În fiecare secundă, aproximativ 700 fulger, și în fiecare an aproximativ 3000 oameni sunt uciși de lovituri de fulger. Natura fizică a fulgerului nu a fost pe deplin explicată și majoritatea oamenilor au doar o idee aproximativă despre ce este. Unele descărcări se ciocnesc în nori sau ceva de genul ăsta. Astăzi am apelat la autorii noștri de fizică pentru a afla mai multe despre natura fulgerului. Cum apar fulgerele, unde lovește fulgerele și de ce bubuie tunetul. După ce ați citit articolul, veți ști răspunsul la aceste și multe alte întrebări.

Ce este fulgerul

Fulger- scânteie de descărcare electrică în atmosferă.

descărcare electrică- acesta este procesul de curgere a curentului în mediu, asociat cu o creștere semnificativă a conductibilității sale electrice față de starea normală. Există diferite tipuri de descărcări electrice în gaz: scânteie, arc, mocnit.

Descărcarea scânteii are loc la presiunea atmosferică și este însoțită de o fisură de scânteie caracteristică. O descărcare de scânteie este o colecție de canale de scânteie filamentoase care dispar și se înlocuiesc reciproc. Canalele Spark sunt, de asemenea, numite streamers. Canalele de scânteie sunt umplute cu gaz ionizat, adică plasmă. Fulgerul este o scânteie uriașă, iar tunetul este un trosnet foarte puternic. Dar nu totul este atât de simplu.

Natura fizică a fulgerului

Cum se explică originea fulgerului? Sistem nor-pământ sau nor-nor este un fel de condensator. Aerul joacă rolul unui dielectric între nori. Partea inferioară a norului are o sarcină negativă. Cu o diferență de potențial suficientă între nor și sol, apar condiții în care fulgerele apar în natură.

Lider în trepte

Înainte de fulgerul principal, puteți observa un mic loc care se mișcă de la nor spre sol. Acesta este așa-numitul lider de pas. Electronii sub acțiunea unei diferențe de potențial încep să se deplaseze spre sol. Pe măsură ce se mișcă, se ciocnesc cu moleculele de aer, ionizându-le. Un canal ionizat este așezat de la nor până la pământ. Datorită ionizării aerului de către electroni liberi, conductivitatea electrică în zona traiectoriei conducătorului crește semnificativ. Liderul, parcă, deschide calea pentru descărcarea principală, trecând de la un electrod (nor) la altul (sol). Ionizarea are loc inegal, astfel încât liderul se poate ramifica.

Retur

În momentul în care liderul se apropie de pământ, tensiunea de la capătul lui crește. Din sol sau din obiectele care ies deasupra suprafeței (copaci, acoperișuri ale clădirilor), un streamer de răspuns (canal) este aruncat către lider. Această proprietate a trăsnetului este folosită pentru a proteja împotriva lor prin instalarea unui paratrăsnet. De ce fulgerul lovește o persoană sau un copac? De fapt, nu-i pasă unde să lovească. La urma urmei, fulgerul caută cea mai scurtă cale între pământ și cer. De aceea în timpul unei furtuni este periculos să fii pe câmpie sau la suprafața apei.

Când liderul ajunge la sol, un curent începe să curgă prin canalul așezat. În acest moment se observă fulgerul principal, însoțit de o creștere bruscă a puterii curentului și a eliberării de energie. Iată întrebarea, de unde fulgerul? Este interesant că liderul se răspândește de la nor la pământ, dar fulgerul luminos invers, pe care suntem obișnuiți să-l vedem, se răspândește de la pământ la nor. Este mai corect să spunem că fulgerul nu merge din cer pe pământ, ci are loc între ele.

De ce lovește fulgerul?

Tunetul este rezultatul unei unde de șoc generate de expansiunea rapidă a canalelor ionizate. De ce vedem mai întâi fulgere și apoi auzim tunete? Este vorba despre diferența dintre vitezele sunetului (340,29 m/s) și ale luminii (299.792.458 m/s). Numărând secundele dintre tunet și fulger și înmulțindu-le cu viteza sunetului, poți afla la ce distanță a lovit fulgerul față de tine.

Ai nevoie de un loc de muncă în fizica atmosferei? Pentru cititorii noștri există acum o reducere de 10% la orice fel de muncă

Tipuri de fulgere și fapte despre fulgere

Fulgerul dintre cer și pământ nu este cel mai frecvent fulger. Cel mai adesea, fulgerele apar între nori și nu reprezintă o amenințare. Pe lângă fulgerele terestre și intranori, există fulgere care se formează în atmosfera superioară. Care sunt tipurile de fulgere din natură?

• fulgere intra-nori;
• fulger cu minge;
• „Elfi”;
• Jeturi;
• Sprites.

Ultimele trei tipuri de fulgere nu pot fi observate fără instrumente speciale, deoarece se formează la o altitudine de 40 de kilometri și mai sus.

