पेड़ अक्सर बिजली गिरने का निशाना बन जाते हैं, जिसके कभी-कभी बहुत गंभीर परिणाम होते हैं। हम उस खतरे के बारे में बात करेंगे जो स्वयं पेड़ों और उनके बगल में रहने वाले लोगों के लिए बिजली गिरती है, साथ ही साथ आप इस घटना से जुड़े जोखिमों को कैसे कम कर सकते हैं।

बिजली कहाँ टकराती है

पृथ्वी के क्षेत्र के एक महत्वपूर्ण हिस्से के लिए, गरज के साथ एक सामान्य घटना है। वहीं, धरती पर करीब डेढ़ हजार गरज के साथ छींटे पड़े हैं। उदाहरण के लिए, मास्को में हर साल 20 से अधिक गरज वाले दिन देखे जाते हैं। लेकिन इस प्राकृतिक परिघटना से परिचित होते हुए भी इसकी शक्ति सदमा नहीं दे सकती। एक औसत बिजली का वोल्टेज लगभग 100,000 वोल्ट है, और करंट 20,000-50,000 एम्पीयर है। इस मामले में बिजली चैनल का तापमान 25,000 - 30,000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। आश्चर्य नहीं कि बिजली गिरने वाली इमारतों, पेड़ों, या लोगों और इसके विद्युत आवेश को फैलाने से अक्सर विनाशकारी परिणाम होते हैं।

यद्यपि बिजली से किसी एक जमीनी वस्तु की हार, चाहे वह एक इमारत हो, एक मस्तूल या एक पेड़ हो, एक दुर्लभ घटना है, विशाल विनाशकारी शक्ति आंधी को मनुष्यों के लिए सबसे खतरनाक प्राकृतिक घटनाओं में से एक बनाती है। इस प्रकार, आंकड़ों के अनुसार, ग्रामीण क्षेत्रों में हर सातवीं आग बिजली गिरने से शुरू होती है, प्राकृतिक आपदाओं के कारण पंजीकृत मौतों की संख्या के मामले में, बिजली दूसरे स्थान पर है, बाढ़ के बाद दूसरे स्थान पर है।

बिजली गिरने से जमीन की वस्तुओं (पेड़ों सहित) की संभावना कई कारकों पर निर्भर करती है:

• क्षेत्र में गरज के साथ गतिविधि की तीव्रता पर (जलवायु से संबंधित);
• इस वस्तु की ऊंचाई पर (जितना अधिक, बिजली गिरने की संभावना उतनी ही अधिक);
• वस्तु के विद्युत प्रतिरोध और उनके नीचे स्थित मिट्टी की परतों से (वस्तु का विद्युत प्रतिरोध और उसके नीचे स्थित मिट्टी की परतें जितनी कम होंगी, उसमें बिजली गिरने की संभावना उतनी ही अधिक होगी)।

पूर्वगामी से, यह स्पष्ट है कि पेड़ अक्सर बिजली के लिए एक लक्ष्य क्यों बन जाते हैं: एक पेड़ अक्सर ऊंचाई में राहत का प्रमुख तत्व होता है, नमी से संतृप्त जीवित लकड़ी, कम विद्युत प्रतिरोध के साथ मिट्टी की गहरी परतों से जुड़ी होती है, अक्सर एक कुएं का प्रतिनिधित्व करती है -ग्राउंडेड नेचुरल लाइटनिंग रॉड।

मास्को क्षेत्र की कुछ बस्तियों में आंधी गतिविधि

इलाका	गरज के साथ औसत वार्षिक अवधि, घंटे	1 km² . में बिजली गिरने का विशिष्ट घनत्व	आंधी गतिविधि की सामान्य विशेषताएं
मास्को में	40–60	4	ऊँचा
इस्त्रा	40–60	4	ऊँचा
न्यू जेरूसलम	40–60	4	ऊँचा
पावलोवस्की पोसाडी	20–40	2	औसत
मास्को	20–40	2	औसत
मास्को में	20–40	2	औसत

बिजली गिरने से पेड़ के गिरने का क्या खतरा है

एक पेड़ पर बिजली गिरने के परिणाम अक्सर अपने लिए और आस-पास की इमारतों के लिए विनाशकारी होते हैं, और उस समय आस-पास के लोगों के लिए भी एक महत्वपूर्ण खतरा पैदा करते हैं। लकड़ी के माध्यम से एक शक्तिशाली विद्युत आवेश के पारित होने के समय, गर्मी की एक शक्तिशाली रिहाई और नमी का विस्फोटक वाष्पीकरण ट्रंक के अंदर होता है। इसका परिणाम अलग-अलग गंभीरता का नुकसान है: सतही जलन या दरार से लेकर पेड़ के तने या आग के पूर्ण विभाजन तक। कुछ मामलों में, ट्रंक के अंदर महत्वपूर्ण यांत्रिक क्षति होती है (अनुदैर्ध्य दरारें या वार्षिक छल्ले के साथ लकड़ी का विभाजन), जो बाहरी परीक्षा के दौरान लगभग अगोचर हैं, लेकिन निकट भविष्य में एक पेड़ के गिरने का खतरा काफी बढ़ जाता है। अक्सर गंभीर, लेकिन दृश्य निरीक्षण के दौरान अगोचर, क्षति एक पेड़ की जड़ों द्वारा भी प्राप्त की जा सकती है।

इस घटना में कि बिजली की क्षति से पेड़ का तत्काल विनाश या मृत्यु नहीं होती है, इससे प्राप्त व्यापक चोटें खतरनाक बीमारियों के विकास का कारण बन सकती हैं, जैसे कि सड़ांध, संवहनी रोग, एक कमजोर पौधा स्टेम कीटों का आसान शिकार बन जाता है। नतीजतन, पेड़ असुरक्षित या सूख सकता है।

पेड़ों (जीवितों सहित) पर बिजली गिरने से अक्सर आग लग जाती है जो आस-पास की इमारतों में फैल जाती है। कभी-कभी एक पेड़ से एक पार्श्व निर्वहन एक इमारत की दीवार तक पहुँचाया जाता है, भले ही उस पर बिजली की छड़ लगाई गई हो। अंत में, प्रभावित पेड़ से विद्युत क्षमता जमीन की सतह परतों में फैलती है, जिसके परिणामस्वरूप इसे भवन में ले जाया जा सकता है, भूमिगत उपयोगिताओं को नुकसान पहुंचा सकता है, या लोगों या पालतू जानवरों को बिजली का झटका लग सकता है।

एक पेड़ पर बिजली गिरने से कोई आपात स्थिति न होने पर भी महत्वपूर्ण सामग्री क्षति हो सकती है। आखिरकार, ऐसे पेड़ की सुरक्षा का आकलन, उसकी विशेष देखभाल, या यहां तक ​​​​कि सूखे या निराशाजनक रूप से रोगग्रस्त पेड़ को आसानी से हटाने से महत्वपूर्ण भौतिक लागतें जुड़ी हो सकती हैं।

कभी-कभी एक पेड़ से एक पार्श्व निर्वहन एक इमारत की दीवार तक पहुँचाया जाता है, भले ही उस पर बिजली की छड़ लगाई गई हो।

विनियामक मुद्दे

इस प्रकार, विशेष रूप से मूल्यवान पेड़ों (जो परिदृश्य रचनाओं, ऐतिहासिक और दुर्लभ का केंद्र हैं) या आवास के पास उगने वाले पेड़ों की बिजली संरक्षण व्यावहारिक रूप से उचित हो सकती है। हालांकि, हमारे देश में पेड़ों की बिजली संरक्षण को निर्धारित या नियंत्रित करने वाला नियामक ढांचा पूरी तरह से अनुपस्थित है। यह स्थिति शहरी वातावरण में पेड़ों पर बिजली गिरने से जुड़े जोखिमों के पर्याप्त मूल्यांकन की तुलना में घरेलू नियामक ढांचे की जड़ता का परिणाम है।

बिजली संरक्षण के लिए मुख्य वर्तमान घरेलू मानक 1987 से है। इस दस्तावेज़ में ग्रामीण इलाकों में बिजली संरक्षण के प्रति दृष्टिकोण उस समय की वास्तविकताओं और स्थितियों को दर्शाता है: अधिकांश ग्रामीण इलाकों की इमारतों का भौतिक मूल्य महान नहीं था, और राज्य के हित निजी संपत्ति के बजाय सार्वजनिक सुरक्षा पर केंद्रित थे। इसके अलावा, घरेलू मानकों के संकलक इस धारणा से आगे बढ़े कि उपनगरीय आवास के निर्माण के दौरान निर्माण मानदंडों और नियमों का पालन किया जाता है, लेकिन हमेशा ऐसा नहीं होता है। विशेष रूप से, पेड़ के तने से भवन की दीवार तक की न्यूनतम दूरी कम से कम 5 मीटर होनी चाहिए। उपनगरीय निर्माण की वास्तविकताओं में, घर अक्सर पेड़ों के करीब स्थित होते हैं। इसके अलावा, ऐसे पेड़ों के मालिक, एक नियम के रूप में, उन्हें हटाने के लिए सहमत होने के लिए अनिच्छुक हैं।

अन्य देशों में, बिजली संरक्षण के मानक हैं: उदाहरण के लिए, अमेरिकी - एएनएसआई ए 300 अंश 4 या ब्रिटिश - ब्रिटिश मानक 6651 पेड़ों की बिजली संरक्षण को भी नियंत्रित करता है।

पेड़ के तने से भवन की दीवार तक की न्यूनतम दूरी कम से कम 5 मीटर होनी चाहिए।

सुरक्षा की आवश्यकता कब होती है?

किन मामलों में एक पेड़ की बिजली संरक्षण के बारे में सोचना समझ में आता है? हम उन कारकों को सूचीबद्ध करते हैं जिनके आधार पर इस तरह के निर्णय की सिफारिश की जा सकती है।

पेड़ खुले क्षेत्रों में या पड़ोसी पेड़ों, इमारतों, संरचनाओं और भू-आकृतियों की तुलना में काफी ऊंचा होता है. ऊंचाई पर हावी होने वाली वस्तुओं पर बिजली गिरने की संभावना अधिक होती है।

तेज़ आंधी गतिविधि वाला क्षेत्र। गरज के साथ उच्च आवृत्ति के साथ, पेड़ों (साथ ही अन्य वस्तुओं) को नुकसान पहुंचाने की संभावना बढ़ जाती है। गरज-तूफान गतिविधि की मुख्य विशेषताएं हैं, गरज के घंटों की औसत वार्षिक संख्या, साथ ही पृथ्वी की सतह पर बिजली गिरने का औसत विशिष्ट घनत्व (प्रति 1 किमी² पर बिजली गिरने की औसत वार्षिक संख्या)। बाद वाले संकेतक का उपयोग प्रति वर्ष किसी वस्तु (एक पेड़ सहित) पर बिजली गिरने की अपेक्षित संख्या की गणना के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रति वर्ष 40-60 गरज के घंटे (विशेष रूप से, मॉस्को क्षेत्र के कुछ क्षेत्रों) की औसत अवधि वाले क्षेत्र के मामले में, हर 20 साल में एक बार 25 मीटर ऊंचे पेड़ के क्षतिग्रस्त होने की उम्मीद की जा सकती है।

जल निकायों, भूमिगत झरनों, साइट पर उच्च मिट्टी की नमी के पास साइट का स्थान . इस व्यवस्था से पेड़ पर बिजली गिरने का खतरा और बढ़ जाता है।

एक लंबा पेड़ इमारत से तीन मीटर या उससे कम की दूरी पर उगता है। पेड़ की यह व्यवस्था बिजली गिरने की संभावना को प्रभावित नहीं करती है। हालांकि, इमारतों के पास स्थित पेड़ों की हार स्वयं इमारतों और उनमें रहने वाले लोगों दोनों के लिए महत्वपूर्ण खतरा है। साथ ही साइड डिस्चार्ज से इमारत को नुकसान होने का खतरा बढ़ जाता है, पेड़ गिरने पर छत को नुकसान होने का खतरा बहुत अधिक होता है, और अगर यह आग लगती है, तो इमारत में आग फैल सकती है।

पेड़ की शाखाएँ भवन की छत पर लटकती हैं, इसकी दीवारों, छत्रों, गटरों या अग्रभाग के सजावटी तत्वों को स्पर्श करती हैं. इस मामले में, इमारत को नुकसान, आग और घर में निर्वहन के हस्तांतरण का जोखिम भी बढ़ जाता है।

पेड़ एक ऐसी प्रजाति का है जो अक्सर या नियमित रूप से बिजली गिरने से मारा जाता है। . कुछ पेड़ प्रजातियों में दूसरों की तुलना में बिजली गिरने की संभावना अधिक होती है। ओक के पेड़ बिजली से सबसे अधिक प्रभावित होते हैं।

इमारत के पास उगने वाले पेड़ की जड़ें भूमिगत नींव या घर के लिए उपयुक्त संचार के संपर्क में आ सकती हैं. इस मामले में, जब एक पेड़ बिजली की चपेट में आता है, तो परिसर में निर्वहन के "स्किडिंग" या संचार को नुकसान (उदाहरण के लिए, सिंचाई प्रणाली और विद्युत नेटवर्क के सेंसर) की संभावना बढ़ जाती है।

इमारतों की बिजली संरक्षण में विशेषज्ञ एक मुक्त-खड़ी बिजली की छड़ की स्थापना की सलाह देते हैं, जबकि 3 से 10 मीटर की दूरी पर ऐसे पेड़ होते हैं जो ऊंचाई में उपयुक्त होते हैं और बिजली की छड़ और नीचे कंडक्टर स्थापित करने के लिए अन्य पैरामीटर होते हैं।. एक अलग मस्तूल स्थापित करना काफी महंगा हो सकता है। देश के घरों के कई मालिकों के लिए, ऐसे मस्तूल भी सौंदर्य की दृष्टि से अस्वीकार्य हैं। और अंत में, एक वन क्षेत्र में एक मस्तूल इस तरह से रखना कि इसके निर्माण के दौरान पेड़ की जड़ें क्षतिग्रस्त न हों या खिंचाव के निशान लोगों की आवाजाही में हस्तक्षेप न करें, बहुत मुश्किल हो सकता है।

कुछ प्रजातियों के असुरक्षित पेड़ों के संपर्क में आना
(मानक से एएनएसआई ए 300, अंश 4)

परिचालन सिद्धांत

बिजली संरक्षण प्रणाली के संचालन का सिद्धांत यह है कि बिजली के निर्वहन को बिजली की छड़ द्वारा "अवरोधित" किया जाता है, सुरक्षित रूप से डाउन कंडक्टर द्वारा किया जाता है और ग्राउंडिंग के माध्यम से मिट्टी की गहरी परतों में प्रेषित किया जाता है।

ट्री लाइटनिंग प्रोटेक्शन सिस्टम के घटक हैं: एक लाइटनिंग रॉड (एक या अधिक), एक ओवरहेड डाउन कंडक्टर, एक अंडरग्राउंड डाउन कंडक्टर और एक ग्राउंडिंग सिस्टम जिसमें कई ग्राउंडिंग रॉड या प्लेट होते हैं।

अपनी खुद की बिजली संरक्षण योजनाओं को विकसित करते समय, हमें इमारतों और संरचनाओं के बिजली संरक्षण के लिए घरेलू मानकों और पेड़ों की बिजली संरक्षण को नियंत्रित करने वाले पश्चिमी मानकों को संयोजित करने की आवश्यकता का सामना करना पड़ा। इस तरह के संयोजन की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि वर्तमान घरेलू मानकों में पेड़ों पर बिजली संरक्षण प्रणाली स्थापित करने के लिए कोई सिफारिश नहीं है, और पुराने नुस्खे में ऐसे निर्देश शामिल हैं जो एक पेड़ के स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा करते हैं। उसी समय, अमेरिकी मानक एएनएसआई ए 300, जिसमें एक पेड़ पर सिस्टम को माउंट करने और इसकी स्थापना और रखरखाव के सिद्धांतों के बारे में विस्तृत जानकारी शामिल है, घरेलू मानकों की तुलना में सिस्टम की विद्युत सुरक्षा पर कम आवश्यकताओं को लागू करता है।

