Види блискавок: лінійні, внутриоблачные, наземні. Розряд блискавки. Як утворюється кульова блискавка

Блискавка – одне з тих природних явищ, які здавна вселяли страх людського роду. Зрозуміти її сутність прагнули найвидатніші уми, такі як Аристотель або Лукрецій. Вони вважали, що це куля, що складається з вогню і затиснутий в водяних парах хмар, і, збільшуючись в розмірі, що він прориває їх і стрімкої іскрою падає на землю.

Поняття блискавки та її зародження

Найчастіше блискавка утворюється в грозових хмарах, які мають досить великий розмір. Верхня частина може розташовуватися на висоті 7 кілометрів, а нижня - всього лише в 500 метрах над поверхнею землі. Враховуючи атмосферну температуру повітря, можна прийти до висновку, що на рівні 3-4 км вода замерзає і перетворюється у крижинки, які, стикаючись між собою, електризуються. Ті, що володіють найбільшим розміром, одержують негативний заряд, а найменші - позитивний. Виходячи з своєї ваги, вони рівномірно розподіляються в хмарі по верствам. Зближуючись між собою, вони утворюють плазмовий канал, з якого і виходить електрична іскра, іменована блискавкою. Свою ламану форму вона отримала з-за того, що на шляху до землі часто зустрічаються різні повітряні частинки, які утворюють перешкоди. І щоб їх обійти, доводиться змінювати траєкторію.

Фізичний опис блискавки

Розряд блискавки виділяє від 109 до 1010 джоулів енергії. Така колосальна кількість електрики більшою мірою витрачається на створення світловий спалаху і ударної хвилі, яка інакше називається громом. Але навіть маленької частини блискавки вистачить, щоб творити неймовірні речі, наприклад, її розряд може вбити людину або зруйнувати будівлю. Ще один цікавий факт говорить про те, що це природне явище здатне плавити пісок, утворюючи порожнисті циліндри. Такий ефект досягається з-за високої температури всередині блискавки, вона може досягати 2000 градусів. Час удару про землю також різне, воно не може бути більше секунди. Що ж стосується потужності, то амплітуда імпульсу може досягти сотні кіловат. Поєднуючи всі ці фактори, виходить найпотужніші природний розряд струму, який несе в собі загибель всьому тому, до чого доторкнеться. Всі існуючі види блискавок дуже небезпечні, і зустріч з ними вкрай небажана для людини.

Освіта грому

Всі види блискавок неможливо уявити собі без розкати грому, який не несе в собі такий же небезпеці, але в деяких випадках може привести до збою роботи мережі та інших технічних неполадок. Він виникає з-за того, що тепла хвиля повітря, нагріта блискавкою до температури гаряче, ніж сонце, стикається з холодною. Звук, що виникає при цьому, - не що інше, як хвиля, викликана коливаннями повітря. У більшості випадків гучність збільшується до кінця розкату. Це відбувається через відбиття звуку від хмар.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Які бувають блискавки

Виявляється, всі вони різні.

1. Лінійні блискавки – найбільш часто зустрічається різновид. Електричний гуркіт виглядає як перевернуте догори ногами, дерево розрослося. Від головного каналу відходить кілька більш тонких і коротких "відростків". Довжина такого розряду може досягати 20 кілометрів, а сила струму - 20 000 ампер. Швидкість руху складає 150 кілометрів на секунду. Температура плазми, що наповнює канал блискавки, доходить до 10 000 градусів.

2. Внутриоблачные блискавки – походження даного виду супроводжується зміною електричних і магнітних полів, також радіохвилі випромінюються. Такий гуркіт з найбільшою вірогідністю можна зустріти ближче до екватора. У помірних широтах він з'являється вкрай рідко. Якщо в хмарі знаходиться блискавка, то спонукати її вибратися назовні може і сторонній об'єкт, що порушує цілісність оболонки, наприклад наелектризований літак або металевий трос. По довжині може коливатися від 1 до 150 кілометрів.

3. Наземні блискавки - даний вид проходить кілька стадій. На першій з них починається ударна іонізація, яка створюється на початку вільними електронами, вони завжди є в повітрі. Під дією електричного поля елементарні частинки набувають високі швидкості і направляються до землі, стикаючись з молекулами, складовими повітря. Таким чином, виникають електронні лавини, по-іншому називаються стримери. Вони являють собою канали, які, зливаючись між собою, служать причиною яскравою, термоізольовані блискавки. Вона досягає землі у формі невеликої сходів, тому що на її шляху зустрічаються перешкоди, і щоб їх обійти, вона змінює напрям. Швидкість руху становить приблизно 50000 кілометрів в секунду.

