Salama on yksi niistä luonnonilmiöistä, jotka ovat pitkään herättäneet pelkoa ihmiskunnassa. Yritti ymmärtää sen olemuksen suurimmat mielet kuten Aristoteles tai Lucretius. He uskoivat, että se oli pallo, joka koostui tulesta ja oli kerrostunut pilvien vesihöyryyn, ja kasvaessaan kokoaan se murtautuu niiden läpi ja putoaa maahan nopealla kipinällä.

Salaman käsite ja sen alkuperä

Useimmiten muodostuu salama, joka on melko suuri. Yläosa voi sijaita 7 kilometrin korkeudessa ja alempi - vain 500 metriä maanpinnan yläpuolella. Ilmakehän ilman lämpötilan perusteella voidaan päätellä, että 3-4 km:n tasolla vesi jäätyy ja muuttuu jäälaumoiksi, jotka törmääessään toisiinsa sähköistyvät. Ne joilla on suurin koko, vastaanottaa negatiivinen varaus, ja pienimmät ovat positiivisia. Painonsa perusteella ne jakautuvat pilvessä tasaisesti kerroksittain. Lähestyessään toisiaan ne muodostavat plasmakanavan, josta saadaan sähkökipinä, jota kutsutaan salamaksi. Se sai rikkoutuneen muotonsa siitä syystä, että matkalla maahan on usein erilaisia ​​ilmahiukkasia, jotka muodostavat esteitä. Ja jotta voit kiertää ne, sinun on muutettava lentorataa.

Salaman fyysinen kuvaus

Salamapurkaus vapauttaa 109-1010 joulea energiaa. Niin valtava määrä sähköä sisään lisää käytetään valosalaman luomiseen ja jota muuten kutsutaan ukkonen. Mutta pienikin osa salamasta riittää tekemään käsittämättömiä asioita, esimerkiksi sen purkaus voi tappaa ihmisen tai tuhota rakennuksen. Toinen mielenkiintoinen fakta sanoo että se luonnollinen ilmiö pystyy sulattamaan hiekkaa ja muodostamaan onttoja sylintereitä. Tämä vaikutus saavutetaan, koska korkea lämpötila vetoketjun sisällä se voi olla 2000 astetta. Myös törmäysaika maahan on erilainen, se ei voi olla sekuntia pitempi. Mitä tulee tehoon, pulssin amplitudi voi nousta satoihin kilowatteihin. Yhdistämällä kaikki nämä tekijät saadaan voimakkain luonnollinen virran purkaus, joka tuo kuoleman kaikkeen, mitä se koskettaa. Kaikki olemassa olevia lajeja salamat ovat erittäin vaarallisia, ja niiden kanssa tapaaminen on erittäin epätoivottavaa henkilölle.

Ukkosen muodostuminen

Kaikenlaisia ​​salamoita ei voida kuvitella ilman ukkonen, joka ei sisällä samaa vaaraa, mutta voi joissain tapauksissa johtaa verkkohäiriöihin ja muihin teknisiin ongelmiin. Se johtuu siitä, että lämmin ilma-aalto, jonka salama lämmittää aurinkoa kuumempaan lämpötilaan, törmää kylmään. Tästä aiheutuva ääni ei ole muuta kuin ilman värähtelyjen aiheuttamaa aaltoa. Useimmissa tapauksissa tilavuus kasvaa rullan loppua kohti. Tämä johtuu pilvien heijastumisesta.

Mitä ovat salamat

Osoittautuu, että ne ovat kaikki erilaisia.

1. Linjasalama - yleisin lajike. Sähköinen kuori näyttää ylösalaisin käännetyltä umpeenkasvulta puulta. Pääkanavasta lähtee useita ohuempia ja lyhyempiä "prosesseja". Tällaisen purkauksen pituus voi olla 20 kilometriä ja virran voimakkuus on 20 000 ampeeria. Liikkumisnopeus on 150 kilometriä sekunnissa. Salamakanavan täyttävän plasman lämpötila saavuttaa 10 000 astetta.

2. Intracloud salama - tämän tyypin alkuperään liittyy muutos sähkö- ja magneettikentissä, myös radioaaltoja lähetetään. Tällainen rulla löytyy todennäköisimmin lähempänä päiväntasaajaa. Lauhkeilla leveysasteilla se esiintyy erittäin harvoin. Jos pilvessä on salama, niin kuoren eheyttä rikkova vieras esine, kuten sähköistetty lentokone tai metallikaapeli, voi myös saada sen ulos. Pituus voi vaihdella 1-150 kilometriä.

3. Maasalama - tätä lajia käy läpi useita vaiheita. Ensimmäisellä niistä alkaa iskuionisaatio, jonka synnyttävät alussa vapaat elektronit, niitä on aina ilmassa. Vaikutuksen alaisena sähkökenttä alkuainehiukkasia saavuttaa suuria nopeuksia ja suuntaa kohti maata törmääen molekyyleihin, jotka muodostavat ilman. Siten on olemassa elektronilumivyöryjä, joita kutsutaan muuten streameriksi. Ne ovat kanavia, jotka sulautuessaan toisiinsa aiheuttavat kirkkaan, lämpöeristetyn salaman. Se saavuttaa maan pienten tikkaiden muodossa, koska sen tiellä on esteitä, ja kiertääkseen ne se muuttaa suuntaa. Liikenteen nopeus on noin 50 000 kilometriä sekunnissa.