बिजली संरक्षण घटक तांबे या स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं। उसी समय, जंग से बचने के लिए, चयनित सामग्रियों में से केवल एक का उपयोग प्रवाहकीय तत्वों के बीच सभी कनेक्शन और संपर्कों में किया जाता है। हालांकि, तांबे का उपयोग करते समय, कांस्य फास्टनरों के उपयोग की अनुमति है। कॉपर घटक अधिक महंगे होते हैं, लेकिन उनमें अधिक चालकता होती है, जिससे घटक छोटे, कम दिखाई देने वाले और सिस्टम स्थापना लागत को कम कर सकते हैं।

आंकड़ों के अनुसार, ग्रामीण क्षेत्रों में हर सातवीं आग बिजली गिरने के कारण शुरू होती है, प्राकृतिक आपदाओं से होने वाली मौतों की संख्या के मामले में, बिजली दूसरे स्थान पर है, बाढ़ के बाद दूसरे स्थान पर है।

तंत्र के अंश

बिजली की छड़ अंत में बंद एक धातु ट्यूब है। डाउन कंडक्टर बिजली की छड़ में प्रवेश करता है और बोल्ट से जुड़ा होता है।

फैले हुए मुकुट वाले पेड़ों के लिए, कभी-कभी अतिरिक्त पेंटोग्राफ आवश्यक होते हैं, क्योंकि इस मामले में बिजली का निर्वहन बिजली की छड़ से दूर शाखाओं या चोटियों पर हमला कर सकता है। यदि एक पेड़ पर धातु केबल्स पर आधारित एक यांत्रिक शाखा समर्थन प्रणाली स्थापित की जाती है, तो बिजली संरक्षण करते समय इसे भी ग्राउंड किया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, एक बोल्ट संपर्क की मदद से, एक अतिरिक्त डाउन कंडक्टर जुड़ा हुआ है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि जस्ती केबल के साथ तांबे का सीधा संपर्क अस्वीकार्य है, क्योंकि यह जंग की ओर जाता है।

बिजली की छड़ और अतिरिक्त संपर्कों से डाउन कंडक्टर विशेष क्लैंप संपर्कों या बोल्ट कनेक्शन का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। पेड़ों की बिजली संरक्षण के लिए एएनएसआई ए 300 मानक के अनुसार, विभिन्न बुनाई के सभी धातु स्टील केबल्स के रूप में डाउन कंडक्टर का उपयोग किया जाता है। घरेलू मानकों के अनुसार, तांबे से बने डाउन कंडक्टर का न्यूनतम प्रभावी क्रॉस सेक्शन 16 मिमी² है, स्टील से बने डाउन कंडक्टर का न्यूनतम प्रभावी क्रॉस सेक्शन 50 मिमी है। लकड़ी पर कंडक्टरों का संचालन करते समय, उनके तेज मोड़ से बचना आवश्यक है। कंडक्टरों को 900 से कम कोण पर मोड़ने की अनुमति नहीं है, मोड़ की वक्रता त्रिज्या 20 सेमी से कम नहीं होनी चाहिए।

डाउन कंडक्टर धातु के क्लिप के साथ ट्रंक से जुड़े होते हैं, ट्रंक की लकड़ी में कई सेंटीमीटर तक दफन होते हैं। डाउन कंडक्टर से कनेक्ट होने पर क्लैंप की सामग्री को जंग से संपर्क नहीं करना चाहिए। डाउन कंडक्टरों को तार से पेड़ से बांधकर ठीक करना असंभव है, क्योंकि ट्रंक के रेडियल विकास से रिंग में चोट लग जाएगी और पेड़ सूख जाएगा। ट्रंक की सतह (स्टेपल के साथ) पर डाउन कंडक्टरों के कठोर निर्धारण से उनके ट्रंक में बढ़ने, सिस्टम की स्थायित्व और सुरक्षा को कम करने और व्यापक स्टेम सड़ांध के विकास को बढ़ावा मिलेगा। सिस्टम को माउंट करने का सबसे अच्छा विकल्प गतिशील क्लैंप स्थापित करना है। इस मामले में, जब ट्रंक का व्यास बढ़ता है, तो केबल वाले धारक लकड़ी के ऊतकों के दबाव से स्वचालित रूप से रॉड के अंत तक दबाए जाते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्लैंप के पिनों को लकड़ी में कुछ सेंटीमीटर गहरा करने और लकड़ी द्वारा उनके बाद के आंशिक एनकैप्सुलेशन से व्यावहारिक रूप से कोई नुकसान नहीं होता है।

डाउन कंडक्टर शाफ्ट के नीचे उसके आधार तक जाते हैं और खाई में गहराई तक जाते हैं।

एएनएसआई ए 300 मानक द्वारा निर्धारित डाउन कंडक्टर के भूमिगत भाग के लिए न्यूनतम खाई की गहराई 20 सेमी है। जड़ों की अधिकतम संख्या को बनाए रखते हुए खाई को मैन्युअल रूप से खोदा जाता है। ऐसे मामलों में जहां जड़ क्षति विशेष रूप से अवांछनीय है, खाई बनाने के लिए विशेष उपकरण का उपयोग किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक वायु चाकू एक कंप्रेसर उपकरण है जिसे पेड़ों के निकट-ट्रंक क्षेत्र में भूकंप करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण, एक मजबूत केंद्रित वायु धारा का उपयोग करते हुए, मिट्टी के कणों को हटाने में सक्षम है, यहां तक ​​​​कि सबसे पतले पेड़ की जड़ों को भी नुकसान पहुंचाए बिना।

ग्राउंडिंग डिवाइस के प्रकार और पैरामीटर और जिस दूरी तक डाउन कंडक्टर को इसका विस्तार करना चाहिए, वह मिट्टी के गुणों से निर्धारित होता है। यह जमीनी आवेग प्रतिरोध को आवश्यक स्तर तक कम करने की आवश्यकता के कारण है - ग्राउंड इलेक्ट्रोड से विद्युत प्रवाह के प्रसार के लिए विद्युत प्रतिरोध। घरेलू मानकों के अनुसार, लोगों द्वारा नियमित रूप से जाने वाले स्थानों में, ऐसा प्रतिरोध 10 ओम से अधिक नहीं होना चाहिए। जमीनी प्रतिरोध के इस मूल्य को भूमिगत डाउन कंडक्टर और ग्राउंड इलेक्ट्रोड से मिट्टी की सतह तक करंट के स्पार्क ब्रेकडाउन को बाहर करना चाहिए और इसलिए, लोगों, इमारतों और संचार को बिजली के झटके से बचाना चाहिए। मिट्टी का मुख्य संकेतक, जो ग्राउंडिंग योजना की पसंद को निर्धारित करता है, मिट्टी की प्रतिरोधकता है - पृथ्वी के 1 वर्ग मीटर के दो चेहरों के बीच का प्रतिरोध जब इससे होकर गुजरता है।

मिट्टी की प्रतिरोधकता जितनी अधिक होगी, विद्युत आवेश के सुरक्षित प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए ग्राउंडिंग सिस्टम उतना ही व्यापक होना चाहिए। कम प्रतिरोधकता वाली मिट्टी पर - 300 ओम तक (दोमट, मिट्टी, आर्द्रभूमि), - एक नियम के रूप में, एक ग्राउंडिंग सिस्टम का उपयोग डाउन कंडक्टर से जुड़े दो ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग रॉड से किया जाता है। छड़ों के बीच कम से कम 5 मीटर की दूरी बनाए रखी जाती है। छड़ की लंबाई 2.5-3 मीटर होती है, छड़ के ऊपरी सिरे को 0.5 मीटर गहरा किया जाता है।

प्रतिरोधकता (रेतीली दोमट, रेत, बजरी) के उच्च मूल्यों वाली मिट्टी पर, मल्टी-बीम ग्राउंडिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है। ग्राउंडिंग की संभावित गहराई को सीमित करते समय, ग्राउंडिंग प्लेटों का उपयोग किया जाता है। ग्राउंडिंग की विश्वसनीयता के निरीक्षण और परीक्षण की सुविधा के लिए, ग्राउंडिंग तत्वों के ऊपर छोटे कुएं स्थापित किए जाते हैं।

मृदा प्रतिरोधकता एक स्थिर मूल्य नहीं है, इसका मूल्य दृढ़ता से मिट्टी की नमी पर निर्भर करता है। इसलिए, शुष्क मौसम में, ग्राउंडिंग की विश्वसनीयता कम हो सकती है। इसे रोकने के लिए कई तरीके अपनाए जाते हैं। सबसे पहले, जमीन की छड़ें जब भी संभव हो सिंचाई क्षेत्र में रखी जाती हैं। दूसरे, छड़ के ऊपरी भाग को मिट्टी की सतह से 0.5 मीटर नीचे दबा दिया जाता है (मिट्टी का शीर्ष 0.5 मीटर सूखने की संभावना सबसे अधिक होती है)। तीसरा, यदि आवश्यक हो, तो मिट्टी में बेंटोनाइट मिलाया जाता है - एक प्राकृतिक नमी बनाए रखने वाला घटक। बेंटोनाइट एक छोटा कोलाइडल खनिज मिट्टी का कण है, जिसका छिद्र स्थान नमी को अच्छी तरह से बरकरार रखता है और मिट्टी की नमी को स्थिर करता है।

नमी-संतृप्त जीवित लकड़ी, गहरी, कम प्रतिरोध वाली जमीन की परतों से बंधी, अक्सर एक अच्छी तरह से जमी हुई प्राकृतिक बिजली की छड़ प्रदान करती है।

साधारण गलती

घरेलू अभ्यास में, पेड़ों की बिजली संरक्षण का शायद ही कभी उपयोग किया जाता है, और ऐसे मामलों में जहां इसे फिर भी किया जाता है, इसके निर्माण के दौरान कई गंभीर गलतियां की जाती हैं। तो, बिजली की छड़ के रूप में, एक नियम के रूप में, धातु की छड़ का उपयोग तार या धातु के हुप्स के साथ एक पेड़ पर तय किया जाता है। यह बढ़ते विकल्प ट्रंक की गंभीर अंगूठी की चोटों की ओर जाता है, जिससे अंततः पेड़ पूरी तरह से सूख जाता है। एक निश्चित खतरे को एक पेड़ के तने में डाउन कंडक्टर के अंतर्ग्रहण द्वारा भी दर्शाया जाता है, जिससे ट्रंक पर व्यापक खुले अनुदैर्ध्य घाव दिखाई देते हैं।

चूंकि पेड़ों पर बिजली संरक्षण की स्थापना इलेक्ट्रीशियन द्वारा की जाती है, वे आमतौर पर एक पेड़ पर चढ़ने के लिए हफ्स (बिल्लियों) का उपयोग करते हैं - धातु के स्पाइक्स वाले जूते जो एक पेड़ को गंभीर चोट पहुंचाते हैं।

दुर्भाग्य से, पेड़ के मुकुट की विशेषताओं को भी नजरअंदाज किया जाता है: एक नियम के रूप में, व्यापक मुकुट वाले बहु-शीर्ष पेड़ों पर कई बिजली की छड़ें स्थापित करने की आवश्यकता को ध्यान में नहीं रखा जाता है, पेड़ की शाखाओं में संरचनात्मक दोषों को भी ध्यान में नहीं रखा जाता है। खाता, जो अक्सर स्थापित बिजली की छड़ के साथ शीर्ष के टूटने और गिरने की ओर जाता है।

पेड़ों की बिजली संरक्षण को एक सामान्य प्रथा नहीं कहा जा सकता है। मध्यम आंधी गतिविधि वाले क्षेत्रों में इसके कार्यान्वयन के संकेत काफी दुर्लभ हैं। फिर भी, ऐसे मामलों में जहां पेड़ों की बिजली संरक्षण आवश्यक है, इसका सही कार्यान्वयन अत्यंत महत्वपूर्ण है। ऐसी प्रणालियों को डिजाइन और स्थापित करते समय, न केवल बिजली की छड़ की विश्वसनीयता, बल्कि संरक्षित पेड़ के लिए सिस्टम की सुरक्षा को भी ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है।

बिजली संरक्षण की अंतिम विश्वसनीयता इसकी सामग्री, संपर्कों और ग्राउंडिंग की सही पसंद और पेड़ की स्थिरता दोनों पर निर्भर करेगी। केवल मुकुट संरचना, रेडियल विकास, पेड़ की जड़ प्रणाली के स्थान की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, एक विश्वसनीय बिजली संरक्षण प्रणाली बनाना संभव है जो पेड़ को खतरनाक चोट नहीं पहुंचाती है, जिसका अर्थ है कि यह नहीं करता है आस-पास रहने वाले लोगों के लिए अनावश्यक जोखिम पैदा करना।

आंधी तूफान - एक वायुमंडलीय घटना जिसमें बादलों के अंदर या बादल और पृथ्वी की सतह के बीच विद्युत निर्वहन होता है - बिजली, गड़गड़ाहट के साथ। एक नियम के रूप में, शक्तिशाली क्यूम्यलोनिम्बस बादलों में गरज के साथ एक तूफान बनता है और भारी बारिश, ओलावृष्टि और आंधी के साथ जुड़ा होता है।

थंडरस्टॉर्म मनुष्यों के लिए सबसे खतरनाक प्राकृतिक घटनाओं में से एक है: दर्ज की गई मौतों की संख्या के संदर्भ में, केवल बाढ़ से अधिक मानवीय नुकसान होता है।

आंधी तूफान

इसी समय, पृथ्वी पर लगभग डेढ़ हजार गरज के साथ काम करते हैं, डिस्चार्ज की औसत तीव्रता 100 बिजली प्रति सेकंड अनुमानित है। तूफान ग्रह की सतह पर असमान रूप से वितरित होते हैं।

पृथ्वी की सतह पर बिजली के निर्वहन का वितरण

महाद्वीपों की तुलना में समुद्र के ऊपर लगभग दस गुना कम गरज के साथ बारिश होती है। सभी बिजली के निर्वहन का लगभग 78% उष्णकटिबंधीय और भूमध्यरेखीय क्षेत्र (30 डिग्री उत्तरी अक्षांश से 30 डिग्री दक्षिण अक्षांश तक) में केंद्रित हैं। गरज के साथ अधिकतम गतिविधि मध्य अफ्रीका में होती है। आर्कटिक और अंटार्कटिक के ध्रुवीय क्षेत्रों और ध्रुवों पर व्यावहारिक रूप से कोई गरज नहीं है। गरज की तीव्रता सूर्य का अनुसरण करती है: अधिकतम गरज गर्मियों में (मध्य अक्षांशों में) और दिन के दोपहर के घंटों में होती है। न्यूनतम दर्ज की गई आंधी सूर्योदय से पहले होती है। क्षेत्र की भौगोलिक विशेषताओं से गरज भी प्रभावित होती है: तेज आंधी केंद्र हिमालय और कॉर्डिलेरा के पहाड़ी क्षेत्रों में स्थित हैं।

वज्रपात के विकास के चरण

गड़गड़ाहट के गठन के लिए आवश्यक शर्तें संवहन या किसी अन्य तंत्र के विकास के लिए परिस्थितियों की उपस्थिति हैं जो वर्षा के गठन के लिए पर्याप्त नमी के आरोही प्रवाह का निर्माण करती हैं, और एक संरचना की उपस्थिति जिसमें कुछ बादल कण होते हैं एक तरल अवस्था, और कुछ बर्फीली अवस्था में हैं। निम्नलिखित मामलों में आंधी के विकास की ओर अग्रसर संवहन होता है:

