Koje su munje u prirodi imena. Linearna munja

Najzanimljivije od njih predstavljene su u ovom članku.

Linearna munja (oblak-zemlja)

Kako doći do takve munje? Da, vrlo je jednostavno - sve što je potrebno je nekoliko stotina kubnih kilometara zraka, visina dovoljna za stvaranje munje i snažan toplinski motor - pa, na primjer, Zemlja. Spreman? Sada uzmite zrak i počnite ga zagrijavati uzastopno. Kada počne da raste, sa svakim metrom uspona, zagrejani vazduh se hladi, postepeno bivajući sve hladniji i hladniji. Voda se kondenzuje u sve veće kapljice, stvarajući grmljavinske oblake.

Sjećate li se onih tamnih oblaka iznad horizonta, pri pogledu na koje ptice utihnu, a drveće prestane da šušti? Dakle, ovo su grmljavinski oblaci koji stvaraju munje i grmljavinu.

Naučnici vjeruju da se munje formiraju kao rezultat raspodjele elektrona u oblaku, obično pozitivno nabijenih s vrha oblaka, a negativno od. Rezultat je vrlo moćan kondenzator koji se s vremena na vrijeme može isprazniti kao rezultat nagle transformacije običnog zraka u plazmu (to je zbog sve jače jonizacije atmosferskih slojeva blizu grmljavinskih oblaka).

Plazma formira osebujne kanale, koji, kada su spojeni sa zemljom, služe kao odličan provodnik za električnu energiju. Kroz ove kanale se neprestano izbacuju oblaci, a spoljašnje manifestacije ovih atmosferskih pojava vidimo u vidu munja.

Inače, temperatura vazduha na mestu gde prolazi naelektrisanje (munja) dostiže 30 hiljada stepeni, a brzina širenja munje je 200 hiljada kilometara na sat. Općenito, nekoliko munja je bilo dovoljno da napaja mali grad nekoliko mjeseci.

Munja zemlja-oblak

I ima takvih munja. Nastaju kao rezultat nagomilavanja elektrostatičkog naboja na vrhu najvišeg objekta na zemlji, što ga čini veoma "privlačnim" za munje.

Takva munja nastaje kao rezultat „probijanja“ vazdušnog jaza između vrha naelektrisanog objekta i dna grmljavinskog oblaka.Što je objekat viši, veća je verovatnoća da će munja udariti u njega. Zato kažu istinu - ne treba se skrivati ​​od kiše ispod visokog drveća.

munjevit oblak-oblak

Da, pojedinačni oblaci se mogu "razmjenjivati" sa munjama, udarajući jedan u drugog električnim nabojem. Jednostavno je – budući da je gornji dio oblaka pozitivno, a donji negativno nabijen, obližnji grmljavinski oblaci mogu se međusobno pucati električnim nabojima.

Prilično je uobičajeno da munja probije jedan oblak, a mnogo rjeđe da munja putuje iz jednog oblaka u drugi.

Horizontalni patent zatvarač

Ova munja ne udara u zemlju, ona se širi horizontalno po nebu. Ponekad se takva munja može proširiti po vedrom nebu, dolazeći iz jednog grmljavinskog oblaka. Takva munja je veoma moćna i veoma opasna.

Tape rajsferšlus

Ova munja izgleda kao nekoliko munja koje idu paralelno jedna s drugom. U njihovom formiranju nema misterije - ako puše jak vjetar, može proširiti plazma kanale, o čemu smo pisali gore, i kao rezultat toga nastaje tako diferencirana munja.

Perle (tačkasti patent zatvarač)

Ovo je vrlo, vrlo rijetka munja, postoji, da, ali kako je nastala, još uvijek se može nagađati. Naučnici sugerišu da tačkasta munja nastaje kao rezultat brzog hlađenja nekih delova staze munje, što obične munje pretvara u tačkaste. Kao što vidite, ovo objašnjenje jasno treba poboljšati i dopuniti.

sprite lightning

Do sada smo govorili samo o tome šta se dešava ispod oblaka, odnosno na njihovom nivou. Ali ispostavilo se da su neke vrste munja više od oblaka. Poznati su još od pojave mlaznih aviona, ali ove munje su fotografisane i snimljene tek 1994. godine.

Najviše od svega, izgledaju kao meduze, zar ne? Visina formiranja takve munje je oko 100 kilometara. Za sada nije jasno šta su, evo fotografija, pa čak i video snimaka jedinstvenih sprite munja. Veoma lijepo.

Kuglasta munja

Neki ljudi tvrde da loptasta munja ne postoji. Drugi objavljuju video snimke vatrenih lopti na YouTube i dokazuju da je sve to stvarno. Generalno, naučnici još nisu čvrsto uvjereni u postojanje loptaste munje, a najpoznatiji dokaz njihove stvarnosti je fotografija koju je snimio japanski student.