Kun salama on ohittanut tiensä, se lopettaa liikkeensä useiden kymmenien mikrosekuntien ajaksi, kun taas valo heikkenee. Sen jälkeen alkaa seuraava vaihe: kuljetun polun toistaminen. Viimeisin purkaus ylittää kirkkaudella kaikki aiemmat, virran voimakkuus siinä voi nousta satoihin tuhansiin ampeeriin. Kanavan sisällä lämpötila vaihtelee noin 25 000 astetta. Tämäntyyppinen salama on pisin, joten seuraukset voivat olla tuhoisia.

Pearl Lightning

Kun vastataan kysymykseen, millaisia ​​salamat ovat, ei voi unohtaa tällaista harvinaista luonnonilmiötä. Useimmiten purkaus kulkee lineaarisen jälkeen ja toistaa täysin lentoradansa. Vasta nyt se näyttää palloilta, jotka ovat etäisyyden päässä toisistaan ​​ja muistuttavat arvokkaasta materiaalista valmistettuja helmiä. Tällaista salamaa seuraa voimakkaimmat ja vierivät äänet.

Pallasalama

Luonnollinen ilmiö, kun salama saa pallon muodon. Tässä tapauksessa sen lennon radasta tulee arvaamaton, mikä tekee siitä entistä vaarallisemman ihmisille. Useimmissa tapauksissa tällainen sähköpala esiintyy yhdessä muiden lajien kanssa, mutta sen esiintyminen jopa aurinkoisella säällä on kirjattu.

Kuinka se muodostuu Tätä kysymystä kysyvät useimmiten ihmiset, jotka ovat kohdanneet tämän ilmiön. Kuten kaikki tietävät, jotkin asiat ovat erinomaisia ​​sähkönjohtimia, ja siten pallo alkaa nousta esiin, keräämällä varaustaan. Se voi näkyä myös pääsalamasta. Silminnäkijät sanovat, että se vain ilmestyy tyhjästä.

Salaman halkaisija vaihtelee muutamasta sentistä metriin. Mitä tulee väriin, vaihtoehtoja on useita: valkoisesta ja keltaisesta kirkkaan vihreään, on erittäin harvinaista löytää musta sähköpallo. Nopean laskeutumisen jälkeen se liikkuu vaakasuunnassa, noin metrin päässä maan pinnasta. Sellainen salama voi yhtäkkiä muuttaa lentorataa ja yhtä äkillisesti hävitä, vapautua valtavaa energiaa, jonka seurauksena tapahtuu sulamista tai jopa tuhoutumista erilaisia ​​esineitä. Hän elää kymmenestä sekunnista useisiin tunteihin.

salama sprite

Viime aikoina, vuonna 1989, tutkijat löysivät toisen tyyppisen salaman, jota kutsuttiin sprite. Löytö tapahtui aivan vahingossa, koska ilmiö on erittäin harvinainen ja kestää vain sekunnin kymmenesosia. Ne erottuvat muista niiden esiintymiskorkeuden perusteella - noin 50-130 kilometriä, kun taas muut alalajit eivät ylitä 15 kilometrin linjaa. Lisäksi salamanspritillä on valtava halkaisija, joka saavuttaa 100 km. Ne näkyvät pystysuorassa ja vilkkuvat ryhmissä. Niiden väri vaihtelee ilman koostumuksesta riippuen: lähempänä maata, missä on enemmän happea, ne ovat vihreitä, keltaisia ​​tai valkoisia, mutta typen vaikutuksesta yli 70 km korkeudessa ne saavat kirkkaan punainen sävy.

Käyttäytyminen ukkosmyrskyn aikana

Kaikentyyppiset salamat aiheuttavat poikkeuksellisen vaaran terveydelle ja jopa ihmishengelle. Sähköiskun välttämiseksi avoimilla alueilla on noudatettava seuraavia sääntöjä:

1. Tässä tilanteessa riskiryhmään kuuluu eniten korkeita esineitä joten sitä tulee välttää avoimet alueet. Alemmaksi tullaksesi on parasta istua alas ja laittaa pää ja rintakehä polvillesi, tappion sattuessa tämä asento suojaa kaikkia elintärkeitä elimiä. Älä missään tapauksessa saa maata tasaisesti, jotta mahdollisen osuman pinta-ala ei kasvaisi.
2. Älä myöskään piiloudu korkeiden puiden alle, sillä suojaamattomat rakenteet tai metalliesineet (esimerkiksi piknikvaja) ovat ei-toivottuja suojapaikkoja.
3. Ukkosmyrskyn aikana tulee heti poistua vedestä, koska se on hyvä johdin. Sisään joutuessaan salamapurkaus voi levitä helposti ihmiseen.
4. Älä missään tapauksessa käytä matkapuhelinta.
5. Ensiavun antamiseksi uhrille on parasta suorittaa kardiopulmonaalinen elvytys ja soittaa välittömästi pelastuspalveluun.

Käytännön säännöt talossa

Myös sisätiloissa on loukkaantumisvaara.

1. Jos ulkona alkaa ukkosmyrsky, on ensin suljettava kaikki ikkunat ja ovet.
2. Kaikki sähkölaitteet on sammutettava.
3. Pysy kaukana langallisista puhelimista ja muista kaapeleista, ne ovat erinomaisia ​​sähkönjohtimia. Metalliputkilla on sama vaikutus, joten sinun ei pitäisi olla lähellä putkistoa.
4. Kun tiedät kuinka pallosalama muodostuu ja kuinka arvaamaton sen liikerata on, jos se pääsee huoneeseen, sinun on poistuttava siitä välittömästi ja suljettava kaikki ikkunat ja ovet. Jos nämä toimet eivät ole mahdollisia, on parempi pysyä paikallaan.

