Οι κεραυνοί είναι ένα από εκείνα τα φυσικά φαινόμενα που εμπνέουν από καιρό φόβο στην ανθρώπινη φυλή. Τα μεγαλύτερα μυαλά, όπως ο Αριστοτέλης ή ο Λουκρήτιος, προσπάθησαν να κατανοήσουν την ουσία του. Πίστευαν ότι ήταν μια μπάλα αποτελούμενη από φωτιά και στριμωγμένη στους υδρατμούς των νεφών και, αυξανόμενη σε μέγεθος, τα σπάει και πέφτει στο έδαφος με μια γρήγορη σπίθα.
Η έννοια του κεραυνού και η προέλευσή του
Πιο συχνά, οι κεραυνοί σχηματίζονται σε σύννεφα που είναι αρκετά μεγάλα. Το πάνω μέρος μπορεί να βρίσκεται σε υψόμετρο 7 χιλιομέτρων και το κάτω - μόνο 500 μέτρα πάνω από το έδαφος. Λαμβάνοντας υπόψη τη θερμοκρασία του ατμοσφαιρικού αέρα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι σε επίπεδο 3-4 km, το νερό παγώνει και μετατρέπεται σε πέτρες πάγου, οι οποίοι συγκρούοντας μεταξύ τους ηλεκτρίζονται. Αυτά που έχουν το μεγαλύτερο μέγεθος λαμβάνουν αρνητικό φορτίο και το μικρότερο - θετικό. Με βάση το βάρος τους, κατανέμονται ομοιόμορφα στο σύννεφο ανά στρώματα. Πλησιάζοντας ο ένας τον άλλον, σχηματίζουν ένα κανάλι πλάσματος, από το οποίο προκύπτει ένας ηλεκτρικός σπινθήρας, που ονομάζεται κεραυνός. Πήρε το σπασμένο σχήμα του λόγω του γεγονότος ότι διάφορα σωματίδια αέρα βρίσκονται συχνά στο δρόμο προς το έδαφος,που σχηματίζουν φραγμούς. Και για να τα ξεπεράσετε, πρέπει να αλλάξετε την τροχιά.
Φυσική περιγραφή του κεραυνού
Ένας κεραυνός απελευθερώνει 109 έως 1010 τζάουλ ενέργειας. Μια τέτοια κολοσσιαία ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για τη δημιουργία μιας λάμψης φωτός και ενός κρουστικού κύματος, που αλλιώς ονομάζεται βροντή. Αλλά ακόμη και ένα μικρό μέρος του κεραυνού είναι αρκετό για να κάνει αδιανόητα πράγματα, για παράδειγμα, η εκκένωση του μπορεί να σκοτώσει έναν άνθρωπο ή να καταστρέψει ένα κτίριο. Ένα άλλο ενδιαφέρον γεγονός υποδηλώνει ότι αυτό το φυσικό φαινόμενο είναι σε θέση να λιώσει την άμμο, σχηματίζοντας κοίλους κυλίνδρους. Αυτό το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται λόγω της υψηλής θερμοκρασίας μέσα στον κεραυνό, μπορεί να φτάσει τους 2000 βαθμούς. Ο χρόνος πρόσκρουσης με το έδαφος είναι επίσης διαφορετικός, δεν μπορεί να είναι περισσότερο από ένα δευτερόλεπτο. Όσον αφορά την ισχύ, το πλάτος του παλμού μπορεί να φτάσει τις εκατοντάδες κιλοβάτ. Συνδυάζοντας όλους αυτούς τους παράγοντες, προκύπτει η πιο ισχυρή φυσική εκκένωση ρεύματος, η οποία φέρνει θάνατο σε ό,τι αγγίζει. Όλοι οι υπάρχοντες τύποι κεραυνών είναι πολύ επικίνδυνοι και μια συνάντηση μαζί τους είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητη για ένα άτομο.