एक अलग अंतर्निहित सतह पर हवा की सतह परत के असमान ताप के साथ। उदाहरण के लिए, पानी और मिट्टी के तापमान में अंतर के कारण पानी की सतह और जमीन पर। बड़े शहरों में, संवहन की तीव्रता शहर के आसपास की तुलना में बहुत अधिक है।

जब वायुमंडलीय मोर्चों पर गर्म हवा ऊपर उठती है या ठंडी हवा से विस्थापित होती है। वायुमंडलीय मोर्चों पर वायुमंडलीय संवहन इंट्रामास संवहन की तुलना में बहुत अधिक तीव्र और अधिक बार होता है। अक्सर, ललाट संवहन एक साथ निंबोस्ट्रेटस बादलों और व्यापक वर्षा के साथ विकसित होता है, जो परिणामस्वरूप क्यूम्यलोनिम्बस बादलों को मास्क करता है।

जब पर्वत श्रृंखलाओं के क्षेत्रों में वायु ऊपर उठती है। भू-भाग में छोटी-छोटी ऊँचाई से भी बादल बनते हैं (मजबूर संवहन के कारण)। ऊंचे पहाड़ संवहन के विकास के लिए विशेष रूप से कठिन परिस्थितियां पैदा करते हैं और लगभग हमेशा इसकी आवृत्ति और तीव्रता को बढ़ाते हैं।

सभी वज्र बादल, उनके प्रकार की परवाह किए बिना, क्रमिक रूप से एक क्यूम्यलस बादल के चरणों, एक परिपक्व वज्र के चरण और क्षय के चरण से गुजरते हैं।

थंडरक्लाउड वर्गीकरण

एक समय में, गरज के साथ वर्गीकृत किया गया था, जहां वे देखे गए थे, जैसे कि स्थानीयकृत, ललाट, या भौगोलिक। गरज-तूफान की विशेषताओं के अनुसार गरज को वर्गीकृत करना अब अधिक आम है, और ये विशेषताएँ मुख्य रूप से मौसम संबंधी वातावरण पर निर्भर करती हैं जिसमें गरज के साथ विकास होता है।

गड़गड़ाहट के गठन के लिए मुख्य आवश्यक शर्त वायुमंडल की अस्थिरता की स्थिति है, जो अपड्राफ्ट बनाती है। इस तरह के प्रवाह के परिमाण और शक्ति के आधार पर, विभिन्न प्रकार के गरज के बादल बनते हैं।

एकल कोशिका बादल

एकल-कोशिका क्यूम्यलोनिम्बस बादल कम-ग्रेडिएंट बेरिक क्षेत्र में कमजोर हवाओं के साथ दिनों में विकसित होते हैं। उन्हें भी कहा जाता है इंट्रामासया स्थानीय आंधी।इनमें एक संवहन कोशिका होती है जिसके मध्य भाग में ऊपर की ओर प्रवाह होता है। वे बिजली और ओलों की तीव्रता तक पहुँच सकते हैं और वर्षा के साथ जल्दी से गिर सकते हैं। ऐसे बादल के आयाम हैं: अनुप्रस्थ - 5-20 किमी, ऊर्ध्वाधर - 8-12 किमी, जीवन प्रत्याशा - लगभग 30 मिनट, कभी-कभी - 1 घंटे तक। आंधी नहीं आने के बाद गंभीर मौसम परिवर्तन।

एकल कोशिका बादल का जीवन चक्र

एक गरज के साथ एक अच्छा मौसम मेघपुंज बादल (क्यूम्यलस ह्यूमिलिस) के साथ शुरू होता है। अनुकूल परिस्थितियों में, परिणामी क्यूम्यलस बादल ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोनों दिशाओं में तेजी से बढ़ते हैं, जबकि आरोही प्रवाह लगभग पूरे बादल के आयतन में स्थित होते हैं और 5 मीटर / सेकंड से बढ़कर 15-20 मीटर / सेकंड हो जाते हैं। डाउनस्ट्रीम बहुत कमजोर हैं। बादल की सीमा और शीर्ष पर मिश्रित होने के कारण परिवेशी वायु सक्रिय रूप से बादल में प्रवेश करती है। मेघ क्यूम्यलस मेडिओक्रिस अवस्था में चला जाता है। इस तरह के बादल में संघनन के परिणामस्वरूप बनने वाली सबसे छोटी पानी की बूंदें बड़े लोगों में विलीन हो जाती हैं, जो शक्तिशाली ऊपर की ओर प्रवाहित होती हैं। बादल अभी भी सजातीय है, एक आरोही प्रवाह द्वारा धारण की जाने वाली पानी की बूंदों से मिलकर बनता है - वर्षा नहीं होती है। बादल के ऊपरी भाग में, जब पानी के कण नकारात्मक तापमान के क्षेत्र में प्रवेश करते हैं, तो बूंदें धीरे-धीरे बर्फ के क्रिस्टल में बदलने लगती हैं। बादल एक शक्तिशाली मेघपुंज बादल (क्यूम्यलस कंजेस्टस) बन जाता है। बादल की मिश्रित संरचना से मेघ तत्वों का विस्तार होता है और वर्षा के लिए परिस्थितियों का निर्माण होता है। ऐसे बादल को क्यूम्यलोनिम्बस क्लाउड (क्यूमुलोनिम्बस) या गंजा क्यूम्यलोनिम्बस क्लाउड (क्यूमुलोनिम्बस कैल्वस) कहा जाता है। इसमें लंबवत प्रवाह 25 मीटर / सेकंड तक पहुंच जाता है, और शिखर का स्तर 7-8 किमी की ऊंचाई तक पहुंच जाता है।

वाष्पित वर्षा कण आसपास की हवा को ठंडा करते हैं, जिससे डाउनड्राफ्ट में और वृद्धि होती है। परिपक्वता के चरण में, आरोही और अवरोही दोनों वायु धाराएँ एक ही समय में बादल में मौजूद होती हैं।

क्षय अवस्था में, मेघ पर डाउनड्राफ्ट का प्रभुत्व होता है, जो धीरे-धीरे पूरे बादल को ढक लेता है।

मल्टीसेल क्लस्टर गरज

मल्टी-सेल थंडरस्टॉर्म संरचना की योजना

यह मेसोस्केल (10 से 1000 किमी के पैमाने वाले) विक्षोभ से जुड़ा सबसे आम प्रकार का गरज है। मल्टी-सेल क्लस्टर में थंडरस्टॉर्म कोशिकाओं का एक समूह होता है जो एक इकाई के रूप में चलती है, हालांकि क्लस्टर में प्रत्येक सेल थंडरक्लाउड के विकास में एक अलग चरण में होता है। परिपक्व गरज वाली कोशिकाएँ आमतौर पर क्लस्टर के मध्य भाग में स्थित होती हैं, जबकि क्षयकारी कोशिकाएँ क्लस्टर के नीचे की ओर स्थित होती हैं। उनके पास 20-40 किमी के अनुप्रस्थ आयाम हैं, उनके शीर्ष अक्सर ट्रोपोपॉज़ तक बढ़ते हैं और समताप मंडल में प्रवेश करते हैं। बहु-कोशिका वाले क्लस्टर गरज के साथ ओले, बौछारें और अपेक्षाकृत कमजोर झंझावात उत्पन्न हो सकते हैं। बहु-कोशिका क्लस्टर में प्रत्येक व्यक्तिगत कोशिका लगभग 20 मिनट के लिए परिपक्व अवस्था में होती है; मल्टी-सेल क्लस्टर स्वयं कई घंटों तक मौजूद रह सकता है। इस प्रकार का गरज आमतौर पर सिंगल सेल थंडरस्टॉर्म की तुलना में अधिक तीव्र होता है, लेकिन सुपरसेल थंडरस्टॉर्म की तुलना में बहुत कमजोर होता है।

मल्टीसेल लाइन थंडरस्टॉर्म (स्क्वॉल लाइन्स)

मल्टीसेल लाइन थंडरस्टॉर्म गरज के साथ एक लंबी, अच्छी तरह से विकसित गस्ट फ्रंट लाइन पर गरज के साथ एक लाइन है। स्क्वॉल लाइन निरंतर हो सकती है या अंतराल हो सकती है। निकट आने वाली मल्टीसेल लाइन बादलों की एक अंधेरी दीवार की तरह दिखती है, जो आमतौर पर पश्चिमी तरफ (उत्तरी गोलार्ध में) क्षितिज को कवर करती है। बड़ी संख्या में निकटवर्ती आरोही/अवरोही वायु धाराएं गरज के इस परिसर को एक बहु-कोशिका गरज के रूप में अर्हता प्राप्त करना संभव बनाती हैं, हालांकि इसकी गरज की संरचना एक बहु-कोशिका क्लस्टर थंडरस्टॉर्म से तेजी से भिन्न होती है। स्क्वॉल लाइनें बड़े ओले और तीव्र बहाव पैदा कर सकती हैं, लेकिन उन्हें आमतौर पर सिस्टम के रूप में जाना जाता है जो मजबूत डॉवंड्राफ्ट बनाते हैं। स्क्वॉल लाइन ठंडे मोर्चे के गुणों के समान है, लेकिन गरज के साथ गतिविधि का एक स्थानीय परिणाम है। अक्सर ठंडे मोर्चे के आगे एक झुंझलाहट होती है। रडार छवियों पर, यह प्रणाली एक घुमावदार धनुष (धनुष प्रतिध्वनि) जैसा दिखता है। यह घटना उत्तरी अमेरिका के लिए विशिष्ट है, यूरोप और रूस के यूरोपीय क्षेत्र में इसे कम बार देखा जाता है।

सुपरसेल थंडरस्टॉर्म

सुपरसेल क्लाउड की लंबवत और क्षैतिज संरचना

एक सुपरसेल सबसे उच्च संगठित थंडरक्लाउड है। सुपरसेल बादल अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं, लेकिन मानव स्वास्थ्य और जीवन और संपत्ति के लिए सबसे बड़ा खतरा हैं। एक सुपरसेल क्लाउड सिंगल सेल क्लाउड के समान होता है जिसमें दोनों का एक ही अपड्राफ्ट ज़ोन होता है। अंतर यह है कि कोशिका का आकार बहुत बड़ा है: लगभग 50 किमी का व्यास, 10-15 किमी की ऊंचाई (अक्सर ऊपरी सीमा समताप मंडल में प्रवेश करती है) एक अर्धवृत्ताकार निहाई के साथ। सुपरसेल क्लाउड में आरोही प्रवाह की गति अन्य प्रकार के गरज वाले बादलों की तुलना में बहुत अधिक होती है: 40-60 मीटर/सेकेंड तक। सुपरसेल क्लाउड को अन्य प्रकार के बादलों से अलग करने वाली मुख्य विशेषता रोटेशन की उपस्थिति है। सुपरसेल क्लाउड में घूर्णन अपड्राफ्ट (रडार शब्दावली में कहा जाता है मेसोसायक्लोन), चरम मौसम की घटनाओं को बनाता है, जैसे कि एक विशाल ओला(व्यास में 5 सेंटीमीटर से अधिक), 40 मीटर/सेकेंड तक की तेज हवाएं और तेज विनाशकारी बवंडर। सुपरसेल क्लाउड के निर्माण में पर्यावरणीय परिस्थितियां एक प्रमुख कारक हैं। हवा की एक बहुत मजबूत संवहनी अस्थिरता की जरूरत है। जमीन के पास हवा का तापमान (तूफान से पहले) +27 ... +30 और अधिक होना चाहिए, लेकिन मुख्य आवश्यक स्थिति एक चर दिशा की हवा है, जो रोटेशन का कारण बनती है। ऐसी स्थितियाँ मध्य क्षोभमंडल में विंड शीयर द्वारा प्राप्त की जाती हैं। अपड्राफ्ट में बनने वाली वर्षा को डॉवंड्राफ्ट क्षेत्र में एक मजबूत प्रवाह द्वारा बादल के ऊपरी स्तर के साथ ले जाया जाता है। इस प्रकार, आरोही और अवरोही प्रवाह के क्षेत्र अंतरिक्ष में अलग हो जाते हैं, जो लंबे समय तक बादल के जीवन को सुनिश्चित करता है। सुपरसेल क्लाउड के अग्रणी किनारे पर आमतौर पर हल्की बारिश होती है। अपड्राफ्ट ज़ोन के पास भारी वर्षा होती है, जबकि सबसे भारी वर्षा और बड़े ओले मुख्य अपड्राफ्ट ज़ोन के उत्तर-पूर्व में आते हैं। सबसे खतरनाक स्थितियां मुख्य अपड्राफ्ट क्षेत्र के करीब होती हैं (आमतौर पर गरज के पीछे विस्थापित)।

Supercell (अंग्रेज़ी) उत्तमऔर कोशिका- सेल) - एक प्रकार का गरज, जो मेसोसाइक्लोन की उपस्थिति की विशेषता है - एक गहरा, दृढ़ता से घूमने वाला अपड्राफ्ट। इस कारण से, ऐसे तूफानों को कभी-कभी घूमने वाली आंधी भी कहा जाता है। पश्चिमी वर्गीकरण (सुपरसेल, स्क्वालाइन, मल्टीसेल और सिंगलसेल) के अनुसार चार प्रकार के गरज के साथ, सुपरसेल सबसे कम आम हैं और सबसे बड़ा खतरा पैदा कर सकते हैं। सुपरसेल अक्सर अन्य गरज के साथ अलग-थलग होते हैं और 32 किलोमीटर तक के सामने की अवधि हो सकती है।

सूर्यास्त के समय सुपरसेल

सुपरसेल्स को अक्सर तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: क्लासिक; कम वर्षा (एलपी); और उच्च वर्षा (एचपी)। एलपी-प्रकार के सुपरसेल संयुक्त राज्य के उच्चभूमि घाटियों जैसे सूखे मौसम में बनते हैं, जबकि एचपी-प्रकार के सुपरसेल गीले मौसम में अधिक आम हैं। सुपरसेल दुनिया में कहीं भी हो सकते हैं यदि मौसम की स्थिति उनके लिए सही है, लेकिन वे यूएस ग्रेट प्लेन्स में सबसे आम हैं, एक क्षेत्र जिसे टॉरनेडो वैली के नाम से जाना जाता है। उन्हें अर्जेंटीना, उरुग्वे और दक्षिणी ब्राजील के मैदानी इलाकों में भी देखा जा सकता है।

वज्र बादलों की भौतिक विशेषताएं

एयरबोर्न और रडार अध्ययनों से पता चलता है कि एक गरज वाला एक सेल आमतौर पर लगभग 8-10 किमी की ऊंचाई तक पहुंचता है और लगभग 30 मिनट तक रहता है। एक पृथक गरज में आमतौर पर विकास के विभिन्न चरणों में कई कोशिकाएँ होती हैं और एक घंटे के क्रम पर चलती हैं। बड़े तूफान दसियों किलोमीटर व्यास तक पहुँच सकते हैं, उनका चरम 18 किमी से अधिक की ऊँचाई तक पहुँच सकता है, और वे कई घंटों तक चल सकते हैं।

