ทำไมฟ้าร้องและประกายไฟ ทำไมฟ้าร้องเสียงดัง? ทำไมเราได้ยินเสียงฟ้าร้อง

ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าทึ่งที่สุดในโลกสามารถเรียกว่าพายุฝนฟ้าคะนองได้โดยไม่ต้องพูดเกินจริง เธอทั้งสวยเมื่อพุ่งทะลุท้องฟ้าด้วยแสงของเธอ และน่ากลัวเมื่อได้ยินเสียงฟ้าร้อง มาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้นบนท้องฟ้าระหว่างเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง

ทุกคนที่เรียนที่โรงเรียนอาจจำได้จากบทเรียนฟิสิกส์ว่าเมฆเก็บประจุไฟฟ้าไว้ในตัว การก่อตัวของเมฆฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้นได้จากอุณหภูมิสูง (เช่น ในละติจูดเขตร้อน)

เมฆจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ลอยขึ้นสู่ชั้นบนของชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิติดลบแล้ว จึงเริ่มก่อตัวเป็นผลึกน้ำแข็งหนา สีของเมฆกลายเป็นสีเข้ม ทำให้ได้สี "ตะกั่ว"

เมื่อชนกับอนุภาคของอากาศ ผลึกน้ำแข็งและหยดน้ำจะถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าภายในก้อนเมฆ เป็นผลให้หยดน้ำและน้ำแข็งตกลงมา ถ่ายเทประจุลบไปยังส่วนล่างของก้อนเมฆ ขณะนี้มีแรงดึงดูดจากส่วนบนของเมฆซึ่งมีประจุบวกและส่วนล่างของเมฆซึ่งมีประจุลบ

แรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่มากหลายร้อยล้านโวลต์เกิดขึ้นระหว่างส่วนบนและส่วนล่างของเมฆ ประกายไฟขนาดใหญ่ปรากฏขึ้นระหว่างโลกกับเมฆยาวหลายกิโลเมตร - นี่คือสายฟ้า

แฟลชที่เกิดขึ้นทำให้อากาศร้อนขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึง "ระเบิด" และการระเบิดนี้เรียกว่าฟ้าร้อง มันส่งเสียงดังก้องกังวานด้วยเสียงก้องกังวาน ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าความเร็วของแสงนั้นสูงกว่าความเร็วของเสียงมาก ด้วยเหตุนี้ ฟ้าแลบจึงมองเห็นได้ทันที และเราได้ยินเสียงฟ้าร้องหลังจากนั้นไม่กี่วินาที

ปรากฏการณ์บรรยากาศที่ซับซ้อนดังกล่าวทำให้เกิดฟ้าแลบและเมฆฝนฟ้าคะนอง

ฉันรักฤดูใบไม้ร่วงมาก นี่เป็นช่วงเวลาของปีที่ความร้อนในฤดูร้อนที่ทนไม่ได้ลดลง และภูมิประเทศได้รับสีสันที่น่าอัศจรรย์ที่สุด ฉันชอบเวลาที่ฝนตกกระทบหน้าต่าง ฉันมองไปพร้อมกับน้ำชาและอยู่ใต้ผ้าห่มอุ่นๆ ภาพยนตร์ที่น่าสนใจ. แต่บางครั้งไอดีลนี้ก็ถูกทำลายด้วยเสียงคำรามของฟ้าร้องและแสงวาบของฟ้าแลบ ปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถเอาชนะความกลัวและความสยดสยองได้

ทำไมคนถึงกลัวฟ้าร้อง

ทุกอย่างอาจอยู่ในใจของเราเพราะแม้แต่ในส่วนใหญ่ สมัยโบราณผู้คนมองว่าสิ่งต่างๆ เช่น ฟ้าร้องและฟ้าผ่าการลงโทษของพระเจ้าและพวกเขาก็กลัวมาก ฟ้าร้องปลูกฝังความกลัวให้กับผู้คนด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

• พวกเขาเชื่อในการดำรงอยู่ พระเจ้าฟ้าร้อง,ผู้สาปแช่งผู้คน
• เชื่อในการดำรงอยู่ ยักษ์ที่อาศัยอยู่บนท้องฟ้าและถ้าโกรธก็จะยิงธนูเพลิง
• และยังมีความเห็นอีกว่า ฟ้าร้องเป็นตัวนำของโรคและความโชคร้าย

แน่นอนว่าตอนนี้ไม่มีใครมองว่าฟ้าร้องเป็นการลงโทษจากสวรรค์ แต่เป็นไปได้ว่าความกลัวของบรรพบุรุษของเรานั้นถ่ายทอดมาถึงเราในระดับพันธุกรรม

ทำไมเราได้ยินเสียงฟ้าร้อง

ดังที่ฉันได้ทราบในภายหลัง ฟ้าร้องเป็นปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ เกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยฟ้าผ่าและเป็น คลื่นเสียงที่คงอยู่ไม่กี่วินาทีและมันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับสิ่งที่อยู่ภายใน ฟ้าร้องกระแสลมเคลื่อนที่เร็วมาก เหนือเมฆเหล่านี้ อุณหภูมิถึง 40 องศาต่ำกว่าศูนย์. เมื่อน้ำหยดขึ้นสู่เบื้องบน พวกมันจะกลายเป็นน้ำแข็ง ก้อนน้ำแข็งที่เยือกแข็งเหล่านี้เคลื่อนที่ภายในก้อนเมฆด้วยความเร็วมหาศาล ชนกันก็แตกสลายและถูกชาร์จด้วยไฟฟ้า ก้อนน้ำแข็งที่เล็กกว่าจับตัวกันที่ด้านบนของก้อนเมฆ และน้ำแข็งก้อนใหญ่ลงมาและละลายกลายเป็นหยดน้ำอีกครั้ง และมันก็เป็นเช่นนั้น ภายในก้อนเมฆจะเกิดประจุบวกและประจุลบขึ้นพร้อมกัน. และถ้าพวกเขาชนกันก็มี การปล่อยกระแสไฟฟ้าที่รุนแรง เช่น ฟ้าผ่า. ในทางกลับกันสายฟ้าจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วรอบตัว อากาศถึงจุดที่เขา ถูกฉีกขาด. ตามความเข้าใจของเรา การระเบิดนี้ไม่มีอะไรนอกจากฟ้าร้อง

แต่สิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับฉันคือความจริงที่ว่า เราไม่ได้ยินคลื่นกระแทกแบบนั้น แต่ได้ยินหลายคลื่นซึ่งนิยมเรียกว่า "เสียงฟ้าร้อง"ซึ่งคล้ายกับเสียงคำรามของถังน้ำมันที่กลิ้งอยู่บนท้องฟ้าปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าคลื่นเสียงของคลื่นกระแทกจะพบกับสิ่งกีดขวางต่างๆ มันสำคัญมากที่จะต้องเข้าใจว่าจริง ๆ แล้วฟ้าร้องเป็นเพียง เสียงประกอบ,ซึ่งไม่ควรกลัวเลย อย่างไรก็ตาม ควรระวังปรากฏการณ์ที่มาพร้อมกับมัน - ฟ้าผ่า ซึ่งเป็นอันตรายมากและอาจเป็นภัยคุกคามต่อชีวิต ดังนั้นไม่ว่าในกรณีใด ๆ อย่าเดินไปตามถนนขณะฟ้าแลบ ดูแลตัวเองด้วยนะ!

ทำไมฟ้าร้องฟ้าแลบฟ้าแลบ?

หลายคนกลัวพายุฝนฟ้าคะนอง นี่มันน่ากลัวจริงๆ เมฆมืดครึ้มปกคลุมดวงอาทิตย์ เสียงฟ้าร้อง ฟ้าแลบ และจากนั้น ฝนตกหนัก. เกิดอะไรขึ้นที่นั่น และฟ้าร้องและฟ้าแลบมาจากไหน?