Iată faptele despre fulger:

• Lungimea celui mai lung fulger înregistrat de pe Pământ a fost 321 km. Acest fulger a fost văzut în Oklahoma, 2007.
• Cel mai lung fulger a durat 7,74 secunde și a fost înregistrată în Alpi.
• Fulgerul se formează nu numai pe Pământ. Aflați exact despre fulgerul aprins Venus, Jupiter, Saturnși Uranus. Fulgerele lui Saturn sunt de milioane de ori mai puternice decât cele ale Pământului.
• Curentul din fulger poate ajunge la sute de mii de amperi, iar tensiunea poate ajunge la miliarde de volți.
• Temperatura canalului fulgerului poate atinge 30000 grade Celsius este 6 ori mai mare decât temperatura de suprafață a soarelui.

Bolid

Fulgerul cu minge este un tip separat de fulger, a cărui natură rămâne un mister. Un astfel de fulger este un obiect luminos care se mișcă în aer sub forma unei mingi. Conform dovezilor limitate, fulgerul cu bile se poate mișca pe o traiectorie imprevizibilă, se poate împărți în fulgere mai mici, poate exploda sau pur și simplu poate dispărea în mod neașteptat. Există multe ipoteze despre originea fulgerului cu minge, dar niciuna nu poate fi recunoscută ca fiind de încredere. Cert este că nimeni nu știe cum apar fulgerul cu minge. Unele ipoteze reduc observarea acestui fenomen la halucinații. Fulgerul cu minge nu a fost observat niciodată în laborator. Toți oamenii de știință se pot mulțumi cu relatările martorilor oculari.

În cele din urmă, vă invităm să vizionați videoclipul și să vă reamintim: dacă lucrarea de curs sau controlul v-a căzut în cap ca fulgerul într-o zi însorită, nu disperați. Specialiștii în servicii pentru studenți îi ajută pe studenți din anul 2000. Căutați oricând ajutor calificat. 24 ore pe zi, 7 zile pe săptămână suntem gata să vă ajutăm.

În 1992, fizicianul rus Alexander Gurevich de la Institutul de Fizică. PN Lebedev RAS a sugerat că fulgerele sunt cauzate de razele cosmice care intră în atmosfera Pământului.

Nu, desigur, cu toții am auzit despre ipoteza lui Benjamin Franklin, conform căreia fulgerul este o descărcare care are loc între nori și suprafața Pământului pur și simplu din cauza diferenței de încărcare a acestora. Acest concept, însă, are un punct destul de slab. Pentru ca o descărcare să apară, este necesar ca între nori și suprafață (sau norii vecini) să existe o diferență prea mare de încărcări. După cum s-a dovedit din informațiile primite de baloanele meteorologice în anii 1990, în practică nu există mai mult de o zecime dintr-o astfel de diferență. Cu toate acestea, fulgerele par să mai apară. Deci pentru ce?

Alexander Gurevich și Co. consideră că particulele de înaltă energie din atmosferă declanșează un proces numit defalcarea electronilor fugitivi (RTE). Iar „declanșatorul” PUE-ului sunt razele cosmice. Aceste fluxuri de particule încărcate, în principal protoni, generate de exploziile îndepărtate de supernove (și alte procese), care intră în atmosferă și se ciocnesc cu nucleele atomilor de aer, determină un proces asemănător unei avalanșe de formare a electronilor liberi cu energie semnificativă (aer extins). dusuri).

Câmpurile electrice din norii de tunete accelerează electronii la viteze apropiate de lumina. Ciocnirile ulterioare ale electronilor cu atomii de aer dau naștere la electroni liberi suplimentari, precum și la radiații X și gamma („fulger întunecat”, despre care „KL” nu se obosește să scrie), transformându-se în fire de descărcări electrice - streamers, canale bine conducătoare, la unirea cărora ia naștere un canal termic ionizat cu conductivitate ridicată (alias lider de fulger în trepte).

În teorie, totul pare foarte armonios: RB apare în atmosferă într-un câmp electric constant, un ordin de mărime mai mic decât câmpul normal de defalcare, adică în prezența razelor cosmice, câmpurile electrice atmosferice observate sunt în sfârșit suficiente pentru a explica fenomenul atât al fulgerului întunecat cât și al omologul său vizibil .

Dar până de curând, toate acestea au rămas doar o teorie: nu existau dovezi concrete că razele cosmice ar fi fost responsabile pentru declanșarea defalcării electronilor fugari.

Din păcate, s-a dovedit a fi destul de dificil să reproduc astfel de procese în laborator și ideea nu este doar că aceasta necesită o tensiune de 10 milioane de volți. Se știe de mult că razele cosmice care intră în atmosfera terestră generează impulsuri radio, iar în timpul furtunilor sunt mai multe impulsuri radio cu parametri similari decât atunci când nu sunt furtuni.

Pentru a verifica ipoteza cu observații, Alexander Gurevich și Anatoly Karashtin de la Institutul de Cercetare în Radiofizică (Nijni Novgorod) au analizat datele de la interferometrele radio luate în timpul a 3.800 de fulgere peste Rusia și Kazahstan. Deoarece interferometrele radio permit ca undele radio pe care le înregistrează să fie legate de direcții specifice, oamenii de știință au reușit să coreleze fără echivoc sute și chiar mii de impulsuri radio scurte și puternice cu momentele imediat premergătoare loviturilor de fulger. Mai mult, s-a dovedit că parametrii specifici ai impulsurilor radio coincid cu caracteristicile prezise teoretic ale generării lor de către razele cosmice.