Σχηματισμός Thunder
Όλοι οι τύποι κεραυνών δεν μπορούν να φανταστούν χωρίς βροντή, η οποία δεν εγκυμονεί τον ίδιο κίνδυνο, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία δικτύου και άλλα τεχνικά προβλήματα. Εμφανίζεται λόγω του γεγονότος ότι ένα θερμό κύμα αέρα, που θερμαίνεται από κεραυνούς σε θερμοκρασία υψηλότερη από τον ήλιο, συγκρούεται με ένα κρύο. Ο ήχος που προκύπτει από αυτό δεν είναι παρά ένα κύμα που προκαλείται από δονήσεις αέρα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ένταση αυξάνεται προς το τέλοςκρούω. Αυτό οφείλεται στην αντανάκλαση του ήχου από τα σύννεφα.
Τι είναι οι αστραπές
Αποδεικνύεται ότι είναι όλοι διαφορετικοί.
1. Τα γραμμικά φερμουάρ είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος. Ένα ηλεκτρικό πέλμα μοιάζει με κατάφυτο δέντρο γυρισμένο ανάποδα. Αρκετές λεπτότερες και πιο σύντομες «διαδικασίες» αναχωρούν από το κεντρικό κανάλι. Το μήκος μιας τέτοιας εκφόρτισης μπορεί να φτάσει τα 20 χιλιόμετρα και η τρέχουσα ισχύς είναι 20.000 αμπέρ. Η ταχύτητα κίνησης είναι 150 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Η θερμοκρασία του πλάσματος που γεμίζει το κανάλι αστραπής φτάνει τους 10.000 βαθμούς.
2. Αστραπές εντός σύννεφων - η προέλευση αυτού του τύπου συνοδεύεται από αλλαγή στα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, εκπέμπονται επίσης ραδιοκύματα. Ένα τέτοιο ρολό είναι πολύ πιθανό να βρεθεί πιο κοντά στον ισημερινό. Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, εμφανίζεται εξαιρετικά σπάνια. Εάν υπάρχει κεραυνός στο σύννεφο, τότε ένα ξένο αντικείμενο που παραβιάζει την ακεραιότητα του κελύφους, όπως ένα ηλεκτρισμένο αεροσκάφος ή ένα μεταλλικό καλώδιο, μπορεί επίσης να το προκαλέσει να βγει έξω. Το μήκος μπορεί να κυμαίνεται από 1 έως 150 χιλιόμετρα.
3. Αστραπές εδάφους - αυτός ο τύπος περνά από διάφορα στάδια. Στο πρώτο από αυτά ξεκινά ο ιοντισμός κρούσης, ο οποίος δημιουργείται στην αρχή από ελεύθερα ηλεκτρόνια, υπάρχουν πάντα στον αέρα. Κάτω από τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου, τα στοιχειώδη σωματίδια αποκτούν μεγάλες ταχύτητες και κατευθύνονται προς τη γη, συγκρούοντας με τα μόρια που αποτελούν τον αέρα. Έτσι, προκύπτουν χιονοστιβάδες ηλεκτρονίων, με διαφορετικό τρόποπου ονομάζονται streamers. Είναι κανάλια που συγχωνεύονται μεταξύ τους, προκαλούν έναν λαμπερό, θερμικά μονωμένο κεραυνό. Φτάνει στο έδαφος με τη μορφή μιας μικρής σκάλας, γιατί υπάρχουν εμπόδια στο πέρασμά του και για να τα ξεπεράσει αλλάζει κατεύθυνση. Η ταχύτητα κίνησης είναι περίπου 50.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.