ฉันรักพายุในต้นเดือนพฤษภาคม

เมื่อฤดูใบไม้ผลิฟ้าร้องครั้งแรก
ราวกับกำลังเล่นสนุก
ดังก้องในท้องฟ้าสีคราม

ลูกเล็กกำลังฟ้าร้อง
ที่นี่ฝนกระเซ็นฝุ่นตลบ
ไข่มุกฝนแขวน
และดวงอาทิตย์ทำให้ด้ายปิดทอง

ลำธารไหลเชี่ยวจากภูเขา
ในป่าเสียงนกไม่หยุด
และเสียงของป่าและเสียงของภูเขา -
ทุกอย่างสะท้อนเสียงฟ้าร้องอย่างร่าเริง

คุณพูดว่า: Hebe ลมแรง
ให้อาหารนกอินทรีของซุส
ถ้วยดังสนั่นจากฟากฟ้า
เธอหัวเราะและทำมันหกลงบนพื้น

กวีพูดถูกอย่างไม่ต้องสงสัย อย่างน้อยที่สุดก็ได้ยินเสียงฟ้าร้องเป็นส่วนใหญ่ในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนองเป็นส่วนใหญ่ ตั้งแต่ไหนแต่ไรมา ผู้คนต่างมองว่าฟ้าร้องและฟ้าแลบเป็นการสำแดงพระพิโรธของพระเจ้า และที่ใดที่หนึ่งภายในตัวเรา ความกลัวโชคลางของปรากฏการณ์นี้ยังคงอยู่ วิทยาศาสตร์ในปัจจุบันอธิบายได้อย่างไรว่าทำไมฟ้าร้องดังก้อง?

ปรากฎว่าไอน้ำที่ก่อตัวเป็นเมฆสะสมประจุไฟฟ้าซึ่งก่อให้เกิดความต่างศักย์ที่มีนัยสำคัญระหว่างโลกกับเมฆ

ฟ้าร้องมีขนาดใหญ่มาก โดยปกติความสูงของพวกเขาคือหลายกิโลเมตร เรามองไม่เห็นจากพื้นดิน แต่ภายในเมฆฝนฟ้าคะนองทุกอย่างเดือดและเดือด อากาศที่ไหลเข้าจะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบน ที่ยอดสุดของเมฆเหล่านี้มีอากาศหนาวจัดถึง -40 องศา หยดน้ำที่ประกอบกันเป็นเมฆฝนฟ้าคะนองตกลงมาและกลายเป็นน้ำแข็ง จากนั้นจะได้ชิ้นส่วนของน้ำแข็งซึ่งพุ่งเข้าไปในก้อนเมฆด้วยความเร็วสูง ชนกัน พังทลาย และถูกชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้า น้ำแข็งที่มีขนาดเล็กและเบากว่ายังคงอยู่ที่ด้านบน และส่วนที่ใหญ่กว่าลงไปและละลายกลายเป็นหยดน้ำอีกครั้ง ปรากฎว่ามีประจุไฟฟ้าสองประจุก่อตัวขึ้นในเมฆฝนฟ้าคะนอง - ลบที่ด้านบนและบวกที่ด้านล่าง

อากาศระหว่างพวกเขามีบทบาทเป็นฉนวนไฟฟ้าในตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ เมื่อประจุไฟฟ้าเข้าขั้นวิกฤติ จะเกิดฟ้าแลบ ซึ่งจะปล่อยเมฆลงสู่พื้น และเมื่อเกิดการคายประจุ สายฟ้าจะฟาดลงบนพื้นในเสี้ยววินาที ทำให้อากาศระหว่างทางร้อนขึ้นจนมีอุณหภูมิหลายพันองศาเซลเซียส การสั่นสะเทือนของอากาศในสถานที่ที่ฟ้าผ่าผ่านไป เราได้ยินเหมือนฟ้าร้อง ได้รับเสียงกลิ้งเนื่องจากความเร็วของเสียงต่ำและบางครั้งความยาวของสายฟ้าก็หลายกิโลเมตร ดังนั้น ฟ้าแลบจะกระทบพื้นเมื่อนานมาแล้ว และหลังจากนั้นไม่กี่วินาทีเราจะเริ่มได้ยินเสียงฟ้าร้องต่อเนื่องมาถึงเราจากชั้นอากาศต่างๆ ตามเส้นทางที่ฟ้าผ่า

เมื่อทราบเวลาที่ผ่านไประหว่างฟ้าแลบและเสียงฟ้าร้อง เราสามารถประมาณระยะทางที่พายุฝนฟ้าคะนองอยู่ได้ ความเร็วของแสงนั้นสูงกว่าความเร็วของเสียงหลายลำดับ สามารถละเลยได้และสามารถพิจารณาเฉพาะความเร็วของเสียงซึ่งอยู่ที่ 300-360 เมตรต่อวินาทีเท่านั้น นั่นคือหากได้ยินเสียงฟ้าร้องในวินาทีหลังจากฟ้าผ่าจากนั้นก่อนเกิดพายุฝนฟ้าคะนองประมาณหนึ่งกิโลเมตร ตามกฎแล้ว จะได้ยินเสียงฟ้าร้องในระยะทางสูงสุด 15-20 กิโลเมตร ดังนั้นหากผู้สังเกตการณ์เห็นฟ้าแลบ แต่ไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้อง แสดงว่าพายุฝนฟ้าคะนองอยู่ห่างออกไปมากกว่า 20 กิโลเมตร

คุณถามทุกอย่างง่าย แต่เวทย์มนต์อยู่ที่ไหน สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถอธิบายได้อย่างครบถ้วน คำถามที่สำคัญ: ไฟฟ้าสะสมในเมฆอย่างไรและความต่างศักย์จึงเกิดขึ้น มีข้อเสนอแนะว่าการแตกตัวเป็นไอออนของชั้นบรรยากาศสำหรับการผ่านของการปล่อยเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสีคอสมิกพลังงานสูง

เราประหลาดใจเมื่อฟ้าผ่า "ผ่า" ท้องฟ้า จากอาวุธธรรมชาติที่น่าเกรงขามนี้ คุณสามารถทรมานได้ทุกที่ แม้แต่ในรถยนต์หรือในอาคาร ฟ้าผ่ามากกว่า 8,000,000 ครั้งกระทบพื้นผิวโลกของเราทุกวัน เป็นอาวุธธรรมชาติที่อันตรายที่สุดชนิดหนึ่ง พลังธรรมชาติที่มีอยู่ในสายฟ้าสามารถเปลี่ยนทรายให้กลายเป็นมวลแก้วและทำให้น้ำระเหยออกจากไม้ได้ คุณสามารถอุทิศชีวิตของคุณเพื่อศึกษาปรากฏการณ์นี้ หรือคุณสามารถเพลิดเพลินกับการพินิจพิเคราะห์ฟ้าผ่าอย่างแท้จริง

แต่ถึงกระนั้นคุณควรกลัวฟ้าผ่า เพราะอาจทำให้เสียชีวิตหรือเกิดไฟไหม้ได้ ผู้คนได้เรียนรู้ที่จะปกป้องบ้านของพวกเขาจากฟ้าผ่า ในการทำเช่นนี้ให้ใช้เสาโลหะที่ดึงดูดไฟฟ้าเข้าหาตัวเองแล้วนำลงดิน แต่ถ้าเกิดพายุฝนฟ้าคะนองในป่าหรือในทุ่งอย่าซ่อนตัว ต้นไม้สูง. ท้ายที่สุดแล้วพวกมันคือผู้ที่ดึงดูดสายฟ้าตั้งแต่แรก

แน่นอนว่าทุกคนรู้เรื่องนี้ ปรากฏการณ์บรรยากาศเหมือนพายุฝนฟ้าคะนอง ทุกวันบนโลกมีพายุฝนฟ้าคะนองอย่างน้อยหนึ่งหมื่นห้าพันลูก ส่วนใหญ่ถูกพบในทวีปต่าง ๆ เหนือมหาสมุทรมีน้อยกว่ามาก สามารถสังเกตเห็นกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองสูงสุดทั่วอาณาเขต แอฟริกากลาง. เหนืออาร์กติกและแอนตาร์กติกปรากฏการณ์นี้ไม่มีอยู่จริง

เห็นได้ชัดว่า Ra สั่งให้ไฟลุกโชนเพื่อฉายแสงไปยังผู้ที่เขาต้องการให้รางวัลหรือลงโทษ ดังนั้นเทพเจ้าองค์นี้จึงมีรัศมีเป็นอาวุธ มันเป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่าหรือไม่? หรือใช้พลังของคริสตัลควอตซ์เหมือนเลเซอร์สมัยใหม่? อีกสิ่งหนึ่งนอกเหนือจากการเข้าถึงของเรา?

