulgurity (z latiny fulgur - úder blesku) - křemenné trubice slinuté po úderu blesku, které mohou být různé bizarní tvary.

Fotografie ukazuje fulgurit nalezený v roce 2006 v Arizoně v USA (podrobnosti na www.notjustrocks.com). Vzhled skleněné trubice je způsoben tím, že mezi zrnky písku je vždy vzduch a vlhkost. Elektrický proud blesku ve zlomku vteřiny ohřeje vzduch a vodní páru na obrovské teploty, což způsobí explozivní zvýšení tlaku vzduchu mezi zrnky písku a jeho expanzi. Expandující vzduch vytváří uvnitř roztaveného písku válcovou dutinu. Následné rychlé ochlazení zafixuje fulgurit - skleněnou trubici v písku. Fulgurity, složené z přetaveného oxidu křemičitého, jsou obvykle trubice ve tvaru kužele silné jako tužka nebo prst. Jejich vnitřní povrch je hladký a roztavený a vnější povrch tvoří zrnka písku a cizí vměstky ulpívající na roztavené hmotě. Barva fulguritů závisí na minerálních nečistotách v písčité půdě. Fulgurit je velmi křehký a pokusy odstranit ulpívající písek často vedou k jeho zničení. To platí zejména pro rozvětvené fulgurity vytvořené ve vlhkém písku. Průměr trubkového fulguritu není větší než několik centimetrů, délka může dosáhnout několika metrů, fulgurit byl nalezen 5-6 metrů dlouhý.

Studium blesku a atmosférické elektřiny obecně je velmi zajímavé a důležité. vědecký směr. Na toto téma byla publikována řada vědeckých prací a populárních článků. Odkaz na jednu z nejobsáhlejších recenzních prací je uveden na konci naší poznámky.

Na závěr bych rád poznamenal, že blesk je vážnou hrozbou pro lidský život. K porážce člověka nebo zvířete bleskem často dochází na otevřených prostranstvích, protože elektrický proud prochází nejkratší cestou „bouřkový mrak-zem“. Blesky často udeří do stromů a transformátorových instalací železnice způsobí jejich vznícení. Uvnitř budovy je nemožné zasáhnout obyčejný lineární blesk, existuje však názor, že tzv. kulový blesk může proniknout trhlinami a otevřená okna. Běžný blesk je nebezpečný pro televizní a rozhlasové antény umístěné na střechách výškových budov a také pro síťová zařízení.