Светкавицата е един от онези природни феномени, които отдавна вдъхват страх в човешката раса. Най-великите умове, като Аристотел или Лукреций, се стремят да разберат същността му. Те вярвали, че това е топка, състояща се от огън и затисната във водната пара на облаците, и увеличавайки се по размер, тя се пробива през тях и пада на земята с бърза искра.
Концепцията за мълнията и нейният произход
Най-често мълнията се образува в гръмотевични облаци, които са доста големи. Горната част може да бъде разположена на надморска височина от 7 километра, а долната - само на 500 метра над земята. Като се вземе предвид температурата на атмосферния въздух, можем да заключим, че на ниво от 3-4 km водата замръзва и се превръща в ледени плочи, които, сблъсквайки се един с друг, се наелектризират. Тези, които имат най-голям размер, получават отрицателен заряд, а най-малкият - положителен. В зависимост от теглото си, те са равномерно разпределени в облака по слоеве. Приближавайки се един към друг, те образуват плазмен канал, от който се получава електрическа искра, наречена мълния. Той получи счупената си форма поради факта, че различни въздушни частици често се намират по пътя към земята,които образуват бариери. И за да ги заобиколите, трябва да промените траекторията.
Физическо описание на мълнията
Една мълния освобождава от 109 до 1010 джаула енергия. Такова колосално количество електричество се използва най-вече за създаване на светкавица и ударна вълна, която иначе се нарича гръм. Но дори малка част от мълнията е достатъчна, за да направи немислими неща, например нейното изхвърляне може да убие човек или да унищожи сграда. Друг интересен факт предполага, че този природен феномен е в състояние да стопи пясък, образувайки кухи цилиндри. Този ефект се постига поради високата температура вътре в мълнията, тя може да достигне 2000 градуса. Времето на удара със земята също е различно, не може да бъде повече от секунда. Що се отнася до мощността, амплитудата на импулса може да достигне стотици киловата. Комбинирайки всички тези фактори, се получава най-мощният естествен разряд на тока, който носи смърт на всичко, до което се докосне. Всички съществуващи видове светкавици са много опасни и срещата с тях е крайно нежелана за човек.
Гръмотевична формация
Всички видове светкавици не могат да се представят без гръмотевици, които не носят същата опасност, но в някои случаи могат да доведат до повреда на мрежата и други технически проблеми. Това се дължи на факта, че топла вълна въздух, нагрята от мълния до температура, по-гореща от слънцето, се сблъсква със студена. Звукът, произтичащ от това, не е нищо друго освен вълна, причинена от въздушни вибрации. В повечето случаи обемът се увеличава към краялющене. Това се дължи на отражението на звука от облаците.
Какво са светкавици
Оказва се, че всички са различни.
1. Линейните ципове са най-разпространеният тип. Електрическият удар изглежда като обрасло дърво, обърнато с главата надолу. От главния канал се отклоняват няколко по-тънки и по-къси „процеса“. Дължината на такъв разряд може да достигне 20 километра, а силата на тока е 20 000 ампера. Скоростта на движение е 150 километра в секунда. Температурата на плазмата, запълваща канала на мълнията, достига 10 000 градуса.
2. Вътреоблачна мълния - произходът на този тип е придружен от промяна в електрическите и магнитните полета, излъчват се и радиовълни. Такава ролка е най-вероятно да се намери по-близо до екватора. В умерените ширини се появява изключително рядко. Ако в облака има мълния, тогава чужд обект, който нарушава целостта на черупката, като електрифициран самолет или метален кабел, също може да го накара да излезе. Дължината може да варира от 1 до 150 километра.
3. Наземна мълния - този вид преминава през няколко етапа. На първия от тях започва ударна йонизация, която се създава в началото от свободни електрони, те винаги присъстват във въздуха. Под действието на електрическо поле елементарните частици придобиват високи скорости и се насочват към земята, сблъсквайки се с молекулите, които съставляват въздуха. Така електронните лавини възникват по различен начиннаречени стримери. Те са канали, които, сливайки се един с друг, предизвикват ярка, топлоизолирана мълния. Стига до земята под формата на малка стълба, защото по пътя му има препятствия и за да ги заобиколи, сменя посоката. Скоростта на движение е приблизително 50 000 километра в секунда.