Luonto on edelleen ihmisen hallinnan ulkopuolella ja sisältää monia vaaroja. Kaikki salamatyypit ovat pohjimmiltaan tehokkaimpia sähköpurkauksia, jotka ovat useita kertoja tehokkaampia kuin kaikki keinotekoisesti luodut virtalähteet.

Muinaiset ihmiset eivät aina pitäneet ukkosmyrskyä ja salamaa sekä niihin liittyvää ukkonen jyrinää jumalten vihan ilmentymänä. Esimerkiksi helleeneille ukkonen ja salama olivat symboleja ylin voima, kun taas etruskit pitivät niitä merkkeinä: jos salama nähtiin itäpuoli, tämä tarkoitti, että kaikki olisi hyvin, ja jos se kimalsi lännessä tai luoteessa, päinvastoin.

Ajatuksen etruskeista omaksuivat roomalaiset, jotka olivat vakuuttuneita siitä, että salama iski oikea puoli on riittävä syy lykätä kaikkia päivän suunnitelmia. Japanilaisilla oli mielenkiintoinen tulkinta taivaallisista kipinöistä. Kahta vajraa (salamaa) pidettiin myötätunnon jumalan Aizen-meon symboleina: toinen kipinä oli jumaluuden päässä, hän piti toista käsissään tukahduttaen sillä kaiken. negatiiviset halut ihmiskunta.

Salama on valtava sähköpurkaus, johon liittyy aina salama ja ukkosen jylinää (ilmakehässä näkyy selvästi puuta muistuttava kiiltävä purkauskanava). Samaan aikaan salaman välähdys ei ole lähes koskaan yksi, sitä seuraa yleensä kaksi, kolme ja se saavuttaa usein useita kymmeniä kipinöitä.

Nämä purkaukset muodostuvat lähes aina cumulonimbus-pilviin, joskus stratonimbuspilviin. suuret koot: yläraja saavuttaa usein seitsemän kilometriä planeetan pinnan yläpuolella, kun taas Alaosa voi melkein koskettaa maata ja pysyä korkeintaan viisisataa metriä korkeammalla. Salama voi muodostua sekä yhteen pilveen että lähellä olevien sähköistettyjen pilvien väliin sekä pilven ja maan väliin.

Ukkospilvi koostuu suuri numero höyryä, joka on tiivistynyt jäälautojen muodossa (yli kolmen kilometrin korkeudella se on melkein aina jääkiteitä, koska lämpötila ei nouse nollan yläpuolelle). Ennen kuin pilvestä tulee ukkospilvi, sen sisällä se alkaa aktiivista liikettä jääkiteitä, kun taas niitä auttavat nousevat lämpimän ilman virtaukset lämmitetyltä pinnalta.

Ilmamassat kuljettavat ylöspäin pienempiä jääpalasia, jotka törmäävät jatkuvasti suurempiin kiteisiin liikkeen aikana. Tämän seurauksena pienemmät kiteet ovat positiivisesti varautuneita, suuremmat negatiivisesti varautuneita.

Kun pienet jääkiteet kerääntyvät yläosaan ja suuret alas, yläosa Pilvi on positiivisesti varautunut, kun taas alempi on negatiivisesti varautunut. Näin sähkökentän voimakkuus pilvessä saavuttaa äärimmäisen korkean korkea suorituskyky: miljoonaa volttia per metri.

Kun nämä vastakkaisesti varautuneet alueet törmäävät toisiinsa, ionit ja elektronit muodostavat kosketuspisteissä kanavan, jonka kautta kaikki varautuneet elementit syöksyvät alas ja syntyy sähköpurkaus - salama. Tällä hetkellä vapautuu niin voimakasta energiaa, että sen voima riittäisi 100 watin hehkulampulle 90 päiväksi.

Kanava lämpenee lähes 30 000 celsiusasteeseen, mikä on viisi kertaa korkeampi kuin Auringon lämpötila, muodostaen kirkas valo(salama kestää yleensä vain kolme neljäsosaa sekuntia). Kanavan muodostumisen jälkeen ukkospilvi alkaa purkaa: ensimmäistä purkausta seuraa kaksi, kolme, neljä tai useampia kipinöitä.

Salamanisku muistuttaa räjähdystä ja aiheuttaa shokkiaallon muodostumisen, mikä on äärimmäisen vaarallista kaikille kanavan lähelle joutuneille olennoille. Vahvimpien shokkiaalto sähköpurkaus muutaman metrin päässä se pystyy katkaisemaan puita, loukkaamaan tai tärisemään jopa ilman suoraa sähköiskua:

• Enintään 0,5 metrin etäisyydellä kanavasta salama voi tuhota heikkoja rakenteita ja vahingoittaa ihmistä;
• Jopa 5 metrin etäisyydellä rakennukset pysyvät ehjinä, mutta voivat lyödä ikkunat ja tainnuttaa ihmisen;
• Pitkiä matkoja paineaalto negatiivisia seurauksia ei kanna ja menee sisään ääniaalto tunnetaan ukkonen jyrinä.

Ukkonen pyörii

Muutama sekunti salamaniskun tallentamisen jälkeen ilmakehä lämpenee 30 000 celsiusasteeseen johtuen jyrkän paineen noususta kanavaa pitkin. Tämän seurauksena ilmassa syntyy räjähtäviä tärinöitä ja syntyy ukkonen. Ukkonen ja salama liittyvät läheisesti toisiinsa: purkauksen pituus on usein noin kahdeksan kilometriä, joten ääni sen eri osista ulottuu eri aika, muodostaen ukkosta.

Mielenkiintoista on, että mittaamalla aikaa, joka on kulunut ukkosen ja salaman välillä, voit selvittää, kuinka kaukana ukkosmyrskyn episentrumi on havaitsijasta.

