Ungefähr jede Sekunde 700 Blitz, und jedes Jahr etwa 3000 Menschen werden durch Blitzeinschläge getötet. Die physikalische Natur des Blitzes wurde nicht vollständig erklärt, und die meisten Menschen haben nur eine ungefähre Vorstellung davon, was es ist. Einige Entladungen kollidieren in den Wolken oder so ähnlich. Heute haben wir uns an unsere Physikautoren gewandt, um mehr über die Natur des Blitzes zu erfahren. Wie der Blitz erscheint, wo der Blitz einschlägt und warum der Donner grollt. Nach dem Lesen des Artikels kennen Sie die Antwort auf diese und viele andere Fragen.

Was ist Blitz

Blitz- elektrische Funkenentladung in der Atmosphäre.

elektrische Entladung- Dies ist der Prozess des Stromflusses im Medium, verbunden mit einer signifikanten Erhöhung seiner elektrischen Leitfähigkeit gegenüber dem Normalzustand. Es gibt verschiedene Arten von elektrischen Entladungen in Gas: Funke, Bogen, schwelend.

Die Funkenentladung erfolgt bei atmosphärischem Druck und wird von einem charakteristischen Funkenriss begleitet. Eine Funkenentladung ist eine Ansammlung von verschwindenden und sich gegenseitig ersetzenden fadenförmigen Funkenkanälen. Funkenkanäle werden auch genannt Streamer. Die Funkenkanäle sind mit ionisiertem Gas, also Plasma, gefüllt. Ein Blitz ist ein riesiger Funke, und ein Donner ist ein sehr lautes Krachen. Aber nicht alles ist so einfach.

Die physikalische Natur des Blitzes

Wie erklärt sich die Entstehung des Blitzes? System Wolke-Erde oder Wolke-Wolke ist eine Art Kondensator. Luft spielt die Rolle eines Dielektrikums zwischen Wolken. Der untere Teil der Wolke ist negativ geladen. Bei ausreichender Potentialdifferenz zwischen Wolke und Erde entstehen Bedingungen, bei denen es in der Natur zu Blitzen kommt.

Gestufter Anführer

Vor dem Hauptblitz können Sie einen kleinen Punkt beobachten, der sich von der Wolke zum Boden bewegt. Dies ist der sogenannte Stufenleiter. Elektronen unter der Wirkung einer Potentialdifferenz beginnen sich in Richtung Masse zu bewegen. Wenn sie sich bewegen, kollidieren sie mit Luftmolekülen und ionisieren sie. Ein ionisierter Kanal wird von der Wolke zum Boden gelegt. Durch die Ionisierung der Luft durch freie Elektronen steigt die elektrische Leitfähigkeit im Bereich der Leitbahn deutlich an. Der Leiter ebnet sozusagen den Weg für die Hauptentladung und bewegt sich von einer Elektrode (Wolke) zur anderen (Boden). Die Ionisierung erfolgt ungleichmäßig, sodass sich der Leiter verzweigen kann.

Fehlzündung

In dem Moment, in dem sich der Leader dem Boden nähert, steigt die Spannung an seinem Ende. Vom Boden oder von über die Oberfläche herausragenden Objekten (Bäume, Gebäudedächer) wird ein Antwortstreamer (Kanal) auf den Anführer geworfen. Diese Eigenschaft des Blitzes wird genutzt, um sich vor ihnen zu schützen, indem ein Blitzableiter installiert wird. Warum trifft ein Blitz eine Person oder einen Baum? Eigentlich ist es ihr egal, wo sie zuschlagen soll. Schließlich sucht der Blitz den kürzesten Weg zwischen Erde und Himmel. Deshalb ist es während eines Gewitters gefährlich, sich auf der Ebene oder an der Wasseroberfläche aufzuhalten.

Wenn das Vorfach den Boden erreicht, beginnt ein Strom durch den verlegten Kanal zu fließen. In diesem Moment wird der Hauptblitz beobachtet, begleitet von einem starken Anstieg der Stromstärke und der Energiefreisetzung. Hier ist die Frage, woher kommt der blitz Es ist interessant, dass sich der Leader von der Wolke zum Boden ausbreitet, aber der umgekehrte helle Blitz, den wir zu sehen gewohnt sind, breitet sich vom Boden zur Wolke aus. Es ist richtiger zu sagen, dass Blitze nicht vom Himmel zur Erde gehen, sondern zwischen ihnen auftreten.

Warum schlägt ein Blitz ein?

Donner ist das Ergebnis einer Stoßwelle, die durch die schnelle Ausdehnung ionisierter Kanäle erzeugt wird. Warum sehen wir zuerst Blitze und hören dann Donner? Es geht um den Unterschied in der Schallgeschwindigkeit (340,29 m/s) und der Lichtgeschwindigkeit (299.792.458 m/s). Indem Sie die Sekunden zwischen Donner und Blitz zählen und mit der Schallgeschwindigkeit multiplizieren, können Sie herausfinden, in welcher Entfernung der Blitz von Ihnen eingeschlagen ist.

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Arten von Blitzen und Fakten über Blitze

Blitze zwischen Himmel und Erde sind nicht die häufigsten Blitze. Meistens treten Blitze zwischen Wolken auf und stellen keine Bedrohung dar. Neben Erd- und Wolkenblitzen gibt es Blitze, die sich in der oberen Atmosphäre bilden. Welche Arten von Blitzen gibt es in der Natur?

• Blitze innerhalb der Wolke;
• Kugelblitz;
• "Elfen";
• Jets;
• Sprites.

Die letzten drei Blitzarten sind ohne spezielle Instrumente nicht zu beobachten, da sie ab einer Höhe von 40 Kilometern entstehen.