Vatre Svetog Elma

Ovo, u principu, nije munja, već jednostavno fenomen svjetlećeg pražnjenja na kraju raznih oštrih predmeta. Požari Svetog Elma bili su poznati u antici, sada su detaljno opisani i snimljeni na filmu.

Vulkanske munje

Ovo su veoma lepe munje koje se pojavljuju tokom vulkanske erupcije. Vjerovatno je da nabijena kupola plina i prašine, koja prodire u nekoliko slojeva atmosfere odjednom, uzrokuje poremećaje, budući da sama nosi prilično značajan naboj. Sve to izgleda jako lijepo, ali jezivo. Naučnici još ne znaju tačno zašto nastaje takva munja, a postoji nekoliko teorija odjednom, od kojih je jedna gore navedena.

Evo nekoliko zanimljivih činjenica o munjama koje se rijetko objavljuju:

* Tipična munja traje oko četvrt sekunde i sastoji se od 3-4 pražnjenja.
* Prosječna grmljavina se kreće brzinom od 40 km na sat.
* U svijetu trenutno ima 1.800 oluja s grmljavinom.
* Američki Empire State Building udari grom u prosjeku 23 puta godišnje.
* Grom udara u avion u prosjeku svakih 5-10 hiljada sati leta.
* Vjerovatnoća da vas ubije grom je 1 prema 2 000 000. Svako od nas ima jednaku šansu da umre od pada iz kreveta.
* Vjerovatnoća da ćete barem jednom u životu vidjeti kugličnu munju je 1 na 10.000.
* Ljudi koji su bili pogođeni gromom smatrani su obilježenim od Boga. A ako su umrli, navodno su otišli pravo u raj. U davna vremena, žrtve munje su sahranjivane na mestu smrti.

Šta učiniti kada se munja približi?

U kući

* Zatvorite sve prozore i vrata.
* Isključite sve električne uređaje. Ne dirajte ih, uključujući telefone, tokom grmljavine.
* Držite dalje od kade, slavina i sudopera jer metalne cijevi mogu provoditi struju.
* Ako je lopta uletjela u prostoriju, pokušajte brzo izaći i zatvoriti vrata s druge strane. Ako ne možete, barem se zamrznite na mjestu.

Na ulici

* Pokušajte ući u kuću ili auto. Ne dirajte metalne dijelove u automobilu. Auto ne treba parkirati ispod drveta: iznenada će u njega udariti grom i drvo će pasti pravo na vas.
* Ako nema zaklona, ​​izađite na otvoreno i, sagnuvši se, privijte se uz zemlju. Ali ne možete samo ležati!
* U šumi je bolje sakriti se ispod niskog grmlja. NIKADA nemojte stajati ispod slobodnog drveta.
* Izbjegavajte kule, ograde, visoko drveće, telefonske i električne žice, autobuska stajališta.
* Držite se dalje od bicikala, roštilja, drugih metalnih predmeta.
* Držite dalje od jezera, rijeke ili drugih vodenih površina.
* Uklonite sav metal sa sebe.
* Nemojte stajati u gomili.
* Ako se nalazite na otvorenom prostoru i odjednom osjetite da vam se kosa diže na glavi ili čujete čudnu buku koja dolazi iz predmeta (što znači da će munja udariti!), sagnite se naprijed s rukama na koljenima (ali ne na tlo). Noge trebaju biti zajedno, pete pritisnute jedna uz drugu (ako se noge ne dodiruju, iscjedak će proći kroz tijelo).
* Ako vas je grmljavina uhvatila u čamcu i više nemate vremena da plivate do obale, sagnite se do dna čamca, spojite noge i prekrijte glavu i uši.

Oblaci su raširili svoja krila i zatvorili sunce od nas...

Zašto ponekad čujemo grmljavinu i vidimo munje kada pada kiša? Odakle dolaze ove epidemije? Sada ćemo o tome detaljno razgovarati.

Šta je munja?

Šta je munja? Ovo je nevjerovatan i vrlo misteriozan fenomen prirode. To se skoro uvek dešava tokom grmljavine. Neki ljudi su zapanjeni, neki uplašeni. Pjesnici pišu o munjama, naučnici proučavaju ovaj fenomen. Ali mnogo toga ostaje neriješeno.

Jedno se sigurno zna - to je ogromna iskra. Kao da je eksplodirala milijarda sijalica! Njegova dužina je ogromna - nekoliko stotina kilometara! I veoma je daleko od nas. Zato to prvo vidimo, pa tek onda čujemo. Grom je "glas" munje. Na kraju krajeva, svjetlost do nas stiže brže od zvuka.

I na drugim planetama ima munja. Na primjer, na Marsu ili Veneri. Normalna munja traje samo delić sekunde. Sastoji se od nekoliko kategorija. Munja se ponekad pojavljuje sasvim neočekivano.