Deci, se pare că observațiile au explicat totul? De fapt, deși s-a confirmat că razele cosmice joacă rolul unei „sămânțe” pentru fulgerul întunecat și obișnuit însoțitor, rămâne o ambiguitate importantă. Peste Rusia și Kazahstan, pur și simplu nu există suficiente raze cosmice cu energiile necesare pentru a genera „colapsul” observat al fulgerului.

Pentru a explica această „incoerență”, fizicienii au analizat natura posibilei interacțiuni a undelor înregistrate de interferometrele radio cu picăturile de apă și grindina (hidrometeorii). S-a dovedit că atunci când electronii de energie scăzută care însoțesc electronii liberi de energie înaltă trec prin picături și grindină în atmosferă, se lansează o serie de microdescărcări, amplificând radical atât câmpul electric din zona în care se produce viitorul fulger, cât și puls radio, ulterior înregistrat de dispozitive.

Sus: frecvența razelor cosmice care lovesc atmosfera Pământului. De jos: frecvența loviturilor de fulger pe unitatea de suprafață. Se vede clar că doar razele cosmice nu sunt suficiente pentru a genera fulgere: au nevoie de interacțiune cu picăturile de apă.

Chiar și în urmă cu 250 de ani, celebrul om de știință și persoană publică americană Benjamin Franklin a stabilit că fulgerul este o descărcare electrică. Dar până acum, nu a fost posibil să dezvăluie pe deplin toate secretele pe care le dețin fulgerul: este dificil și periculos să studiezi acest fenomen natural.

(20 de fotografii cu fulger + video Fulger în mișcare lentă)

În interiorul norului

Nu poți confunda un nor de tunete cu un nor obișnuit. Culoarea sa sumbră, plumb, se explică prin grosimea sa mare: marginea inferioară a unui astfel de nor atârnă la o distanță de cel mult un kilometru deasupra solului, în timp ce cea superioară poate atinge o înălțime de 6-7 kilometri.

Ce se întâmplă în interiorul acestui nor? Vaporii de apă care formează norii îngheață și există sub formă de cristale de gheață. Curenții ascendenți de aer care vin de pe pământul încălzit transportă mici bucăți de gheață în sus, forțându-le să se ciocnească în mod constant cu cele mari care se așează.

Apropo, iarna pământul se încălzește mai puțin și, în această perioadă a anului, practic nu există curente ascendente puternice. Prin urmare, furtunile de iarnă sunt extrem de rare.

În procesul de ciocnire, sloturile de gheață devin electrificate, așa cum se întâmplă atunci când diferite obiecte sunt frecate unele de altele, de exemplu, piepteni de păr. În plus, bucățile mici de gheață capătă o sarcină pozitivă, iar cele mari - una negativă. Din acest motiv, partea superioară a norului care formează fulgere capătă o sarcină pozitivă, iar partea inferioară capătă una negativă. Există o diferență de potențial de sute de mii de volți la fiecare metru de distanță - atât între nor și sol, cât și între părți ale norului.

Dezvoltarea fulgerului

Dezvoltarea fulgerului începe cu faptul că într-un loc al norului apare un focar cu o concentrație crescută de ioni - molecule de apă și gaze care alcătuiesc aerul, din care au fost luați electroni sau cărora li s-au adăugat electroni.

Potrivit unor ipoteze, un astfel de centru de ionizare se obține datorită accelerării electronilor liberi în câmpul electric, care sunt întotdeauna prezenți în aer în cantități mici, și a ciocnirii lor cu molecule neutre, care sunt imediat ionizate.

Potrivit unei alte ipoteze, împingerea inițială este cauzată de razele cosmice, care pătrund tot timpul în atmosfera noastră, ionizând moleculele de aer.

Gazul ionizat servește ca un bun conductor de electricitate, astfel încât curentul începe să curgă prin zonele ionizate. Mai mult - mai mult: curentul care trece incalzeste zona de ionizare, determinand tot mai multe particule de mare energie care ionizeaza zonele din apropiere - canalul fulgerului se raspandeste foarte repede.

Urmați liderul

În practică, dezvoltarea fulgerului are loc în mai multe etape. În primul rând, marginea anterioară a canalului conductiv, numită „lider”, avansează în sărituri de câteva zeci de metri, de fiecare dată schimbând ușor direcția (acest lucru face ca fulgerul să devină sinuos). Mai mult, viteza de avansare a „liderului” poate ajunge, în unele momente, la 50 de mii de kilometri într-o singură secundă.

În cele din urmă, „liderul” ajunge la pământ sau în altă parte a norului, dar aceasta nu este încă etapa principală a dezvoltării ulterioare a fulgerului. După ce canalul ionizat, a cărui grosime poate ajunge la câțiva centimetri, este „perforat”, particulele încărcate se repezi de-a lungul lui cu o viteză extraordinară - până la 100 de mii de kilometri într-o singură secundă, acesta este fulgerul în sine.

