Цікаве про блискавки

блискавка

Електронна природа блискавки була розкрита в дослідженнях американського фізика Б. Франкліна, по ідеї якого був проведений експеримент по витяганню електрики з грозової хмари. Широко відомий досвід Франкліна щодо з`ясування електронної природи блискавки. У 1750 їм розміщена робота, в якій описаний досвід з впровадженням повітряного змія, запущеного в грозу. Досвід Франкліна був описаний в роботі Джозефа Прістлі. Середня довжина блискавки 2,5 км, деякі розряди тягнуться в атмосфері на відстань до 20 км.

Формування блискавки:
Більш нерідко блискавка з`являється в купчасто-дощових хмарах, тоді вони називаютсягрозовимі;
час від часу блискавка з`являється в шарувато-дощових хмарах, також при вулканічних виверженнях, торнадо і пилових бурях.Обично спостерігаються лінійні блискавки, які відносяться до так званим без електродним розрядами, тому що вони починаються (і закінчуються) в скупченнях заряджених частинок. Це визначає їх деякі до цих пір не пояснені характеристики, що відрізняють блискавки від розрядів між електродами. Так, блискавки не бувають коротше декількох сотень метрів-вони з`являються в електронних полях істотно більш слабких, ніж поля при міжелектродних разрядах- збір зарядів, які переносяться блискавкою, відбувається за тисячні частки секунди з млрд маленьких, відмінно ізольованих один від одного частинок, розташованих в об`ємі кілька км ?. Більш досліджено процес розвитку блискавки в грозових хмарах, при цьому блискавки можуть проходити в самих хмарах - всередині похмурі блискавки, а можуть ударяти в землю - наземні блискавки.

Для появи блискавки потрібно, щоб у відносно малому (але не менше деякого критичного) об`ємі хмари утворилося електричне поле з напруженістю, достатньою для початку електричного розряду (~ 1 МВ / м), а в значної частини хмари було б поле з середньою напруженістю, достатньою для підтримки розпочатого розряду (~ 0,1-0,2 МВ / м). В блискавки електронна енергія хмари перетворюється в термічну і світлову.

Масивні розряди блискавок луплять в сторону великого мегаполісу Лас-Вегаса

наземні блискавки
Процес розвитку наземної блискавки складається з декількох стадій. На першій стадії, в зоні, де електричне поле досягає критичного значення, починається ударна іонізація, створювана спочатку вільними електронами, завжди наявними в невеликій кількості в повітрі, які під дією електричного поля отримують значні швидкості у напрямку до землі і, стикаючись з молекулами, складовими повітря, іонізують їх. За більш сучасними уявленнями, розряд ініціюють високоенергетичні космічні промені, які запускають процес, який отримав назву пробою на тікають електронах. Таким чином, з`являються електричні лавини, що переходять в нитки електричних розрядів - стримери, що вдають із себе відмінно провідні канали, які, зливаючись, дають початок яскравому термоіонізованному каналу з високою провідністю - ступінчастому фавориту блискавки.
Рух фаворита до земної поверхні відбувається ступенями в кілька 10-ів метрів зі швидкістю ~ 50 000 км за секунду, після цього його рух припиняється на кілька 10-ів мікросекунд, а світіння дуже слабеет- потім в наступній стадії фаворит знову просувається на кілька 10- десятків метрів. Яскраве свічення охоплює при цьому всі пройдені ступені- потім слідують знову зупинка і ослаблення світіння. Ці процеси повторюються під час руху фаворита до поверхні землі з середньою швидкістю 200 000 метрів за секунду.По міру просування лідера до землі напруженість поля на його кінці посилюється і під його дією з виступаючих на поверхні Землі предметів викидається у відповідь стример, що з`єднується з фаворитом. Ця особливість блискавки використовується для створення громовідводу.

Блискавки - Красиве в природі

У заключній стадії по іонізованному фаворитом каналу слід оборотний (від низу до верху), або головний, розряд блискавки, що характеризується струмами від 10-ів до сотень тисяч ампер, яскравістю, помітно перевершує яскравість фаворита, і великою швидкістю просування, спочатку доходить до ~ 100 000 км за секунду, а в кінці зменшується до ~ 10 000 км за секунду. Температура каналу при головному розряді може перевищувати 25 000 ° C. Довжина каналу блискавки може бути від 1 до 10 км, діаметр - кілька см. Після проходження імпульсу струму іонізація каналу і його свічення слабшають. У фінішній стадії струм блискавки може тривати соті і навіть десяті частки секунди, досягаючи сотень і тисяч ампер. Такі блискавки називають затяжними, вони більш нерідко викликають пожежі.

Головний розряд розряджає часто тільки частина хмари. Заряди, розташовані на великих висотах, можуть дати початок новому (стріловидному) фавориту, що пересувається безперервно зі швидкістю в тисячі кілометрів за секунду. Яскравість його свічення близька до яскравості ступеневої фаворита. Коли стріловидний фаворит доходить до поверхні землі, слід 2-ий головний удар, схожий першому. Зазвичай блискавка включає декілька повторних розрядів, але їх число може доходити і до декількох 10-ов. Тривалість неодноразової блискавки може перевищувати 1 сек. Зсув каналу неодноразової блискавки вітром створює так звану стрічкову блискавку - смугу, що світиться.
Усередині похмурі блискавки
Усередині похмурі блискавки містять в собі зазвичай тільки лідерні стадії-їх довжина коливається від 1 до 150 км. Частка всередині похмурих блискавок виростає відповідно до зміни до екватора, міняючись від 0,5 в помірних широтах до 0,9 в екваторіальній смузі. Проходження блискавки супроводжується змінами електронних і магнітних полів і радіовипромінюванням, так званими атмосфериками. Можливість ураження блискавкою наземного об`єкта виростає в міру зростання його висоти і з підвищенням електропровідності землі на поверхні або на деякій глибині (на цих факторах заснована дія громовідводу). Якщо в хмарі існує електричне поле, достатнє для підтримки розряду, але недостатнє для його появи, роль зачинателя блискавки може виконати довгий залізний трос або літак - особливо, якщо він дуже електрично заряджений. Таким чином час від часу «провокуються» блискавки в шарувато-дощових і масивних купчастих хмарах.