Kako nastaje munja?

Munja se obično rađa u grmljavinskom oblaku, visoko iznad zemlje. Grmljavinski oblaci se pojavljuju kada se zrak jako zagrije. Zato se nakon toplotnog talasa dešavaju neverovatne grmljavine. Milijarde naelektrisanih čestica bukvalno hrle na mesto odakle potiče. A kada ih ima jako, jako puno, oni se rasplamsaju. Otuda dolazi munja - iz grmljavinskog oblaka. Ona može da udari o zemlju. Zemlja je privlači. Ali može se probiti u samom oblaku. Sve zavisi o kakvoj se munji radi.

Šta su munje?

Postoje različite vrste munja. I morate znati o tome. Ovo nije samo "traka" na nebu. Sve ove "trake" se razlikuju jedna od druge.

Munja je uvijek udar, uvijek je pražnjenje između nečega. Ima ih više od deset! Za sada ćemo navesti samo one najosnovnije, prilažući im slike munja:

• Između grmljavinskog oblaka i zemlje. To su upravo one "trake" na koje smo navikli.

Između visokog drveta i oblaka. Ista "traka", ali je udarac usmjeren u drugom smjeru.

Trakasta munja - kada nije jedna "traka", već nekoliko paralelno.

• Između oblaka i oblaka, ili jednostavno „igrajte se“ u jednom oblaku. Ova vrsta munja se često viđa tokom grmljavine. Samo treba biti oprezan.

• Postoje i horizontalne munje koje uopšte ne dodiruju tlo. Oni su obdareni kolosalnom snagom i smatraju se najopasnijim

• Svi su čuli za loptaste munje! Malo ljudi ih je vidjelo. Još je manje onih koji bi hteli da ih vide. A ima ljudi koji ne vjeruju u njihovo postojanje. Ali vatrene lopte postoje! Fotografisanje takvih munja je teško. Brzo eksplodira, iako može "hodati", ali je bolje da se osoba pored nje ne pomiče - opasno je. Dakle - ovdje nije do kamere.

• Vrsta munje sa veoma lijepim imenom - "Vatre Svetog Elma". Ali to zapravo nije munja. Ovo je sjaj koji se pojavljuje na kraju oluje na šiljatim zgradama, fenjerima, brodskim jarbolima. Takodje iskra, samo nije prigušena i nije opasna. Vatre Svetog Elma su veoma lepe.

• Vulkanske munje nastaju prilikom erupcije vulkana. Sam vulkan već ima naboj. To je vjerovatno ono što uzrokuje munje.

• Sprite munja je nešto što ne možete vidjeti sa Zemlje. Izdižu se iznad oblaka i do sada ih je malo ljudi proučavalo. Ove munje izgledaju kao meduze.

• Tačkasta munja gotovo da nije proučavana. Izuzetno je retko to videti. Vizuelno, zaista izgleda kao isprekidana linija - kao da se munja-traka topi.

Ovo su različite vrste munja. Za njih postoji samo jedan zakon - električno pražnjenje.

Zaključak.

Čak iu davna vremena, munja se smatrala i znakom i bijesom bogova. Ona je ranije bila misterija, a takva je i sada. Kako god da ga razlažu na najsitnije atome i molekule! I uvek je neverovatno lepo!

Drevni ljudi nisu uvijek smatrali grmljavinu i munju, kao i popratni udar groma, kao manifestaciju gnjeva bogova. Na primjer, za Helene su grmljavina i munja bili simboli vrhovne moći, dok su ih Etrurci smatrali znakovima: ako se bljesak munje vidi sa istoka, to je značilo da će sve biti u redu, a ako je zaiskrilo na zapadu ili sjeverozapad, obrnuto.

Ideju Etruraca usvojili su Rimljani, koji su bili uvjereni da je udar groma s desne strane dovoljan razlog da se svi planovi odlože za jedan dan. Japanci su imali zanimljivu interpretaciju nebeskih iskri. Dvije vađe (munje) smatrale su se simbolima Aizen-mea, boga saosjećanja: jedna iskra je bila na glavi božanstva, drugu je držao u rukama, potiskujući njome sve negativne želje čovječanstva.

Munja je ogromno električno pražnjenje, koje je uvijek praćeno bljeskom i gromoglasnim udarima (sjajni kanal pražnjenja koji podsjeća na drvo jasno je vidljiv u atmosferi). Istovremeno, bljesak munje gotovo nikada nije jedan, obično ga prate dvije, tri, a često dostiže i nekoliko desetina varnica.

Ova pražnjenja se gotovo uvijek formiraju u kumulonimbusnim oblacima, ponekad u velikim nimbostratusnim oblacima: gornja granica često doseže sedam kilometara iznad površine planete, dok donji dio može gotovo dodirnuti tlo, ne zadržavajući se više od petsto metara. Munja se može formirati i u jednom oblaku i između obližnjih naelektrisanih oblaka, kao i između oblaka i zemlje.