และในคืนที่มืดมิด ทันใดนั้น เสียงคำรามก็ดังกระหึ่มราวกับพายุกระหน่ำ ทันใดนั้น เสียงคำรามก็กระดอนขึ้น ดีดกลับ ม้วนตัวอย่างเศร้าโศกและเงียบงัน จากนั้นก็ออกไปดัง ๆ แล้วก็หายไป เขาได้ยินเกี่ยวกับแม่และเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของเปล ดำเหมือนไม่มีอะไร: นี่คือความคล้ายคลึงกันที่เปรียบเทียบสีดำกับความว่างเปล่าและความว่างเปล่า และการเลือกเสียงที่ขึ้นจมูกและรุนแรงก็สื่อถึงความรู้สึกของความมืดและความมืดซึ่งเกิดขึ้นก่อนเสียงฟ้าร้องดังกึกก้องอย่างกะทันหัน สิ่งนี้ให้ก้าวที่รวดเร็วและรวดเร็ว เขาจำได้อีกครั้งและเขาได้ยินเสียงคลื่นในทะเล

พายุฝนฟ้าคะนองเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่อันตรายที่สุด ไม่กี่คนที่รู้ แต่จำนวน ผู้เสียชีวิตที่เกิดในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองเทียบได้กับน้ำท่วมเท่านั้น ภายในเมฆฝนฟ้าคะนองหรือระหว่างนั้น พื้นผิวโลกและเมฆคิวมูลัสก่อให้เกิดการปล่อยกระแสไฟฟ้า - ฟ้าแลบซึ่งมาพร้อมกับเสียงฟ้าร้อง ทำไมฟ้าร้องถึงดังในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง? หลายคนสนใจคำถามนี้ แต่ก่อนที่จะตอบคำถามจำเป็นต้องเข้าใจว่าพายุฝนฟ้าคะนองและฟ้าผ่าคืออะไร ธรรมชาติของพวกเขาคืออะไรพวกเขาเกิดขึ้นจากอะไร?

ลักษณะเฉพาะในบทกวีนี้ เขาต้องการพรรณนาถึงเสียงฟ้าร้องที่ส่งกลิ่นเหม็นคลุ้งในยามค่ำคืน เปล่งประกายด้วยความรุนแรงอันน่าสยดสยอง มนุษย์เมื่อได้ยินพลังอันทรงพลังของธรรมชาติก็หวาดกลัวเหมือนคนที่กำลังจะตาย เด็กน้อยร้องไห้ในคืนที่มืดมิด ในตอนท้าย ตามกฎแล้ว ชาวปาสโกเลียน มารดา และร่างของเปลจะตรงกันข้ามกับภาพลักษณ์ที่คุกคามของธรรมชาติ แต่การมีอยู่ของการอ้างอิงที่ปลอบโยนทั้งสองนี้ สัญลักษณ์ของการปกป้องและความไร้เดียงสา แทนที่จะเป็นการแนะนำบันทึกแห่งความหวัง ดูเหมือนจะเน้นย้ำถึงโศกนาฏกรรม ลักษณะของ "การดำรงอยู่ในการผสมกลมกลืน" ไม่มีอะไร: เปล

พายุ

พายุฝนฟ้าคะนอง "เปิดตัว" โดยพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการพาอากาศ มากกว่า อากาศอุ่นขึ้นไปด้านบนหากความชื้นในชั้นบนเพียงพอมีข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนอง ในบรรยากาศชั้นบน มีความแตกต่างของประจุไฟฟ้าระหว่างก้อนน้ำแข็งเนื่องจากการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ความชื้นสูงน้ำแข็งลอยตัวและอากาศอุ่นที่ลอยขึ้นจากพื้นดินทำให้เกิดเมฆฝนฟ้าคะนอง พายุฝนฟ้าคะนองทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่น่ากลัวเช่นพายุทอร์นาโดซึ่งมักเกิดขึ้นทั่วทวีปอเมริกา พายุทอร์นาโดก่อตัวภายใต้เมฆฝนฟ้าคะนอง

อาจกล่าวได้ว่าบทกวีนี้เป็นความต่อเนื่องของสิ่งที่เรียกว่า "สายฟ้า" และเริ่มต้นด้วยคำเดียวกับที่ปิดสายฟ้า: ใน "Black Night" นอกจากนี้ยังนำเสนอองค์ประกอบอื่น ๆ เป็นโครงสร้างเมตริกที่เหมือนกันและรูปแบบเพลงที่เหมือนกัน เนื้อเพลงทั้งสองสร้างขึ้นจากความรู้สึกผสมกัน: ถ้ำถูกครอบงำด้วยความรู้สึกประสาทหลอน ในขณะที่แฟลชถูกครอบงำด้วยภาพ

การเสนอปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและการพรรณนาภูมิประเทศเป็นการแสดงความรู้สึกของกวี กวีนิพนธ์เปิดฉากด้วยทิศทางที่โดดเดี่ยวซึ่งได้รับการแนะนำโดยสหภาพแรงงาน และดูเหมือนว่าจะต้องการสนทนาและไตร่ตรองต่อไป คำเตือนอื่น ๆ มีอยู่ตลอดทั้งข้อความ

ฟ้าผ่า

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจคือฟ้าผ่าไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะบนโลกเท่านั้น นักดาราศาสตร์ได้บันทึกภาพฟ้าผ่าบนดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวศุกร์ และดาวยูเรนัส กระแสในการปล่อยฟ้าผ่ามีตั้งแต่ 10,000 ถึง 100,000 แอมแปร์ และแรงดันไฟฟ้าสามารถสูงถึง 50 ล้านโวลต์! การเข้าถึงสายฟ้า ขนาดยักษ์- สูงสุด 20 กม. อุณหภูมิภายในสายฟ้าอาจสูงถึงห้าเท่าของอุณหภูมิบนพื้นผิวดวงอาทิตย์

ในสองข้อสุดท้าย จังหวะจะช้าและเอียง ให้ความรู้สึกถึงบรรยากาศที่นิ่ง เรามาทำความเข้าใจกับหนึ่งในปรากฏการณ์ที่สามารถเป็นตัวชูโรงอย่างไม่ต้องสงสัย: กิจกรรมทางไฟฟ้าของมัน อุทยานแห่งชาติ Sequoia ในเซียร์ราเนวาดา เหนือเนินเขาที่มีพืชพรรณเล็กน้อย ฌอน มิเชล และแมรีสามพี่น้องใช้เวลาทั้งวันกับเพื่อน เมฆก้อนใหญ่จางลงที่ขอบฟ้า เมื่อถึงจุดหนึ่ง พวกเขาตระหนักว่าผมของพวกเขาลอยอยู่ในอากาศอย่างแปลกประหลาด และแหวนที่แมรี่สวมนิ้วของเธอก็ส่งเสียงดังประหลาดในอากาศ

ทันใดนั้นพวกเขาก็เริ่มส่งเสียงเซ็งแซ่และวิ่งหนีไปหาที่กำบังโดยลงบันไดสูงชัน ฌอนล้มลง แสงจ้าที่ตามมาด้วยการระเบิดทำให้พวกเขาตาบอด สายฟ้าฟาดที่ข้อมือฌอนและลื่นโดยวางมือไว้บนราวเหล็ก คนที่จับราวจับที่จุดต่ำสุดเสียชีวิต ฌอนช่วยตัวเอง แต่รายงานว่ามีรอยไหม้ระดับสามที่ข้อมือและแขน

การปรากฏตัวของฟ้าแลบในพายุฝนฟ้าคะนองช่วยอำนวยความสะดวกโดยกระแสไฟฟ้าของเมฆ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมฆฝนฟ้าคะนองมีขนาดใหญ่มาก หากยอดเมฆดังกล่าวมีความสูงเจ็ดกิโลเมตร ขอบล่างของมันสามารถลอยอยู่เหนือพื้นดินที่ความสูงครึ่งกิโลเมตร ที่ระดับความสูง 3-4 กิโลเมตร น้ำจะแข็งตัวและกลายเป็นน้ำแข็งชิ้นเล็ก ๆ ซึ่งเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องจากกระแสลมอุ่นที่พวยพุ่งขึ้นจากพื้นดิน

เมฆมีประจุไฟฟ้าอย่างไร?