Hier sind die Fakten über Blitze:

• Die Länge des längsten aufgezeichneten Blitzes auf der Erde war 321 km. Dieser Blitz wurde in Oklahoma gesehen, 2007.
• Der längste Blitz dauerte 7,74 Sekunden und wurde in den Alpen aufgenommen.
• Blitze bilden sich nicht nur auf Erde. Wissen Sie genau über Lightning on Venus, Jupiter, Saturn und Uranus. Der Blitz des Saturn ist millionenfach stärker als der der Erde.
• Der Blitzstrom kann Hunderttausende Ampere und die Spannung Milliarden Volt erreichen.
• Die Temperatur des Blitzkanals kann erreichen 30000 Grad Celsius ist 6 mal die Oberflächentemperatur der Sonne.

Kugelblitz

Kugelblitze sind eine eigene Art von Blitzen, deren Natur ein Rätsel bleibt. Ein solcher Blitz ist ein leuchtendes Objekt, das sich in Form einer Kugel in der Luft bewegt. Den begrenzten Beweisen zufolge können sich Kugelblitze auf einer unvorhersehbaren Flugbahn bewegen, sich in kleinere Blitze aufteilen, explodieren oder einfach unerwartet verschwinden. Es gibt viele Hypothesen über die Entstehung von Kugelblitzen, aber keine kann als zuverlässig anerkannt werden. Tatsache ist, dass niemand weiß, wie Kugelblitze aussehen. Einige Hypothesen reduzieren die Beobachtung dieses Phänomens auf Halluzinationen. Kugelblitze wurden noch nie im Labor beobachtet. Alle Wissenschaftler können mit ihren Augenzeugenberichten zufrieden sein.

Abschließend laden wir Sie ein, sich das Video anzusehen, und erinnern Sie daran: Wenn Ihnen die Kursarbeit oder die Kontrolle an einem sonnigen Tag wie ein Blitz auf den Kopf fiel, verzweifeln Sie nicht. Seit dem Jahr 2000 helfen die Fachkräfte des Studierendenwerks Studierenden. Holen Sie sich jederzeit qualifizierte Hilfe. 24 Stunden pro Tag, 7 Tage in der Woche sind wir bereit, Ihnen zu helfen.

1992 kam der russische Physiker Alexander Gurewitsch vom Physikalischen Institut. PN Lebedev RAS schlug vor, dass Blitze durch kosmische Strahlen verursacht werden, die in die Erdatmosphäre eindringen.

Nein, natürlich haben wir alle von Benjamin Franklins Hypothese gehört, dass Blitze eine Entladung sind, die zwischen Wolken und der Erdoberfläche einfach aufgrund der unterschiedlichen Ladungen auftritt. Dieses Konzept hat jedoch einen ziemlichen Schwachpunkt. Damit eine Entladung auftritt, ist es notwendig, dass zwischen den Wolken und der Oberfläche (oder benachbarten Wolken) ein zu großer Ladungsunterschied besteht. Wie sich aus den in den 1990er Jahren von Wetterballons erhaltenen Informationen herausstellte, gibt es in der Praxis nicht mehr als ein Zehntel eines solchen Unterschieds. Es scheint jedoch immer noch zu Blitzen zu kommen. Also für was?

Alexander Gurevich und Co. glauben, dass hochenergetische Teilchen in der Atmosphäre einen Prozess namens Runaway Electron Breakdown (RTE) auslösen. Und der „Auslöser“ des PUE sind kosmische Strahlen. Diese Ströme geladener Teilchen, hauptsächlich Protonen, die durch entfernte Supernova-Explosionen (und andere Prozesse) erzeugt werden, in die Atmosphäre eindringen und mit den Kernen von Luftatomen kollidieren, verursachen einen lawinenartigen Prozess der Bildung freier Elektronen mit erheblicher Energie (ausgedehnte Luft Duschen).

Elektrische Felder in Gewitterwolken beschleunigen Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Weitere Kollisionen von Elektronen mit Luftatomen führen zu zusätzlichen freien Elektronen sowie zu Röntgen- und Gammastrahlung („dunkle Blitze“, über die „KL“ nicht müde wird zu schreiben), die sich in Fäden elektrischer Entladungen verwandeln - Luftschlangen, gut leitende Kanäle, bei deren Zusammenführung thermisch ionisierter Kanal mit hoher Leitfähigkeit entsteht (auch bekannt als gestufter Blitzleiter).

Theoretisch sieht alles sehr harmonisch aus: RB erscheint in der Atmosphäre in einem konstanten elektrischen Feld, das um eine Größenordnung kleiner ist als das normale Durchschlagsfeld, das heißt, in Gegenwart von kosmischer Strahlung reichen die beobachteten atmosphärischen elektrischen Felder schließlich aus, um es zu erklären das Phänomen sowohl des dunklen Blitzes als auch seines sichtbaren Gegenstücks.

Doch all dies blieb bis vor kurzem nur eine Theorie: Es gab keine konkreten Beweise dafür, dass kosmische Strahlung für den Beginn des Zusammenbruchs durch außer Kontrolle geratene Elektronen verantwortlich war.

Leider stellte sich heraus, dass es ziemlich schwierig war, solche Prozesse im Labor zu reproduzieren, und der Punkt ist nicht nur, dass dies eine Spannung von 10 Millionen Volt erfordert. Es ist seit langem bekannt, dass kosmische Strahlung, die in die Erdatmosphäre eindringt, Radiopulse erzeugt, und bei Gewittern gibt es mehr Radiopulse mit ähnlichen Parametern als ohne Gewitter.

Um die Hypothese anhand von Beobachtungen zu überprüfen, analysierten Alexander Gurevich und Anatoly Karashtin vom Forschungsinstitut für Radiophysik (Nischni Nowgorod) Daten von Funkinterferometern, die während 3.800 Blitzeinschlägen über Russland und Kasachstan aufgenommen wurden. Da Funkinterferometer es ermöglichen, die von ihnen registrierten Funkwellen an bestimmte Richtungen zu binden, konnten Wissenschaftler Hunderte und sogar Tausende von kurzen und starken Funkimpulsen eindeutig mit Momenten unmittelbar vor Blitzeinschlägen korrelieren. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass die spezifischen Parameter von Funkpulsen mit den theoretisch vorhergesagten Merkmalen ihrer Erzeugung durch kosmische Strahlung übereinstimmen.