ऊर्ध्वप्रवाह और अनुप्रवाह

अलग-अलग गरज के साथ अपड्राफ्ट और डाउनड्राफ्ट में आमतौर पर 0.5 से 2.5 किमी का व्यास और 3 से 8 किमी की ऊंचाई होती है। कभी-कभी अपड्राफ्ट का व्यास 4 किमी तक पहुंच सकता है। पृथ्वी की सतह के पास, धाराएँ आमतौर पर व्यास में बढ़ जाती हैं, और उनमें गति ऊपर स्थित धाराओं की तुलना में कम हो जाती है। अपड्राफ्ट की विशिष्ट गति 5 से 10 मीटर/सेकेंड की सीमा में होती है और बड़े तूफान के ऊपरी हिस्से में 20 मीटर/सेकेंड तक पहुंच जाती है। 10,000 मीटर की ऊंचाई पर एक थंडरक्लाउड के माध्यम से उड़ान भरने वाले अनुसंधान विमान 30 मीटर / सेकंड से अधिक की अपड्राफ्ट गति रिकॉर्ड करते हैं। सबसे मजबूत अपड्राफ्ट संगठित गरज के साथ देखे जाते हैं।

आंधी

गैचिना में अगस्त 2010 के तूफान से पहले

कुछ गरज के साथ, तीव्र डाउनड्राफ्ट विकसित होते हैं, जो पृथ्वी की सतह पर विनाशकारी हवाएँ बनाते हैं। आकार के आधार पर, ऐसे डाउनस्ट्रीम को कहा जाता है आंधीया सूक्ष्म तूफान। 4 किमी से अधिक के व्यास वाला एक तूफान 60 मीटर/सेकेंड तक हवाएं बना सकता है। माइक्रोस्क्वॉल छोटे होते हैं, लेकिन हवा की गति 75 मीटर/सेकेंड तक बनाते हैं। यदि पर्याप्त गर्म और नम हवा से गरज के साथ तूफान उत्पन्न होता है, तो सूक्ष्म वर्षा के साथ तीव्र वर्षा होगी। हालाँकि, यदि शुष्क हवा से गरज के साथ वर्षा होती है, तो पतझड़ के दौरान वर्षा वाष्पित हो सकती है (वायुजनित वर्षा बैंड या विरगा) और माइक्रोस्क्वाल शुष्क हो जाएगा। डाउनड्राफ्ट विमान के लिए एक गंभीर खतरा है, विशेष रूप से टेकऑफ़ या लैंडिंग के दौरान, क्योंकि वे गति और दिशा में अचानक परिवर्तन के साथ जमीन के पास हवा बनाते हैं।

लंबवत विकास

सामान्य तौर पर, एक सक्रिय संवहनी बादल तब तक उठेगा जब तक कि वह अपनी उत्प्लावकता नहीं खो देता। उछाल का नुकसान बादल के वातावरण में बनने वाली वर्षा द्वारा निर्मित भार, या आसपास की शुष्क ठंडी हवा के साथ मिश्रण, या इन दो प्रक्रियाओं के संयोजन के कारण होता है। एक अवरुद्ध उलटा परत, यानी एक परत जहां हवा का तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ता है, द्वारा भी बादलों की वृद्धि को रोका जा सकता है। थंडरक्लाउड आमतौर पर लगभग 10 किमी की ऊँचाई तक पहुँचते हैं, लेकिन कभी-कभी 20 किमी से अधिक की ऊँचाई तक पहुँच जाते हैं। जब नमी की मात्रा और वातावरण की अस्थिरता अधिक होती है, तो अनुकूल हवाओं के साथ, बादल क्षोभमंडल तक बढ़ सकता है, वह परत जो क्षोभमंडल को समताप मंडल से अलग करती है। ट्रोपोपॉज़ एक तापमान की विशेषता है जो बढ़ती ऊंचाई के साथ लगभग स्थिर रहता है और इसे उच्च स्थिरता वाले क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। जैसे ही अपड्राफ्ट समताप मंडल के पास आना शुरू होता है, बहुत जल्द बादल के शीर्ष पर हवा आसपास की हवा की तुलना में ठंडी और भारी हो जाती है, और शीर्ष की वृद्धि रुक ​​जाती है। ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई क्षेत्र के अक्षांश और वर्ष के मौसम पर निर्भर करती है। यह ध्रुवीय क्षेत्रों में 8 किमी से लेकर भूमध्य रेखा के निकट 18 किमी और उच्चतर तक भिन्न होता है।

जब एक क्यूम्यलस बादल ट्रोपोपॉज़ व्युत्क्रम की अवरुद्ध परत तक पहुँचता है, तो यह बाहर की ओर फैलने लगता है और वज्र बादलों की "निहाई" विशेषता बनाता है। निहाई की ऊंचाई पर बहने वाली हवा आमतौर पर हवा की दिशा में बादल सामग्री को उड़ा देती है।

अशांति

एक वज्र के माध्यम से उड़ने वाला एक विमान (इसे क्यूम्यलोनिम्बस बादलों में उड़ान भरने के लिए मना किया जाता है) आमतौर पर एक अशांति में हो जाता है जो अशांत बादल प्रवाह के प्रभाव में विमान को ऊपर, नीचे और बग़ल में फेंकता है। वायुमंडलीय अशांति विमान चालक दल और यात्रियों के लिए असुविधा की भावना पैदा करती है और विमान पर अवांछित तनाव का कारण बनती है। अशांति को विभिन्न इकाइयों में मापा जाता है, लेकिन अधिक बार इसे जी की इकाइयों में परिभाषित किया जाता है - फ्री फॉल एक्सेलेरेशन (1g = 9.8 m / s 2)। एक ग्राम की हड़बड़ाहट से अशांति पैदा होती है जो विमान के लिए खतरनाक है। तीव्र गरज के ऊपरी भाग में, तीन ग्राम तक ऊर्ध्वाधर त्वरण दर्ज किए गए थे।

आंधी आंदोलन

गरज के बादल की गति और गति पृथ्वी की दिशा पर निर्भर करती है, मुख्य रूप से बादल के आरोही और अवरोही प्रवाह के साथ वातावरण की मध्य परतों में वाहक वायु प्रवाह की बातचीत से होती है जिसमें एक गरज के साथ विकसित होता है। एक अलग-थलग गरज की गति आमतौर पर 20 किमी/घंटा के क्रम में होती है, लेकिन कुछ गरज बहुत तेज चलती हैं। चरम स्थितियों में, सक्रिय ठंडे मोर्चों के पारित होने के दौरान गरज के साथ 65-80 किमी / घंटा की गति से आगे बढ़ सकता है। अधिकांश गरज के साथ, जैसे पुराने गरज वाले सेल नष्ट हो जाते हैं, उत्तराधिकार में नए गरज वाले सेल निकलते हैं। एक कमजोर हवा के साथ, एक व्यक्तिगत कोशिका अपने जीवन के दौरान दो किलोमीटर से भी कम दूरी तय कर सकती है; हालांकि, बड़े गरज के साथ, परिपक्व कोशिका से बहने वाले डॉवंड्राफ्ट द्वारा नई कोशिकाओं को ट्रिगर किया जाता है, जिससे तेज गति का आभास होता है जो हमेशा हवा की दिशा से मेल नहीं खाती है। बड़े बहु-कोशिका वाले गरज के साथ, एक पैटर्न होता है जहां उत्तरी गोलार्ध में वाहक वायु प्रवाह के दाईं ओर और दक्षिणी गोलार्ध में वाहक वायु प्रवाह के बाईं ओर एक नई कोशिका बनती है।

ऊर्जा

एक आंधी को शक्ति प्रदान करने वाली ऊर्जा जल वाष्प के संघनित होने और बादल की बूंदों के रूप में निकलने वाली गुप्त ऊष्मा है। वातावरण में संघनित होने वाले प्रत्येक ग्राम पानी से लगभग 600 कैलोरी ऊष्मा निकलती है। जब पानी की बूंदें बादल के शीर्ष पर जम जाती हैं, तो प्रति ग्राम लगभग 80 और कैलोरी निकलती हैं। जारी गुप्त तापीय ऊर्जा आंशिक रूप से ऊपर की ओर प्रवाह की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। गरज के कुल ऊर्जा का एक मोटा अनुमान बादल से निकलने वाले पानी की कुल मात्रा से लगाया जा सकता है। विशिष्ट 100 मिलियन किलोवाट-घंटे के क्रम की ऊर्जा है, जो लगभग 20 किलोटन के परमाणु चार्ज के बराबर है (हालाँकि यह ऊर्जा बहुत अधिक मात्रा में और बहुत अधिक समय में जारी की जाती है)। बड़े बहुकोशिकीय तूफानों में 10 से 100 गुना अधिक ऊर्जा हो सकती है।

डाउनड्राफ्ट और स्क्वॉल मोर्चों

स्क्वॉल शक्तिशाली गरज के साथ मोर्चा

गरज के साथ डाउनड्राफ्ट ऊंचाई पर होते हैं जहां हवा का तापमान आसपास के स्थान के तापमान से कम होता है, और यह धारा और भी ठंडी हो जाती है जब वर्षा के बर्फ के कण इसमें पिघलने लगते हैं और बादल की बूंदें वाष्पित हो जाती हैं। डॉवंड्राफ्ट में हवा न केवल आसपास की हवा की तुलना में घनी होती है, बल्कि इसमें एक क्षैतिज कोणीय गति भी होती है जो आसपास की हवा से अलग होती है। यदि डॉवंड्राफ्ट होता है, उदाहरण के लिए, 10 किमी की ऊंचाई पर, तो यह पृथ्वी की सतह पर क्षैतिज गति से पहुंचेगा जो कि पृथ्वी के पास हवा की गति से काफी अधिक है। जमीन के पास, यह हवा पूरे बादल की गति से अधिक गति से गरज के साथ आगे बढ़ती है। यही कारण है कि जमीन पर एक पर्यवेक्षक को गरज के ऊपर की ओर होने से पहले ही ठंडी हवा की धारा के साथ गरज के साथ आने का अनुभव होगा। जमीन के साथ फैलने वाला डॉवंड्राफ्ट 500 मीटर से 2 किमी की गहराई के साथ एक क्षेत्र बनाता है जिसमें धारा की ठंडी हवा और गर्म, नम हवा के बीच एक अलग अंतर होता है जिससे गरज के साथ बारिश होती है। इस तरह के स्क्वॉल फ्रंट का मार्ग हवा में वृद्धि और तापमान में अचानक गिरावट से आसानी से निर्धारित होता है। पांच मिनट में, हवा का तापमान 5 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक गिर सकता है। स्क्वॉल एक क्षैतिज अक्ष, तापमान में तेज गिरावट और हवा की दिशा में बदलाव के साथ एक विशेषता स्क्वॉल गेट बनाता है।

चरम मामलों में, डाउनड्राफ्ट द्वारा बनाया गया स्क्वॉल फ्रंट 50 मीटर/सेकेंड से अधिक गति तक पहुंच सकता है और घरों और फसलों को नुकसान पहुंचा सकता है। अधिक बार, गंभीर तूफान तब आते हैं जब मध्यम ऊंचाई पर उच्च हवा की स्थिति में गरज के साथ एक संगठित रेखा विकसित होती है। उसी समय, लोग सोच सकते हैं कि ये विनाश एक बवंडर के कारण होता है। यदि कोई गवाह नहीं हैं जिन्होंने एक बवंडर के विशिष्ट फ़नल बादल को देखा है, तो विनाश का कारण हवा के कारण होने वाले विनाश की प्रकृति से निर्धारित किया जा सकता है। बवंडर में, विनाश का एक गोलाकार पैटर्न होता है, और डॉवंड्राफ्ट के कारण होने वाली आंधी मुख्य रूप से एक दिशा में विनाश करती है। ठंड के मौसम के बाद आमतौर पर बारिश होती है। कुछ मामलों में, पतझड़ के दौरान बारिश की बूंदें पूरी तरह से वाष्पित हो जाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप सूखी आंधी आती है। विपरीत स्थिति में, गंभीर मल्टी-सेल और सुपर-सेल गरज के लिए विशिष्ट, ओलावृष्टि के साथ भारी बारिश होती है, जिससे अचानक बाढ़ आ जाती है।

तूफ़ान

एक बवंडर लगभग ऊर्ध्वाधर लेकिन अक्सर घुमावदार धुरी के साथ गरज के नीचे एक मजबूत छोटे पैमाने का एडी है। परिधि से बवंडर के केंद्र तक 100-200 hPa का दबाव अंतर देखा जाता है। बवंडर में हवा की गति 100 मीटर / सेकंड से अधिक हो सकती है, सैद्धांतिक रूप से यह ध्वनि की गति तक पहुंच सकती है। रूस में, बवंडर अपेक्षाकृत कम ही आते हैं, लेकिन वे भारी नुकसान पहुंचाते हैं। बवंडर की उच्चतम आवृत्ति रूस के यूरोपीय भाग के दक्षिण में होती है।

लिवनि

छोटे गरज के साथ, तीव्र वर्षा की पांच मिनट की चोटी 120 मिमी/घंटा से अधिक हो सकती है, लेकिन शेष बारिश में तीव्रता कम तीव्रता का क्रम होता है। एक औसत गरज के साथ लगभग 2,000 घन मीटर बारिश होती है, लेकिन एक बड़ा गरज के साथ दस गुना अधिक बारिश हो सकती है। मेसोस्केल संवहन प्रणालियों से जुड़े बड़े संगठित गरज के साथ 10 से 1000 मिलियन क्यूबिक मीटर वर्षा हो सकती है।

वज्र बादल की विद्युत संरचना

विभिन्न क्षेत्रों में गरज के साथ आवेशों की संरचना

वज्र बादल में और उसके आसपास विद्युत आवेशों का वितरण और संचलन एक जटिल, निरंतर बदलती प्रक्रिया है। फिर भी, मेघ परिपक्वता अवस्था में विद्युत आवेशों के वितरण की एक सामान्यीकृत तस्वीर प्रस्तुत करना संभव है। एक सकारात्मक द्विध्रुवीय संरचना हावी होती है, जिसमें धनात्मक आवेश बादल के शीर्ष पर होता है और ऋणात्मक आवेश इसके नीचे बादल के अंदर होता है। बादल के आधार पर और उसके नीचे, कम सकारात्मक चार्ज देखा जाता है। वायुमंडलीय आयन, एक विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत चलते हुए, बादल की सीमाओं पर परिरक्षण परतें बनाते हैं, बाहरी पर्यवेक्षक से बादल की विद्युत संरचना को मुखौटा बनाते हैं। माप से पता चलता है कि विभिन्न भौगोलिक परिस्थितियों में, गरज वाले बादल का मुख्य ऋणात्मक आवेश -5 से -17 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान के साथ ऊंचाई पर स्थित होता है। क्लाउड में अपड्राफ्ट की गति जितनी अधिक होगी, ऋणात्मक आवेश का केंद्र उतना ही अधिक होगा। अंतरिक्ष चार्ज घनत्व 1-10 सी/किमी³ की सीमा में है। व्युत्क्रम आवेश संरचना के साथ गरज का एक महत्वपूर्ण अनुपात है: - बादल के ऊपरी भाग में एक ऋणात्मक आवेश और बादल के आंतरिक भाग में एक धनात्मक आवेश, साथ ही अंतरिक्ष के चार या अधिक क्षेत्रों के साथ एक जटिल संरचना के साथ विभिन्न ध्रुवीयता के आरोप।