ในวันที่อากาศดี มีความต่างศักย์ระหว่าง 000 ถึง 000 โวลต์ระหว่างพื้นผิวโลกกับชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ความต่างศักย์นี้ได้รับการสนับสนุนโดยกิจกรรมของพายุ ปรากฏการณ์นี้ยังไม่ได้รับการศึกษาและทำความเข้าใจอย่างเต็มที่ โดยหลักการแล้ว มีสองทฤษฎีที่อธิบายว่าเหตุใดเมฆฝนฟ้าคะนองจึงได้รับประจุไฟฟ้า อย่างไรก็ตามก่อนที่จะอธิบายสิ่งนี้ควรระลึกไว้เสมอว่าการมีอยู่ เมฆคิวมูลัสเป็นสถานการณ์ที่เอื้ออำนวยต่อการเกิดฟ้าผ่ามากที่สุด แต่ไม่ใช่สถานการณ์เดียว

เมื่อชนกัน น้ำแข็งที่ลอยอยู่จะถูกไฟฟ้าดูด อันที่เล็กกว่าจะถูกเรียกเก็บเงินเป็น "บวก" และอันที่ใหญ่กว่า - "เป็นค่าลบ" เนื่องจากน้ำหนักที่แตกต่างกัน น้ำแข็งชิ้นเล็กๆ จึงอยู่ด้านบนสุดของเมฆฝนฟ้าคะนอง และก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่จะอยู่ด้านล่าง ปรากฎว่าเมฆด้านบนมีประจุบวกและด้านล่างมีประจุลบ

ฟ้าแลบสามารถเกิดขึ้นได้ในสถานการณ์อื่นๆ เช่น พายุทราย, ละอองลอยหรือเมฆฝุ่นภูเขาไฟ. คุณยังสามารถพูดคุยเกี่ยวกับ "สายฟ้าฟาดในท้องฟ้าแจ่มใส" ได้ด้วย: ในกรณีที่หายากมาก สายฟ้าจะสื่อสารกับท้องฟ้าที่มืดครึ้ม แต่ไม่มีฝนตกในการดำเนินการและแม้แต่กับท้องฟ้าที่ปลอดโปร่ง!

ทฤษฎีธรรมดาและทฤษฎีแรงโน้มถ่วง

ตามทฤษฎีการพาความร้อน ไอออนอิสระในชั้นบรรยากาศจะถูกดักจับโดยหยดน้ำแล้วเคลื่อนย้ายเข้าไปในก้อนเมฆ ซึ่งทำให้เกิดบริเวณที่มีประจุไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ตามทฤษฎีแรงโน้มถ่วง อนุภาคที่มีประจุลบจะอ่อนแอกว่าประจุบวก ดังนั้นจึงแยกออกจากกันเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ตามทฤษฎีนี้จะต้องมีกระบวนการแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้าระหว่างอนุภาคที่มีขนาดต่างกัน เรากำลังพูดถึงกระบวนการอุปนัยหรือกระบวนการที่ไม่ใช่อุปนัย ปรากฏว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดคือกระบวนการที่ไม่เหนี่ยวนำระหว่างผลึกน้ำแข็งและลูกเห็บ

เมื่อใกล้กัน บริเวณที่มีประจุต่างกันจะสร้างช่องพลาสมาซึ่งอนุภาคที่มีประจุอื่นๆ วิ่งผ่าน นี่คือสายฟ้าที่เราเห็น เนื่องจากกระแสใด ๆ ไปตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด ฟ้าผ่าจึงดูเหมือนคดเคี้ยวไปมา

กระบวนการนี้อธิบายได้จากคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกของน้ำแข็ง เมื่ออนุภาคน้ำแข็งที่ร้อนและเย็นสัมผัสกัน อนุภาคที่เย็นกว่าจะถูกประจุขึ้นจนถึงเครื่องหมาย และเครื่องหมายที่ร้อนที่สุดก็คือ แม้ว่านี่จะเป็นทฤษฎีที่มีการอ้างถึงมากที่สุดในปัจจุบัน แต่ก็ดูไม่น่าพอใจนัก ทฤษฎีนี้ยังคงเป็นการคาดเดามากเกินไป และมีความจำเป็นสำหรับการวัดปริมาณเมฆเพิ่มเติม รวมถึงการทดลองในห้องปฏิบัติการที่แม่นยำยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาของการวิจัย ดูเหมือนว่าควรหาคำอธิบายโดยใช้กลไกร่วมกัน

ฟ้าแลบอาจเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าประทับใจที่สุด และเป็นแรงบันดาลใจให้กับจินตนาการและความสนใจของผู้คนมาโดยตลอด เอฟเฟ็กต์ที่สร้างจากความตื่นตาตื่นใจสามารถลดจำนวนต้นฝิ่นที่เกลื่อนทะเล หลอมโลหะด้วยการตีระฆังโบสถ์ เปลี่ยนโซ่เป็นท่อนเหล็กเชื่อมระหว่างต้น

ฟ้าร้อง

ในสมัยโบราณผู้คนกลัวฟ้าร้องและฟ้าผ่าเท่าๆ กัน ไม่น่าแปลกใจที่หลายชาติ พระเจ้าสูงสุดเรียกว่าธันเดอร์ การปล่อยสายฟ้าจะมาพร้อมกับฟ้าร้อง อันที่จริง ฟ้าร้องคือการสั่นสะเทือนในอากาศ สายฟ้าที่พุ่งออกมาจะสร้างแรงกดดันอย่างรุนแรงต่อหน้ามัน ซึ่งมาจากความร้อนแรง จากนั้นจึงอัดอากาศอีกครั้ง คลื่นเสียงสะท้อนซ้ำๆ จากก้อนเมฆ และในขณะเดียวกันก็เกิดฟ้าร้อง

ความร้อนเดียวกันนี้ทำให้เกิดการขยายตัวอย่างกะทันหันและระเบิดของอากาศที่เรารับรู้ด้วยฟ้าร้อง อย่าสับสนกับฟ้าผ่าซึ่งเป็นแสงที่เกิดจากฟ้าผ่า คุณสามารถคำนวณระยะทางโดยประมาณจากพายุฝนฟ้าคะนองได้โดยการนับวินาทีระหว่างที่มองเห็นแสงวาบและรับรู้ถึงฟ้าร้อง สุดท้าย หากมาตรการนี้เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เห็นได้ชัดว่าพายุกำลังเคลื่อนตัวออกจากเรา