Wie sich herausstellte, erklärten die Beobachtungen alles? Obwohl bestätigt wurde, dass kosmische Strahlung die Rolle eines "Samens" für dunkle und begleitende gewöhnliche Blitze spielt, bleibt eine wichtige Zweideutigkeit bestehen. Über Russland und Kasachstan gibt es einfach nicht genug kosmische Strahlung mit der notwendigen Energie, um den beobachteten "Einsturz" von Blitzen zu erzeugen.

Um diese "Inkonsistenz" zu erklären, analysierten Physiker die Art der möglichen Wechselwirkung von Wellen, die von Funkinterferometern aufgezeichnet wurden, mit Wassertropfen und Hagelkörnern (Hydrometeore). Es stellte sich heraus, dass, wenn niederenergetische Elektronen, die hochenergetische freie Elektronen begleiten, an Tropfen und Hagelkörnern in der Atmosphäre vorbeiziehen, eine Reihe von Mikroentladungen ausgelöst werden, die sowohl das elektrische Feld in dem Bereich, in dem der zukünftige Blitz auftritt, als auch radikal verstärken Funkpuls, später von Geräten aufgezeichnet.

Oben: Frequenz der kosmischen Strahlung, die auf die Erdatmosphäre trifft. Unten: Häufigkeit von Blitzeinschlägen pro Flächeneinheit. Es ist klar ersichtlich, dass kosmische Strahlung allein nicht ausreicht, um Blitze zu erzeugen: Sie müssen mit Wassertropfen interagieren.

Bereits vor 250 Jahren stellte der berühmte amerikanische Wissenschaftler und Persönlichkeit des öffentlichen Lebens Benjamin Franklin fest, dass Blitze eine elektrische Entladung sind. Doch bisher ist es noch nicht gelungen, alle Geheimnisse des Blitzes vollständig zu lüften: Es ist schwierig und gefährlich, dieses Naturphänomen zu studieren.

(20 Blitzfotos + Video Blitz in Zeitlupe)

In den Wolken

Sie können eine Gewitterwolke nicht mit einer gewöhnlichen Wolke verwechseln. Seine düstere, bleierne Farbe erklärt sich aus seiner großen Dicke: Der untere Rand einer solchen Wolke hängt in einer Entfernung von nicht mehr als einem Kilometer über dem Boden, während der obere eine Höhe von 6-7 Kilometern erreichen kann.

Was geht in dieser Wolke vor? Der Wasserdampf, aus dem Wolken bestehen, gefriert und existiert als Eiskristalle. Aufsteigende Luftströme, die vom erhitzten Boden kommen, tragen kleine Eisstücke nach oben und zwingen sie dazu, ständig mit großen zu kollidieren, die sich niederlassen.

Übrigens erwärmt sich die Erde im Winter weniger und zu dieser Jahreszeit gibt es praktisch keine starken Aufwinde. Daher sind Wintergewitter extrem selten.

Bei Kollisionen werden die Eisschollen elektrisiert, so wie es passiert, wenn verschiedene Gegenstände aneinander gerieben werden, zum Beispiel Kämme an Haaren. Außerdem erhalten kleine Eisstücke eine positive Ladung und große eine negative. Aus diesem Grund erhält der obere Teil der blitzbildenden Wolke eine positive Ladung und der untere Teil eine negative. Auf jedem Meter Entfernung besteht eine Potentialdifferenz von Hunderttausenden Volt – sowohl zwischen der Wolke und dem Boden als auch zwischen Teilen der Wolke.

Entwicklung des Blitzes

Die Entwicklung des Blitzes beginnt damit, dass an einer Stelle der Wolke ein Fokus mit einer erhöhten Konzentration von Ionen erscheint - Wassermolekülen und Gasen, aus denen Luft besteht, aus denen Elektronen entfernt oder denen Elektronen hinzugefügt wurden.

Nach einigen Hypothesen entsteht ein solches Ionisationszentrum durch die Beschleunigung freier Elektronen im elektrischen Feld, die immer in geringen Mengen in der Luft vorhanden sind, und deren Kollision mit neutralen Molekülen, die sofort ionisiert werden.

Einer anderen Hypothese zufolge wird der anfängliche Schub durch kosmische Strahlen verursacht, die ständig in unsere Atmosphäre eindringen und Luftmoleküle ionisieren.

Ionisiertes Gas dient als guter Stromleiter, sodass Strom durch ionisierte Bereiche zu fließen beginnt. Außerdem - mehr: Der durchfließende Strom erwärmt den Ionisationsbereich und verursacht immer mehr hochenergetische Teilchen, die nahe gelegene Bereiche ionisieren - der Blitzkanal breitet sich sehr schnell aus.

Folgen sie den Anführer

In der Praxis erfolgt die Blitzentwicklung in mehreren Stufen. Zuerst bewegt sich die Vorderkante des leitenden Kanals, genannt "Leader", in Sprüngen von mehreren zehn Metern, wobei sie jedes Mal leicht die Richtung ändert (dadurch wird der Blitz gewunden). Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit des Vorrückens des "Führers" in einigen Momenten 50.000 Kilometer in einer einzigen Sekunde erreichen.

Am Ende erreicht der "Anführer" den Boden oder einen anderen Teil der Wolke, aber dies ist noch nicht die Hauptstufe der weiteren Entwicklung des Blitzes. Nachdem der ionisierte Kanal, dessen Dicke mehrere Zentimeter erreichen kann, „durchbohrt“ ist, rasen geladene Teilchen mit enormer Geschwindigkeit daran entlang - bis zu 100.000 Kilometer in nur einer Sekunde, das ist der Blitz selbst.