Tätä varten sinun on kerrottava salaman ja ukkonen välinen aika äänen nopeudella, joka on 300 - 360 m / s (jos aikaväli on esimerkiksi kaksi sekuntia, ukkosmyrskyn keskus on hieman enemmän yli 600 metrin päässä tarkkailijasta, ja jos kolme - kilometrien etäisyydellä). Tämä auttaa määrittämään, onko myrsky poistumassa vai lähestymässä.

Ihme tulipallo

Yksi vähiten tutkituista ja siksi eniten mystisiä ilmiöitä luontoa pidetään pallosalamana - valovoimaisena plasmapallona, ​​joka liikkuu ilmassa. Se on mysteeri, koska pallosalman muodostumisen periaate on edelleen tuntematon: huolimatta siitä, että se on olemassa iso luku hypoteeseja, jotka selittävät tämän syitä ihme ilmiö luonnossa, jokaista niistä vastustettiin. Tiedemiehet eivät ole pystyneet kokeellisesti saavuttamaan pallosalaman muodostumista.

Pallasalamaa voi olla olemassa pitkä aika ja liikkua arvaamatonta rataa pitkin. Se esimerkiksi pystyy roikkumaan ilmassa useita sekunteja ja sitten ryntäämään sivulle.

Toisin kuin yksinkertaisessa purkauksessa, on aina yksi plasmapallo: kunnes kaksi tai useampi tulisalama on tallennettu samanaikaisesti. Pallasalaman koko vaihtelee 10 - 20 cm Pallasalaman ominaispiirteitä ovat valkoiset, oranssit tai siniset sävyt, vaikka muitakin värejä löytyy usein mustaan ​​asti.

Tiedemiehet eivät ole vielä määrittäneet pallosalaman lämpötila-indikaattoreita: huolimatta siitä, että heidän laskelmiensa mukaan sen pitäisi vaihdella sadasta tuhanteen celsiusasteeseen, ihmiset, jotka olivat lähellä tätä ilmiötä, eivät tunteneet pallosalaman lämpöä. .

Suurin vaikeus tämän ilmiön tutkimisessa on, että tutkijat onnistuvat harvoin korjaamaan sen ulkonäköä, ja silminnäkijöiden todistukset usein kyseenalaistavat sen tosiasian, että heidän havaitsemansa ilmiö oli todella pallosalama. Ensinnäkin todistukset eroavat olosuhteista, joissa se esiintyi: pohjimmiltaan se nähtiin ukkosmyrskyn aikana.

On myös viitteitä siitä, että pallosalama voi ilmaantua myös kauniina päivänä: laskeutua pilvistä, ilmestyä ilmaan tai ilmaantua jonkin esineen (puun tai pylvään) vuoksi.

Yksi vielä ominaispiirre pallosalama on sen tunkeutuminen suljettuihin tiloihin, se havaittiin jopa ohjaamoissa ( tulipallo voi mennä sisään ikkunoista, laskeutua tuuletuskanavien kautta ja jopa lentää ulos pistorasiasta tai televisiosta). Myös toistuvasti dokumentoituja tilanteita, joissa plasmapallo oli kiinnitetty yhteen paikkaan ja näkyi siellä jatkuvasti.

Usein pallosalaman ilmaantuminen ei aiheuta ongelmia (se liikkuu hiljaa ilmavirroissa ja lentää pois tai katoaa hetken kuluttua). Mutta nekin huomattiin surullisia seurauksia kun se räjähti, haihtui välittömästi lähellä olevaa nestettä, sulaa lasia ja metallia.

Mahdolliset vaarat

Koska pallosalaman ilmaantuminen on aina odottamatonta, kun näet tämän ainutlaatuisen ilmiön lähelläsi, tärkeintä on olla panikoimatta, älä liiku jyrkästi ja älä juokse minnekään: tulisalama on erittäin herkkä ilman tärinöille. On välttämätöntä poistua hiljaa pallon liikeradalta ja yrittää pysyä mahdollisimman kaukana siitä. Jos henkilö on huoneessa, sinun on käveltävä hitaasti ikkunan aukkoon ja avattava ikkuna: tarinoita on monia vaarallinen pallo lähti asunnosta.

Plasmapalloon ei voi heittää mitään: se pystyy räjähtämään, ja tämä ei aiheuta vain palovammoja tai tajunnan menetystä, vaan myös sydämenpysähdystä. Jos niin tapahtui, että sähköpallo nappasi henkilön, sinun on siirrettävä hänet tuuletettuun huoneeseen, käärittävä lämpimämpään, suoritettava sydänhieronta, tekohengitystä ja kutsuttava välittömästi lääkäri.

Mitä tehdä ukkosmyrskyssä

Kun ukkosmyrsky alkaa ja näet salaman lähestyvän, sinun on etsittävä suojaa ja piilouduttava säältä: salamanisku on usein kohtalokas, ja jos ihmiset selviävät, he jäävät usein vammaiksi.

Jos lähistöllä ei ole rakennuksia ja ihminen on tuolloin pellolla, hänen on otettava huomioon, että ukkosmyrskyltä on parempi piiloutua luolassa. Mutta pitkät puut on suositeltavaa välttää: salama tähtää yleensä suurimpaan kasviin, ja jos puilla on sama korkeus, sitten se joutuu johonkin, joka johtaa sähköä paremmin.