Grmljavinski oblak se sastoji od velike količine pare kondenzovane u obliku leda (na visini većoj od tri kilometra to su skoro uvek kristali leda, jer se temperatura ovde ne penje iznad nule). Prije nego što oblak postane grmljavina, kristali leda počinju se aktivno kretati unutar njega, dok im struje toplog zraka koje se dižu sa zagrijane površine pomažu da se kreću.

Vazdušne mase nose prema gore manje komade leda, koji se tokom kretanja neprestano sudaraju sa većim kristalima. Kao rezultat toga, manji kristali su pozitivno nabijeni, veći su negativno nabijeni.

Nakon što se mali kristali leda skupe na vrhu, a veliki na dnu, vrh oblaka je pozitivno, a dno negativno nabijen. Dakle, jačina električnog polja u oblaku dostiže izuzetno visoke nivoe: milion volti po metru.

Kada se ove suprotno nabijene regije sudare jedna s drugom, na mjestima dodira ioni i elektroni formiraju kanal kroz koji svi nabijeni elementi jure dolje i nastaje električno pražnjenje - munja. U ovom trenutku oslobađa se toliko moćna energija da bi njena snaga bila dovoljna da napaja sijalicu od 100 vati tokom 90 dana.

Kanal se zagreva do skoro 30.000 stepeni Celzijusa, pet puta više od temperature Sunca, stvarajući jako svetlo (bljesak obično traje samo tri četvrtine sekunde). Nakon formiranja kanala, grmljavinski oblak počinje da se prazni: posle prvog pražnjenja slede dve, tri, četiri ili više varnica.

Udar groma podsjeća na eksploziju i uzrokuje stvaranje udarnog vala, koji je izuzetno opasan za svako živo biće koje se nađe u blizini kanala. Udarni val najjačeg električnog pražnjenja udaljen nekoliko metara od sebe sasvim je sposoban slomiti drveće, ozlijediti ili potresti mozak čak i bez direktnog strujnog udara:

• Na udaljenosti do 0,5 m do kanala, munja može uništiti slabe strukture i ozlijediti osobu;
• Na udaljenosti do 5 metara, zgrade ostaju netaknute, ali mogu izbiti prozore i omamiti osobu;
• Na velikim udaljenostima udarni val ne nosi negativne posljedice i pretvara se u zvučni val, poznat kao udar groma.

Thunder rolls

Nekoliko sekundi nakon što je zabilježen udar groma, zbog naglog povećanja pritiska duž kanala, atmosfera se zagrijava do 30 hiljada stepeni Celzijusa. Kao rezultat toga, nastaju eksplozivne vibracije zraka i grmljavina. Grmljavina i munja su međusobno usko povezani: dužina pražnjenja je često oko osam kilometara, tako da zvuk iz različitih delova dopire u različito vreme, formirajući udare groma.

Zanimljivo je da mjerenjem vremena koje je prošlo između grmljavine i munje možete saznati koliko je epicentar grmljavine udaljen od posmatrača.

Da biste to učinili, potrebno je pomnožiti vrijeme između munje i grmljavine brzinom zvuka, koja je od 300 do 360 m / s (na primjer, ako je vremenski interval dvije sekunde, epicentar grmljavine je nešto više od 600 metara od posmatrača, a ako tri - na udaljenosti kilometrima). Ovo će pomoći da se utvrdi da li se oluja udaljava ili se približava.

Neverovatna vatrena lopta

Jedan od najmanje proučavanih, a samim tim i najmisterioznijih fenomena prirode, je loptasta munja - svjetleća plazma kugla koja se kreće kroz zrak. Misteriozan je jer je princip formiranja loptaste munje još uvijek nepoznat: unatoč činjenici da postoji veliki broj hipoteza koje objašnjavaju razloge za pojavu ovog nevjerovatnog prirodnog fenomena, bilo je prigovora na svaku od njih. Naučnici nisu uspjeli eksperimentalno postići formiranje loptaste munje.

Sferna munja može postojati dugo vremena i kretati se nepredvidivom putanjom. Na primjer, prilično je sposoban da visi u zraku nekoliko sekundi, a zatim juri u stranu.

Za razliku od običnog pražnjenja, uvijek postoji jedna plazma kugla: sve dok dvije ili više vatrenih munja nisu istovremeno snimljene. Veličina kuglične munje varira od 10 do 20 cm. Kuglaste munje karakterišu bijeli, narandžasti ili plavi tonovi, iako se često nalaze i druge boje, sve do crne.

Naučnici još nisu utvrdili temperaturne indikatore kuglaste munje: uprkos činjenici da bi, prema njihovim proračunima, trebalo da varira od sto do hiljadu stepeni Celzijusa, ljudi koji su bili bliski ovom fenomenu nisu osetili toplotu koja je izbijala iz loptaste munje. .