Der Strom im Kanal beträgt Hunderte und Tausende Ampere, und die Temperatur im Inneren des Kanals erreicht gleichzeitig 25.000 Grad - deshalb gibt der Blitz einen so hellen Blitz ab, der aus mehreren zehn Kilometern Entfernung sichtbar ist. Und plötzliche Temperaturabfälle, Tausende von Grad, erzeugen die stärksten Luftdruckabfälle, die sich in Form einer Schallwelle ausbreiten - Donner. Diese Phase dauert sehr kurz - Tausendstelsekunden, aber die Energie, die dabei freigesetzt wird, ist enorm.

letzte Stufe

In der Endphase nimmt die Geschwindigkeit und Intensität der Ladungsbewegung im Kanal ab, bleibt aber immer noch ausreichend groß. Dieser Moment ist am gefährlichsten: Die Schlussphase kann nur Zehntelsekunden (und noch weniger) dauern. Eine solche eher langfristige Einwirkung auf Gegenstände am Boden (z. B. auf vertrocknete Bäume) führt häufig zu Bränden und Zerstörungen.

Darüber hinaus ist die Angelegenheit in der Regel nicht auf eine Kategorie beschränkt - neue „Führer“ können sich auf den ausgetretenen Pfaden bewegen und an derselben Stelle wiederholt Entladungen verursachen, die bis zu mehreren Dutzend erreichen können.

Obwohl der Blitz der Menschheit seit dem Erscheinen des Menschen auf der Erde bekannt ist, wurde er bis heute noch nicht vollständig untersucht.

Lerne: Was ist Donner? Was ist Blitz?

Kann es Donner ohne Blitz und umgekehrt Blitz ohne Donner geben?

Kann es zu anderen Jahreszeiten, wie im Winter, zu Gewittern kommen?

Wie wirken Blitz und Donner auf die menschliche Psyche?

Wie entsprechen Volkszeichen über ein Gewitter der Realität?

Zweck des Artikels:

Finden Sie den Ursprung von Donner und Blitz heraus und finden Sie heraus, was gruseliger und gefährlicher ist - Donner oder Blitz?

Überprüfen Sie die Konformität von Volkszeichen über ein Gewitter

Finden Sie wissenschaftliche Informationen über den Ursprung von Blitz und Donner;

Finden Sie Volkszeichen über diese Naturphänomene;

Beobachten Sie: warum es ein Gewitter gibt, wie es vorbeigeht; seine Auswirkungen auf den Zustand von Mensch und Tier; Naturzustand nach einem Gewitter;

Ziehen Sie Ihre eigenen Schlüsse.

Hypothesen:

1. Wenn das Wetter mehrere Tage lang heiß ist, dann wird es sicherlich ein Gewitter geben.

2. Die Annäherung eines Gewitters wird von Tieren und Vögeln gespürt.

3. Blitze sind eine sehr große elektrische Ladung und daher für Menschen lebensgefährlich.

Forschungsprodukt:

Stellen Sie eine Sammlung von Volkszeichen und Rätseln über ein Gewitter zusammen.

Forschungsmethoden:

Literaturanalyse, Beobachtungen

Vielen Naturphänomenen messen wir nicht viel Bedeutung bei und nehmen sie als selbstverständlich hin. Aber das Gewitter lässt anscheinend keinen Menschen auf der Erde gleichgültig.

Viele Menschen haben Angst vor einem Gewitter, besonders wenn es direkt über ihnen vorbeizieht, wenn der ganze Himmel in Blitze und Donner grollt.

Ich habe immer große Angst, wenn es gewittert.

Als wir eines Tages mit dem Auto aus dem Süden zurückkehrten, gerieten wir in ein schweres Gewitter. Es war ein heißer Julitag. Es war sehr stickig. Plötzlich zogen Wolken auf, Donner war zu hören. Es regnete. Es war sehr gruselig. Wir fuhren weiter durch den strömenden Regen. Ich hatte große Angst vor Donner. Als der Donner einschlägt, scheint es, als hätte sich die Erde gespalten. Warum donnert er? Was verursacht Donner? Ich begann mich dafür zu interessieren, darüber zu lernen.

Über ein Gewitter in der antiken Mythologie

Der wichtigste Gott der alten Griechen – Zeus – war auch der Gott des Blitzes und des Donners. Er wurde der Donnerer, der Wolkenmacher genannt. Zeus runzelt die Stirn – und die Wolken ziehen auf. Im Zorn schlägt er mit Blitzen zu, erschreckt mit Donner.

Der römische Donnergott war Jupiter. Wie die alten Griechen Zeus, so betrachteten die Römer Jupiter als den Hauptgott. Bei den Hindus war der Gott des Donners der Gott Indra, bei den Skandinaviern der Gott Thor, bei den Slawen der Gott Perun.

Perun ist der Gott der Gewitterwolken, Donner und Blitze. Ein sehr ausdrucksstarkes Porträt des Donnerers hat der Dichter Konstantin Balmont gegeben:

Peruns Gedanken sind schnell,

Was immer er will, also jetzt.

Wirft Funken, wirft Funken

Aus den Pupillen der funkelnden Augen.

Perun war mit einer Keule, einem Bogen mit Pfeilen (Blitze sind Pfeile, die Gott warf) und einer Axt bewaffnet. Die Axt galt als eines der Hauptsymbole Gottes.

Perun erweist sich neben dem Feuer oft als eng mit dem Wasser-, Holz- und Steinkult verbunden. Er gilt als Vorfahr des himmlischen Feuers, das auf die Erde herabsteigt und Leben spendet. Mit der einsetzenden Frühlingswärme befruchtet er die Erde mit Regen und bringt die klare Sonne hinter den Wolken hervor. Durch seine Bemühungen ist die Welt jedes Mal wie neu geboren.

Die Slawen stellten Perun in Form eines Reiters dar, der auf einem Pferd oder einem Streitwagen durch die Himmel galoppiert. Das Gebrüll der Streitwagenleute wurde fälschlicherweise für Donner gehalten. Und auch Perun wurde als wütender Mann mittleren Alters mit einem roten wirbelnden Bart vorgestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass ein roter Bart bei verschiedenen Völkern ein unverzichtbares Merkmal des Donnergottes ist. Insbesondere der Thunderer Thor im skandinavischen Pantheon galt als rotbärtig. Perun weiß mit Sicherheit, dass sein Haar wie eine Gewitterwolke war – schwarz und silbern. Peruns Streitwagen wurde von geflügelten Hengsten, Weißen und Raben angespannt.