Suojaamaan erikseen seisova rakennus tai salaman aiheuttama rakennelma, niiden lähelle asennetaan yleensä korkea masto, jonka yläosaan on kiinnitetty terävä metallitanko, joka on liitetty tukevasti paksuun johtoon, toisessa päässä on metalliesine, joka on haudattu syvälle maahan. Toimintakaavio on yksinkertainen: ukkospilven sauva ladataan aina pilven vastakkaisella varauksella, joka virtaa johtoa pitkin maan alle neutraloi pilven varauksen. Tätä laitetta kutsutaan salamanvarsiksi ja se asennetaan kaikkiin kaupunkien ja muiden asutusalueiden rakennuksiin.

Täällä on hiljattain puhdas, kirkas taivas peitti pilvet. Ensimmäiset sadepisarat satoivat. Ja pian alkuaineet osoittivat voimansa maan päälle. Ukkonen ja salama lävistivät myrskyisen taivaan. Mistä tällaiset ilmiöt tulevat? Ihmiskunta on nähnyt niissä jumalallisen voiman ilmentymän monien vuosisatojen ajan. Nykyään tiedämme tällaisten ilmiöiden esiintymisestä.

Ukkospilvien alkuperä

Pilvet ilmestyvät taivaalle korkealle maanpinnan yläpuolelle kohoavasta kondenssivedestä ja leijuvat taivaalla. Pilvet ovat raskaampia ja suurempia. Ne tuovat mukanaan kaikki huonolle säälle ominaiset "erikoistehosteet".

Ukkospilvet eroavat tavallisista sähkövarauksen läsnä ollessa. Lisäksi on pilviä, joilla on positiivinen varaus, ja on negatiivisella varauksella.

Ymmärtääkseen, mistä ukkonen ja salama tulevat, tulee nousta korkeammalle maan yläpuolelle. Taivaalla, missä ei ole esteitä vapaalle lennolle, tuulet puhaltavat voimakkaammin kuin maassa. Juuri he provosoivat syytteen pilvissä.

Ukkosen ja salaman alkuperä voidaan selittää yhdellä vesipisaralla. Hänellä on positiivinen varaus sähkö keskellä ja negatiivinen ulkopuolella. Tuuli hajottaa sen. Yksi niistä jää negatiivisella varauksella ja on vähemmän painoa. Raskaammat positiivisesti varautuneet pisarat muodostavat samat pilvet.

Sadetta ja sähköä

Ennen kuin ukkosen ja salaman ilmaantuu myrskyisellä taivaalla, tuuli erottaa pilvet positiivisesti ja negatiivisesti varautuneiksi. Maahan putoava sade kuljettaa osan tästä sähköstä mukanaan. Pilven ja maan pinnan välille muodostuu vetovoima.

Pilven negatiivinen varaus vetää puoleensa positiivista maassa. Tämä vetovoima sijaitsee tasaisesti kaikilla pinnoilla, jotka ovat mäessä ja johtavat virtaa.

Ja nyt sade luo kaikki edellytykset ukkonen ja salaman esiintymiselle. Mitä korkeammalla kohde on pilvessä, sitä helpompi salaman on tunkeutua siihen.

Salaman alkuperä

Sää on valmistanut kaikki olosuhteet, jotka auttavat näyttämään sen kaikki vaikutukset. Hän loi pilvet, joista ukkonen ja salamat tulevat.

Negatiivisella sähköllä ladattu katto vetää puoleensa korkeimman kohteen positiivisen varauksen. Sen negatiivinen sähkö menee maahan.

Molemmat vastakohdat vetäytyvät yleensä toisiinsa. Mitä enemmän sähköä pilvessä on, sitä enemmän sitä on ylevimmässä esineessä.

Pilveen kerääntyvä sähkö voi murtautua sen ja kohteen välisen ilmakerroksen läpi, ja kimalteleva salama ilmestyy, ukkonen jyrisee.

Kuinka salama kehittyy

Kun ukkosmyrsky raivoaa, salama, ukkonen seuraa sitä lakkaamatta. Useimmiten kipinä tulee negatiivisesti varautuneesta pilvestä. Se kehittyy vähitellen.

Ensinnäkin pieni elektronivirta virtaa pilvestä maahan suunnatun kanavan kautta. Tähän pilven paikkaan elektronit kerääntyvät ja liikkuvat mukana suuri nopeus. Tästä johtuen elektronit törmäävät ilman atomeihin ja rikkovat ne. Saadaan erilliset ytimet, samoin kuin elektronit. Myös jälkimmäiset ryntäävät maahan. Kun ne liikkuvat kanavaa pitkin, kaikki primaariset ja sekundaariset elektronit jakavat tiellään olevat ilmaatomit ytimiksi ja elektroneiksi.

Koko prosessi on kuin lumivyöry. Hän liikkuu ylöspäin. Ilma lämpenee, sen johtavuus kasvaa.

Yhä enemmän sähköä pilvestä virtaa maahan 100 km/s nopeudella. Tällä hetkellä salama katkaisee kanavan maahan. Tällä johtajan asettamalla tiellä sähkö alkaa virrata entistä nopeammin. Tapahtuu vuotoa, jolla on mahtava voima. Huippunsa saavuttaessa vuoto vähenee. Tällaisella voimakkaalla virralla lämmitetty kanava hehkuu. Ja voit nähdä salaman taivaalla. Tällainen vuoto ei kestä kauan.

Ensimmäistä purkamista seuraa usein toinen poisto pitkin asetettua kanavaa.

Miten ukkonen ilmestyy

Ukkonen, salama, sade ovat erottamattomia ukkosmyrskyn aikana.

Ukkonen syntyy seuraava syy. Salamakanavan virta muodostuu erittäin nopeasti. Ilma on erittäin kuuma tänä aikana. Tästä syystä se laajenee.