Glavna poteškoća u proučavanju ovog fenomena je to što naučnici rijetko uspijevaju popraviti njegov izgled, a iskazi očevidaca često dovode u sumnju činjenicu da je fenomen koji su primijetili zaista loptasta munja. Prije svega, svjedočenja se razlikuju u pogledu uslova u kojima se pojavila: u osnovi je viđena za vrijeme grmljavine.

Postoje i naznake da se loptasta munja može pojaviti i po lijepom danu: sići s oblaka, pojaviti se u zraku ili se pojaviti zbog nekog predmeta (drveta ili stupa).

Još jedna karakteristična karakteristika kuglične munje je njeno prodiranje u zatvorene prostorije, čak je viđena i u kokpitima (vatrena lopta može prodrijeti kroz prozore, spustiti se kroz ventilacijske kanale, pa čak i izletjeti iz utičnica ili TV-a). Takođe su više puta dokumentovane situacije kada je plazma kugla fiksirana na jednom mestu i stalno se tamo pojavljivala.

Često pojava loptaste munje ne uzrokuje probleme (tiho se kreće u strujama zraka i odleti ili nestane nakon nekog vremena). Ali, tužne posljedice su se primijetile i kada je eksplodirao, momentalno isparivši obližnju tečnost, otapajući staklo i metal.

Moguće opasnosti

Budući da je pojava loptaste munje uvijek neočekivana, kada vidite ovu jedinstvenu pojavu u svojoj blizini, glavna stvar je da ne paničite, da se ne krećete naglo i da ne bježite nigdje: vatrena munja je vrlo osjetljiva na vibracije zraka. Potrebno je tiho napustiti putanju lopte i pokušati ostati što dalje od nje. Ako je osoba u zatvorenom prostoru, morate polako hodati do otvora prozora i otvoriti prozor: ima mnogo priča kada je opasna lopta napustila stan.

Ništa se ne može baciti u plazma kuglu: prilično je sposobna da eksplodira, a to je ispunjeno ne samo opekotinama ili gubitkom svijesti, već i srčanim zastojem. Ako se dogodilo da je električna lopta uhvatila osobu, potrebno je da je prebacite u ventiliranu prostoriju, toplije umotate, napravite masažu srca, umjetno disanje i odmah pozovite liječnika.

Šta raditi po grmljavini

Kada počne grmljavina i vidite kako se munja približava, morate pronaći zaklon i sakriti se od vremenskih prilika: udar groma je često fatalan, a ako ljudi prežive, često ostaju invalidi.

Ako u blizini nema zgrada, a osoba je u to vrijeme na terenu, mora uzeti u obzir da je bolje sakriti se od grmljavine u pećini. Ali preporučljivo je izbjegavati visoka stabla: grom obično cilja na najveću biljku, a ako su stabla iste visine, upada u nešto što bolje provodi struju.

Kako bi zaštitili posebnu zgradu ili građevinu od groma, obično blizu njih postavljaju visoki jarbol, na koji je pričvršćena šiljasta metalna šipka, čvrsto povezana sa debelom žicom, na drugom kraju je metalni predmet zakopan duboko u tlo. Shema rada je jednostavna: štap iz grmljavinskog oblaka uvijek je napunjen nabojem suprotnim od oblaka, koji, tečeći niz žicu ispod zemlje, neutralizira naboj oblaka. Ovaj uređaj se naziva gromobran i postavlja se na sve zgrade gradova i drugih ljudskih naselja.

Munja je pražnjenje iskre između čestica zraka izoliranih jedna od druge. Munja je linearna, neprecizna i loptasta. Među linearnim munjama postoje "zemlja" (udar u Zemlju) i intracloud. Prosječna dužina pražnjenja munje doseže nekoliko kilometara. Unutaroblačna munja može doseći 50 - 150 km. U slučaju munje u zemlji, impulsna vrijednost struje može doseći od 20 do 500 kA. Unutaroblačne munje su praćene pražnjenjima sa strujama reda 5 - 15 kA. Tokom pražnjenja groma, dolazi do značajnih elektromagnetnih smetnji u širokom frekventnom opsegu.[...]

Linearne munje obično su praćene snažnim zvukom kotrljanja koji se naziva grmljavina. Grmljavina se javlja iz sljedećeg razloga. Vidjeli smo da se struja u kanalu groma formira u vrlo kratkom vremenskom periodu. Istovremeno, zrak u kanalu se zagrijava vrlo brzo i snažno, a od zagrijavanja se širi. Širenje je toliko brzo da liči na eksploziju. Ova eksplozija izaziva podrhtavanje vazduha, koje je praćeno snažnim zvucima. Nakon naglog prekida struje, temperatura u kanalu munje brzo opada kako toplina izlazi u atmosferu. Kanal se brzo hladi, a zrak u njemu je stoga oštro komprimiran. To također uzrokuje podrhtavanje zraka, što opet stvara zvuk. Jasno je da ponovljeni udari groma mogu uzrokovati produženu graju i buku. Zauzvrat, zvuk se odbija od oblaka, zemlje, kuća i drugih objekata i, stvarajući više odjeka, produžava grmljavinu. Zbog toga se javljaju udari groma.[ ...]