Schon der Name Perun ist sehr alt. Übersetzt in die moderne Sprache bedeutet es „Derjenige, der härter zuschlägt“, „Schmetterling“. Perun galt als Begründer des Sittengesetzes und als allererster Verteidiger der Wahrheit.

Die Menschen glaubten, dass Perun, der um die Welt ging, bereitwillig die Form eines Waldbullen Tura annahm, weshalb der Stier als heiliges Tier von Perun galt.

Die Heiligtümer von Perun wurden unter freiem Himmel eingerichtet. Sie waren blumenförmig; In den von Archäologen ausgegrabenen Heiligtümern gibt es normalerweise acht "Blütenblätter", aber in der Antike waren es laut Wissenschaftlern sechs. "Blütenblätter" waren Gruben, in denen unlöschbare heilige Feuer brannten. In der Mitte befand sich ein skulpturales Bild von Perun. Vor dem Bild Gottes wurde ein Altar aufgestellt, meist in Form eines Steinrings. Dort wurden Opfergaben aufgehäuft und Opferblut vergossen, meistens Tierblut.

Wissenschaftliche Erklärung der Entstehung von Donner und Blitz

Donner kommt vom Blitz. Es ist wegen ihnen, dass all der Lärm und das Knistern. Und Blitze entstehen durch die Kollision von Wolken. Feuchte Luft steigt auf und Regenwolken bilden sich. Da es oben kalt ist, verwandeln sich die Tröpfchen in Eiskristalle. Die Kristalle in den Wolken reiben aneinander, es entsteht Strom und es entsteht ein Blitz - das ist ein Blitz. Der Himmel wird von Blitzen erleuchtet, die Luft auf seinem Weg wird erhitzt und dehnt sich schnell aus. Es gibt eine Druckwelle, und wir hören Donner. Es gibt sogar ein Gedicht darüber:

Die Wolke sprach zur Wolke:

Geh aus dem Weg, fliegender Dampf!

Kannst du nicht sehen, dass ich es eilig habe?

Ich werde fliegen und zerquetschen!

Wolke Wolke antwortete:

Rollen Sie es besser selbst.

Du wirst nicht aus dem Weg gehen - ich

Ich werde dich in Stücke reißen.

Gelächter brach als Antwort aus.

Vorfahrt gewähren? Nein!

Gryan Säbel Donner -

Und verabschiede dich von deinem Kopf!

Keine Sorge, nur für den Fall

Ich habe eine Sprengladung.

Ich werde mit dir kämpfen

Elektrischer Pfeil.

Beide Wolken wurden schwarz

Stirnen sind wie Steinstürze.

Und wie zwei Stiere auf einem Feld,

Wolken kollidierten am Himmel.

Ringsum verdunkelt,

Die Welt schloss vor Angst die Augen.

Beide Wolken hin und wieder

Schießen von Feuerpfeilen

Mit Säbeln erschlagen.

Donner rollte über den Himmel

Zittern rundherum

Es funkelt hier, es funkelt dort -

Scheiße! - und der Himmel in zwei Hälften!

Und die Wälder und Felder zittern:

Wird die Erde auseinanderbrechen?

Kann es Donner ohne Blitz geben? Bei einem Gewitter treten Donner und Blitz gleichzeitig auf, aber zuerst sehen wir den Blitz und dann hören wir den Donner. Donner ist nur das Geräusch eines Blitzes, der einen Blitz verursacht.

Was ist richtig: Blitzableiter oder Blitzableiter?

Was ist gruseliger: Donner oder Blitz?

Echter Donner schadet nicht. Es ist notwendig, sich vor dem Blitz zu fürchten, der ihn geboren hat. Ein Blitz ist ein riesiger elektrischer Funke. In Sekundenbruchteilen fliegt er mehrere Kilometer weit. Die Luft in seinem Weg wird sofort erhitzt. Es gibt eine Explosion. Der Ton davon ist Donner. Mit Blitz Witze sind schlecht.

Wenn er auf einen Heuhaufen trifft, wird er ihn in Brand setzen, ein Feuer entzünden. Daher sind Wohngebäude und Fabrikrohre durch Blitzableiter geschützt. Das ist so ein Metallstab. Eines seiner Enden erhebt sich über die Gebäude, das andere ist im Boden vergraben. Der Blitz findet sofort einen kurzen Weg und geht, ohne jemanden oder etwas zu verletzen, in den Boden. Aus Gewohnheit sagen die Leute - Blitzableiter. Aber es ist nicht richtig. Das ist richtig - Blitzableiter.

Meine Beobachtungen und Schlussfolgerungen

Im Sommer habe ich Beobachtungen gemacht, welche Zeichen man beim Einsetzen eines Gewitters erwarten kann, habe versucht, sie mit volkstümlichen Zeichen zu korrelieren.

Ich analysierte die Ergebnisse und kam zu dem Schluss:

1. Ein Gewitter wird am häufigsten nach einer längeren Hitzewelle erwartet.

2. Vor einem Gewitter: Morgens ist es heiß und stickig. „Schwebt! Es wird ein Gewitter geben“, sagen die Leute.

Am Abend nähert sich eine riesige schwarze Wolke dem Himmel. Es dehnt sich aus, wächst vor unseren Augen und hängt nun bedrohlich über uns. Starke Windböen wirbeln Staubwolken vom Boden auf, brechen Äste ab und pflücken Blätter. Die Dämmerung bricht herein. Blitze blitzen hell auf und blenden mit sofortigem Licht. Donner grollt ohrenbetäubend. Und von oben fallen Wasserströme.

3. Während eines Gewitters. Der strömende Regen kommt. Ringsum ist nichts zu sehen. Am Boden bilden sich Pfützen, alle Gruben und Vertiefungen sind mit Wasser gefüllt. Sie flossen mit Wasser über und Bäche flossen. Hellt allmählich auf. Der Regen lässt nach. Die sanfte Sonne erscheint.