Curentul din canal este de sute și mii de amperi, iar temperatura din interiorul canalului, în același timp, ajunge la 25 de mii de grade - de aceea fulgerul dă un fulger atât de strălucitor, vizibil de la zeci de kilometri distanță. Iar scăderile instantanee de temperatură, de mii de grade, creează cele mai puternice scăderi ale presiunii aerului, propagăndu-se sub forma unei unde sonore - tunet. Această etapă durează foarte puțin - miimi de secundă, dar energia care este eliberată în timpul acesteia este uriașă.

stadiu final

În etapa finală, viteza și intensitatea mișcării sarcinilor în canal scade, dar rămân suficient de mari. Acest moment este cel mai periculos: etapa finală poate dura doar zecimi (și chiar mai puțin) de secundă. Un astfel de impact pe termen lung asupra obiectelor de pe sol (de exemplu, pe copacii uscați) duce adesea la incendii și distrugeri.

Mai mult decât atât, de regulă, problema nu se limitează la o singură categorie - noi „lideri” se pot deplasa de-a lungul căii bătute, provocând descărcări repetate în același loc, ajungând până la câteva zeci la număr.

În ciuda faptului că fulgerul este cunoscut omenirii de la apariția omului însuși pe Pământ, acesta nu a fost încă studiat pe deplin până în prezent.

Învață: Ce este tunetul? Ce este fulgerul?

Poate exista tunete fara fulger si invers, fulgere fara tunete?

Poate fi o furtună în alte perioade ale anului, cum ar fi iarna?

Cum afectează tunetele și fulgerele psihicul uman?

Cum corespund semnele populare despre o furtună cu realitatea?

Scopul articolului:

Aflați originea tunetelor și a fulgerelor și aflați ce este mai înfricoșător și mai periculos - tunetul sau fulgerul?

Verificați conformitatea semnelor populare despre o furtună

Găsiți informații științifice despre originea fulgerelor și a tunetului;

Găsiți semne populare despre aceste fenomene naturale;

Observați: de ce este o furtună, cum trece; impactul său asupra stării omului și a animalelor; starea naturii după o furtună;

Trageți propriile concluzii.

Ipoteze:

1. Dacă vremea este caldă pentru câteva zile, atunci cu siguranță va fi o furtună.

2. Apropierea unei furtuni este resimțită de animale și păsări.

3. Fulgerul este o sarcină electrică foarte mare, deci este periculos pentru viața umană.

Produs de cercetare:

Alcătuiește o colecție de semne populare și ghicitori despre o furtună.

Metode de cercetare:

Analiza literaturii, observatii

Nu acordăm prea multă importanță multor fenomene naturale, luându-le de la sine înțeles. Dar furtuna, aparent, nu lasă indiferentă nicio persoană de pe pământ.

Mulți oameni se tem de o furtună, mai ales când trece direct deasupra capului, când tot cerul este în fulgere și tunetele bubuie.

Întotdeauna sunt foarte speriat când este o furtună.

Într-o zi, întorcându-ne din sud cu mașina, am fost prinși de o furtună puternică. Era o zi fierbinte de iulie. A fost foarte înfundat. Deodată au început să se adune norii, s-au auzit tunete. Ploaia a căzut. A fost foarte infricosator. Am continuat să conducem prin ploaia torenţială. Mi-a fost foarte frică de tunete. Pe măsură ce tunetul bate, se pare că pământul s-a despărțit. De ce tună? Ce cauzează tunetul? Am devenit interesat să aflu despre asta.

Despre o furtună în mitologia antică

Cel mai important zeu al grecilor antici - Zeus - a fost și zeul fulgerului și al tunetului. El a fost numit tunătorul, făcător de nori. Zeus își încruntă sprâncenele - și norii se adună. În mânie, lovește cu fulgere, înspăimântă cu tunet.

Zeul roman al tunetului era Jupiter. La fel ca vechii greci Zeus, romanii îl considerau pe Jupiter zeul principal. Printre hinduși, zeul tunetului era zeul Indra, printre scandinavi - zeul Thor, printre slavi - zeul Perun.

Perun este zeul norilor, al tunetului și al fulgerelor. Un portret foarte expresiv al Thundererului a fost oferit de poetul Konstantin Balmont:

Gândurile lui Perun sunt rapide,

Orice vrea el, deci acum.

Aruncă scântei, aruncă scântei

Din pupilele ochilor strălucitori.

Perun era înarmat cu o bâtă, un arc cu săgeți (fulgerele sunt săgeți pe care le-a aruncat Dumnezeu) și un topor. Securea era considerată unul dintre principalele simboluri ale lui Dumnezeu.

Perun se dovedește adesea a fi strâns legat, pe lângă foc, de cultul apei, lemnului și pietrei. El este considerat strămoșul focului ceresc, care, coborând pe pământ, dă viață. Odată cu apariția căldurii de primăvară, fertilizează pământul cu ploi și scoate soarele limpede din spatele norilor. Prin eforturile sale, lumea este de fiecare dată ca și cum ar fi născut din nou.

Slavii îl reprezentau pe Perun sub forma unui călăreț care galopează prin ceruri pe un cal sau călare pe un car. vuietul din carul oamenilor l-au confundat cu un tunet. Și, de asemenea, Perun a fost imaginat ca un bărbat furios de vârstă mijlocie, cu o barbă roșie învolburată. Se observă că o barbă roșie este o trăsătură indispensabilă a Zeului Tunetului în rândul diferitelor popoare. În special, Thundererul Thor din panteonul scandinav era considerat cu barbă roșie. Perun știe sigur că părul lui era ca un nor de tunete - negru și argintiu. Carul lui Perun era înhămat de armăsari înaripați, albi și corbi.