การเข้าใจว่าฟ้าผ่าเป็นเพียงการปล่อยกระแสไฟฟ้าระหว่างบริเวณที่มีประจุไฟฟ้าสถิตซึ่งมีขั้วตรงข้ามกัน จึงไม่น่าแปลกใจที่มีฟ้าผ่าหลักสามประเภท ฟ้าแลบ ฟ้าแลบ; เมฆครึ้มฟ้าแลบ; ฟ้าผ่าภายใน . ฟ้าแลบฟ้าผ่าสามารถลงหรือขึ้น การเกิดขึ้นประเภทใดประเภทหนึ่งขึ้นอยู่กับ ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และการมีเคล็ดลับในดินแดน เมื่อพิจารณาจากทิศทางของกระแสไฟแล้ว ฟ้าผ่าสามารถจำแนกได้เป็นบวกและลบ

โดยวิธีการ ช่วงเวลาระหว่างฟ้าแลบและฟ้าร้อง คุณสามารถกำหนดระยะทางโดยประมาณถึงพายุฝนฟ้าคะนองได้ ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอากาศ คุณสามารถใช้ค่าประมาณเท่ากับ 300 เมตรต่อวินาที เมื่อทำการคำนวณอย่างง่ายแล้ว ทุกคนจะได้ระยะทางโดยประมาณจากองค์ประกอบที่โหมกระหน่ำ หากระยะห่างจากพายุฝนฟ้าคะนองมีขนาดใหญ่มาก (อย่างน้อย 20 กิโลเมตร) เสียงฟ้าร้องจะไม่ไปถึงหูของบุคคล

ฟ้าแลบฟ้าผ่านั้นเกิดขึ้นน้อยที่สุด แต่ได้รับการศึกษามากที่สุด มีสายฟ้าประเภทอื่น ๆ หายากมากและหายากซึ่งไม่ค่อยมีใครรู้จัก เมฆสายฟ้า สายฟ้าบรรยากาศสูงหรือที่เรียกว่าสไปรต์สีแดง ลูกไฟ หรือแม้แต่สายฟ้าทรงกลมหรือลูกบอล หายากมาก ไม่มีอันตรายเลย ดูเหมือนลูกไฟขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่กี่ฟุต เต้นอยู่ไม่กี่วินาที ทำให้ผู้ชม มองไปที่ St. Elmo ม่านเรืองแสง รูปร่างต่างๆซึ่งก่อตัวขึ้นรอบส่วนปลายของวัตถุที่ยื่นออกมา เขาใช้ชื่อของผู้อุปถัมภ์กะลาสี . อากาศเป็นฉนวนในแง่ที่ว่าโมเลกุลที่ก่อตัวขึ้นมักจะอยู่ในสถานะที่เป็นกลาง และเนื่องจากมีการไหลของกระแสไฟฟ้า อากาศจึงต้อง "แตกตัวเป็นไอออน" กล่าวคือ อิเล็กตรอนต้องแตกตัวเป็นโมเลกุล ซึ่งจะกลายเป็นไอออนบวก อิเล็กตรอนซึ่งต่อมาจะถูกจับโดยโมเลกุลอื่น ก่อตัวเป็นไอออนลบ

ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองคุณไม่สามารถซ่อนตัวคนเดียวได้ ต้นไม้ยืน. มีความเป็นไปได้สูงที่ฟ้าผ่าจะโดนต้นไม้ เป็นการดีกว่าที่จะรอพายุฝนฟ้าคะนองในห้องที่มีหน้าต่างปิด หากเป็นไปไม่ได้ป่าทึบก็เหมาะสำหรับที่พักพิง

ฟ้าร้องคืออะไร? ฟ้าร้องคือเสียงที่มาพร้อมกับฟ้าผ่าในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง ฟังดูง่ายพอ แต่ทำไมเสียงฟ้าแลบถึงเป็นอย่างนั้น? เสียงทั้งหมดประกอบด้วยการสั่นสะเทือนที่สร้างคลื่นเสียงในอากาศ ฟ้าแลบเป็นการปล่อยกระแสไฟฟ้าจำนวนมหาศาลที่พุ่งผ่านอากาศ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน หลายคนเคยสงสัยมากกว่าหนึ่งครั้งว่าฟ้าแลบและฟ้าร้องมาจากไหน และเหตุใดฟ้าร้องจึงเกิดก่อนฟ้าแลบ มีเหตุผลที่สามารถเข้าใจได้สำหรับปรากฏการณ์นี้

ขั้นตอนของสายล่อฟ้าทั่วไป

เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น จำเป็นต้องมีพลังงาน ซึ่งยิ่งกว่านั้น ไม่จำเป็นต้องมีพายุฝนฟ้าคะนอง ฟ้าแลบเป็นกระบวนการปล่อยลงสู่หิมะถล่ม ในแง่ที่ว่ามันเป็นพลังงานแบบเดียวกับที่สร้างโดยสายฟ้าที่ทำให้อนุภาคในอากาศแตกตัวเป็นไอออน เมื่อมีการปล่อยประจุออกจากพื้นดิน การคายประจุจะประกอบด้วยประจุบวก ซึ่งมักจะมาจาก คะแนนสูง. เมื่อตรงกัน วงจรจะปิด เกิดช่องสัญญาณขึ้น และเกิดกระแสไฟฟ้าแรงขึ้นในช่องสัญญาณเอง ในขณะนี้ การปล่อยสำรองที่ทรงพลังจะนำกระแสจากภาคพื้นดินไปยังคลาวด์ด้วยความเร็ว 130 ล้านเมตรต่อวินาที เมื่อสร้างช่องไอออไนซ์แล้ว สามารถใช้สายฟ้าฟาดอื่นๆ ที่มีหรือไม่มีช่องรองเพิ่มเติมก็ได้ ประจุทั้งหมดที่สะสมโดยฟ้าผ่าอาจสูงถึง 5-10 คูลอมบ์

ฟ้าร้องดังก้องได้อย่างไร?

กระแสไฟฟ้าผ่านอากาศและทำให้อนุภาคของอากาศอยู่ในสถานะสั่นสะเทือน ฟ้าแลบมาพร้อมกับความเหลือเชื่อ อุณหภูมิสูงดังนั้นอากาศรอบ ๆ ก็ร้อนมากเช่นกัน อากาศร้อนขยายตัวเพิ่มความแรงและจำนวนครั้งในการสั่นสะเทือน ฟ้าร้องคืออะไร? นี่คือการสั่นสะเทือนของเสียงที่เกิดขึ้นระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วปรากฏการณ์ที่มักเกี่ยวข้องกับการลงมาของการปล่อย "นักบิน" ครั้งแรกคือการก่อตัวของช่องประจุไอออไนซ์ของเครื่องหมายตรงกันข้ามในส่วนล่างของเมฆซึ่งแพร่กระจายโดยเริ่มจากพื้นดินไปยังเมฆ ตัวเองหรือไปยังช่องทางการเคลื่อนตัวของเมฆ อัปลิงก์เหล่านี้เรียกว่า "ผู้นำอัปลิงก์" สามารถเข้าถึงดาวน์ลิงก์ได้ ช่วยให้ปิดเส้นทางได้ แต่บางครั้งก็จบอย่างรวดเร็วโดยไม่เกิดฟ้าผ่า อย่างไรก็ตาม ในบางครั้ง อัปลิงค์นั้นแข็งแกร่งพอที่จะเข้าถึงคลาวด์โดยตรงโดยไม่ต้องพบกับดาวน์ลิงก์

ทำไมฟ้าร้องไม่ดังในเวลาเดียวกับฟ้าแลบ?

เราเห็นฟ้าแลบก่อนได้ยินเสียงฟ้าร้อง เพราะแสงเดินทางเร็วกว่าเสียง มีตำนานเก่าแก่ที่ว่าด้วยการนับวินาทีระหว่างฟ้าแลบและฟ้าร้อง คุณสามารถค้นหาระยะทางไปยังสถานที่ที่พายุกำลังโหมกระหน่ำ อย่างไรก็ตาม จากมุมมองทางคณิตศาสตร์ สมมติฐานนี้ไม่มีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากความเร็วของเสียงอยู่ที่ประมาณ 330 เมตรต่อวินาที

ข้อมูลคุณลักษณะเฉลี่ยของฟ้าผ่าบนพื้นเมฆ

ดังนั้นการก่อตัวของสายฟ้าจากน้อยไปมาก เขารับบทเป็นผู้สังเกตการณ์ที่ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภูมิภาค Friuli Venezia Giulia Renzo Bellina อาจารย์ จบการศึกษาด้านฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Trieste . จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราอยู่ภายใต้พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง?