Vidljivo električno pražnjenje između oblaka, odvojenih dijelova istog oblaka ili između oblaka i zemljine površine. Najčešći, tipični tip munje je linearna munja - iskrište sa granama, u proseku dugačko 2-3 km, a ponekad i do 20 km ili više; Prečnik M. je reda desetina centimetara. Ravni, četverotočni i sferni M. imaju poseban karakter (vidi). Dalje, kaže se o linearnom M.[ ...]

Osim linearnih, postoje, iako mnogo rjeđe, munje drugih vrsta. Od njih ćemo razmotriti jednu, najzanimljiviju - kuglastu munju.[ ...]

Pored linearne munje, u grmljavinskim oblacima se uočava i ravna munja. Posmatrač vidi kako kumulonimbus oblak raste iznutra u značajnoj debljini. Planarna munja je kumulativni efekat istovremenog dejstva velikog broja koronskih pražnjenja u masi unutar oblaka. U ovom slučaju, značajan dio oblaka je osvijetljen iznutra, a izvan oblaka dolazi crvenkasti sjaj u obliku bljeska. Ravna munja ne stvara akustične efekte. Ravne munje, koje obasjavaju oblak iznutra, ne treba mešati sa munjama – odsjajima drugih munja, ponekad i izvan horizonta, koji osvetljavaju oblak spolja, kao i nebo blizu horizonta.[...]

FLAT ZIPPER. Električno pražnjenje na površini oblaka, koje nema linearni karakter i, po svemu sudeći, sastoji se od svjetlećih tihih pražnjenja koje emituju pojedinačne kapljice. Spektar P. M. je prugast, uglavnom od azotnih traka. P.M. ne treba mešati sa munjom, što je osvetljenje udaljenih oblaka linearnom munjom.[...]

BALL LIGHTNING. Fenomen koji se ponekad primećuje tokom grmljavine; To je sjajna lopta raznih boja i veličina (blizu površine zemlje, obično desetak centimetara). Sh. M. se pojavljuje nakon linearnog pražnjenja groma; kreće se u vazduhu polako i nečujno, može da prodre u unutrašnjost zgrada kroz pukotine, dimnjake, cevi, ponekad puca sa zaglušujućim pukotinama. Fenomen može trajati od nekoliko sekundi do pola minute. Ovo je još malo proučen fizički i hemijski proces u vazduhu, praćen električnim pražnjenjem.[...]

Ako se kuglasta munja sastoji od nabijenih čestica, tada u nedostatku priliva energije izvana, te čestice moraju rekombinirati i brzo prenijeti toplinu oslobođenu u ovom slučaju u okolnu atmosferu (vrijeme rekombinacije je 10 10-10-11 s, i uzimajući u obzir vrijeme uklanjanja energije iz volumena - ne više od 10 -3 s). Dakle, nakon prestanka struje, kanal linearne munje se hladi i nestaje u vremenu od nekoliko milisekundi.[...]

Dakle, loptasta munja se ne javlja uvijek u vezi s linearnim pražnjenjem groma, iako je, možda, u većini slučajeva to slučaj. Može se pretpostaviti da se javlja tamo gdje se akumuliraju značajni električni naboji i ne mogu se neutralizirati. Sporo širenje ovih naboja dovodi do krunisanja ili pojave vatri Svetog Elma, brzo širenje dovodi do pojave loptaste munje. To se može dogoditi, na primjer, na onim mjestima gdje je linearni kanal munje iznenada prekinut i značajan naboj se izbacuje u relativno malo područje zraka snažnim koronskim pražnjenjem. Međutim, vjerovatno je da se slične situacije mogu dogoditi i bez linearnog pražnjenja groma.[...]

Nadalje, loptasta munja je tiha. Njegovo kretanje je potpuno tiho ili je praćeno blagim šištanjem ili pucketanjem. Iako u rijetkim slučajevima loptasta munja leti nekoliko desetina metara u sekundi i formira kratku svjetlosnu traku dugu nekoliko metara (to je zbog nemogućnosti naših vizualnih analizatora da razlikuju događaje razdvojene vremenskim intervalom manjim od 0,1 s), ipak ovo pojas se ne može pomiješati sa kanalskom linearnom munjom, čije je formiranje praćeno zaglušujućom grmljavinom. Posljedice eksplozije loptaste munje su također, po pravilu, mnogo slabije nego od linearnog pražnjenja groma. Konkretno, eksplozija je najčešće prasak, u jačim slučajevima - pucanj iz puške ili pištolja, dok je grmljavina bliske linearne munje više nalik na urlik eksplodirajućeg projektila.[...]