Însuși numele lui Perun este foarte vechi. Tradus în limba modernă, înseamnă „Cel care lovește mai tare”, „zdrobitor”. Perun a fost considerat fondatorul legii morale și primul apărător al Adevărului.

Oamenii credeau că Perun, plimbându-se în jurul lumii, ia de bunăvoie forma unui taur de pădure Tura, așa că taurul era considerat un animal sacru al lui Perun.

Sanctuarele din Perun erau amenajate în aer liber. Erau în formă de floare; în acele sanctuare care au fost excavate de arheologi, există de obicei opt „petale”, dar în antichitate, conform oamenilor de știință, erau șase. „Petalele” erau gropi în care ardeau focuri sacre de nestins. În mijloc era o imagine sculpturală a lui Perun. Un altar era așezat în fața chipului lui Dumnezeu, de obicei sub forma unui inel de piatră. Acolo se îngrămădeau ofrande și se vărsa sânge de sacrificiu: cel mai adesea sânge de animal.

Explicația științifică a originii tunetelor și fulgerelor

Tunetul vine din fulgere. Din cauza lor tot zgomotul și trosniturile. Iar fulgerul se obtine din cauza ciocnirii norilor. Aerul umed se ridică și se formează nori de ploaie. Deoarece este rece în partea de sus, picăturile se transformă în cristale de gheață. Cristalele din nori se freacă unele de altele, se generează electricitate și se obține un fulger - acesta este un fulger. Cerul este iluminat de fulgere, aerul din calea lui este încălzit și se extinde rapid. Se aude un val de explozie și auzim tunete. Există chiar și o poezie despre asta:

Norul i-a vorbit norului:

Dă-te din drum, abur zburător!

Nu vezi că mă grăbesc.

Voi zbura și voi zdrobi!

Cloud cloud a răspuns:

Mai bine ai rula singur.

Nu vei scăpa din drum - eu

O să te fac bucăți.

Râsul izbucni ca răspuns.

Ceda? Nu!

tunet sabie Gryan -

Și spune-ți la revedere de la cap!

Nu-ți face griji, pentru orice eventualitate

Am o sarcină explozivă.

voi lupta cu tine

Săgeată electrică.

Ambii nori s-au înnegrit

Frunțile sunt ca niște abrupte de piatră.

Și, ca doi tauri pe un câmp,

Norii s-au ciocnit pe cer.

De jur împrejur întunecat,

Lumea a închis ochii de frică.

Ambii nori din când în când

Săgeți de foc

Tăiat până la moarte cu săbiile.

Tunetele se rostogoli pe cer

Tremurând peste tot

Sclipește aici, scânteie acolo -

La dracu '! - și cerul în jumătate!

Și pădurile și câmpurile tremură:

Se va rupe pământul?

Poate exista tunete fără fulgere? În timpul unei furtuni, tunetul și fulgerul apar în același timp, dar mai întâi vedem fulgerul și apoi auzim tunetul. Tunetul este doar sunetul fulgerului care provoacă fulgerul.

Ce este corect: paratrăsnet sau paratrăsnet?

Ce este mai înfricoșător: tunetul sau fulgerul?

Tunetul adevărat nu face rău. Este necesar să ne fie frică de fulgerul care l-a născut. Fulgerul este o scânteie electrică uriașă. În câteva fracțiuni de secundă, zboară câțiva kilometri. Aerul din calea lui este încălzit instantaneu. Are loc o explozie. Sunetul din el este un tunet. Cu fulger, glumele sunt rele.

Dacă lovește un car de fân, îi va da foc, va aprinde focul. Prin urmare, clădirile rezidențiale, țevile fabricii sunt protejate de paratrăsnet. Aceasta este o astfel de tijă de metal. Unul dintre capete se ridică deasupra clădirilor, celălalt este îngropat în pământ. Fulgerul găsește imediat o cale scurtă și, fără să facă rău nimănui și nimic, intră în pământ. Din obișnuință, spun oamenii - paratrăsnet. Dar nu este corect. Așa este - paratrăsnet.

Observațiile și concluziile mele

Vara, am făcut observații asupra semnelor la care se poate aștepta declanșarea unei furtuni, am încercat să le corelez cu semnele populare.

Am analizat rezultatele și am concluzionat:

1. O furtună este așteptată cel mai adesea după un val de căldură prelungit.

2. Înainte de o furtună: este cald și înfundat dimineața. „Se urcă! Va fi o furtună”, spun oamenii.

Spre seară, un nor negru uriaș se apropie de cer. Se extinde, crește în fața ochilor noștri și acum atârnă în mod amenințător deasupra capului. Rafalele de vânt puternic ridică coloane de praf de pe pământ, ramuri rupte și smulge frunze. Amurgul cade. Fulgerele fulgeră puternic, orbindu-se de lumină instantanee. Tunetele bubuie asurzitor. Și de sus cad șiroaie de apă.