विद्युतीकरण तंत्र

एक गरज वाले बादल की विद्युत संरचना के गठन की व्याख्या करने के लिए कई तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं, और विज्ञान का यह क्षेत्र अभी भी सक्रिय अनुसंधान का क्षेत्र है। मुख्य परिकल्पना इस तथ्य पर आधारित है कि यदि बड़े और भारी बादल कण मुख्य रूप से नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, और हल्के छोटे कणों में सकारात्मक चार्ज होता है, तो अंतरिक्ष आवेशों का स्थानिक पृथक्करण इस तथ्य के कारण होता है कि बड़े कण अधिक गति से गिरते हैं। छोटे बादल घटक। यह तंत्र आम तौर पर प्रयोगशाला प्रयोगों के अनुरूप होता है, जो बर्फ के छर्रों के कण (अनाज जमे हुए पानी की बूंदों के झरझरा कण होते हैं) या ओलों के कण सुपरकूल्ड पानी की बूंदों की उपस्थिति में बर्फ के क्रिस्टल के साथ बातचीत करते समय एक मजबूत चार्ज ट्रांसफर दिखाते हैं। संपर्कों के दौरान स्थानांतरित किए गए चार्ज का संकेत और परिमाण आसपास की हवा के तापमान और बादल की पानी की मात्रा पर निर्भर करता है, लेकिन बर्फ के क्रिस्टल के आकार, टक्कर की गति और अन्य कारकों पर भी निर्भर करता है। यह विद्युतीकरण के अन्य तंत्रों की कार्रवाई भी संभव है। जब बादल में संचित विद्युत आवेश का परिमाण काफी बड़ा हो जाता है, तो विपरीत चिन्ह वाले क्षेत्रों के बीच एक बिजली का निर्वहन होता है। एक बादल और जमीन, एक बादल और एक तटस्थ वातावरण, एक बादल और आयनमंडल के बीच एक निर्वहन भी हो सकता है। एक सामान्य आंधी में, दो तिहाई से 100 प्रतिशत डिस्चार्ज इंट्राक्लाउड डिस्चार्ज, इंटरक्लाउड डिस्चार्ज या क्लाउड-टू-एयर डिस्चार्ज होते हैं। बाकी क्लाउड-टू-ग्राउंड डिस्चार्ज हैं। हाल के वर्षों में, यह स्पष्ट हो गया है कि बादल में कृत्रिम रूप से बिजली शुरू की जा सकती है, जो सामान्य परिस्थितियों में गरज के साथ नहीं जाती है। बादलों में विद्युतीकरण क्षेत्र होते हैं और बिजली के क्षेत्र बनाते हैं, पहाड़ों, ऊंची इमारतों, विमानों या रॉकेटों द्वारा बिजली की शुरुआत की जा सकती है जो मजबूत विद्युत क्षेत्रों के क्षेत्र में हैं।

ज़र्नित्सा - दूर की आंधी के दौरान क्षितिज पर प्रकाश की तात्कालिक चमक।

बिजली के दौरान, दूरी के कारण गड़गड़ाहट नहीं सुनाई देती है, लेकिन आप बिजली की चमक देख सकते हैं, जिसका प्रकाश क्यूम्यलोनिम्बस बादलों (मुख्य रूप से उनके शीर्ष) से ​​परिलक्षित होता है। यह घटना अंधेरे में देखी जाती है, मुख्य रूप से 5 जुलाई के बाद, अनाज की फसल की कटाई के समय, इसलिए लोगों द्वारा बिजली का समय गर्मियों के अंत तक, फसल की शुरुआत तक, और कभी-कभी बेकर्स कहा जाता है।

बर्फ़ीला तूफ़ान

बर्फीले तूफान के गठन की योजना

एक बर्फीला तूफान (एक बर्फीला तूफान भी) एक गरज के साथ एक बहुत ही दुर्लभ मौसम संबंधी घटना है जो दुनिया में साल में 5-6 बार होती है। भारी बारिश के बजाय भारी बारिश की जगह भारी बर्फ, जमने वाली बारिश या बर्फ के छर्रों ने ले ली है। यह शब्द मुख्य रूप से लोकप्रिय विज्ञान और विदेशी साहित्य (इंग्लैंड) में प्रयोग किया जाता है। thundersnow) पेशेवर रूसी मौसम विज्ञान में, यह शब्द मौजूद नहीं है: ऐसे मामलों में, आंधी और भारी हिमपात दोनों होते हैं।

सर्दियों के गरज के मामले प्राचीन रूसी कालक्रम में नोट किए गए हैं: 1383 में सर्दियों में गरज ("एक बहुत ही भयानक गड़गड़ाहट और एक बवंडर तेज है"), 1396 में (25 दिसंबर को मास्को में "... गड़गड़ाहट थी, और ए दोपहर के देश से बादल"), 1447 वर्ष में (13 नवंबर को नोवगोरोड में "... मध्यरात्रि में भयानक गड़गड़ाहट और बिजली महान है"), 1491 में (2 जनवरी को प्सकोव में उन्होंने गड़गड़ाहट सुनी)।

पूर्ण अप्रत्याशितता और विशाल शक्ति के कारण आकाशीय बिजली(बिजली का निर्वहन), वे कई बिजली सुविधाओं के लिए संभावित खतरा पैदा करते हैं। आधुनिक विज्ञान ने बड़ी मात्रा में सैद्धांतिक जानकारी और व्यावहारिक डेटा जमा किया है बिजली से सुरक्षाऔर बिजली की गतिविधि, और यह औद्योगिक और नागरिक ऊर्जा बुनियादी ढांचे के बिजली संरक्षण से संबंधित गंभीर समस्याओं को हल करने की अनुमति देता है। यह लेख भौतिक पर चर्चा करता है आंधी की प्रकृतिऔर बिजली का व्यवहार, जिसका ज्ञान प्रभावी बिजली संरक्षण की व्यवस्था करने और विद्युत सबस्टेशनों को ग्राउंड करने के लिए एक एकीकृत प्रणाली बनाने के लिए उपयोगी होगा।

प्रकृति बिजली और तूफानी बादल

मध्य अक्षांशों में गर्म मौसम में, चक्रवात की गति के दौरान, पर्याप्त आर्द्रता और मजबूत आरोही वायु धाराओं के साथ, बिजली का निर्वहन (बिजली) अक्सर होता है। इस प्राकृतिक घटना का कारण गरज के बादलों में वायुमंडलीय बिजली (आवेशित कण) की विशाल सांद्रता में निहित है, जिसमें आरोही धाराओं की उपस्थिति में, बादल के विभिन्न भागों में आवेशित कणों के संचय के साथ ऋणात्मक और धनात्मक आवेश अलग हो जाते हैं। आज, वायुमंडलीय बिजली और गरज के विद्युतीकरण के बारे में कई सिद्धांत हैं, जो सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं जो एकीकृत बिजली संरक्षण और बिजली सुविधाओं के ग्राउंडिंग के डिजाइन और निर्माण पर सीधा प्रभाव डालते हैं।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, बादलों में आवेशित कणों का बनना पृथ्वी के पास एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति से जुड़ा है, जिसका ऋणात्मक आवेश होता है। ग्रह की सतह के पास, विद्युत क्षेत्र की ताकत 100 V/m है। यह मान लगभग हर जगह समान है, यह माप के समय और स्थान पर निर्भर नहीं करता है। पृथ्वी का विद्युत क्षेत्र वायुमंडलीय वायु में मुक्त आवेशित कणों की उपस्थिति के कारण है, जो निरंतर गति में हैं।

उदाहरण के लिए, वायु के 1 सेमी3 में 600 से अधिक धनावेशित कण और उतनी ही संख्या में ऋणावेशित कण होते हैं। हवा में पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ, आवेश वाले कणों का घनत्व तेजी से बढ़ता है। जमीन के पास, हवा की विद्युत चालकता नगण्य है, लेकिन पहले से ही 80 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, विद्युत चालकता 3,000,000,000 (!) के कारक से बढ़ जाती है और ताजे पानी की चालकता के बराबर हो जाती है। यदि हम उपमाएँ खींचते हैं, तो पहले सन्निकटन में, हमारे ग्रह की तुलना एक गेंद के रूप में एक विशाल संधारित्र से की जा सकती है।

इस मामले में, पृथ्वी की सतह और पृथ्वी की सतह से अस्सी किलोमीटर की ऊंचाई पर केंद्रित वायु परत को प्लेटों के रूप में लिया जाता है। वायुमंडल का 80 किमी मोटा हिस्सा, जिसमें कम विद्युत चालकता होती है, एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है। एक आभासी संधारित्र की प्लेटों के बीच 200 kV तक का वोल्टेज उत्पन्न होता है, और वर्तमान शक्ति 1,400 A तक हो सकती है। इस तरह के संधारित्र में एक अविश्वसनीय शक्ति होती है - लगभग 300,000 kW (!)। ग्रह के विद्युत क्षेत्र में, पृथ्वी की सतह से 1 से 8 किलोमीटर की ऊंचाई पर, आवेशित कण संघनित और गरज के साथ आते हैं, जो विद्युत चुम्बकीय वातावरण को खराब करते हैं और ऊर्जा प्रणालियों में आवेग शोर का एक स्रोत हैं।

थंडरस्टॉर्म घटना को फ्रंटल और थर्मल थंडरस्टॉर्म में वर्गीकृत किया गया है। अंजीर पर। 1 एक थर्मल थंडरस्टॉर्म की उपस्थिति का आरेख दिखाता है। सूर्य के प्रकाश के तीव्र संपर्क के परिणामस्वरूप, पृथ्वी की सतह गर्म हो जाती है। ऊष्मीय ऊर्जा का कुछ भाग वायुमंडल में जाता है और इसकी निचली परतों को गर्म करता है। गर्म हवा का द्रव्यमान फैलता है और ऊपर उठता है। पहले से ही दो किलोमीटर की ऊँचाई पर, वे कम तापमान वाले क्षेत्र में पहुँच जाते हैं, जहाँ नमी का संघनन होता है और गरज के साथ बादल बनते हैं। ये बादल सूक्ष्म पानी की बूंदों से बने होते हैं जो चार्ज करती हैं। एक नियम के रूप में, गर्म गर्मी के दिनों में दोपहर में गरज के साथ बादल बनते हैं और आकार में अपेक्षाकृत छोटे होते हैं।

ललाट वज्रपात उन परिस्थितियों में बनते हैं जब अलग-अलग तापमान वाली दो वायु धाराएँ अपने ललाट भागों से टकराती हैं। कम तापमान के साथ हवा का प्रवाह जमीन के करीब नीचे चला जाता है, और गर्म हवा का द्रव्यमान ऊपर की ओर बढ़ जाता है (चित्र 2)। गरज के बादल कम तापमान के साथ ऊंचाई पर बनते हैं जहां नम हवा संघनित होती है। ललाट वज्रपात काफी हद तक हो सकता है और एक महत्वपूर्ण क्षेत्र को कवर कर सकता है।

इसी समय, विद्युत नेटवर्क में आवेग शोर को प्रेरित करते हुए, पृष्ठभूमि विद्युत चुम्बकीय वातावरण काफ़ी विकृत है। ऐसे मोर्चे 5 से 150 किमी/घंटा या उससे अधिक की गति से चलते हैं। थर्मल थंडरस्टॉर्म के विपरीत, फ्रंटल थंडरस्टॉर्म लगभग चौबीसों घंटे सक्रिय रहते हैं और औद्योगिक सुविधाओं के लिए एक गंभीर खतरा पैदा करते हैं जो बिजली संरक्षण प्रणाली और प्रभावी ग्राउंडिंग से सुसज्जित नहीं हैं। ठंडी हवा के विद्युत क्षेत्र में संघनन के दौरान, ध्रुवीकृत पानी की बूंदें बनती हैं (चित्र 3): बूंदों के निचले हिस्से में एक सकारात्मक चार्ज होता है, और ऊपरी हिस्से में एक नकारात्मक चार्ज होता है।

आरोही वायु धाराओं के कारण, पानी की बूंदें अलग हो जाती हैं: छोटी ऊपर उठती हैं, और बड़ी नीचे गिरती हैं। जैसे ही बूंद ऊपर की ओर बढ़ती है, बूंद का ऋणात्मक आवेशित भाग धनात्मक आवेशों को आकर्षित करता है और ऋणात्मक आवेशों को पीछे हटाता है। नतीजतन, ड्रॉप सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाता है। धीरे-धीरे एक सकारात्मक चार्ज एकत्र करता है। नीचे गिरने वाली बूँदें ऋणात्मक आवेशों को आकर्षित करती हैं और गिरते ही ऋणात्मक आवेशित हो जाती हैं।

वज्र बादल में आवेशित कणों का विखंडन समान रूप से होता है: धनात्मक आवेशित कण ऊपरी परत में जमा होते हैं, और ऋणात्मक आवेशित कण निचली परत में जमा होते हैं। एक वज्र बादल व्यावहारिक रूप से एक कंडक्टर नहीं है, और इस कारण से कुछ समय के लिए शुल्क संरक्षित होते हैं। यदि बादल के एक मजबूत विद्युत क्षेत्र का "स्पष्ट मौसम" विद्युत क्षेत्र पर प्रभाव पड़ेगा, तो यह स्थान पर अपनी दिशा बदल देगा (चित्र 4)।

बादल द्रव्यमान में आवेशित कणों का वितरण अत्यंत असमान है:
कुछ बिंदुओं पर, घनत्व का अधिकतम मान होता है, और अन्य पर - एक छोटा मान। बड़ी संख्या में आवेशों के संचय के स्थान पर, 25-30 kV / cm के क्रम की महत्वपूर्ण तीव्रता के साथ एक मजबूत विद्युत क्षेत्र बनता है, बिजली के गठन के लिए उपयुक्त स्थिति उत्पन्न होती है। बिजली बिजली अच्छी तरह से संचालित करने वाले इलेक्ट्रोड के बीच की खाई में देखी गई चिंगारी की तरह है।

वायुमंडलीय वायु आयनीकरण

वायुमंडलीय वायु में गैसों का मिश्रण होता है: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, अक्रिय गैसें और जल वाष्प। इन गैसों के परमाणु मजबूत और स्थिर बंधों में संयुक्त होकर अणु बनाते हैं। प्रत्येक परमाणु धनात्मक आवेश वाले प्रोटॉनों का एक नाभिक होता है। ऋणात्मक आवेश ("इलेक्ट्रॉन क्लाउड") वाले इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर चक्कर लगाते हैं।

मात्रात्मक शब्दों में, नाभिक का आवेश और इलेक्ट्रॉनों का कुल आवेश एक दूसरे के बराबर होता है। आयनीकरण के दौरान, इलेक्ट्रॉन परमाणु (अणु) को छोड़ देते हैं। वायुमंडलीय आयनीकरण की प्रक्रिया में, 2 आवेशित कण बनते हैं: एक धनात्मक आयन (इलेक्ट्रॉनों के साथ एक नाभिक) और एक ऋणात्मक आयन (एक मुक्त इलेक्ट्रॉन)। कई भौतिक घटनाओं की तरह, आयनीकरण के लिए एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसे वायु आयनीकरण ऊर्जा कहा जाता है।

जब 2 प्रवाहकीय इलेक्ट्रोड द्वारा गठित वायु परत में पर्याप्त वोल्टेज उत्पन्न होता है, तो सभी मुक्त आवेशित कण, विद्युत क्षेत्र की ताकत के प्रभाव में, एक व्यवस्थित तरीके से चलने लगते हैं। एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान नाभिक के द्रव्यमान से कई गुना (10,000 ... 100,000 गुना) कम होता है। नतीजतन, जब एक मुक्त इलेक्ट्रॉन वायु परत के विद्युत क्षेत्र में चलता है, तो इस आवेशित कण की गति नाभिक की गति से बहुत अधिक होती है। एक महत्वपूर्ण गति होने पर, इलेक्ट्रॉन आसानी से अणुओं से नए इलेक्ट्रॉनों को अलग कर लेता है, जिससे आयनीकरण अधिक तीव्र हो जाता है। इस घटना को प्रभाव आयनीकरण (चित्र 5) कहा जाता है।

हालांकि, हर टक्कर में एक अणु से एक इलेक्ट्रॉन अलग नहीं होता है। कुछ मामलों में, इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर अस्थिर कक्षाओं में चले जाते हैं। ऐसे इलेक्ट्रॉन टकराने वाले इलेक्ट्रॉन से ऊर्जा का कुछ हिस्सा प्राप्त करते हैं, जिससे अणु में उत्तेजना होती है (चित्र 6.)।