แสงวาบ บูม และสายฟ้าฟาดจากก้อนเมฆที่ชนกัน พวกเขาเป็นอย่างมาก ปัญหาร้ายแรงสำหรับผู้ที่อยู่ใกล้ชิดผลกระทบของพัดลมไฟฟ้านี้ หากนั่นคือศักยภาพสูงสุดเมื่อพูดถึงการเผาไหม้ ทำลายล้าง น่ารังเกียจทุกสิ่ง

ดังนั้น ฟ้าร้องจะใช้เวลา 3 วินาทีในการเดินทาง 1 กิโลเมตร ดังนั้นการนับจำนวนวินาทีระหว่างแสงวาบและเสียงฟ้าร้องจะถูกต้องกว่า จากนั้นหารจำนวนนี้ด้วยห้า ซึ่งเป็นระยะทางถึงพายุฝนฟ้าคะนอง

นี้ ปรากฏการณ์ลึกลับ- ฟ้าผ่า

ความร้อนจากไฟฟ้าฟ้าผ่าทำให้อุณหภูมิของอากาศโดยรอบสูงขึ้นถึง 27,000°C เนื่องจากสายฟ้าเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อ อากาศร้อนจึงไม่มีเวลาขยายตัว อากาศร้อนถูกบีบอัด ความกดอากาศในเวลาเดียวกันมันเพิ่มขึ้นหลายเท่าและมากกว่าปกติ 10 ถึง 100 เท่า อากาศอัดพุ่งออกจากช่องฟ้าผ่า ก่อตัวเป็นคลื่นกระแทกของอนุภาคที่ถูกบีบอัดในทุกทิศทาง เช่นเดียวกับการระเบิด คลื่นของอากาศอัดที่แพร่กระจายอย่างรวดเร็วจะสร้างเสียงดังสนั่นหวั่นไหว

ผลกระทบของการปล่อยกระแสไฟฟ้าต่อบุคคลคือทำให้เกิดแผลไหม้ลึก ณ จุดที่กระแสไฟฟ้าผ่าน ความตายเกิดขึ้นเนื่องจากหัวใจหยุดเต้นหรือระบบทางเดินหายใจเป็นอัมพาต นอกจากนี้ยังพบว่าใน ปีที่แล้วมีการลดลงของการเสียชีวิตเนื่องจากฟ้าผ่า

ถ้าเราแต่ละคนอยู่ท่ามกลางพายุและเห็นฟ้าแลบในก้อนเมฆ และหลังจาก 9 วินาทีที่เขาได้ยินเสียงฟ้าร้อง คุณสามารถคำนวณระยะทางที่แยกเขาออกจากจุดที่ฟ้าแลบตกลงมาได้ ความแตกต่างอย่างมากนี้ช่วยให้เราสามารถยืนยันได้โดยไม่มีข้อผิดพลาดมากนักว่ามองเห็นฟ้าแลบในเวลาที่ฟ้าแลบกระทบ จากนั้นเสียงฟ้าร้องก็ดังขึ้นในภายหลัง จากความเร็วของเสียงที่เราได้เห็น จะใช้เวลาประมาณ 3 วินาทีในการชกหนึ่งกิโลเมตรในอากาศ เมื่อคำนวณช่วงเวลาระหว่างแฟลชและเสียงดังก้องเราจะได้ระยะทางโดยประมาณประมาณ 3 กม.

จากข้อเท็จจริงที่ว่ากระแสไฟฟ้าไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด ปริมาณฟ้าผ่าส่วนใหญ่จึงใกล้เคียงกับแนวดิ่ง อย่างไรก็ตาม สายฟ้ายังสามารถแตกแขนงออกไปได้ ซึ่งส่งผลให้สีของเสียงฟ้าร้องคำรามเปลี่ยนไปด้วย คลื่นกระแทกจากสายฟ้าที่แยกออกจากกันในขณะที่เมฆที่ลอยต่ำและเนินเขาใกล้เคียงช่วยสร้างเสียงฟ้าร้องอย่างต่อเนื่อง ทำไมฟ้าร้องเสียงดัง? ฟ้าร้องเกิดจากการขยายตัวอย่างรวดเร็วของอากาศรอบเส้นทางของฟ้าผ่า

ฟ้าแลบเกิดจากอะไร?

สายฟ้าเป็นตัวแทน ไฟฟ้า. ภายในเมฆฝนฟ้าคะนองที่ลอยอยู่บนท้องฟ้า ก้อนน้ำแข็งเล็กๆ จำนวนมาก (เม็ดฝนที่แช่แข็ง) ชนกันขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ผ่านอากาศ การชนทั้งหมดนี้สร้างประจุไฟฟ้า หลังจากนั้นไม่นาน เมฆทั้งหมดก็เต็มไปด้วยประจุไฟฟ้า ประจุบวก โปรตอนที่อยู่บนสุดของเมฆ และประจุลบ อิเล็กตรอน ก่อตัวที่ด้านล่างของเมฆ และอย่างที่คุณทราบ สิ่งที่ตรงกันข้ามดึงดูด ประจุไฟฟ้าหลักจะกระจุกตัวอยู่รอบๆ ทุกสิ่งที่ยื่นออกมาเหนือพื้นผิว อาจเป็นภูเขา ผู้คน หรือต้นไม้โดดเดี่ยว ประจุจะเพิ่มขึ้นจากจุดเหล่านี้และรวมกับประจุที่ไหลลงมาจากก้อนเมฆในที่สุด

ฟ้าร้องเกิดจากอะไร?

ฟ้าร้องคืออะไร? นี่คือเสียงที่ฟ้าแลบสร้างขึ้น ซึ่งโดยหลักแล้วก็คือกระแสของอิเล็กตรอนที่ไหลระหว่างหรือภายในก้อนเมฆ หรือระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน อากาศรอบ ๆ ลำธารเหล่านี้ได้รับความร้อนในระดับที่ร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ถึงสามเท่า พูดง่ายๆ ก็คือ ฟ้าแลบคือแสงวาบของไฟฟ้า

ปรากฏการณ์ฟ้าร้องและฟ้าแลบที่น่าทึ่งและน่ากลัวในเวลาเดียวกันคือการรวมกันของการสั่นสะเทือนแบบไดนามิกของโมเลกุลอากาศและการหยุดชะงักโดยแรงไฟฟ้า การแสดงที่งดงามนี้ทำให้ทุกคนนึกถึงพลังอันทรงพลังของธรรมชาติอีกครั้ง หากได้ยินเสียงฟ้าร้อง ฟ้าแลบจะกะพริบเร็ว ๆ นี้ เป็นการดีกว่าที่จะไม่อยู่บนถนนในเวลานี้

ทันเดอร์: ข้อเท็จจริงที่สนุกสนาน

• คุณสามารถตัดสินได้ว่าฟ้าแลบใกล้แค่ไหนโดยการนับวินาทีระหว่างแสงวาบและฟ้าร้อง ทุก ๆ วินาทีมีประมาณ 300 เมตร
• เป็นเรื่องปกติที่จะเห็นฟ้าแลบและได้ยินเสียงฟ้าร้องในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองขนาดใหญ่ แต่ฟ้าร้องในช่วงที่หิมะตกนั้นเป็นสิ่งที่หายาก
• ฟ้าแลบไม่ได้มาพร้อมกับฟ้าร้องเสมอไป ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2428 สายฟ้าฟาดห้าครั้งกระทบอนุสาวรีย์วอชิงตันระหว่างเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง แต่ไม่มีใครได้ยินเสียงฟ้าร้อง

ระวังฟ้าผ่า!