3. În timpul unei furtuni. Vine ploaia torenţială. Nimic nu se vede în jur. Pe pământ se formează bălți, toate gropile și depresiunile sunt umplute cu apă. Au revărsat apă și curgeau pâraie. Se luminează treptat. Ploaia se potolește. Apare soarele blând.

4. După o furtună.

Prospețime în aer. Senzație de ușurare. Bucurie în suflet. Twitter de păsări. Vreau să spun furtunii: „Mulțumesc! Ce proaspăt este! Nu este deloc înfricoșător!” Ea, ca și cum, după ce a auzit cuvinte de recunoștință, ne trimite un curcubeu minunat.

Am verificat câteva semne populare. Într-adevăr:

1. Tantarii musca mai tare inainte de a ploua.

2. Rândunelele zboară jos - până la ploaie.

3. Broaștele sar pe uscat – înainte de ploaie.

4. Păsările au tăcut - înainte de o furtună, așteaptă tunetul.

Tunetele și fulgerele pot fi comparate cu munca unui sudor electric. La sudare, se aprinde și o scânteie - fulger. Iar trosnetul din el este ca un tunet. Mănușile de prelată îl protejează pe sudor de o astfel de lovitură de fulger, iar ochelarii negri îl protejează de lumina orbitoare. Am văzut și cum lucrează sudorii vara.

Odată ce fierul de călcat al mamei mele a ars - a scânteie și a trosnit.

Într-o priză necorectată, când aparatul electric era pornit, scânteia și trosnea. Tata a spus că și acestea sunt fulgere și tunete, doar mici, dar la fel de periculoase ca și cele reale.

Reguli pentru un comportament sigur în timpul unei furtuni

Cum să te comporți în timpul unei furtuni?

Am citit povestea lui Lev Tolstoi „Cum m-a prins o furtună în pădure” În această poveste, autorul povestește o întâmplare din copilărie. Cum a mers în pădure după ciuperci și a fost prins de o furtună. S-a ascuns sub un stejar mare, iar fulgerul l-a lovit și a zdrobit stejarul în bucăți. Băiatul a căzut și a rămas acolo până când s-a terminat furtuna. Și apoi a luat ciupercile și a fugit acasă.

Concluzie: nu te poți ascunde sub copaci în timpul unei furtuni!

Am inventat regulile de comportament în siguranță în timpul unei furtuni:

1. Dacă o furtună te-a prins într-un loc deschis, întinde-te pe pământ, ascunde-te într-o groapă sau scobitură, fugi la un adăpost - o mașină sau o clădire. La urma urmei, fulgerele lovesc întotdeauna locurile înalte.

2. Dacă o furtună te-a prins în apă, mergi imediat la mal.

Dacă fulgerul lovește un corp de apă, puteți fi grav rănit.

3. În timpul unei furtuni, nu vă puteți ascunde sub copacii liberi. Nu vă ascundeți sub copacii înalți. Cel mai adesea sunt loviti de fulger.

4. Cel mai bine este să așteptați furtuna în tufiș. Fulgerul nu va ajunge acolo.

Mi-a plăcut foarte mult și poezia despre regulile de siguranță în timpul unei furtuni:

Îmi place furtuna de la începutul lunii mai,

Când primul tunet de primăvară

Ca și cum ar fi jucat ușor

Cum miroase a găleată de departe.

Dar tot satul meu știe

Și toți prietenii mei știu

Ce este sub copacii înalți

Nu te poți ascunde de fulgere.

Lasă-l departe până acasă

Dar noi, prieteni, nu ne este frică,

Și fug din iaz

Și mă ascund de furtună în tufișuri.

Îmi place furtuna de la începutul lunii mai.

Lăsați tunetul să bubuie și ploaia să cadă

Și fulgere strălucitoare scânteie

Ea nu mă va lovi!

Culegere de ghicitori, semne populare despre o furtună

1. S-a apropiat - a bubuit, a aruncat săgeți pe teren.

Ni s-a părut - a fost un dezastru, s-a dovedit că era cu apă.

A venit și s-a vărsat. O mulțime de pământ arabil s-a îmbătat. (Nor).

2. Mai întâi - strălucire, după strălucire - trosnet, după trosnet - stropire. (Furtună).

3. Bătăi puternic,

țipând tare,

Și ce spune

Nimeni nu înțelege

Iar înțelepții nu știu. (Tunet).

4. Săgeată topit

Stejarul a căzut lângă sat. (Fulger).

5. Sclipire, bubuit,

Clipi, sperie pe toți. (Tunet si fulger).

7. Calul aleargă, pământul tremură. (Tunet).

8. Va bate în cer, se va auzi pe pământ. (Tunet).

9. Pământul tremură de bătăi cerești. (Tunet).

10. Un vultur zboară pe cerul albastru,

Aripile întinse

Soarele s-a stins. (Nor).

11. Fără picioare, ci mers,

Fără ochi, dar plâns. (Nor).

12. Se stropește cu foc, se stropește cu apă. (Nor de tunete).

13. Nimeni nu mă vede, dar toată lumea aude și toată lumea poate să-mi vadă tovarășul credincios, dar nimeni nu aude. (Tunet si fulger).