Після того як блискавка пройде свій шлях, вона закінчує рух на кілька десятків мікросекунд, при цьому світло слабшає. Після цього починається наступна стадія: повторення пройденого шляху. Останній розряд перевершує по яскравості всі попередні, сила струму в ньому може досягати сотень тисяч ампер. Температура всередині каналу коливається в районі 25 000 градусів. Такий вид блискавок найтриваліший, тому наслідки можуть бути руйнівними.

Перлинні блискавки

Відповідаючи на питання про те, які бувають блискавки, не можна випустити з уваги таке рідкісне природне явище. Найчастіше розряд проходить після лінійного і повністю повторює його траєкторію. Тільки от на вигляд він являє собоюкулі, що знаходяться на відстані один від одного і нагадують собою намисто з дорогоцінного матеріалу. Така блискавка супроводжується гучними і раскатистыми звуками.

Кульова блискавка

Природне явище, коли блискавка приймає форму кулі. У цьому випадку траєкторія її польоту стає непередбачуваною, що робить її ще небезпечніше для людини. У більшості випадків такий електричний ком виникає спільно з іншими видами, але зафіксований факт його появи навіть у сонячну погоду.

Як утворюється кульова блискавка? Саме цим питанням найчастіше задаються люди, які зіткнулися з цим феноменом. Як всім відомо, деякі речі є прекрасними провідниками електрики, так от саме в них, накопичуючи свій заряд, і починає зароджуватися куля. Також він може з'явитися з основної блискавки. Очевидці ж стверджують, що вона виникає нізвідки.

Діаметр блискавки коливається від декількох сантиметрів до метра. Що ж стосується кольору, то існує кілька варіантів: від білого і жовтого до яскраво-зеленого, вкрай рідко можна зустріти чорний електричний шар. Після стрімкого спуску він рухається горизонтально, приблизно в метрі від поверхні землі. Така блискавка може несподівано змінювати траєкторію і так само раптово зникнути, вивільнивши при цьому величезну енергію, з-за якої відбувається плавлення або ж зовсім руйнування різних предметів. Живе вона від десяти секунд до декількох годин.

Спрайт-блискавка

Зовсім недавно, в 1989 році, вчені виявили ще один вид блискавки, який отримав назву спрайт. Відкриття сталося цілком випадково, тому що феномен спостерігається вкрай рідко і триває лише десяті частки секунди. Від інших електричних розрядів їх відрізняє висота, на якій вони з'являються – приблизно 50-130 кілометрів, в той час як інші підвиди не долають 15-кілометровий рубіж. Також спрайт-блискавка відрізняється величезним діаметром, який досягає 100 км. Вони виглядають як вертикальні стовпи світла і спалахують групами. Їх колір варіюється в залежності від складу повітря: ближче до землі, де більше кисню, вони зелені, жовті або білі, а ось під впливом азоту, на висоті понад 70 км, вони набувають яскраво-червоний відтінок.

Поведінка під час грози

Всі види блискавок несуть в собі надзвичайну небезпеку для здоров'я і навіть життя людини. Щоб уникнути електричного удару, на відкритій місцевості слід дотримуватися наступних правил:

1. В даній ситуації в групу ризику потрапляють найвищі об'єкти, тому варто уникати відкритих місцевостей. Щоб стати нижче, найкраще присісти і покласти голову і груди на коліна, в разі поразки ця поза захистить всі життєво важливі органи. Ні в якому разі не можна лягати плазом, щоб не збільшувати площу можливого попадання.
2. Також не варто ховатися під високими деревами та фонарными стовпами. Небажаним укриттям і незахищені конструкції або металеві об'єкти (наприклад, навіс для пікніка).
3. Під час грози треба негайно вийти з води, бо вона є гарним провідником. Потрапляючи в неї, розряд блискавки може легко поширитися і на людину.
4. Ні в якому разі не можна користуватися мобільним телефоном.
5. Для надання першої допомоги потерпілому найкраще провести серцево-легеневу реанімацію і негайно викликати службу порятунку.

Правила поведінки в будинку

Всередині приміщень теж існує небезпека ураження.

1. Якщо на вулиці почалася гроза, насамперед потрібно закрити всі вікна і двері.
2. Необхідно вимкнути всі електричні прилади.
3. Не наближатися до дротовими телефонами та іншим кабелях, вони є прекрасними провідниками електрики. Таким же ефектом володіють і металеві труби, тож не варто перебувати поряд з сантехнікою.
4. Знаючи, як утворюється кульова блискавка і як непередбачувана її траєкторія, якщо вона все-таки потрапила в приміщення, необхідно негайно його покинути і закрити всі вікна і двері. Якщо ж ці дії неможливі, краще стояти нерухомо.

Природа все ще непідвладна людині і несе багато небезпеки. Всі види блискавок - це, по своїй суті, потужні електричні розряди, які в кілька разів перевищують за потужністю всі штучно створені людиною джерела струму.