ฟ้าผ่าค่อนข้างอันตราย ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและที่ดีที่สุดคืออยู่ห่างจากเธอ หากคุณอยู่ในร่มขณะเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง คุณควรหลีกเลี่ยงการลงน้ำ เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ดังนั้นคุณจึงไม่ควรอาบน้ำ ล้างมือ ล้างจาน หรือซักผ้า ห้ามใช้โทรศัพท์ เนื่องจากฟ้าผ่าอาจกระทบกับสายโทรศัพท์ภายนอกได้ ห้ามเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า คอมพิวเตอร์ และเครื่องใช้ในบ้านขณะเกิดพายุ เมื่อรู้ว่าฟ้าร้องและฟ้าแลบคืออะไร สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตนให้ถูกต้องหากเกิดพายุฝนฟ้าคะนองโดยไม่ทันตั้งตัว อยู่ห่างจากหน้าต่างและประตู หากมีคนถูกฟ้าผ่า คุณต้องขอความช่วยเหลือและเรียกรถพยาบาล

การหลบร้อนที่รอคอยมานานมาพร้อมกับพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง ปีเตอร์สเบิร์กสำหรับ อาทิตย์ที่แล้วพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงสองลูกพัดผ่าน สายตาแย่มาก ท้องฟ้าดูเหมือนจะแตกเป็นเสี่ยง ๆ ฟ้าแลบเหมือนระเบิด
ทำไมพายุฝนฟ้าคะนองจึงเกิดขึ้นได้อย่างไรในชั้นบรรยากาศ? คำถามดังกล่าวเกิดขึ้นในใจในช่วงเวลาที่มีพายุนี้ ลองคิดดูโดยอาศัยแหล่งข้อมูลที่มีความสามารถ ก็อย่างที่เห็นนั่นแหละ อุณหภูมิมีบทบาทสำคัญที่นี่

พายุฝนฟ้าคะนองมักเกิดขึ้นที่ไหน?

ทั่วทวีปในเขตร้อน มีพายุฝนฟ้าคะนองน้อยลงเป็นลำดับในมหาสมุทร สาเหตุหนึ่งของความไม่สมดุลนี้คือการพาความร้อนอย่างเข้มข้นในบริเวณภาคพื้นทวีป ซึ่งแผ่นดินได้รับความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจากรังสีดวงอาทิตย์ การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของอากาศร้อนก่อให้เกิดการพาความร้อนที่ทรงพลัง เมฆแนวตั้งทางตอนบนซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า -40°C เป็นผลให้เกิดอนุภาคของน้ำแข็ง เม็ดหิมะ ลูกเห็บ การทำงานร่วมกันกับพื้นหลังของการไหลขึ้นอย่างรวดเร็วนำไปสู่การแยกประจุ

ประมาณ 78% ของฟ้าผ่าทั้งหมดเกิดขึ้นระหว่าง 30°S และ 30°N. ความหนาแน่นเฉลี่ยสูงสุดของจำนวนการระบาดต่อหน่วยของพื้นผิวโลกพบได้ในแอฟริกา (รวันดา) ลุ่มน้ำทั้งหมดของแม่น้ำคองโกที่มีพื้นที่ประมาณ 3 ล้านกม. 2 แสดงให้เห็นถึงกิจกรรมฟ้าผ่าที่สูงที่สุดเป็นประจำ

เมฆฝนฟ้าคะนองคิดอย่างไร?

นี่คือที่สุด สนใจสอบถามใน "พายุฝนฟ้าคะนอง" ฟ้าร้องมีขนาดใหญ่มาก เพื่อให้สนามไฟฟ้าเกิดขึ้นในระดับหลายกิโลเมตรเทียบได้กับขนาดสนามไฟฟ้า (ประมาณ 30 kV / cm สำหรับอากาศภายใต้สภาวะปกติ) จำเป็นต้องมีการแลกเปลี่ยนประจุแบบสุ่มระหว่างการชนของของแข็งที่มีเมฆมากหรือ อนุภาคของเหลวนำไปสู่ผลรวมที่สอดคล้องกันของการเพิ่มกระแสขนาดเล็กลงในกระแสขนาดใหญ่ที่มีค่าสูงมาก (หลายแอมแปร์) ดังที่แสดงโดยการวัดสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวโลกและในสภาพแวดล้อมที่มีเมฆมาก (บนบอลลูน เครื่องบิน และจรวด) ในแบบฉบับ เมฆฟ้าร้องประจุลบ "พื้นฐาน" โดยเฉลี่ยคือคูลอมบ์หลายสิบตัว ใช้ช่วงความสูงที่สอดคล้องกับอุณหภูมิตั้งแต่ 10 ถึง 25°C ประจุบวก "พื้นฐาน" ยังมีคูลอมบ์อีกหลายสิบคูลอมบ์ แต่อยู่เหนือประจุลบหลัก ดังนั้น การปล่อยฟ้าผ่าจากเมฆสู่พื้นดินส่วนใหญ่จึงให้ประจุลบแก่โลก อย่างไรก็ตาม ประจุบวกขนาดเล็กกว่า (10 C) มักพบที่ด้านล่างของก้อนเมฆ

เพื่ออธิบายโครงสร้าง (สามขั้ว) ของสนามและประจุในเมฆฝนฟ้าคะนองที่อธิบายไว้ข้างต้น กลไกการแยกประจุต่างๆ จะได้รับการพิจารณา ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักเช่นอุณหภูมิและองค์ประกอบเฟสของตัวกลาง แม้จะมีกลไกทางจุลภาคของกระแสไฟฟ้ามากมาย แต่ปัจจุบันผู้เขียนหลายคนพิจารณาการแลกเปลี่ยนประจุหลักแบบไม่เหนี่ยวนำระหว่างการชนของผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก (ที่มีขนาดตั้งแต่หน่วยไปจนถึงหลายสิบไมโครเมตร) และอนุภาคของเม็ดหิมะ ใน การทดลองในห้องปฏิบัติการพบว่ามีค่าอุณหภูมิลักษณะเฉพาะที่สัญญาณของประจุเปลี่ยนแปลงซึ่งเรียกว่า จุดกลับตัว โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 15 ถึง 20°C คุณสมบัตินี้ทำให้กลไกนี้ได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากคำนึงถึงโปรไฟล์อุณหภูมิทั่วไปในคลาวด์ จึงอธิบายโครงสร้างสามขั้วของการกระจายความหนาแน่นของประจุ

การทดลองล่าสุดแสดงให้เห็นว่ามีเมฆฝนฟ้าคะนองมากขึ้น โครงสร้างที่ซับซ้อนค่าพื้นที่ (สูงสุดหกชั้น) การพุ่งขึ้นในเมฆดังกล่าวอาจอ่อนแอ แต่สนามไฟฟ้ามีโครงสร้างหลายชั้นที่เสถียร ใกล้กับอุณหภูมิศูนย์ (0 °C) ชั้นค่อนข้างแคบ (หนาหลายร้อยเมตร) และชั้นประจุอวกาศที่เสถียรก่อตัวขึ้นที่นี่ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักสำหรับการเกิดฟ้าผ่าสูง คำถามเกี่ยวกับกลไกและความสม่ำเสมอของการก่อตัวของชั้นประจุบวกในบริเวณใกล้เคียงของไอโซเทอร์มศูนย์ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นที่ IAP ตามกลไกการแยกประจุระหว่างการละลายของอนุภาคน้ำแข็ง ยืนยันการก่อตัวของชั้นประจุบวกระหว่างการละลายของอนุภาคน้ำแข็งใกล้กับไอโซเทอร์มศูนย์ที่ความสูงประมาณ 4 กม. การคำนวณแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างสนามที่มีขนาดสูงสุดประมาณ 50 kV/m จะก่อตัวขึ้นใน 10 นาที

สายฟ้าฟาดได้อย่างไร?