14. O pasăre vultur zboară, poartă foc în dinți, în mijlocul ei este moartea omului. (Fulger).

15. Ursul a răcnit peste toți munții, peste toate mările. (Tunet).

16. Calul aleargă, pământul tremură. (Tunet).

17. Corb a grămăit

Pentru o sută de orașe

Pentru o mie de lacuri. (Tunet).

18. La naiba - zdrăngăni! - o femeie călărește pe munți, bate cu batog, mormăie lumii întregi. (Nor de tunete).

19. Arde fără foc, zboară fără aripi, aleargă fără picioare. (Nor de tunete).

20. O pasăre zboară fără aripă,

Bate un vânător fără armă,

Bucătarul prăji fără foc,

Berbecul mănâncă fără gură. (Nor, tunet, soare și pământ).

Semne populare:

1. Păsările tac - așteaptă tunetul.

2. Rațele țipă furioase, bat din aripi, se scufundă - ei numesc o furtună.

3. Rândunelele zboară jos - la ploaie, la o furtună.

4. Larks puf în sus - să fie o furtună.

5. Tantarii musca mai tare decat de obicei de o furtuna.

6. Furnicile se ascund în casele lor - la o furtună.

7. Dacă noaptea stelele sclipesc puternic, iar dimineața cerul este acoperit de nori, atunci la amiază va fi furtună.

8. Broaștele crocneau înaintea ploii.

9. Broaștele sar pe uscat - la ploaie.

10. Tunetul se aude dimineața - ploaie seara.

11. Fulger în vest - după ploaie.

12. Tunetele bubuie mult timp și nu ascuțit - la vreme rea; dacă este brusc și scurt, va fi clar.

13. Dacă tunetul bubuie continuu, va fi grindină.

14. Dacă tunetele bubuie pe vremea rece și ploioasă vara, ar trebui să se aștepte o vreme rece lungă, adesea cu o scădere suplimentară a temperaturii.

15. Apa se întunecă în râuri înaintea unei furtuni.

16. Razele soarelui se întunecă - până la o furtună puternică.

17. Tunetul la începutul primăverii - înainte de frig.

18. Primul tunet în vântul de nord este o primăvară rece, în est este uscat și cald, în sud este cald, în vest este umed.

19. Tunetul în septembrie - toamnă caldă.

Nu este necesar să-ți fie frică de o furtună, dar trebuie să fii atent în timpul unei furtuni. Descărcările de energie electrică atmosferică pot cauza daune mari economiei naționale și pot pune viața în pericol dacă măsurile de precauție nu sunt luate în timp util. De fulger este de temut, nu de tunete. Dr. C. W. McEachron, un cunoscut expert american în furtuni, a spus că dacă auzi tunete, fulgerul nu te va lovi; dacă vezi fulger, nu te va lovi, iar dacă te lovește, nu vei ști despre el.

Așa că am aflat cum se fac tunetele și fulgerele și care dintre ele este mai înfricoșătoare?

Acum nu mi-e frică de tunete și, pentru a mă proteja de fulgere, voi respecta regulile. Am concluzionat: nu trebuie să-ți fie frică de tunete, fulgerul este periculos.

Ipotezele mele au fost confirmate

Fizicienii ruși au fost aproape de a dezvălui mecanismul apariției fulgerelor în timpul unei furtuni. Ipoteza despre cum s-ar putea întâmpla acest lucru a fost exprimată încă din 1992 de către omul de știință Alexander Gurevich. Dar abia recent a devenit posibilă testarea experimentală a ipotezei sale. Prima etapă a formării fulgerului este în prezent studiată.

Astfel, în laboratorul de probleme ale noilor acceleratoare ale Institutului de fizică Lebedev, a fost pusă în funcțiune o configurație experimentală, care face posibilă studierea proceselor de formare a unei scântei lungi în aer - cel mai apropiat analog al binecunoscutului fulgere care apare în timpul unei furtuni. Experimentele asupra noii instalații sunt efectuate în conformitate cu prevederile „Teoriei defalcării electronilor fugari”, dezvoltată de academicianul Alexander Gurevich.

În ciuda faptului că fulgerul nu este un fenomen rar (probabil că toți locuitorii planetei noastre l-au văzut cel puțin o dată în viață), mecanismul de apariție a acestui fenomen natural formidabil și frumos nu a fost studiat practic până acum.

Mai mult, cunoștințele pe care oamenii de știință le au sugerează că fulgerele nu pot apărea în timpul unei furtuni, deoarece, conform datelor disponibile, câmpurile electrice din apropierea norilor de tunete sunt semnificativ mai mici decât ceea ce este necesar pentru apariția descărcărilor electrice. Cu toate acestea, ele apar și uneori chiar mai multe pe minut.

În 1992, încercând să rezolve cumva acest paradox, fizicianul rus Alexander Gurevich a formulat așa-numita „Teoria căderii fugitive”. Pe scurt, esența sa este următoarea.

Numeroase observații și calcule au arătat că în aer, majoritatea electronilor au o cale liberă medie (adică distanța pe care o parcurge o particulă între două ciocniri cu moleculele, atomii și particulele din jur) de aproximativ un centimetru.

Cu toate acestea, există așa-numiți electroni rapizi care se mișcă cu o viteză apropiată de viteza luminii. În consecință, au o cale liberă de 100 de ori mai mare, adică aproximativ un metru.