एक उत्तेजित अणु की "जीवन" अवधि केवल 10-10 सेकंड है, जिसके बाद इलेक्ट्रॉन अपनी पूर्व, अधिक ऊर्जा-स्थिर कक्षा में वापस आ जाता है।

जब इलेक्ट्रॉन एक स्थिर कक्षा में लौटता है, तो उत्तेजित अणु एक फोटॉन का उत्सर्जन करता है। फोटॉन, बदले में, कुछ शर्तों के तहत, अन्य अणुओं को आयनित कर सकता है। इस प्रक्रिया को photoionization (चित्र 7) कहा गया है। फोटोआयनीकरण के अन्य स्रोत भी हैं: उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणें, पराबैंगनी प्रकाश तरंगें, रेडियोधर्मी विकिरण, आदि। (चित्र 8)।

एक नियम के रूप में, हवा के अणुओं का आयनीकरण उच्च तापमान पर होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, वायु के अणु और तापीय (अराजक) गति में शामिल मुक्त इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा प्राप्त करते हैं और अधिक बार एक दूसरे से टकराते हैं। इस तरह के टकराव का परिणाम हवा का आयनीकरण होता है, जिसे थर्मल आयनीकरण कहा जाता है। हालाँकि, रिवर्स प्रक्रियाएँ भी हो सकती हैं, जब आवेशित कण अपने स्वयं के आवेशों (पुनर्संयोजन) को बेअसर कर देते हैं। पुनर्संयोजन की प्रक्रिया में, फोटॉनों का तीव्र उत्सर्जन नोट किया जाता है।

स्ट्रीमर का बनना और कोरोना डिस्चार्ज

जब आवेशित प्लेटों के बीच वायु अंतर में विद्युत क्षेत्र की ताकत महत्वपूर्ण मूल्यों तक बढ़ जाती है, तो प्रभाव आयनीकरण विकसित हो सकता है, जो उच्च आवृत्ति आवेग शोर का लगातार कारण है। इसका सार इस प्रकार है: एक अणु के एक इलेक्ट्रॉन द्वारा आयनीकरण के बाद, दो मुक्त इलेक्ट्रॉन और एक सकारात्मक आयन दिखाई देते हैं। बाद की टक्करों से 4 मुक्त इलेक्ट्रॉन और 3 आयन एक धनात्मक आवेश के साथ दिखाई देते हैं।

इस प्रकार, आयनीकरण एक हिमस्खलन जैसा चरित्र लेता है, जिसके साथ बड़ी मात्रा में मुक्त इलेक्ट्रॉनों और सकारात्मक आयनों का निर्माण होता है (चित्र 9 और 10)। सकारात्मक आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोड के पास जमा होते हैं, और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉन सकारात्मक इलेक्ट्रोड में चले जाते हैं।

आयनीकरण की प्रक्रिया में, मुक्त इलेक्ट्रॉन आयनों की तुलना में अधिक गतिशीलता प्राप्त करते हैं, इसलिए बाद वाले को सशर्त रूप से स्थिर कण माना जा सकता है। जब इलेक्ट्रॉन धनात्मक इलेक्ट्रोड में जाते हैं, तो शेष धनात्मक आवेशों का विद्युत क्षेत्र की स्थिति पर गहरा प्रभाव पड़ता है, जिससे इसकी शक्ति में वृद्धि होती है। बड़ी संख्या में फोटॉन एनोड के पास हवा के आयनीकरण को तेज करते हैं और माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों (छवि 11) के उद्भव में योगदान करते हैं, जो बार-बार हिमस्खलन (छवि 12) के स्रोत हैं।

परिणामी द्वितीयक हिमस्खलन एनोड की ओर बढ़ते हैं, जहां धनात्मक आवेश केंद्रित होता है। मुक्त इलेक्ट्रॉन धनात्मक अंतरिक्ष आवेश से टूटते हैं, जिससे एक संकीर्ण चैनल (स्ट्रीमर) का निर्माण होता है जिसमें प्लाज्मा स्थित होता है। उत्कृष्ट चालकता के कारण, स्ट्रीमर एनोड को "लंबा" करता है, जबकि मुक्त इलेक्ट्रॉनों के हिमस्खलन के गठन की प्रक्रिया तेज हो जाती है और विद्युत क्षेत्र की ताकत में और वृद्धि होती है (चित्र 13 और 14), के सिर की ओर बढ़ रही है स्ट्रीमर। अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन सकारात्मक आयनों के साथ मिल जाते हैं, जिससे फिर से प्लाज्मा बनता है, जिसके कारण स्ट्रीमर चैनल लंबा हो जाता है।

चावल। 13. विद्युत क्षेत्र की शक्ति में वृद्धि के साथ-साथ प्रकाश-आयनीकरण में वृद्धि होती है और आवेशित कणों के नए हिमस्खलन उत्पन्न होते हैं

स्ट्रीमर के साथ मुक्त अंतर को भरने के बाद, डिस्चार्ज का स्पार्क चरण शुरू होता है (चित्र 15), जो अंतरिक्ष के सुपर-शक्तिशाली थर्मल आयनीकरण और प्लाज्मा चैनल की अल्ट्राकंडक्टिविटी की विशेषता है।

वर्णित स्ट्रीमर गठन प्रक्रिया एक समान विद्युत क्षेत्र की विशेषता वाले छोटे अंतराल के लिए मान्य है। हालांकि, उनके आकार के अनुसार, सभी विद्युत क्षेत्रों को सजातीय, थोड़ा अमानवीय और तीव्र रूप से अमानवीय में विभाजित किया गया है:

• एक समान विद्युत क्षेत्र के भीतर, बल की रेखाओं के साथ तीव्रता एक स्थिर मान की विशेषता होती है। एक उदाहरण के रूप में, एक फ्लैट प्रकार के संधारित्र के मध्य भाग में विद्युत क्षेत्र।
• एक कमजोर अमानवीय क्षेत्र में, बल की रेखाओं के साथ मापी गई तीव्रता का मान 2 ... 3 गुना से अधिक नहीं होता है; ऐसे क्षेत्र को कमजोर रूप से अमानवीय माना जाता है। उदाहरण के लिए, 2 गोलाकार बन्दी के बीच एक विद्युत क्षेत्र या एक विद्युत क्षेत्र जो एक परिरक्षित केबल के म्यान और उसके कोर के बीच होता है।
• एक विद्युत क्षेत्र को तीव्र रूप से अमानवीय कहा जाता है यदि इसे ताकत में महत्वपूर्ण उछाल की विशेषता है, जिससे विद्युत चुम्बकीय वातावरण में गंभीर गिरावट आती है। औद्योगिक विद्युत प्रतिष्ठानों में, एक नियम के रूप में, विद्युत क्षेत्रों में एक तेज अमानवीय आकार होता है, जिसके लिए विद्युत चुम्बकीय संगतता के लिए उपकरणों की जांच की आवश्यकता होती है।

एक तीव्र अमानवीय क्षेत्र में, सकारात्मक या नकारात्मक इलेक्ट्रोड के पास आयनीकरण प्रक्रियाएं एकत्र की जाती हैं। इसलिए, डिस्चार्ज स्पार्क चरण तक नहीं पहुंच सकता है, और इस मामले में चार्ज एक कोरोना ("कोरोना डिस्चार्ज") के रूप में बनता है। विद्युत क्षेत्र की ताकत में और वृद्धि के साथ, हवा के अंतराल में स्ट्रीमर बनते हैं और एक स्पार्क डिस्चार्ज होता है। इसलिए, यदि अंतराल की लंबाई एक मीटर है, तो लगभग 10 kV/cm के क्षेत्र की ताकत पर एक स्पार्क डिस्चार्ज होता है।

बिजली के निर्वहन का नेता रूप

हवा के अंतराल के आयाम कई मीटर होने के कारण, बनने वाले स्ट्रीमर में पूर्ण निर्वहन के विकास के लिए पर्याप्त चालकता नहीं होती है। जैसे ही स्ट्रीमर चलता है, एक बिजली का निर्वहन बनता है, जो एक नेता का रूप लेता है। चैनल का हिस्सा, जिसे नेता कहा जाता है, ऊष्मीय रूप से आयनित कणों से भरा होता है। लीडर चैनल में, आवेशित कणों की एक महत्वपूर्ण मात्रा केंद्रित होती है, जिसका घनत्व स्ट्रीमर के औसत से बहुत अधिक होता है। यह संपत्ति एक सपने देखने वाले के गठन और एक नेता में इसके परिवर्तन के लिए अच्छी स्थिति प्रदान करती है।

चावल। अंजीर। 16. स्ट्रीमर आंदोलन की प्रक्रिया और एक नकारात्मक नेता का उदय (एबी प्रारंभिक हिमस्खलन है; सीडी गठित स्ट्रीमर है)।

अंजीर पर। 16 एक नकारात्मक नेता के उद्भव के लिए एक उत्कृष्ट योजना को दर्शाता है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह कैथोड से एनोड की ओर गति करता है। रचे हुए शंकु गठित इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन दिखाते हैं, और उत्सर्जित फोटॉनों के प्रक्षेपवक्र को लहरदार रेखाओं के रूप में दिखाया जाता है। प्रत्येक हिमस्खलन में, इलेक्ट्रॉन टकराव हवा को आयनित करते हैं, और परिणामस्वरूप फोटॉन अन्य वायु अणुओं को और आयनित करते हैं। आयनीकरण एक बड़े पैमाने पर चरित्र लेता है और कई हिमस्खलन एक चैनल में विलीन हो जाते हैं। फोटॉन की गति 3*108 m/s है, और हिमस्खलन के ललाट भाग में स्वतंत्र रूप से गतिमान इलेक्ट्रॉनों की गति 1.5*105 m/s है।

इलेक्ट्रॉनों के हिमस्खलन की प्रगति की तुलना में एक सपने देखने वाले का विकास तेज है। अंजीर पर। 16 से पता चलता है कि जिस समय पहला हिमस्खलन दूरी AB से गुजरता है, खंड सीडी पर पूरी लंबाई के साथ अल्ट्राकंडक्टिविटी वाला एक स्ट्रीमर चैनल बनता है। एक मानक स्ट्रीमर 106-107 मीटर/सेकेंड की औसत गति से चलता है। यदि मुक्त इलेक्ट्रॉनों में पर्याप्त रूप से उच्च सांद्रता होती है, तो स्ट्रीमर चैनल में तीव्र थर्मल आयनीकरण होता है, जो एक नेता की उपस्थिति की ओर जाता है, एक प्लाज्मा घटक के साथ एक रैखिक संरचना।

नेता के आंदोलन के दौरान, उसके अंतिम भाग में नए स्ट्रीमर बनते हैं, जो बाद में नेता में भी जाते हैं। अंजीर पर। चित्र 17 एक अमानवीय विद्युत क्षेत्र के साथ एक हवा के अंतराल में एक नकारात्मक नेता के विकास को दर्शाता है: नेता स्ट्रीमर चैनल (छवि 17 ए) के साथ चलता है; स्ट्रीमर चैनल के नेता में परिवर्तन पूरा होने के बाद, नए हिमस्खलन दिखाई देते हैं।

चावल। 17. एक लंबी अवधि में एक नकारात्मक नेता के गठन और विकास की योजना।

इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन पूरे वायु अंतराल में चलते हैं (चित्र 17b) और एक नया स्ट्रीमर बनता है (चित्र 17c)। एक नियम के रूप में, स्ट्रीमर यादृच्छिक प्रक्षेपवक्र के साथ चलते हैं। कम विद्युत क्षेत्र की ताकत (1,000 से 2,000 वी / सेमी तक) पर भी विस्तारित वायु अंतराल में बिजली के निर्वहन के इस तरह के गठन के साथ, नेता जल्दी से काफी दूरी की यात्रा करता है।

जब नेता विपरीत इलेक्ट्रोड तक पहुंचता है, तो बिजली के निर्वहन का नेता चरण समाप्त होता है और रिवर्स (मुख्य) निर्वहन का चरण शुरू होता है। इस मामले में, एक विद्युत चुम्बकीय तरंग पृथ्वी की सतह से नेता चैनल के माध्यम से फैलती है, जिसके कारण नेता की क्षमता शून्य हो जाती है। इस प्रकार, इलेक्ट्रोड के बीच एक सुपरकंडक्टिंग चैनल बनता है, जिसके माध्यम से एक बिजली का निर्वहन गुजरता है।

बिजली के निर्वहन के विकास के चरण

वज्रपात के उस भाग में बिजली गिरने की स्थितियाँ बनती हैं, जहाँ आवेशित कणों का संचय और विद्युत क्षेत्र की ताकत दहलीज मूल्यों तक पहुँच जाती है। इस बिंदु पर, प्रभाव आयनीकरण विकसित होता है और इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन बनते हैं, फिर, फोटो- और थर्मल आयनीकरण के प्रभाव में, स्ट्रीमर दिखाई देते हैं, जो नेताओं में बदल जाते हैं।

ए - दृश्य प्रदर्शन; बी - वर्तमान विशेषता।

बिजली की लंबाई सैकड़ों मीटर से होती है और कई किलोमीटर तक पहुंच सकती है (बिजली के निर्वहन की औसत लंबाई 5 किमी है)। अग्रणी प्रकार के विकास के लिए धन्यवाद, बिजली एक सेकंड के एक अंश के भीतर काफी दूरी तय करने में सक्षम है। मानव आँख बिजली को सफेद, हल्के गुलाबी या चमकीले नीले रंग के एक या अधिक चमकीले बैंड की एक सतत रेखा के रूप में देखती है। वास्तव में, एक बिजली का निर्वहन कई आवेग होते हैं जिनमें दो चरण शामिल होते हैं: एक नेता और एक रिवर्स डिस्चार्ज चरण।

अंजीर पर। 18 बिजली के आवेगों के समय को दर्शाता है, जो चरणों के रूप में विकसित होने वाले पहले आवेग के नेता चरण के निर्वहन को दर्शाता है। औसतन, चरण रेखा पचास मीटर है, और आसन्न चरणों के बीच की देरी 30-90 μs तक पहुंचती है। नेता की औसत प्रसार गति 105...106 m/s है।

नेता के विकास के चरणबद्ध रूप को इस तथ्य से समझाया गया है कि एक प्रमुख स्ट्रीमर (चरणों के बीच एक विराम) के गठन के लिए कुछ समय की आवश्यकता होती है। बाद की दालें आयनित चैनल के साथ चलती हैं और एक स्पष्ट तीर के आकार का नेता चरण होता है। नेता के पृथ्वी की सतह की पहली नाड़ी तक पहुंचने के बाद, एक आयनित चैनल दिखाई देता है, जिसके साथ चार्ज चलता है। इस समय, लाइटनिंग डिस्चार्ज (रिवर्स डिस्चार्ज) का दूसरा चरण शुरू होता है।

मुख्य निर्वहन गरज और पृथ्वी (रैखिक बिजली) के बीच की जगह को छेदते हुए एक सतत उज्ज्वल रेखा के रूप में दिखाई देता है। मुख्य निर्वहन बादल तक पहुंचने के बाद, प्लाज्मा चैनल की चमक कम हो जाती है। इस चरण को आफ्टरग्लो कहा जाता है। एक बिजली के निर्वहन में, बीस दोहराए गए आवेगों को नोट किया जाता है, और निर्वहन की अवधि स्वयं 1 या अधिक सेकंड तक पहुंच जाती है।

दस में से चार मामलों में, एक से अधिक बिजली का निर्वहन होता है, जो बिजली नेटवर्क में आवेग शोर का कारण है। औसतन, 3 ... 4 आवेग नोट किए जाते हैं। बार-बार होने वाली स्पंदों की प्रकृति गरज के साथ शेष आवेशों के प्लाज्मा चैनल में धीरे-धीरे प्रवाहित होने से संबंधित है।