4. Nach einem Gewitter.

Frische in der Luft. Gefühl der Erleichterung. Freude in der Seele. Vogelgezwitscher. Ich möchte dem Sturm sagen: „Danke! Wie frisch ist es! Es ist überhaupt nicht beängstigend!" Sie schickt uns, als ob sie dankbare Worte gehört hätte, einen wunderschönen Regenbogen.

Ich habe einige Volkszeichen überprüft. Wirklich:

1. Mücken stechen stärker, bevor es regnet.

2. Schwalben fliegen tief - zum Regen.

3. Frösche springen an Land - vor dem Regen.

4. Die Vögel verstummten - vor einem Gewitter warten sie auf Donner.

Donner und Blitz können mit der Arbeit eines Elektroschweißers verglichen werden. Beim Schweißen entzündet sich auch ein Funke – ein Blitz. Und das Knistern davon ist wie Donner. Planenhandschuhe schützen den Schweißer vor einem solchen Blitzeinschlag und eine schwarze Brille schützt ihn vor blendendem Licht. Ich habe auch gesehen, wie Schweißer im Sommer arbeiten.

Einmal brannte das Bügeleisen meiner Mutter aus – es blitzte und knisterte.

In einer unkorrigierten Steckdose hat es beim Einschalten des Elektrogerätes auch gefunkelt und geknistert. Papa sagte, das seien auch Blitz und Donner, nur klein, aber genauso gefährlich wie echte.

Regeln für sicheres Verhalten bei Gewitter

Wie verhalte ich mich bei einem Gewitter?

Ich habe die Geschichte von Leo Tolstoi gelesen "Wie mich ein Gewitter im Wald erwischte" In dieser Geschichte erzählt der Autor einen Vorfall aus seiner Kindheit. Wie er in den Wald ging, um Pilze zu holen, und in ein Gewitter geriet. Er versteckte sich unter einer großen Eiche, und ein Blitz traf ihn und zerschmetterte die Eiche in Stücke. Der Junge fiel und blieb liegen, bis der Sturm aufhörte. Und dann nahm er die Pilze und rannte nach Hause.

Fazit: Bei Gewitter kann man sich nicht unter den Bäumen verstecken!

Ich habe die Regeln für sicheres Verhalten während eines Gewitters aufgestellt:

1. Wenn Sie ein Gewitter an einem offenen Ort erwischt hat, legen Sie sich auf den Boden, verstecken Sie sich in einem Loch oder einer Mulde, rennen Sie zu einem Unterstand - einem Auto oder einem Gebäude. Schließlich schlagen Blitze immer in Höhen ein.

2. Wenn Sie ein Gewitter im Wasser erwischt hat, gehen Sie sofort an Land.

Wenn ein Blitz in ein Gewässer einschlägt, können Sie schwer verletzt werden.

3. Bei Gewitter kann man sich nicht unter freistehenden Bäumen verstecken. Verstecke dich nicht unter hohen Bäumen. Sie werden am häufigsten vom Blitz getroffen.

4. Es ist am besten, den Sturm im Busch abzuwarten. Der Blitz kommt nicht an.

Auch das Gedicht über Sicherheitsregeln bei Gewitter hat mir sehr gut gefallen:

Ich liebe den Sturm Anfang Mai,

Wenn der erste Frühlingsdonner

Als würde er sanft spielen

Wie es aus der Ferne wie ein Eimer riecht.

Aber mein ganzes Dorf weiß es

Und alle meine Freunde wissen es

Was ist unter den hohen Bäumen

Vor Blitzen kann man sich nicht verstecken.

Lass es weit nach Hause gehen

Aber wir, Freunde, haben keine Angst,

Und ich renne aus dem Teich

Und ich verstecke mich vor dem Sturm in den Büschen.

Ich liebe den Sturm Anfang Mai.

Lass den Donner grollen und den Regen fallen

Und helle Blitze funkeln

Sie wird mich nicht schlagen!

Sammlung von Rätseln, Volkszeichen über ein Gewitter

1. Näherte sich - rumpelte, warf Pfeile auf das Feld.

Es schien uns - es war eine Katastrophe, es stellte sich heraus, dass es mit Wasser war.

Kam hoch und verschüttete. Viel Ackerland wurde betrunken. (Wolke).

2. Zuerst - Glanz, nach dem Glanz - Knistern, nach dem Knistern - Spritzen. (Gewitter).

3. Lautes Klopfen,

laut schreien,

Und was sagt er

Niemand versteht

Und die Weisen wissen es nicht. (Donner).

4. Geschmolzener Pfeil

Die Eiche fiel in der Nähe des Dorfes um. (Blitz).

5. Funkeln, Rumpeln,

Blinzle, erschrecke alle. (Donner und Blitz).

7. Das Pferd läuft, die Erde bebt. (Donner).

8. Es wird in den Himmel klopfen, es wird auf der Erde gehört werden. (Donner).

9. Die Erde zittert vor himmlischen Schlägen. (Donner).

10. Ein Adler fliegt über den blauen Himmel,

Flügel ausgebreitet

Die Sonne hat sich verdunkelt. (Wolke).

11. Keine Beine, aber Gehen,

Keine Augen, aber Weinen. (Wolke).

12. Sprenkel mit Feuer, Spritzer mit Wasser. (Gewitterwolke).

13. Niemand sieht mich, aber jeder hört, und jeder kann meinen treuen Begleiter sehen, aber niemand hört. (Donner und Blitz).

14. Ein Adlervogel fliegt, trägt Feuer in seinen Zähnen, mittendrin der menschliche Tod. (Blitz).

15. Der Bär brüllte über alle Berge, über alle Meere. (Donner).

16. Das Pferd läuft, die Erde bebt. (Donner).

17. Rabe krächzte

Für hundert Städte

Für tausend Seen. (Donner).