Gurevich a sugerat că, dacă acești electroni rapizi (se numesc electroni fugăriți), care se grăbesc cu viteză mare, se ciocnesc cu moleculele de aer, atunci, ca urmare, mai mulți electroni rapizi vor fi eliberați din acestea din urmă. Astfel, mai mulți „pionieri” stimulează apariția unei hoarde de electroni secundari fugari. Ei, la rândul lor, sunt accelerați și de câmp.

Ca urmare, apare o avalanșă de electroni fugari, în creștere exponențială, împreună cu care crește și numărul de electroni lenți (termici). De asemenea, sunt ejectați ca urmare a ciocnirii electronilor rapizi cu moleculele. Această situație seamănă cu căderea unei linii alcătuite din piese de domino, singura diferență este că în acest caz unele jetoane cad încet și nu se ating de altele, iar unele cad repede, scăpandu-și vecinii.

Se presupune că toate acestea ar trebui să conducă la o creștere rapidă a conductibilității electrice a mediului (care, după cum știm, crește odată cu creșterea concentrației de purtători liberi de sarcină). Rezultatul este un fenomen pe care fizicienii îl numesc „defecțiune electrică”.

Apropo, un fenomen similar este familiar oricărui șofer - este prezența unei astfel de defalcări a amestecului aer-combustibil pe o lumânare într-un motor cu ardere internă care vă permite să porniți motorul (în această situație este de obicei numită o scânteie"). În timpul defalcării, purtătorul de sarcină de pe calea liberă medie dobândește energie suficientă pentru a ioniza moleculele rețelei cristaline sau gazului.

Această ionizare are loc atunci când particulele le smulg electroni, fără de care moleculele se transformă în ioni încărcați pozitiv. Electronii ejectați, la rândul lor, devin și purtători de sarcină liberi, care aduc principala contribuție la curentul total.

Cu toate acestea, defectarea în sine nu este încă fulgeră. Cu toate acestea, ca urmare a acestui fenomen, se formează un strat multikilometric de plasmă conducătoare. Dar este deja capabil să creeze aceeași descărcare de fulger, pe care o numim fulger.

Calculele efectuate de Gurevich au arătat că în atmosferă se poate produce o defecțiune la o intensitate a câmpului electric mult mai mică decât cea necesară pentru o defecțiune normală (cum se întâmplă la lumânările unei mașini).

Astfel, la o presiune de o atmosferă, câmpul de prag pentru avarie obișnuită este de 23 kV/cm, iar pentru avarie prin fuziune este de 2,16 kV/cm. Se pare că electronii evadați pot crea toate condițiile necesare pentru apariția acestui fenomen.

Dar de unde provin primii electroni fugari? Omul de știință a sugerat că apar sub influența radiațiilor cosmice. În atmosfera superioară, ionizează moleculele de aer, eliberând o cantitate mică de electroni fugari, care, căzând în regiunea furtunii, provoacă o defecțiune.

Apropo, în acest caz, ar trebui să apară fulgerări puternice de radiație cu raze X. Și, așa cum arată datele obținute în timpul experimentelor efectuate pe avioane și baloane, acest lucru are loc într-adevăr (primul astfel de fulger în timpul unei furtuni a fost înregistrat în 1960, dar atunci nimeni nu a putut explica de unde a venit).

O serie de experimente de teren efectuate la sfârșitul ultimului - începutul acestui secol la stația științifică de înaltă munte Tien Shan a Institutului de Fizică Lebedev, păreau să confirme această teorie. Cu toate acestea, acum este posibil să se studieze acest mecanism în laborator.

Adevărat, oamenii de știință au declarat imediat că nimeni nu va crea încă fulger artificial. . „Sarcina noastră nu este să simulăm fulgerul, deoarece este un proces în mai multe etape, ci stadiul său inițial, adică pre-defecțiune”, spune Alexander Oginov, Ph.D. Cu toate acestea, acest lucru este foarte interesant și pentru oamenii de știință.

O configurație experimentală pentru modelarea unui analog al unei descărcări atmosferice de mare altitudine a fost creată de personalul Institutului de Fizică al Academiei Ruse de Științe și al Institutului de Electronică de Curenți Înalți din Filiala Siberiană a Academiei Ruse de Științe (Tomsk). pe un generator electronic relativist, care include un generator de tensiune în impulsuri.

Poate fi folosit pentru a detecta prezența electronilor fugari în aer. Oamenii de știință le studiază comportamentul, află principalele caracteristici și observă efectul lor asupra moleculelor aerului înconjurător.

"Acum, etapa de acumulare a datelor experimentale este în desfășurare, dar s-au obținut deja multe rezultate interesante noi. Planurile sunt de a obține nu un efect statistic, ci un efect dinamic, adică să nu așteptăm apariția unei „sămânțe" electron, ci pentru a învăța cum să-l creeze.

Și apoi, prin injectarea unui fascicul de electroni, sper că vom detecta fără ambiguitate amplificarea. Și astfel, vom confirma posibilitatea unei defecțiuni a electronilor evadați, în conformitate cu concluziile teoriei”, comentează Alexander Oginov cu privire la rezultatele experimentelor.