มีหลายทฤษฎี เสนอและวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ สถานการณ์ใหม่สายฟ้าที่เกี่ยวข้องกับความสำเร็จโดยเมฆของระบอบการวิจารณ์ที่จัดระเบียบตนเอง ในแบบจำลองของเซลล์ไฟฟ้า (ที่มีลักษณะเฉพาะขนาดประมาณ 1–30 ม.) ที่มีศักยภาพเพิ่มขึ้นแบบสุ่มในอวกาศและเวลา การสลายขนาดเล็กเพียงครั้งเดียวระหว่างเซลล์คู่หนึ่งสามารถทำให้เกิด "การแพร่ระบาด" ของไมโครดิสชาร์จภายในคลาวด์—a มีการเล่นกระบวนการสุ่มของแฟร็กทัล "การทำให้เป็นโลหะ" ของสื่อภายในเมฆนั่นคือ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของสภาพแวดล้อมคลาวด์ไปสู่สถานะที่คล้ายกับเว็บขนาดใหญ่ของเธรดนำไฟฟ้าแบบไดนามิก ซึ่งตรงกันข้ามกับ มองเห็นได้ด้วยตาช่องฟ้าผ่า - ช่องพลาสมาที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าซึ่งมีการถ่ายโอนประจุไฟฟ้าหลัก

ตามแนวคิดบางอย่าง การปลดปล่อยนั้นเริ่มต้นจากรังสีคอสมิกพลังงานสูง ซึ่งก่อให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่าการสลายตัวแบบหลบหนี ที่น่าสนใจคือ การปรากฏตัวของโครงสร้างเซลล์ของสนามไฟฟ้าในเมฆฝนฟ้าคะนองกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการเร่งอิเล็กตรอนไปสู่พลังงานสัมพัทธภาพ เซลล์ไฟฟ้าที่จัดเรียงแบบสุ่มพร้อมกับความเร่ง ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของอิเล็กตรอนสัมพัทธภาพในก้อนเมฆอย่างรวดเร็ว เนื่องจากลักษณะการแพร่กระจายของวิถีโคจรของพวกมัน สิ่งนี้ทำให้สามารถอธิบายระยะเวลาที่สำคัญของการระเบิดของรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา และธรรมชาติของความสัมพันธ์กับแสงวาบ บทบาทของรังสีคอสมิกสำหรับไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศควรได้รับการชี้แจงโดยการทดลองเพื่อศึกษาความสัมพันธ์กับปรากฏการณ์พายุฝนฟ้าคะนอง ขณะนี้การทดลองดังกล่าวกำลังดำเนินการที่สถานีวิทยาศาสตร์ Tien Shan Alpine ของสถาบันฟิสิกส์แห่ง Russian Academy of Sciences และที่ Baksan Neutrino Observatory ของสถาบันวิจัยนิวเคลียร์แห่ง Russian Academy of Sciences

นอกจากนี้เรายังทราบด้วยว่าปรากฏการณ์การปลดปล่อยในบรรยากาศชั้นกลางซึ่งมีความสัมพันธ์กับกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนอง มีชื่อเรียกต่างๆ กันขึ้นอยู่กับความสูงเหนือพื้นโลก เหล่านี้คือสไปรต์ (พื้นที่เรืองแสงขยายจาก 50-55 กม. ถึง 85-90 กม. เหนือพื้นดินและระยะเวลาของแฟลชคือตั้งแต่ไม่กี่ถึงสิบมิลลิวินาที) เอลฟ์ (ระดับความสูง - 70-90 กม. ระยะเวลาน้อยกว่า 100 μs) และไอพ่น (การคายประจุ เมฆที่เริ่มขึ้นในส่วนบน และบางครั้งจะแพร่กระจายไปสู่ความสูงระดับมีโซสเฟียร์ด้วยความเร็วประมาณ 100 กม./วินาที)

อุณหภูมิฟ้าผ่า

ในเอกสาร เราสามารถหาข้อมูลได้ว่าอุณหภูมิของช่องฟ้าผ่าในระหว่างการปล่อยหลักสามารถเกิน 25,000 °C หลักฐานที่ชัดเจนว่าอุณหภูมิของฟ้าผ่าสามารถสูงถึง 1,700 ° C พบได้บนยอดเขาหินและในพื้นที่ที่มีพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง fulgurites (จากภาษาละติน fulgur - ฟ้าผ่า) - หลอดควอตซ์เผาจากฟ้าผ่าซึ่งอาจเป็นได้หลายอย่าง รูปร่างแปลกประหลาด

ภาพถ่ายแสดงฟัลกูไรต์ที่พบในปี 2549 ในแอริโซนา สหรัฐอเมริกา (รายละเอียดที่ www.notjustrocks.com) ลักษณะของหลอดแก้วเกิดจากการที่เม็ดทรายมีอากาศและความชื้นอยู่เสมอ กระแสไฟฟ้าของฟ้าผ่าในเสี้ยววินาทีทำให้อากาศและไอน้ำร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิมหาศาล ทำให้เกิดแรงกดอากาศระหว่างเม็ดทรายและการขยายตัวเพิ่มขึ้นจนระเบิดได้ อากาศที่ขยายตัวจะสร้างโพรงทรงกระบอกภายในทรายหลอมเหลว การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วตามมาจะแก้ไข fulgurite - หลอดแก้วในทราย ฟูลกูไรต์ประกอบด้วยซิลิกาที่ละลายแล้ว โดยปกติจะเป็นท่อรูปกรวยที่มีความหนาพอๆ กับดินสอหรือนิ้ว พื้นผิวด้านในเรียบและหลอมละลาย ส่วนผิวด้านนอกเกิดจากเม็ดทรายและสิ่งแปลกปลอมที่เกาะติดกับมวลที่หลอมละลาย สีของฟูลกูไรต์ขึ้นอยู่กับแร่ธาตุที่ไม่บริสุทธิ์ในดินทราย ฟูลกูไรต์เปราะบางมาก และการพยายามขจัดทรายที่เกาะอยู่มักนำไปสู่การทำลายล้าง นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับฟูลกูไรต์ที่แตกแขนงซึ่งก่อตัวขึ้นในทรายเปียก เส้นผ่านศูนย์กลางของฟูลกูไรต์แบบท่อไม่เกินสองสามเซนติเมตรความยาวสามารถเข้าถึงได้หลายเมตร พบฟูลกูไรต์ยาว 5-6 เมตร

การศึกษาฟ้าผ่าและไฟฟ้าในบรรยากาศโดยทั่วไปเป็นสิ่งที่น่าสนใจและสำคัญมาก ทิศทางทางวิทยาศาสตร์. มีการเผยแพร่เอกสารทางวิทยาศาสตร์และบทความยอดนิยมมากมายในหัวข้อนี้ ลิงก์ไปยังเอกสารทบทวนที่ครอบคลุมที่สุดฉบับหนึ่งจะระบุไว้ที่ส่วนท้ายของบันทึกย่อของเรา

โดยสรุปฉันต้องการทราบว่าฟ้าผ่าเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อชีวิตมนุษย์ ความพ่ายแพ้ของบุคคลหรือสัตว์โดยฟ้าผ่ามักเกิดขึ้นในพื้นที่เปิดโล่ง เนื่องจากกระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด "ฟ้าร้อง-พื้นดิน" ฟ้าผ่ามักจะกระทบกับต้นไม้และการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า ทางรถไฟทำให้พวกเขาติดไฟ เป็นไปไม่ได้ที่จะถูกฟ้าผ่าเชิงเส้นธรรมดาภายในอาคาร อย่างไรก็ตามมีความเห็นว่าสายฟ้าลูกที่เรียกว่าสามารถทะลุผ่านรอยแตกและ เปิดหน้าต่าง. ฟ้าผ่าธรรมดาเป็นอันตรายต่อเสาอากาศโทรทัศน์และวิทยุที่อยู่บนหลังคาของอาคารสูง รวมถึงอุปกรณ์เครือข่ายด้วย