Se tapahtuu niin nopeasti, että se näyttää räjähdykseltä. Tällainen työntö ravistaa ilmaa rajusti. Nämä värähtelyt johtavat kovan äänen näyttämiseen. Sieltä tulee salama ja ukkonen.

Heti kun pilven sähkö saavuttaa maan ja katoaa kanavasta, se jäähtyy hyvin nopeasti. Ilman puristuminen aiheuttaa myös ukkosta.

Mitä enemmän salamoita kulki kanavan läpi (niitä voi olla jopa 50), sitä pidempään ilma tärisee. Tämä ääni heijastuu esineistä ja pilvistä ja syntyy kaiku.

Miksi salaman ja ukkonen välillä on tauko

Ukkosmyrskyssä salamaa seuraa ukkonen. Sen viivästyminen salaman vaikutuksesta johtuu niiden liikkumisen erilaisista nopeuksista. Ääni liikkuu suhteellisen alhaisella nopeudella (330 m/s). Tämä on vain 1,5 kertaa nopeampi kuin nykyaikaisen Boeingin liike. Valon nopeus on paljon suurempi kuin äänen nopeus.

Tämän intervallin ansiosta voit määrittää, kuinka kaukana tarkkailija on kimalteleva salama ja ukkonen.

Jos esimerkiksi salaman ja ukkosen välillä kului 5 sekuntia, tämä tarkoittaa, että ääni kulki 330 m 5 kertaa. Kertomalla on helppo laskea, että tarkkailijan salama oli etäisyydellä 1650 m. Jos ukkosmyrsky kulkee lähempänä kuin 3 km ihmisestä, sen katsotaan olevan lähellä. Jos etäisyys on salaman ja ukkonen esiintymisen mukainen kauempana, ukkosmyrsky on kaukana.

Salama numeroissa

Ukkonen ja salama ovat tutkijoiden muuntamia, ja heidän tutkimustuloksiaan esitellään yleisölle.

Todettiin, että salamaa edeltävä potentiaaliero saavuttaa miljardeja voltteja. Virran voimakkuus samaan aikaan purkautumishetkellä saavuttaa 100 tuhatta A.

Kanavan lämpötila lämpenee 30 000 asteeseen ja ylittää Auringon pinnan lämpötilan. Salama lentää pilvistä maahan nopeudella 1000 km/s (0,002 s).

Sisäinen kanava, jonka läpi virta kulkee, ei ylitä 1 cm, vaikka näkyvä kanava saavuttaa 1 metrin.

Maailmassa esiintyy jatkuvasti noin 1800 ukkosmyrskyä. Salaman aiheuttaman kuoleman todennäköisyys on 1:2000000 (sama kuin sängystä putoaminen). Mahdollisuus nähdä pallosalama on 1:10 000.

Pallasalama

Opiskelupolulla, mistä luonnosta ukkonen ja salama tulee, eniten mystinen ilmiö pallosalama ilmestyy. Näitä pyöreitä tulipurkauksia ei ole vielä täysin tutkittu.

Useimmiten tällaisen salaman muoto muistuttaa päärynää tai vesimelonia. Se kestää useita minuutteja. Ilmestyy ukkosmyrskyn lopussa punaisina hyytyminä, joiden halkaisija on 10–20 cm. Suurin koskaan kuvattu pallosalama oli halkaisijaltaan noin 10 metriä. Siitä kuuluu surinaa, suhisevaa ääntä.

Se voi kadota hiljaa tai hieman rätiseen jättäen palaneen ja savun hajun.

Salaman liike ei riipu tuulesta. Ne vedetään suljettuihin tiloihin ikkunoiden, ovien ja jopa halkeamien kautta. Jos ne joutuvat kosketuksiin henkilön kanssa, ne jättävät vakavia palovammoja ja voivat olla hengenvaarallisia.

Tähän asti pallosalaman ilmaantumisen syyt olivat tuntemattomia. Tämä ei kuitenkaan ole todiste sen mystisestä alkuperästä. Tällä alueella on meneillään tutkimus, joka voi selittää tällaisen ilmiön olemuksen.

Kun olet tutustunut sellaisiin ilmiöihin kuin ukkonen ja salama, voidaan ymmärtää niiden esiintymismekanismi. Se on johdonmukainen ja melko monimutkainen fyysinen ja kemiallinen prosessi. Se on yksi mielenkiintoisimmista luonnonilmiöistä, jota esiintyy kaikkialla ja joka siksi vaikuttaa melkein jokaiseen planeetan ihmiseen. Tiedemiehet ovat ratkaisseet lähes kaikentyyppisten salamoiden mysteerit ja jopa mitanneet niitä. Pallasalama nykyään se on ainoa paljastamaton luonnon salaisuus tällaisten luonnonilmiöiden muodostumisen alalla.

Salama

Ajattelemme usein, että sähköä syntyy vain voimalaitoksissa, eikä todellakaan vesipilvien kuitumassaissa, jotka ovat niin harvinaisia, että niihin voi helposti pistää kätensä. Pilvissä on kuitenkin sähköä, kuten jopa ihmiskehossa.

Sähkön luonne

Kaikki ruumiit koostuvat atomeista, pilvistä ja puista ihmiskehon. Jokaisella atomilla on ydin, joka sisältää positiivisesti varautuneita protoneja ja neutraaleja neutroneja. Poikkeus on yksinkertaisin atomi Vedyn ytimessä ei ole neutronia, vaan vain yksi protoni.