बिजली के निर्वहन की चयनात्मक क्रिया

जब लीडर चैनल अभी विकसित होना शुरू होता है, तो उसके सिर में विद्युत क्षेत्र की ताकत लीडर के चार्ज की मात्रा और थंडरक्लाउड के तहत बल्क चार्ज कणों के संचय से निर्धारित होती है। निर्वहन की प्राथमिकता दिशा अधिकतम विद्युत क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करती है। काफी ऊंचाई पर, यह दिशा केवल नेता के चैनल (चित्र 19) द्वारा निर्धारित की जाती है।

जब बिजली के डिस्चार्ज का लीडर चैनल पृथ्वी की सतह की ओर बढ़ता है, तो इसका विद्युत क्षेत्र पृथ्वी के क्षेत्र और बड़े पैमाने पर जमीन पर आधारित बिजली सुविधाओं से विकृत हो जाता है। अधिकतम तीव्रता मान और बिजली के नेता के प्रसार की दिशा जमीन पर केंद्रित अपने स्वयं के आरोपों और आरोपों के साथ-साथ कृत्रिम संरचनाओं (छवि 20) दोनों द्वारा निर्धारित की जाती है।

पृथ्वी की सतह से ऊपर नेता के सिर की ऊंचाई एच, जिस पर जमीन पर और बिजली सुविधाओं पर एक महत्वपूर्ण मात्रा में जमा हुए प्रभारी क्षेत्रों के नेता के विद्युत क्षेत्र पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जो नेता के आंदोलन की दिशा बदल सकता है, लाइटनिंग डिस्चार्ज ओरिएंटेशन हाइट कहलाती है।
लीडर चैनल में जितने अधिक विद्युत आवेश होंगे, बिजली की गति के प्रक्षेपवक्र में उतना ही अधिक परिवर्तन हो सकता है।

चित्र 21 पृथ्वी की सतह से गरज के बादल तक मुख्य निर्वहन की गति और पृथ्वी की ओर नेता के प्रसार (सपाट सतह) को दर्शाता है।

जब एक बिजली का निर्वहन एक उच्च वृद्धि वाली जमीन की संरचना (पावर ट्रांसमिशन टावर या टावर) की ओर बढ़ता है, तो एक गरज के बादल से पृथ्वी की सतह तक फैलते हुए लीडर डिस्चार्ज की ओर, एक काउंटर लीडर ग्राउंड सपोर्ट (चित्र 22.) से विकसित होता है। इस मामले में, मुख्य निर्वहन नेताओं के कनेक्शन के बिंदु पर होता है और दोनों दिशाओं में चलता है।

चावल। 22. लीडर स्टेज (शीर्ष) और मुख्य डिस्चार्ज स्टेज (नीचे) का विकास जब बिजली का डिस्चार्ज धातु के समर्थन से टकराता है

बिजली के गठन की प्रक्रिया से पता चलता है कि बिजली की हड़ताल का विशिष्ट स्थान नेता के स्तर पर निर्धारित किया जाता है। यदि सीधे थंडरक्लाउड (उदाहरण के लिए, एक टेलीविजन टॉवर या एक बिजली लाइन तोरण) के नीचे एक ऊंची-ऊंची जमीन की संरचना है, तो उभरता हुआ नेता सबसे छोटे रास्ते के साथ जमीन की ओर बढ़ेगा, यानी नेता की ओर, जो फैलता है जमीनी संरचना से ऊपर की ओर।

व्यावहारिक अनुभव के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि अक्सर बिजली उन बिजली सुविधाओं से टकराती है जिनमें कुशल ग्राउंडिंग होती है और बिजली का संचालन अच्छी तरह से होता है। समान ऊंचाई के साथ, बिजली उस वस्तु से टकराती है जिसमें बेहतर ग्राउंडिंग और उच्च विद्युत चालकता होती है। बिजली सुविधाओं की विभिन्न ऊंचाइयों पर और यदि उनके बगल की जमीन में भी एक अलग प्रतिरोधकता है, तो बिजली बेहतर चालकता के साथ जमीन पर स्थित एक निचली सुविधा पर प्रहार कर सकती है (चित्र 23)।

चावल। 23. बिजली के निर्वहन की चयनात्मक संवेदनशीलता: उच्च विद्युत चालकता वाली मिट्टी (ए); कम चालकता वाली मिट्टी (बी)।

इस तथ्य को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि नेता चरण के विकास के दौरान, प्रवाहकत्त्व धाराएं बढ़ी हुई चालकता वाले पथ के साथ बहती हैं, इसलिए, कुछ क्षेत्रों में, नेता से संबंधित आरोपों की एकाग्रता होती है। नतीजतन, उभरते नेता के विद्युत क्षेत्र पर पृथ्वी की सतह पर आवेशों के विद्युत क्षेत्र का प्रभाव बढ़ जाता है। यह बिजली की चयनात्मकता की व्याख्या करता है। एक नियम के रूप में, उच्च चालकता वाले मिट्टी के क्षेत्र और जमीन-आधारित कृत्रिम संरचनाएं सबसे अधिक बार प्रभावित होती हैं। व्यवहार में, यह स्थापित किया गया है कि उच्च-वोल्टेज बिजली लाइनों पर, बिजली सख्ती से परिभाषित स्थानों में स्थित समर्थन के एक तिहाई से अधिक नहीं टकराती है।

स्थलीय वस्तुओं के बिजली के निर्वहन से चयनात्मक क्षति के सिद्धांत को बिजली के सबस्टेशनों की बिजली सुविधाओं की बिजली संरक्षण और ग्राउंडिंग की व्यवस्था में व्यावहारिक पुष्टि मिली है। जिन क्षेत्रों में कम चालकता होती है, उनमें बिजली गिरने की संभावना बहुत कम होती है। अंजीर पर। 24 बिजली गिरने से पहले जमीन और गरज के बीच के विद्युत क्षेत्र को दर्शाता है।

वज्र के विद्युत क्षेत्र की तीव्रता में क्रमिक परिवर्तन के साथ, जब बादल का विद्युत क्षेत्र बदलता है, तो मिट्टी की चालकता आवेशों की संख्या में संतुलन प्रदान करती है। बिजली के निर्वहन के दौरान, क्षेत्र की ताकत इतनी तेजी से बदलती है कि मिट्टी की कम चालकता के कारण, आवेशों को पुनर्वितरित करने का समय नहीं होता है। अलग-अलग स्थानों में आवेशों की सांद्रता से विशिष्ट स्थानों और गरज के बीच विद्युत क्षेत्र की ताकत में वृद्धि होती है (चित्र 25), इसलिए बिजली का निर्वहन चुनिंदा रूप से इन स्थानों पर हमला करता है।

यह स्पष्ट रूप से बिजली के निर्वहन चयनात्मकता के सिद्धांत की पुष्टि करता है, जिसके अनुसार, समान परिस्थितियों में, बिजली हमेशा उन जगहों पर गिरती है जहां मिट्टी की विद्युत चालकता बढ़ जाती है।

बिजली के मुख्य पैरामीटर

बिजली की धाराओं को चिह्नित करने के लिए निम्नलिखित मापदंडों का उपयोग किया जाता है:

• बिजली के वर्तमान आवेग का अधिकतम मूल्य।
• बिजली के वर्तमान मोर्चे की स्थिरता की डिग्री।
• वर्तमान नाड़ी के सामने की अवधि।
• पूर्ण नाड़ी अवधि।

बिजली की धारा पल्स की अवधि रिवर्स डिस्चार्ज के लिए पृथ्वी और थंडरक्लाउड (20...100 μs) के बीच की दूरी को पार करने के लिए आवश्यक समय है। इस मामले में बिजली की वर्तमान नाड़ी के सामने 1.5 से 10 µ तक की सीमा में है।

लाइटनिंग डिस्चार्ज करंट पल्स की औसत अवधि का मान 50 μs के बराबर होता है। परिरक्षित केबलों की ढांकता हुआ ताकत का परीक्षण करते समय यह मान बिजली के वर्तमान आवेग के लिए मानक मूल्य है: उन्हें सीधे बिजली के हमलों का सामना करना चाहिए और इन्सुलेशन की अखंडता को बनाए रखना चाहिए। बिजली के वोल्टेज आवेगों के संपर्क में आने पर इन्सुलेशन शक्ति का परीक्षण करने के लिए (परीक्षण GOST 1516.2-76 द्वारा नियंत्रित होते हैं), एक मानक बिजली वोल्टेज आवेग को अपनाया जाता है, जिसे अंजीर में दिखाया गया है। 26 (गणना की सुविधा के लिए, वास्तविक मोर्चे को एक समान तिरछे मोर्चे में घटा दिया गया है)।

सर्ज ओवरवॉल्टेज स्वीप के ऊर्ध्वाधर अक्ष पर 0.3 Umax और 0.9 Umax के बराबर स्तर पर, नियंत्रण बिंदु चिह्नित होते हैं, जो एक सीधी रेखा से जुड़े होते हैं। समय अक्ष के साथ इस सीधी रेखा का प्रतिच्छेदन और उमैक्स के लिए क्षैतिज सीधी रेखा स्पर्शरेखा के साथ पल्स अवधि Tf निर्धारित करना संभव बनाता है। मानक बिजली आवेग का मान 1.2/50 है: जहां Tf=1.2 µs, Ti=50 µs (कुल पल्स अवधि)।

बिजली के आवेग की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता पल्स फ्रंट (सामने ढलान, ए * μs) पर वोल्टेज करंट के बढ़ने की दर है। तालिका 1 समतल भूभाग के लिए बिजली के निर्वहन के मुख्य मापदंडों को दर्शाती है। पहाड़ों में, मैदानी इलाकों के मूल्यों की तुलना में बिजली की धाराओं (लगभग दो गुना) के दोलनों के आयाम में कमी आई है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि पहाड़ बादलों के करीब हैं, इसलिए, पहाड़ी क्षेत्रों में, गरज के साथ आवेशित कणों के घनत्व में बिजली बहुत कम होती है, जिससे बिजली की धाराओं के आयाम मूल्यों में कमी आती है।

तालिका के अनुसार, जब बिजली उच्च-वोल्टेज बिजली पारेषण टावरों से टकराती है, तो भारी धाराएँ उत्पन्न होती हैं - 200 kA से अधिक। हालांकि, ऐसे बिजली के निर्वहन, जो महत्वपूर्ण धाराओं का कारण बनते हैं, अत्यंत दुर्लभ हैं: 100 केए से अधिक धाराएं बिजली के निर्वहन की कुल संख्या के 2% से अधिक नहीं होती हैं, और 150 केए से अधिक धाराएं 0.5% से कम मामलों में होती हैं। धाराओं के आयाम मूल्यों के आधार पर बिजली की धाराओं के आयाम मूल्यों का संभाव्य वितरण अंजीर में दिखाया गया है। 27. सभी बिजली के निर्वहन के लगभग 40% में धाराएं होती हैं जो 20 केए से अधिक नहीं होती हैं।

चावल। 28. बिजली के वर्तमान आवेग के सामने की स्थिरता के संभाव्यता वितरण (% में) के वक्र। वक्र 1 - समतल क्षेत्रों के लिए; वक्र 2 पर्वतीय स्थितियों के लिए है।

बिजली सुविधाओं पर दिखाई देने वाले आवेग शोर और ओवरवॉल्टेज का स्तर बिजली के निर्वहन के स्पंदित प्रवाह के सामने की वास्तविक स्थिरता पर निर्भर करता है। स्थिरता की डिग्री एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होती है और बिजली की धाराओं के आयाम मूल्यों के साथ कमजोर संबंध होता है। अंजीर पर। 28 मैदान (वक्र 1) और पहाड़ों (वक्र 2) पर बिजली के प्रवाह के ललाट आवेग की स्थिरता के स्तर के संभाव्यता वितरण की एक तस्वीर दिखाता है।

बिजली की धाराओं का प्रभाव

विभिन्न वस्तुओं के माध्यम से बिजली की धाराओं के पारित होने के दौरान, बाद वाले यांत्रिक, विद्युत चुम्बकीय और थर्मल प्रभावों के अधीन होते हैं।
महत्वपूर्ण ताप उत्पादन छोटे क्रॉस सेक्शन (उदाहरण के लिए, फ्यूज लिंक या टेलीग्राफ तार) के धातु कंडक्टरों को नष्ट कर सकता है। बिजली की धारा Im (kA) के महत्वपूर्ण मूल्य को निर्धारित करने के लिए, जिस पर कंडक्टर पिघलता है या वाष्पित हो जाता है, निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है

k - कंडक्टर सामग्री (तांबा 300...330, एल्यूमीनियम 200...230, स्टील 115...440) के आधार पर विशिष्ट गुणांक।
क्यू कंडक्टर का क्रॉस सेक्शन है, मिमी 2;
टीएम बिजली की वर्तमान पल्स की अवधि है, μs।

कंडक्टर (बिजली की छड़) का सबसे छोटा खंड, जो बिजली की सुविधा में बिजली के निर्वहन के दौरान अपनी सुरक्षा की गारंटी देता है, 28 मिमी 2 है। अधिकतम वर्तमान मूल्यों पर, एक ही क्रॉस सेक्शन का स्टील कंडक्टर माइक्रोसेकंड के मामले में सैकड़ों डिग्री तक गर्म होता है, लेकिन इसकी अखंडता को बरकरार रखता है। धातु भागों पर एक बिजली चैनल के संपर्क में आने पर, वे 3-4 मिमी की गहराई तक पिघल सकते हैं। बिजली लाइनों पर बिजली संरक्षण केबलों पर अलग-अलग तारों का टूटना अक्सर बिजली चैनल और केबल के बीच संपर्क के बिंदुओं पर बिजली के निर्वहन से अधिक जलने के कारण होता है।

इस कारण से, स्टील की बिजली की छड़ों में महत्वपूर्ण खंड होते हैं: बिजली संरक्षण केबल क्रॉस सेक्शन में कम से कम 35 मिमी 2 होने चाहिए, और बिजली की छड़ें कम से कम 100 मिमी 2 होनी चाहिए। विस्फोट और आग तब लग सकती है जब एक बिजली चैनल दहनशील और ज्वलनशील सामग्री (लकड़ी, पुआल, ईंधन और स्नेहक, गैसीय ईंधन, आदि) को प्रभावित करता है। बिजली के निर्वहन की धारा का यांत्रिक प्रभाव लकड़ी, ईंट और पत्थर की संरचनाओं के विनाश में प्रकट होता है, जिसमें बिजली की सुरक्षा और पूर्ण ग्राउंडिंग नहीं होती है।

लकड़ी के विद्युत संचरण ध्रुवों के विभाजन को इस तथ्य से समझाया जाता है कि बिजली की धारा, लकड़ी की आंतरिक संरचना के माध्यम से चलती है, जल वाष्प की प्रचुर मात्रा में रिलीज उत्पन्न करती है, जो लकड़ी के तंतुओं को अपने दबाव से तोड़ देती है। बरसात के मौसम में, शुष्क मौसम की तुलना में लकड़ी का बंटवारा कम होता है। चूंकि गीली लकड़ी को बेहतर चालकता की विशेषता होती है, इसलिए बिजली की धारा मुख्य रूप से लकड़ी की सतह के साथ गुजरती है, बिना लकड़ी के ढांचे को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाए।

बिजली के निर्वहन के दौरान, लकड़ी के तीन सेंटीमीटर मोटे और पांच सेंटीमीटर चौड़े लकड़ी के टुकड़े अक्सर लकड़ी के खंभों से टूट जाते हैं, और कुछ मामलों में बिजली के खंभे और खंभे के ट्रैवर्स विभाजित हो जाते हैं जो आधे में ग्राउंडिंग से सुसज्जित नहीं होते हैं। इस मामले में, इन्सुलेटर (बोल्ट और हुक) के धातु तत्व अपने स्थानों से उड़ जाते हैं और जमीन पर गिर जाते हैं। एक बार बिजली का झटका इतना जोरदार था कि लगभग 30 मीटर ऊंचा एक विशाल चिनार छोटे चिप्स के ढेर में बदल गया।