18. Scheiße - Rasseln! - Eine Frau reitet auf den Bergen, klopft mit einem Batog, schimpft in die ganze Welt. (Gewitterwolke).

19. Es brennt ohne Feuer, fliegt ohne Flügel, läuft ohne Beine. (Gewitterwolke).

20. Ein Vogel fliegt ohne Flügel,

Schlägt einen Jäger ohne Waffe,

Der Koch brät ohne Feuer,

Der Widder frisst ohne Mund. (Wolke, Donner, Sonne und Erde).

Volkszeichen:

1. Die Vögel schweigen - warte auf den Donner.

2. Enten schreien wütend, schlagen mit den Flügeln, tauchen - sie rufen ein Gewitter.

3. Schwalben fliegen tief - zu Regen, zu einem Gewitter.

4. Lerchen aufgeplustert - um ein Gewitter zu sein.

5. Mücken stechen härter als gewöhnlich durch ein Gewitter.

6. Ameisen verstecken sich in ihren Häusern - vor einem Gewitter.

7. Wenn nachts die Sterne stark funkeln und morgens der Himmel mit Wolken bedeckt ist, dann gibt es mittags ein Gewitter.

8. Die Frösche quakten vor dem Regen.

9. Frösche springen an Land - zum Regen.

10. Am Morgen ist Donner zu hören - am Abend Regen.

11. Blitz im Westen - Regen folgt.

12. Donner grollt lange und nicht scharf - bei schlechtem Wetter; wenn es abrupt und kurz ist, wird es klar sein.

13. Wenn der Donner ununterbrochen grollt, wird es Hagel geben.

14. Wenn es im Sommer bei kaltem Regenwetter donnert, ist mit langem kühlen Wetter zu rechnen, oft mit einem weiteren Temperaturabfall.

15. Das Wasser in den Flüssen verdunkelt sich vor einem Gewitter.

16. Die Sonnenstrahlen verdunkeln sich - zu einem starken Gewitter.

17. Donner im frühen Frühling - vor der Kälte.

18. Der erste Donner im Nordwind ist eine kalte Quelle, im Osten ist es trocken und warm, im Süden ist es warm, im Westen ist es nass.

19. Donner im September - warmer Herbst.

Angst vor einem Gewitter braucht man nicht zu haben, aber Vorsicht bei einem Gewitter. Entladungen atmosphärischer Elektrizität können der Volkswirtschaft großen Schaden zufügen und lebensbedrohlich sein, wenn nicht rechtzeitig Vorsorge getroffen wird. Blitze sind zu fürchten, Donner nicht. Dr. C. W. McEachron, ein bekannter amerikanischer Experte für Gewitter, sagte, wenn Sie Donner hören, wird Sie kein Blitz treffen; Wenn du einen Blitz siehst, wird er dich nicht treffen, und wenn er dich trifft, wirst du nichts davon wissen.

Also habe ich herausgefunden, wie Donner und Blitz gemacht werden und was gruseliger ist?

Jetzt habe ich keine Angst vor Donner, und um mich vor Blitzen zu schützen, werde ich mich an die Regeln halten. Ich kam zu dem Schluss: Vor Donner braucht man keine Angst zu haben, Blitze sind gefährlich.

Meine Hypothesen wurden bestätigt

Russische Physiker sind der Entschlüsselung des Mechanismus des Auftretens von Blitzen während eines Gewitters nahe gekommen. Die Vermutung, wie dies passieren könnte, wurde bereits 1992 vom einheimischen Wissenschaftler Alexander Gurevich geäußert. Aber erst seit kurzem ist es möglich, seine Hypothese experimentell zu überprüfen. Die allererste Stufe der Blitzentstehung wird derzeit untersucht.

So wurde im Labor für Probleme neuer Beschleuniger des Lebedev Physical Institute ein Versuchsaufbau in Betrieb genommen, der es ermöglicht, die Prozesse der Bildung eines langen Funkens in Luft zu untersuchen - das engste Analogon des Bekannten Blitz, der während eines Gewitters auftritt. Experimente an der neuen Anlage werden gemäß den Bestimmungen der "Theory of Breakdown on Runaway Electrons" durchgeführt, die von Akademiker Alexander Gurevich entwickelt wurde.

Trotz der Tatsache, dass Blitze kein seltenes Phänomen sind (wahrscheinlich haben ihn alle Bewohner unseres Planeten mindestens einmal in ihrem Leben gesehen), wurde der Mechanismus des Auftretens dieses beeindruckenden und schönen Naturphänomens bisher nicht praktisch untersucht.

Darüber hinaus deuten die Erkenntnisse der Wissenschaftler darauf hin, dass während eines Gewitters keine Blitze auftreten können, da die elektrischen Felder in der Nähe von Gewitterwolken nach den verfügbaren Daten erheblich geringer sind als für das Auftreten elektrischer Entladungen erforderlich. Sie treten aber trotzdem auf, manchmal sogar mehrere pro Minute.

Bereits 1992 formulierte der russische Physiker Alexander Gurevich bei dem Versuch, dieses Paradoxon irgendwie zu lösen, die sogenannte "Theorie des außer Kontrolle geratenen Zusammenbruchs". Kurz gesagt, seine Essenz ist wie folgt.

Zahlreiche Beobachtungen und Berechnungen haben gezeigt, dass die meisten Elektronen in Luft eine mittlere freie Weglänge (d. h. die Distanz, die ein Teilchen zwischen zwei Kollisionen mit umgebenden Molekülen, Atomen und Teilchen zurücklegt) von etwa einem Zentimeter haben.

Es gibt jedoch sogenannte schnelle Elektronen, die sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen. Dementsprechend haben sie eine 100-mal größere freie Weglänge, also etwa einen Meter.

Gurevich schlug vor, dass, wenn diese schnellen Elektronen (sie werden außer Kontrolle geratene Elektronen genannt) mit großer Geschwindigkeit sausen und mit Luftmolekülen kollidieren, als Ergebnis mehrere weitere der gleichen schnellen Elektronen von letzteren freigesetzt werden. So stimulieren mehrere "Pioniere" das Erscheinen einer Horde von außer Kontrolle geratenen Sekundärelektronen. Sie werden wiederum durch das Feld beschleunigt.