Формування блискавки Більш нерідко блискавка з`являється в купчасто-дощових хмарах

«У кожну секунду близько 50 блискавок вдаряються в поверхню землі, і в середньому кожен її квадратний кілометр блискавка вражає 6 раз за рік
Люди і блискавка
Блискавки - сувора загроза для життя людей. Поразка людини або тварини блискавкою нерідко відбувається на відкритих місцях тому електричний струм йде по найкоротшому шляху "грозову хмару-земля". Нерідко блискавка потрапляє в дерева і трансформаторні установки на залізниці, викликаючи їх загоряння. Поразка звичайної лінійної блискавкою всередині будівлі нереально, але можна почути що так звана кульова блискавка може просочуватися через щілини і відкриті вікна. Звичайний грозовий розряд небезпечний для телевізійних і радіоантен розташованих на дахах висотних будівель, також для мережевого обладнання.

В організмі потерпілих відзначаються такі ж патологічні зміни, як при ураженні електрострумом. Жертва втрачає свідомість, падає, можуть відзначатися судоми, нерідко зупиняється дихання і серцебиття. На тілі зазвичай можна знайти «мітки струму», місця входу і виходу електрики. У разі летального результату передумовою припинення головних життєвих функцій є несподівана зупинка дихання і серцебиття, від прямої дії блискавки на дихальний і судиноруховий центри довгастого мозку. На шкірі нерідко залишаються так звані знаки блискавки, деревовидні світло-рожеві або червоні смуги, зникаючі при натисканні пальцями (зберігаються протягом 1 - 2 діб після смерті). Вони - підсумок розширення капілярів в зоні контакту блискавки з тілом.

Блискавка на містом

При ураженні блискавкою 1-ша медична допомога має бути невідкладною. У важких випадках (зупинка дихання та серцебиття) потрібна реанімація, її повинен надати, чи не чекаючи мед працівників, будь-який очевидець нещастя. Реанімація ефективна виключно в 1-і хвилинки після ураження блискавкою, розпочата через 10 - 15 хвилин вона, звичайно, вже не ефективна. Критична госпіталізація потрібна в усіх випадках.
жертви блискавок
У міфології та літератури:
-Асклепій, Ескулап - син Аполлона - бог лікарів і лікарського мистецтва, не тільки лікував, та й воскрешав мертвих. Щоб відновити порушений світовий порядок Зевс уразив його власної блискавкою.
-Фаетон - син бога Сонця Геліоса - в один прекрасний момент взявся керувати сонячною колісницею свого батька, але не дотримав вогнедишних коней і ледве не згубив в жахливому полум`ї Землю. Розлючений Зевс пронизав Фаетона блискавками.
Історичні особистості:
-Російський академік Г. В. Ріхман - в 1753 році помер від удару блискавки.
-Народний депутат України, екс-губернатор Рівненської області В. Червоний 4 Июля 2009 роки помер від удару блискавки.
Цікаві факти
-Рой Саллі Ван залишився живим після 7 ударів блискавкою.
-Американський майор Саммерфорд загинув після тривалої хвороби (підсумок удару третьої блискавкою). 4-а блискавка стовідсотково зруйнувала його монумент на кладовищі.
-У червоношкірих Анд удар блискавкою вважається за потрібне для досягнення вищих рівнів шаманської ініціації [4].
Дерева і блискавка
Стовбур ураженого блискавкою тополі
-Високі дерева - часта мішень для блискавок. На реліктових деревах-довгожителів просто можна відшукати множинні шрами від блискавок. Вважається, що поодиноко стоїть дерево частіше уражається блискавкою, хоча в деяких лісових районах шрами від блискавок можна побачити практично на кожному дереві. Сухі дерева від удару блискавки спалахують. Частіше удари блискавки бувають орієнтовані в дуб, рідше за все - в бук, що, мабуть, знаходиться в залежності від різної кількості жирних олій в їх, що представляють величезний опір електрики. [5]
-Блискавка проходить в деревному стовбурі по шляху меншого електричного опору, з виділенням величезної кількості тепла, перетворюючи воду в пар, який розколює стовбур дерева або частіше відриває від нього ділянки кори, демонструючи шлях блискавки. У наступні сезони дерева зазвичай відновлюють пошкоджені тканини і можуть закривати рану повністю, залишивши тільки вертикальний шрам. Якщо шкода є дуже суворим, вітер і шкідники в результаті вбивають дерево. Дерева є природними громовідводами, і, як відомо, забезпечують захист від удару блискавки для близько розташованих будівель. Посаджені близько будови, найвищі дерева уловлюють блискавки, а найвища біомаса кореневої системи допомагає заземлювати розряд блискавки.
-З дерев, уражених блискавкою, роблять музичні інструменти, приписуючи їм унікальні характеристики.