संकरी दरारों और छोटे-छोटे छिद्रों से गुजरते हुए बिजली गिरने से काफी नुकसान होता है। उदाहरण के लिए, बिजली की धाराएं बिजली लाइनों पर स्थापित ट्यूबलर अरेस्टर्स को आसानी से ख़राब कर देती हैं। यहां तक ​​​​कि शास्त्रीय डाइलेक्ट्रिक्स (पत्थर और ईंट) भी शक्तिशाली निर्वहन के हानिकारक प्रभावों के अधीन हैं। प्रभाव प्रकृति के इलेक्ट्रोस्टैटिक बल जो शेष आवेशों ने मोटी दीवारों वाली ईंट और पत्थर की इमारतों को आसानी से नष्ट कर दिया है।

ऊर्जा सुविधाओं के कंडक्टरों और धातु संरचनाओं में अपनी हड़ताल के स्थान के पास मुख्य बिजली के निर्वहन के चरण के दौरान, आवेग पिकअप और ओवरवॉल्टेज होते हैं, जो ऊर्जा सुविधाओं के ग्राउंडिंग से गुजरते हुए, उच्च आवृत्ति आवेग शोर और एक महत्वपूर्ण वोल्टेज बनाते हैं। ड्रॉप, 1,000 या अधिक केवी तक पहुंचना। बिजली का निर्वहन न केवल गरज और जमीन के बीच हो सकता है, बल्कि अलग-अलग बादलों के बीच भी हो सकता है। बिजली सुविधाओं के कर्मियों और उपकरणों के लिए ऐसी बिजली पूरी तरह से सुरक्षित है। वहीं, जमीन पर बिजली गिरने से लोगों और तकनीकी उपकरणों के लिए गंभीर खतरा पैदा हो गया है।

रूसी संघ के क्षेत्र में आंधी गतिविधि

हमारे देश के विभिन्न हिस्सों में, गरज के साथ गतिविधि की तीव्रता में महत्वपूर्ण अंतर हैं। उत्तरी क्षेत्रों में, सबसे कमजोर आंधी गतिविधि देखी गई है। दक्षिण की ओर बढ़ते समय, गरज के साथ गतिविधि में वृद्धि होती है, जो एक वर्ष में उन दिनों की संख्या की विशेषता होती है जब गरज के साथ बारिश होती थी। रूसी संघ के क्षेत्र में एक गरज के साथ गरज के साथ औसत अवधि 1.5 से 2 घंटे तक है। रूसी संघ के किसी भी बिंदु के लिए थंडरस्टॉर्म गतिविधि को थंडरस्टॉर्म गतिविधि के विशेष मौसम संबंधी मानचित्रों के अनुसार स्थापित किया जाता है, जो कि मौसम संबंधी स्टेशनों (छवि 29) के दीर्घकालिक अवलोकनों के आंकड़ों के आधार पर संकलित किए जाते हैं।

बिजली के बारे में रोचक तथ्य:

• उन क्षेत्रों में जहां बिजली की गतिविधि प्रति वर्ष 30 घंटे होती है, औसतन दो साल में पृथ्वी की सतह पर प्रति वर्ग किलोमीटर 1 बिजली की हड़ताल होती है।
• हर सेकंड, हमारे ग्रह की सतह पर सौ से अधिक बिजली गिरती है।

तूफान - यह क्या है? सारे आकाश को चीरती हुई बिजली और गड़गड़ाहट के भयानक छींटे कहाँ से आते हैं? आंधी एक प्राकृतिक घटना है। बिजली, जिसे बिजली कहा जाता है, बादलों (क्यूम्यलोनिम्बस) के अंदर या बादलों के बीच में बन सकती है। वे आमतौर पर गड़गड़ाहट के साथ होते हैं। बिजली भारी बारिश, भारी हवाओं और अक्सर ओलों के साथ जुड़ी होती है।

गतिविधि

एक आंधी सबसे खतरनाक में से एक है बिजली की चपेट में आने वाले लोग केवल अलग-अलग मामलों में ही जीवित रहते हैं।

इसी समय, ग्रह पर लगभग 1,500 गरज के साथ काम करते हैं। डिस्चार्ज की तीव्रता प्रति सेकंड सौ बिजली गिरने का अनुमान है।

पृथ्वी पर वज्रपात का वितरण असमान है। उदाहरण के लिए, समुद्र की तुलना में महाद्वीपों पर उनमें से 10 गुना अधिक हैं। बिजली के निर्वहन के अधिकांश (78%) भूमध्यरेखीय और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में केंद्रित हैं। मध्य अफ्रीका में विशेष रूप से गरज के साथ तूफान आते हैं। लेकिन ध्रुवीय क्षेत्र (अंटार्कटिका, आर्कटिक) और बिजली के ध्रुव व्यावहारिक रूप से अदृश्य हैं। एक गरज की तीव्रता, यह पता चला है, एक स्वर्गीय शरीर के साथ जुड़ा हुआ है। मध्य अक्षांशों में, इसका चरम दोपहर (दिन के समय) घंटों में, गर्मियों में होता है। लेकिन न्यूनतम सूर्योदय से पहले दर्ज किया गया। भौगोलिक विशेषताएं भी महत्वपूर्ण हैं। सबसे शक्तिशाली गरज के केंद्र कॉर्डिलेरा और हिमालय (पर्वतीय क्षेत्र) में हैं। रूस में "तूफानी दिनों" की वार्षिक संख्या भी भिन्न होती है। मरमंस्क में, उदाहरण के लिए, केवल चार हैं, आर्कान्जेस्क में - पंद्रह, कलिनिनग्राद - अठारह, सेंट पीटर्सबर्ग - 16, मास्को में - 24, ब्रांस्क - 28, वोरोनिश - 26, रोस्तोव - 31, सोची - 50, समारा - 25 , कज़ान और येकातेरिनबर्ग - 28, ऊफ़ा - 31, नोवोसिबिर्स्क - 20, बरनौल - 32, चिता - 27, इरकुत्स्क और याकुत्स्क - 12, ब्लागोवेशचेंस्क - 28, व्लादिवोस्तोक - 13, खाबरोवस्क - 25, युज़्नो-सखालिंस्क - 7, पेट्रोपावलोव्स्क-कामचत्स्की - 1.

आंधी विकास

कैसा गया? केवल कुछ शर्तों के तहत गठित। आरोही नमी प्रवाह की उपस्थिति अनिवार्य है, जबकि एक संरचना होनी चाहिए जहां कणों का एक अंश बर्फीले अवस्था में हो, दूसरा तरल अवस्था में हो। संवहन, जो एक गरज के विकास की ओर ले जाएगा, कई मामलों में घटित होगा।

सतह परतों का असमान ताप। उदाहरण के लिए, पानी के ऊपर एक महत्वपूर्ण तापमान अंतर के साथ। बड़े शहरों में, गरज के साथ तीव्रता आसपास के क्षेत्र की तुलना में कुछ अधिक मजबूत होगी।

जब ठंडी हवा गर्म हवा को विस्थापित करती है। ललाट सम्मेलन अक्सर तिरछे और निंबोस्ट्रेटस बादलों (बादलों) के साथ एक साथ विकसित होता है।

जब पर्वत श्रृंखलाओं में वायु ऊपर उठती है। यहां तक ​​​​कि छोटी ऊंचाई से भी बादल बनने में वृद्धि हो सकती है। यह मजबूर संवहन है।

कोई भी वज्रपात, चाहे उसका प्रकार कुछ भी हो, आवश्यक रूप से तीन चरणों से होकर गुजरता है: क्यूम्यलस, परिपक्वता और क्षय।

वर्गीकरण

कुछ समय के लिए केवल प्रेक्षण स्थल पर ही वज्रपात को वर्गीकृत किया गया था। उन्हें विभाजित किया गया था, उदाहरण के लिए, वर्तनी, स्थानीय, ललाट में। गरज को अब उन विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जो उस मौसम संबंधी वातावरण पर निर्भर करती हैं जिसमें वे विकसित होते हैं। वातावरण की अस्थिरता के कारण बनता है। वज्रपात के निर्माण के लिए यह मुख्य शर्त है। ऐसे प्रवाह की विशेषताएं बहुत महत्वपूर्ण हैं। उनकी शक्ति और आकार के आधार पर क्रमशः विभिन्न प्रकार के वज्र बनते हैं। वे कैसे विभाजित हैं?

1. क्यूम्यलोनिम्बस सिंगल-सेल, (स्थानीय या इंट्रामास)। ओलावृष्टि या गरज वाली गतिविधि हो। अनुप्रस्थ आयाम 5 से 20 किमी, लंबवत - 8 से 12 किमी तक। ऐसा बादल एक घंटे तक "जीवित" रहता है। गरज के साथ, मौसम व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है।

2. मल्टीसेल क्लस्टर। यहां पैमाना अधिक प्रभावशाली है - 1000 किमी तक। एक बहु-कोशिका क्लस्टर गरज के साथ तूफान कोशिकाओं के एक समूह को कवर करता है जो गठन और विकास के विभिन्न चरणों में होते हैं और एक ही समय में एक पूरे का निर्माण करते हैं। उन्हें कैसे व्यवस्थित किया जाता है? परिपक्व गरज वाली कोशिकाएँ केंद्र में स्थित होती हैं, जबकि सड़ने वाली कोशिकाएँ 40 किमी तक हो सकती हैं। क्लस्टर मल्टी-सेल थंडरस्टॉर्म हवा के झोंके "दे" देते हैं (भारी, लेकिन मजबूत नहीं), बारिश, ओलावृष्टि। एक परिपक्व कोशिका का अस्तित्व आधे घंटे तक सीमित होता है, लेकिन क्लस्टर स्वयं कई घंटों तक "जीवित" रह सकता है।

3. झंझावातों की कतारें। ये भी बहुकोशिकीय तूफान हैं। उन्हें रैखिक भी कहा जाता है। वे या तो ठोस या अंतराल के साथ हो सकते हैं। हवा के झोंके यहां (अग्रणी मोर्चे पर) अधिक लंबे होते हैं। मल्टीसेल लाइन पास आने पर बादलों की एक अंधेरी दीवार के रूप में दिखाई देती है। धाराओं की संख्या (अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम दोनों) यहां काफी बड़ी है। यही कारण है कि गरज के ऐसे परिसर को बहु-कोशिका के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, हालांकि गरज के साथ संरचना अलग होती है। स्क्वॉल लाइन तीव्र बारिश और बड़े ओले पैदा करने में सक्षम है, लेकिन अधिक बार मजबूत डॉवंड्राफ्ट द्वारा "सीमित" होती है। यह अक्सर ठंडे मोर्चे से आगे निकल जाता है। चित्रों में, ऐसी प्रणाली में घुमावदार धनुष का आकार होता है।

4. सुपरसेल थंडरस्टॉर्म। ऐसे तूफान विरले ही होते हैं। वे संपत्ति और मानव जीवन के लिए विशेष रूप से खतरनाक हैं। इस सिस्टम का क्लाउड सिंगल-सेल क्लाउड के समान है, क्योंकि दोनों एक अपस्ट्रीम ज़ोन में भिन्न हैं। लेकिन उनके अलग-अलग आकार हैं। सुपरसेल बादल - विशाल - त्रिज्या में 50 किमी के करीब, ऊंचाई - 15 किमी तक। इसकी सीमाएँ समताप मंडल में स्थित हो सकती हैं। आकार एक अर्धवृत्ताकार निहाई जैसा दिखता है। आरोही धाराओं की गति बहुत अधिक (60 मीटर/सेकेंड तक) होती है। एक विशिष्ट विशेषता रोटेशन की उपस्थिति है। यह वह है जो खतरनाक, चरम घटनाएं (बड़े ओले (5 सेमी से अधिक), विनाशकारी बवंडर) बनाता है। ऐसे बादल के बनने का मुख्य कारक पर्यावरण की स्थिति है। हम एक बहुत मजबूत सम्मेलन के बारे में बात कर रहे हैं जिसका तापमान +27 है और एक हवा एक चर दिशा के साथ है। क्षोभमंडल में विंड शीयर के दौरान ऐसी स्थितियां उत्पन्न होती हैं। अपड्राफ्ट में निर्मित, वर्षा को डॉवंड्राफ्ट क्षेत्र में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जो बादल के लिए एक लंबा जीवन सुनिश्चित करता है। वर्षा असमान रूप से वितरित की जाती है। बारिश अपड्राफ्ट के पास है, और ओले उत्तर-पूर्व के करीब हैं। गरज का पिछला भाग शिफ्ट हो सकता है। तब सबसे खतरनाक जोन मुख्य अपड्राफ्ट के पास होगा।

"सूखी आंधी" की अवधारणा भी है। यह घटना काफी दुर्लभ है, मानसून की विशेषता है। इस तरह के गरज के साथ, कोई वर्षा नहीं होती है (वे बस नहीं पहुंचते हैं, उच्च तापमान के संपर्क में आने के परिणामस्वरूप वाष्पित हो जाते हैं)।

आंदोलन को गति

एक अलग गरज के साथ, यह लगभग 20 किमी / घंटा है, कभी-कभी तेज। यदि ठंडे मोर्चे सक्रिय हैं, तो गति 80 किमी/घंटा हो सकती है। कई गरज के साथ, पुराने गरज वाले सेल को नए से बदल दिया जाता है। उनमें से प्रत्येक अपेक्षाकृत कम दूरी (लगभग दो किलोमीटर) तय करता है, लेकिन कुल मिलाकर दूरी बढ़ जाती है।

विद्युतीकरण तंत्र

बिजली कहाँ से आती है? बादलों के चारों ओर और उनके भीतर लगातार घूम रहे हैं। यह प्रक्रिया बल्कि जटिल है। यह कल्पना करना सबसे आसान है कि परिपक्व बादलों में विद्युत आवेश कैसे कार्य करते हैं। इनमें द्विध्रुव धनात्मक संरचना हावी है। यह कैसे वितरित किया जाता है? धनात्मक आवेश सबसे ऊपर रखा जाता है, और ऋणात्मक आवेश उसके नीचे, बादल के अंदर रखा जाता है। मुख्य परिकल्पना के अनुसार (विज्ञान के इस क्षेत्र को अभी भी थोड़ा खोजा जा सकता है), भारी और बड़े कणों पर नकारात्मक चार्ज किया जाता है, जबकि छोटे और हल्के वाले पर सकारात्मक चार्ज होता है। पूर्व बाद वाले की तुलना में तेजी से गिरता है। यह अंतरिक्ष आवेशों के स्थानिक पृथक्करण का कारण बन जाता है। प्रयोगशाला प्रयोगों द्वारा इस तंत्र की पुष्टि की जाती है। बर्फ के छर्रों या ओलों के कणों में एक मजबूत चार्ज ट्रांसफर हो सकता है। परिमाण और संकेत बादल की जल सामग्री, (परिवेश) वायु तापमान, और टक्कर वेग (मुख्य कारक) पर निर्भर करेगा। अन्य तंत्रों के प्रभाव को बाहर नहीं किया जा सकता है। पृथ्वी और बादल (या तटस्थ वातावरण या आयनमंडल) के बीच निर्वहन होता है। यह इस समय है कि हम आकाश को चीरती हुई चमक को देखते हैं। या बिजली। यह प्रक्रिया तेज आवाज (गरज) के साथ होती है।

वज्रपात एक जटिल प्रक्रिया है। इसका अध्ययन करने में कई दशक और शायद सदियां भी लग सकती हैं।