Budući da se loptasta munja najčešće povezuje sa munjama i grmljavinom, bilo je prirodno da prvi istraživači pokušaju da koriste atmosferske munje u laboratorijskim eksperimentima. U radovima se prva naučno zabilježena studija fenomena sličnog loptastoj munji vezuje za ime profesora Richmana iz Sankt Peterburga. Vjeruje se da je pražnjenje, slično loptastoj munji, slučajno nastalo tokom grmljavine. Ovaj slučaj je postao široko poznat među istraživačima fenomena povezanih s linearnim i loptastim munjama. Takvu slavu duguju ne toliko rezultati samog eksperimenta, koliko činjenica da je loptasta munja pogodila Richmanna u čelo, od čega je on umro 6. avgusta 1753. godine.[...]

Pojava loptaste munje se obično povezuje sa aktivnošću grmljavine. Statistike pokazuju da 73% od 513 slučajeva prema McNillieju, 62% od 112 slučajeva prema Reillyju i 70% od 1006 prema Stakhanovu su oluje s grmljavinom. Prema Barryju, u 90% slučajeva koje je prikupio, kuglasta munja je uočena tokom grmljavine. Istovremeno, u mnogim radovima je objavljeno da se loptasta munja pojavila odmah nakon linearnog udara groma.[...]

Imajte na umu da se loptasta munja nije pojavila odmah, već 3-4 s nakon linearnog pražnjenja groma. Osim toga, autor pisma je naveo previše detalja o događaju, tako da se ono što je vidio teško može smatrati halucinacijom. Takva zapažanja nisu izolovana.[...]

Formiranje loptaste munje iz kanala linearne munje sa razmatrane tačke gledišta je predstavljeno na sledeći način. Određena količina vrućeg disociranog zraka izbačenog udarnim valom iz kanala linearne munje miješa se s okolnim hladnim zrakom i hladi se tako brzo da mali dio atomskog kisika u njemu nema vremena da se rekombinuje. Prema gore navedenim razmatranjima, ovaj kiseonik se mora pretvoriti u ozon za 10 5 s. Dozvoljeni udio vrućeg zraka u nastaloj smjesi je vrlo ograničen, jer temperatura mješavine ne bi trebala prelaziti 400 K, inače će se ozon koji nastaje brzo razgraditi. Ovo ograničava količinu ozona u mješavini na oko 0,5-1%. Da bi se dobile veće koncentracije ozona, razmatra se pobuđivanje kisika strujom groma. Autor dolazi do zaključka da to može dovesti do stvaranja mješavine koja sadrži do 2,6% ozona. Dakle, u ovom slučaju, pražnjenje groma je zaista uključeno u predloženu shemu kao neophodan detalj slike. Ovo povoljno razlikuje hipotezu koja se razmatra od drugih hemijskih hipoteza, gde samo pražnjenje na prvi pogled ne igra nikakvu ulogu i ostaje nejasno zašto je loptasta munja tako blisko povezana sa grmljavinom.[...]

Prava loptasta munja se pojavljuje, po pravilu, tokom grmljavine, često sa jakim vetrom. Linearni kanal munje se obnavlja od strane swept lidera svakih 30-40 ms, a postoji ne više od 0,1 - 0,2 s.[ ...]

Pojava kuglaste munje se sa ove tačke gledišta može predstaviti na sledeći način. Nakon linearnog udara groma, mali dio njegovog kanala ostaje zagrijan na visoku temperaturu. Završetkom pražnjenja struja ne prestaje. Sada je sjajno pražnjenje iskre zamijenjeno tamnim, nesvjetlećim pražnjenjem, u kojem struja teče duž ugašenog kanala linearne munje. Vazduh ovde sadrži povećan broj jona koji nisu imali vremena da se rekombinuju. Pretpostavlja se da je provodljivost ovog stuba vazduha ispunjenog jonima, čija je širina mnogo veća od početnog prečnika kanala munje, oko 10“3--10 4 m 1 Ohm 1. Kretanje kuglasta munja nastaje djelovanjem strujnog magnetnog polja na istu struju kada je narušena cilindrična simetrija. Eksplozija se smatra kolapsom kao rezultatom prestanka struje. Međutim, uz naglo i snažno povećanje struje može doći do eksplozije u uobičajenom smislu riječi. Do tihog izumiranja dolazi kada se struja polako zaustavlja.[ ...]