Negatiivisesti varautuneet elektronit kiertävät ytimen ympärillä. Positiiviset ja negatiiviset varaukset vetävät toisiaan puoleensa, joten elektronit kiertävät atomin ytimen ympärillä, kuten mehiläiset makean piirakan ympärillä. Protonien ja elektronien välinen vetovoima johtuu sähkömagneettisista voimista. Siksi sähköä on kaikkialla, missä katsomme. Kuten näemme, se sisältyy myös atomeihin.

AT normaaleissa olosuhteissa Kunkin atomin positiiviset ja negatiiviset varaukset tasapainottavat toisiaan, joten atomeista koostuvat kappaleet eivät yleensä sisällä nettovarausta, positiivista tai negatiivista. Tämän seurauksena kosketus muihin esineisiin ei aiheuta sähköpurkausta. Mutta joskus kappaleiden sähkövarausten tasapaino voi häiriintyä. Saatat kokea tämän itse, kun olet kotona kylmänä talvipäivänä. Talo on erittäin kuiva ja kuuma. Sinä, sekoitellen paljain jaloin, kävelet palatsin ympäri. Tietämättäsi osa pohjistasi olevista elektroneista on siirtynyt maton atomeihin.

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

värikkäitä sateita

Nyt sinulla on sähkövaraus, koska protonien ja elektronien määrä atomeissasi ei ole enää tasapainossa. Yritä nyt tarttua metalliseen ovenkahvaan. Kipinä lentää sinun ja hänen välillään, ja tunnet sähköiskun. Näin tapahtui - kehosi, jolla ei ole tarpeeksi elektroneja saavuttaakseen sähköisen tasapainon, pyrkii palauttamaan tasapainon sähkömagneettisen vetovoiman voimien vuoksi. Ja sitä kunnostetaan. Käden ja ovenkahvan välillä on elektronien virtaus kättä kohti. Jos huone olisi pimeä, näkisit kipinöitä. Valo on näkyvissä, koska elektronit lähettävät valokvantteja hyppääessään. Jos huone on hiljainen, kuulet pientä rätinää.

Sähkö ympäröi meitä kaikkialla ja on kaikissa kehoissa. Pilvet tässä mielessä eivät ole poikkeus. Taustalla sinitaivas ne näyttävät erittäin vaarattomilta. Mutta aivan kuten olet huoneessa, ne voivat kantaa sähkövarausta. Jos näin on, varo! Kun pilvi palauttaa sähköisen tasapainon itsessään, koko ilotulitus puhkeaa.

Miten salama ilmenee?

Näin tapahtuu: valtavassa tummassa ukkospilvessä kiertävät jatkuvasti voimakkaat ilmavirrat, jotka työntäävät yhteen erilaisia ​​hiukkasia - merisuolan rakeita, pölyä ja niin edelleen. Samalla tavalla kuin pohjasi vapautuvat elektroneista, kun hierotaan mattoa vasten, ja pilven hiukkaset vapautuvat elektroneista törmääessään, jotka hyppäävät muihin hiukkasiin. Joten maksuja jaetaan uudelleen. Joillakin hiukkasilla, jotka ovat menettäneet elektroninsa, on positiivinen varaus, kun taas toisilla, jotka ovat vastaanottaneet ylimääräisiä elektroneja, on nyt negatiivinen varaus.

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

Sadetta muilla planeetoilla

Syistä, jotka eivät ole täysin selviä, raskaammat hiukkaset ovat negatiivisesti varautuneita, kun taas kevyemmät hiukkaset ovat varautuneita positiivisesti. Näin ollen pilven raskaampi alaosa varautuu negatiivisesti. Pilven negatiivisesti varautunut alaosa hylkii elektroneja kohti maata, koska samanlaiset varaukset hylkivät. Näin ollen pilven alle muodostuu positiivisesti varautunut osa maanpinta. Sitten täsmälleen saman periaatteen mukaan, jonka mukaan kipinä hyppää sinun ja ovenkahvan väliin, sama kipinä hyppää pilven ja maan väliin, vain erittäin suuri ja voimakas, tämä on salama. Elektronit lentävät jättimäisenä siksakina kohti maata ja löytävät sieltä protoninsa. Tuskin kuuluvan rätiksen sijaan pyyhkäisemällä ukkonen.

Jos katsomme koko prosessia hidastettuna, niin näemme tämän. Pilven pohjasta työntyy hämärästi valoisa nauha, jota kutsutaan johtimeksi. Kapellimestari, joka on myös "johtaja", alkaa lähestyä maata nopeilla käämitysliikkeillä. Ensin hän hyppää 50 metriä oikealle, sitten 50 metriä vasemmalle. Tämä on sama siksak, jonka näemme taivaalla. Johtajan polku maahan jatkuu sekunnin murto-osan, salamavirta saavuttaa 200 ampeeria. Kotijohdotuksessa virta ei ylitä 6 ampeeria. Kun johtaja on noin 20 metrin etäisyydellä maasta, siitä hyppää kipinä kohti johtajaa ja yhdistyy häneen. Häikäisevä siksak ryntää pilveen, virran voimakkuus saavuttaa 10 000 ampeeria.

Monet ihmiset pelkäävät kauhea luonnonilmiö - ukkosmyrskyt. Tämä tapahtuu yleensä silloin, kun aurinko on synkkäpilvien peitossa, kauhea ukkonen jyrisee ja sataa voimakkaasti.

Tietysti salamaa pitää pelätä, sillä se voi jopa tappaa tai tulla.Tämä on ollut tiedossa jo kauan, minkä vuoksi keksittiin erilaisia ​​keinoja suojaa ukkoselta ja ukkoselta (esimerkiksi metallipylväät).