След като светкавицата премине пътя си, тя прекратява движението си за няколко десетки микросекунди, докато светлината отслабва. След това започва следващият етап: повторението на изминатия път. Най-новият разряд превъзхожда всички предишни по яркост, силата на тока в него може да достигне стотици хиляди ампера. Температурата вътре в канала се колебае около 25 000 градуса. Този тип мълния е най-дългата, така че последствията могат да бъдат опустошителни.
Перлени ципове
Отговаряйки на въпроса какъв вид мълния е, човек не може да изпусне от поглед толкова рядък природен феномен. Най-често разрядът преминава след линейния и напълно повтаря траекторията му. Само сега изглежда като топки, които са на разстояние една от друга и наподобяват мъниста, изработени от скъпоценен материал. Такива светкавици са придружени от най-силните и търкалящи се звуци.
Огнено кълбо
Природен феномен, при който мълнията е под формата на топка. В този случай траекторията на полета му става непредсказуема, което го прави още по-опасен за хората. В повечето случаи такава електрическа бучка се среща заедно с други видове, но е регистриран фактът, че се появява дори при слънчево време.
Как се формираогнено кълбо? Това е най-често задаваният въпрос от хората, които са изправени пред това явление. Както всички знаят, някои неща са отлични проводници на електричество и тъкмо в тях, натрупвайки своя заряд, топката започва да излиза. Може да се появи и от основната мълния. Очевидци казват, че просто се появява от нищото.
Диаметърът на мълнията варира от няколко сантиметра до метър. Що се отнася до цвета, има няколко опции: от бяло и жълто до ярко зелено, изключително рядко е да се намери черна електрическа топка. След бързо спускане се движи хоризонтално, на около метър от повърхността на земята. Такава мълния може внезапно да промени траекторията си и също толкова внезапно да изчезне, отделяйки огромна енергия, поради което настъпва топене или дори унищожаване на различни обекти. Тя живее от десет секунди до няколко часа.
Sprite Lightning
Наскоро, през 1989 г., учените откриха друг вид мълния, наречен спрайт. Откритието е станало съвсем случайно, тъй като явлението е изключително рядко и трае само десети от секундата. Те се отличават от другите електрически разряди по височината, на която се появяват - приблизително 50-130 километра, докато други подвидове не преодоляват 15-километровата линия. Също така спрайтът на мълнията има огромен диаметър, който достига 100 км. Те изглеждат като вертикални стълбове от светлина и мигат на групи. Цветът им варира в зависимост от състава на въздуха: по-близо дона земята, където има повече кислород, те са зелени, жълти или бели, но под въздействието на азот, на височина над 70 км, стават яркочервени.
Поведение по време на гръмотевична буря
Всички видове мълнии носят изключителна опасност за здравето и дори човешкия живот. За да избегнете токов удар, трябва да се спазват следните правила на открити места:
- В тази ситуация най-високите обекти попадат в рисковата група, така че открити зони трябва да се избягват. За да станете по-ниски, най-добре е да седнете и да поставите главата и гърдите си на коленете, в случай на поражение тази поза ще защити всички жизненоважни органи. В никакъв случай не трябва да лежите плоско, за да не увеличите площта на евентуален удар.
- Също така, не се крийте под високи дървета и лампи. Незащитени конструкции или метални предмети (като навес за пикник) също ще бъдат нежелан подслон.
- По време на гръмотевична буря трябва незабавно да излезете от водата, защото е добър проводник. Веднъж попаднал в него, разрядът от мълния може лесно да се разпространи върху човек.
- Никога не използвайте мобилен телефон.
- За оказване на първа помощ на пострадалия е най-добре да извършите сърдечно-белодробна реанимация и незабавно да се обадите на спасителната служба.
Правила на поведение в къщата
На закрито също са изложени на риск.
- Ако навън започне гръмотевична буря, първото нещо, което трябва да направите, е да затворитевсички прозорци и врати.
- Всички електрически уреди трябва да бъдат изключени.
- Стой далеч от кабелни телефони и други кабели, те са отлични проводници на електричество. Металните тръби имат същия ефект, така че не трябва да сте близо до водопровод.
- Знаейки как се образува кълбовидната мълния и колко непредвидима е нейната траектория, ако все пак влезе в стаята, трябва незабавно да я напуснете и да затворите всички прозорци и врати. Ако тези действия не са възможни, по-добре е да стоите на едно място.
Природата все още е извън човешкия контрол и носи много опасности. Всички видове мълнии по същество са най-мощните електрически разряди, които са няколко пъти по-мощни от всички изкуствено създадени източници на ток.