Αφού ο κεραυνός περάσει το δρόμο του, τερματίζει την κίνησή του για μερικές δεκάδες μικροδευτερόλεπτα, ενώ το φως εξασθενεί. Μετά από αυτό, ξεκινά το επόμενο στάδιο: η επανάληψη της διαδρομής που διανύθηκε. Η πιο πρόσφατη εκφόρτιση ξεπερνά όλες τις προηγούμενες σε φωτεινότητα, η τρέχουσα ισχύς σε αυτήν μπορεί να φτάσει τις εκατοντάδες χιλιάδες αμπέρ. Η θερμοκρασία μέσα στο κανάλι κυμαίνεται γύρω στους 25.000 βαθμούς. Αυτός ο τύπος κεραυνού είναι ο μεγαλύτερος, επομένως οι συνέπειες μπορεί να είναι καταστροφικές.
μαργαριταρένια φερμουάρ
Απαντώντας στην ερώτηση τι είδους είναι ο κεραυνός, δεν μπορεί κανείς να χάσει από τα μάτια του ένα τόσο σπάνιο φυσικό φαινόμενο. Τις περισσότερες φορές, η εκκένωση περνά μετά τη γραμμική και επαναλαμβάνει πλήρως την τροχιά της. Μόνο που τώρα μοιάζει με μπάλες που βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους και θυμίζουν χάντρες από πολύτιμο υλικό. Τέτοιοι κεραυνοί συνοδεύονται από τους πιο δυνατούς και κυλιόμενους ήχους.
Fireball
Ένα φυσικό φαινόμενο όπου ο κεραυνός παίρνει τη μορφή μπάλας. Σε αυτή την περίπτωση, η τροχιά της πτήσης του γίνεται απρόβλεπτη, γεγονός που το καθιστά ακόμη πιο επικίνδυνο για τον άνθρωπο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένα τέτοιο ηλεκτρικό εξόγκωμα εμφανίζεται μαζί με άλλα είδη, αλλά έχει καταγραφεί το γεγονός της εμφάνισής του ακόμη και με ηλιόλουστο καιρό.
Πώς σχηματίζεταιβολίδα; Αυτή είναι η ερώτηση που κάνουν συχνότερα άτομα που αντιμετωπίζουν αυτό το φαινόμενο. Όπως όλοι γνωρίζουν, ορισμένα πράγματα είναι εξαιρετικοί αγωγοί του ηλεκτρισμού, και έτσι η μπάλα αρχίζει να αναδύεται μέσα σε αυτά, συσσωρεύοντας το φορτίο τους. Μπορεί επίσης να εμφανιστεί από τον κύριο κεραυνό. Αυτόπτες μάρτυρες λένε ότι φαίνεται από το πουθενά.
Η διάμετρος του κεραυνού κυμαίνεται από μερικά εκατοστά έως ένα μέτρο. Όσον αφορά το χρώμα, υπάρχουν αρκετές επιλογές: από λευκό και κίτρινο έως έντονο πράσινο, είναι εξαιρετικά σπάνιο να βρείτε μια μαύρη ηλεκτρική μπάλα. Μετά από μια γρήγορη κάθοδο, κινείται οριζόντια, περίπου ένα μέτρο από την επιφάνεια της γης. Τέτοιος κεραυνός μπορεί να αλλάξει ξαφνικά την τροχιά του και το ίδιο ξαφνικά να εξαφανιστεί, απελευθερώνοντας τεράστια ενέργεια, εξαιτίας της οποίας συμβαίνει τήξη ή και καταστροφή διαφόρων αντικειμένων. Ζει από δέκα δευτερόλεπτα έως αρκετές ώρες.
Sprite Lightning
Πιο πρόσφατα, το 1989, οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν άλλο τύπο κεραυνού, ο οποίος ονομαζόταν sprite. Η ανακάλυψη έγινε εντελώς τυχαία, γιατί το φαινόμενο είναι εξαιρετικά σπάνιο και διαρκεί μόνο δέκατα του δευτερολέπτου. Διακρίνονται από άλλες ηλεκτρικές εκκενώσεις από το ύψος στο οποίο εμφανίζονται - περίπου 50-130 χιλιόμετρα, ενώ άλλα υποείδη δεν ξεπερνούν τη γραμμή των 15 χιλιομέτρων. Επίσης, ο κεραυνός έχει τεράστια διάμετρο, που φτάνει τα 100 χλμ. Μοιάζουν με κάθετες κολόνες φωτός και αναβοσβήνουν σε ομάδες. Το χρώμα τους ποικίλλει ανάλογα με τη σύσταση του αέρα: πιο κοντά στοστη γη όπου υπάρχει περισσότερο οξυγόνο, είναι πράσινα, κίτρινα ή λευκά, αλλά υπό την επίδραση του αζώτου, σε υψόμετρο άνω των 70 km, γίνονται έντονα κόκκινα.