Mitä siellä tapahtuu ja mistä ukkonen tulee? Ja miten salama syntyy?

ukkospilviä

Yleensä valtava. Ne saavuttavat useiden kilometrien korkeuden. Ei ole visuaalisesti nähtävissä, kuinka kaikki kiehuu ja kiehuu näiden räjähtävien pilvien sisällä. Nämä ovat ilmaa, mukaan lukien vesipisarat, jotka liikkuvat suurella nopeudella alhaalta ylös ja päinvastoin.

Näiden pilvien ylimmän osan lämpötila saavuttaa -40 astetta, ja tähän pilven osaan putoavat vesipisarat jäätyvät.

Ukkospilvien alkuperästä

Ennen kuin tiedämme, mistä ukkonen tulee ja kuinka salama tapahtuu, kuvataan lyhyesti ukkospilvien muodostumista.

Suurin osa näistä ilmiöistä ei tapahdu planeetan veden pinnalla, vaan maanosilla. Sitä paitsi, ukkospilviä muodostuu intensiivisesti trooppisten leveysasteiden mantereille, joissa ilma on lähellä maan pintaa (toisin kuin yläpuolella oleva ilma veden pintaan) kuumenee hyvin ja nousee nopeasti.

Yleensä eri korkeudella sijaitseville rinteille muodostuu samanlaista lämmintä ilmaa, joka imee kosteaa ilmaa laajoilta maanpinnan alueilta ja nostaa sitä ylös.

Siten muodostuu niin sanottuja kumpupilviä, jotka muuttuvat ukkospilviksi, kuten edellä on kuvattu.

Selvitetään nyt, mikä salama on, mistä se tulee?

Salama ja ukkonen

Samoista jäätyistä pisaroista muodostuu jääpalasia, jotka myös liikkuvat pilvissä mukana suuri nopeus, törmäävät, romahtavat ja latautuvat sähkön kanssa. Kevyemmät ja pienemmät jäälautat jäävät yläosaan ja suuremmat sulavat alaspäin ja muuttuvat taas vesipisaroiksi.

Näin ollen ukkospilvessä on kaksi sähköinen varaus. Negatiivinen ylhäällä, positiivinen alareunassa. Kun eri lataukset kohtaavat, syntyy voimakas ja salama tapahtuu. Mistä se tulee, kävi selväksi. Ja mitä sitten tapahtuu? Salaman välähdys lämpenee välittömästi ja laajentaa ilmaa ympärillään. Jälkimmäinen kuumenee niin paljon, että syntyy räjähdysvaikutus. Tämä on ukkonen, joka pelottaa kaiken elämän maan päällä.

Osoittautuu, että kaikki nämä ovat ilmentymiä seuraava kysymys siitä, mistä jälkimmäinen tulee ja sellaisissa suuria määriä. Ja minne se menee?

Ionosfääri

Mikä on salama, mistä se tulee, selvisi. Nyt vähän prosesseista, jotka säästävät maapallon varauksen.

Tutkijat ovat havainneet, että Maan varaus on yleensä pieni ja vain 500 000 kulonia (kuten 2 auton akut). Mihin sitten katoaa negatiivinen varaus, jonka salama kuljettaa lähemmäs maan pintaa?

Yleensä selkeällä säällä Maa purkautuu hitaasti (ionosfäärin ja maan pinnan välillä kulkee jatkuvasti heikko virta koko ilmakehän läpi). Vaikka ilmaa pidetään eristeenä, se sisältää pienen osan ioneja, mikä mahdollistaa virran olemassaolon koko ilmakehän tilavuudessa. Tästä johtuen, vaikkakin hitaasti, mutta negatiivinen varaus siirtyy maan pinnalta korkeuteen. Siksi Maan kokonaisvarauksen tilavuus pysyy aina muuttumattomana.

Nykyään yleisin mielipide on, että pallosalama on a erikoislaatuinen varaus pallon muodossa, ja olemassa oleva on melkoinen pitkä aika ja liikkuu arvaamatonta rataa pitkin.

Tämän ilmiön esiintymisestä ei ole nykyään yhtenäistä teoriaa. On olemassa monia hypoteeseja, mutta toistaiseksi yksikään ei ole saanut tunnustusta tutkijoiden keskuudessa.

Yleensä, kuten silminnäkijät todistavat, se tapahtuu ukkosmyrskyssä tai myrskyssä. Mutta on myös tapauksia, joissa se esiintyy aurinkoisella säällä. Useammin sen synnyttää tavallinen salama, joskus se ilmestyy ja laskeutuu pilvistä, ja harvemmin se ilmestyy yllättäen ilmaan tai voi jopa tulla ulos jostakin esineestä (pilarista, puusta).

Muutamia mielenkiintoisia faktoja

Mistä ukkosmyrsky ja salama tulevat, saimme selville. Nyt vähän mielenkiintoisista faktoista yllä kuvattuihin luonnonilmiöihin.

1. Maapallo kokee noin 25 miljoonaa salaman välähdystä vuosittain.

2. Salama on keskipituus noin 2,5 km. Ilmakehässä on myös 20 km pituisia päästöjä.

3. Uskotaan, että salama ei voi iskeä samaan paikkaan kahdesti. Todellisuudessa näin ei ole. Analyysitulokset (mukaan maantieteellinen kartta) salamaniskupaikat viime vuosina osoittavat, että salama voi iskeä samaan paikkaan useita kertoja.

Joten saimme selville, mikä salama on, mistä se tulee.

Ukkosmyrskyt muodostuvat monimutkaisimman seurauksena ilmakehän ilmiöitä planeetan mittakaavassa.

Maaplaneetalla tapahtuu noin 50 salaman välähdystä sekunnissa.