Als Folge entsteht eine exponentiell wachsende Lawine von außer Kontrolle geratenen Elektronen, mit der auch die Zahl der langsamen (thermischen) Elektronen wächst. Sie werden auch durch Kollisionen schneller Elektronen mit Molekülen ausgestoßen. Diese Situation ähnelt dem Fall einer Linie aus Dominosteinen, der einzige Unterschied besteht darin, dass in diesem Fall einige Chips langsam fallen und andere nicht berühren, und einige schnell fallen und ihre Nachbarn fallen lassen.

Es wird angenommen, dass all dies zu einem schnellen Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit des Mediums führen sollte (die bekanntlich mit zunehmender Konzentration freier Ladungsträger zunimmt). Das Ergebnis ist ein Phänomen, das Physiker "elektrischen Zusammenbruch" nennen.

Übrigens ist jedem Autofahrer ein ähnliches Phänomen bekannt - es ist das Vorhandensein eines solchen Zusammenbruchs des Luft-Kraftstoff-Gemisches auf einer Kerze in einem Verbrennungsmotor, der es Ihnen ermöglicht, den Motor zu starten (in dieser Situation wird es normalerweise genannt ein Funke"). Während des Durchbruchs erhält der Ladungsträger auf der mittleren freien Weglänge ausreichend Energie, um die Moleküle des Kristallgitters oder Gases zu ionisieren.

Diese Ionisierung tritt auf, wenn Teilchen ihnen Elektronen entreißen, ohne die sich die Moleküle in positiv geladene Ionen verwandeln. Die ausgestoßenen Elektronen werden wiederum zu freien Ladungsträgern, die den Hauptbeitrag zum Gesamtstrom leisten.

Der Zusammenbruch selbst ist jedoch noch kein Blitz. Als Ergebnis dieses Phänomens wird jedoch eine mehrere Kilometer lange Schicht aus leitendem Plasma gebildet. Aber es ist bereits in der Lage, die gleiche Blitzentladung zu erzeugen, die wir Blitz nennen.

Von Gurevich durchgeführte Berechnungen zeigten, dass in der Atmosphäre eine Panne bei einer elektrischen Feldstärke auftreten kann, die viel niedriger ist als die für eine normale Panne erforderliche (wie dies bei den Kerzen eines Autos der Fall ist).

Somit beträgt bei einem Druck von einer Atmosphäre das Schwellenfeld für einen gewöhnlichen Durchschlag 23 kV/cm und für einen außer Kontrolle geratenen Durchschlag 2,16 kV/cm. Es stellt sich heraus, dass außer Kontrolle geratene Elektronen möglicherweise alle Bedingungen schaffen, die für das Auftreten dieses Phänomens erforderlich sind.

Aber woher kommen die allerersten außer Kontrolle geratenen Elektronen? Der Wissenschaftler schlug vor, dass sie unter dem Einfluss kosmischer Strahlung erscheinen. In der oberen Atmosphäre ionisiert es Luftmoleküle und setzt eine kleine Menge außer Kontrolle geratener Elektronen frei, die, wenn sie in die Gewitterregion fallen, einen Zusammenbruch verursachen.

Übrigens sollten in diesem Fall starke Röntgenblitze auftreten. Und wie die Daten zeigen, die bei Experimenten mit Flugzeugen und Ballons erhalten wurden, findet dies tatsächlich statt (der erste derartige Blitz während eines Gewitters wurde bereits 1960 aufgezeichnet, aber damals konnte niemand erklären, woher er kam).

Eine Reihe von Feldexperimenten, die Ende des letzten - Anfang dieses Jahrhunderts an der wissenschaftlichen Hochgebirgsstation des Lebedew-Physikalischen Instituts Tien Shan durchgeführt wurden, schienen diese Theorie zu bestätigen. Jetzt ist es jedoch möglich, diesen Mechanismus im Labor zu untersuchen.

Wissenschaftler haben zwar sofort erklärt, dass noch niemand künstliche Blitze erzeugen wird. . „Unsere Aufgabe ist es nicht, einen Blitz zu simulieren, da es sich um einen mehrstufigen Prozess handelt, sondern dessen Anfangsphase, also die Phase vor dem Zusammenbruch“, sagt Alexander Oginov, Ph.D. Dies ist aber auch für Wissenschaftler sehr interessant.

Ein experimenteller Aufbau zur Modellierung eines Analogons einer atmosphärischen Entladung in großer Höhe wurde von den Mitarbeitern des Physikalischen Instituts der Russischen Akademie der Wissenschaften und des Instituts für Hochstromelektronik der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften (Tomsk) erstellt auf einem elektronischen relativistischen Generator, der einen gepulsten Spannungsgenerator enthält.

Es kann verwendet werden, um das Vorhandensein von außer Kontrolle geratenen Elektronen in der Luft zu erkennen. Wissenschaftler untersuchen ihr Verhalten, finden die Hauptmerkmale heraus und beobachten ihre Wirkung auf die Moleküle der Umgebungsluft.

"Jetzt ist die Phase der Akkumulation experimenteller Daten im Gange, aber es wurden bereits viele neue interessante Ergebnisse erzielt. Es ist geplant, keinen statistischen, sondern einen dynamischen Effekt zu erzielen, dh nicht auf das Erscheinen eines "Samens" zu warten." Elektron, sondern zu lernen, wie man es erzeugt.

Und dann hoffe ich, dass wir durch Injizieren eines Seed-Strahls von Elektronen die Verstärkung eindeutig nachweisen können. Und damit werden wir die Möglichkeit eines Zusammenbruchs an außer Kontrolle geratenen Elektronen in Übereinstimmung mit den Schlussfolgerungen der Theorie bestätigen“, kommentiert Alexander Oginov die Ergebnisse der Experimente.