Συμπεριφορά κατά τη διάρκεια καταιγίδας
Όλοι οι τύποι κεραυνών εγκυμονούν έναν εξαιρετικό κίνδυνο για την υγεία, ακόμη και την ανθρώπινη ζωή. Για την αποφυγή ηλεκτροπληξίας, θα πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθοι κανόνες σε ανοιχτούς χώρους:
- Σε αυτήν την περίπτωση, τα υψηλότερα αντικείμενα εμπίπτουν στην ομάδα κινδύνου, επομένως οι ανοιχτοί χώροι θα πρέπει να αποφεύγονται. Για να γίνετε χαμηλότερα, είναι καλύτερο να καθίσετε και να βάλετε το κεφάλι και το στήθος σας στα γόνατά σας, σε περίπτωση ήττας, αυτή η στάση θα προστατεύσει όλα τα ζωτικά όργανα. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να ξαπλώνετε επίπεδη, για να μην αυξήσετε την περιοχή ενός πιθανού χτυπήματος.
- Επίσης, μην κρύβεστε κάτω από ψηλά δέντρα και φανοστάτες. Οι απροστάτευτες κατασκευές ή μεταλλικά αντικείμενα (όπως ένα υπόστεγο για πικνίκ) θα είναι επίσης ανεπιθύμητο καταφύγιο.
- Κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, πρέπει να βγείτε αμέσως από το νερό, γιατί είναι καλός αγωγός. Μόλις σε αυτό, μια εκκένωση κεραυνού μπορεί εύκολα να εξαπλωθεί σε ένα άτομο.
- Μην χρησιμοποιείτε ποτέ κινητό τηλέφωνο.
- Για να παράσχετε πρώτες βοήθειες στο θύμα, είναι καλύτερο να κάνετε καρδιοπνευμονική αναζωογόνηση και να καλέσετε αμέσως την υπηρεσία διάσωσης.
Κανόνες συμπεριφοράς στο σπίτι
Κινδυνεύουν και οι εσωτερικοί χώροι.
- Αν ξεκινήσει μια καταιγίδα έξω, το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να κλείσετεόλα τα παράθυρα και οι πόρτες.
- Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές πρέπει να είναι απενεργοποιημένες.
- Μείνετε μακριά από ενσύρματα τηλέφωνα και άλλα καλώδια, είναι εξαιρετικοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Οι μεταλλικοί σωλήνες έχουν το ίδιο αποτέλεσμα, επομένως δεν πρέπει να βρίσκεστε κοντά σε υδραυλικά.
- Γνωρίζοντας πώς σχηματίζεται ο κεραυνός μπάλας και πόσο απρόβλεπτη είναι η τροχιά του, εάν εισέλθει στο δωμάτιο, πρέπει να το αφήσετε αμέσως και να κλείσετε όλα τα παράθυρα και τις πόρτες. Εάν αυτές οι ενέργειες δεν είναι δυνατές, είναι καλύτερα να μείνετε ακίνητοι.
Η φύση είναι ακόμα πέρα από τον ανθρώπινο έλεγχο και εγκυμονεί πολλούς κινδύνους. Όλοι οι τύποι κεραυνών είναι, στην ουσία, οι πιο ισχυρές ηλεκτρικές εκκενώσεις, οι οποίες είναι αρκετές φορές πιο ισχυρές από όλες τις τεχνητά δημιουργημένες πηγές ρεύματος.