Poznato je da pražnjenje obične linearne munje ima složenu, ponekad vrlo vijugavu putanju u atmosferi. Razvoj pražnjenja može se proučavati fotografisanjem pomoću kamera velike brzine. U kamerama koje se koriste za snimanje munje, film se može brzo kretati u horizontalnom ili vertikalnom smjeru. Tipična brzina filma je 500-1000 cm/s. Ova brzina je neophodna jer brzina napredovanja kanala munje dostiže 5 108 cm/s.[ ...]

Općenito je prihvaćeno da zrnasta munja nastaje iz anomalnog kanala munje između dva oblaka. Obični kanal za pražnjenje groma raspada se na niz svjetlećih fragmenata koji nisu međusobno povezani. Završeni oblik munje u obliku kugle sastoji se od velikog broja dijelova koji naizgled postoje istovremeno, a nije prividan rezultat kretanja jednog svjetlećeg objekta s periodično promjenjivim sjajem. Posmatračima se čini kao stalni sjaj duž putanje obične linearne munje, koja postoji prilično dugo nakon posljednjeg bljeska. Prema izvještajima, životni vijek takve munje je 1-2 s.[...]

Prema izvještajima, zrnasta munja se obično pojavljuje između dva oblaka, formirajući isprekidanu liniju svjetlećih "mjesta" koje ostaju neko vrijeme nakon pojave obične linearne munje. Svjetleće "mjese" imaju istu ugaonu veličinu kao i prečnik kanala linearne munje, i, prema navodima, izgledaju sfernog oblika. Svaka "tačka" je odvojena od susedne nesvetleće oblasti. Veličina tamnog razmaka može biti nekoliko prečnika svetlećih delova.[ ...]

Pojava loptaste munje uočena je kada linearna munja udari u vodu. O tome nam je rekao I. A. Gulidov iz Harkova.[ ...]

Prije svega, napominjemo da se loptasta munja ne pojavljuje uvijek nakon određenog pražnjenja linearne munje. Prema našim podacima, u 75% slučajeva posmatrač ne može sa sigurnošću odrediti da li je linearni udar munje prethodio pojavi loptaste munje. Očigledno se može pojaviti kao rezultat udaljenog pražnjenja linearne munje, koju posmatrač ne fiksira, na primjer, tokom pražnjenja između oblaka, a zatim se spušta na tlo. U mnogim slučajevima (otprilike 20-30%) uopće nije povezan s grmljavinom. Prema našim podacima, to se dešava u oko 25% slučajeva, otprilike istu cifru - 30% - daje istraživanje u Velikoj Britaniji. Međutim, čak i u onim slučajevima kada se loptasta munja pojavi nakon određenog udara linearne munje, posmatrač ne vidi uvijek bljesak, ponekad čuje samo grmljavinu. To je bio slučaj, na primjer, sa sva četiri očevidca koji su vidjeli loptaste munje u Kremlju (vidi br. 1). Zagovornici teorije inercije slike stoga moraju priznati da naknadna slika može nastati ne samo od bljeska munje, već i od zvuka groma. Ponekad je bljesak munje odvojen od pojave loptaste munje za nekoliko sekundi, koje su potrebne da bi loptasta munja upala u vidno polje posmatrača ili da bi obratila pažnju na nju. Evo nekoliko primjera iz primljene korespondencije.[...]

Ako se, kako se često vjeruje, kuglasta munja formira pražnjenjem linearne munje, tada se vjerovatnoća njenog opažanja može značajno povećati. Da biste to učinili, dovoljno je organizirati redovno praćenje onih objekata koji su često pogođeni linearnom munjom (visoki tornjevi, televizijski tornjevi, nosači dalekovoda itd.). Dakle, učestalost linearnih udara groma u Ostankinski toranj je nekoliko desetina slučajeva godišnje. Ako vjerovatnoća pojave kuglaste munje tokom linearnog pražnjenja munje nije manja od 0,1-0,01, tada postoji mnogo šansi da se kuglasta munja otkrije tokom jedne sezone. Istovremeno, naravno, potrebno je priznati da udar groma u toranj ne isključuje, iz ovog ili onog razloga, pojavu loptaste munje. Osim toga, potrebno je koristiti odgovarajuću opremu, budući da će, ako se uzme u obzir visoka visina tornja, ugaona veličina kuglaste munje (kada se posmatra sa zemlje) biti vrlo mala, a njen sjaj će biti zanemariv u odnosu na na svjetlinu linearnog kanala munje.[ ...]

Kap rastopljenog metala, koja pada u kanal linearne munje, takođe može formirati svetleću sferu čije će se kretanje, međutim, značajno razlikovati od kretanja loptaste munje. Zbog velike specifične težine, takve će kapljice neminovno teći dolje ili brzo padati, dok loptasta munja može lebdjeti, kretati se horizontalno ili se dizati. Čak i ako pretpostavimo da kap rastopljenog metala dobija značajan zamah u trenutku formiranja, njeno kretanje, zbog svoje velike inercije, malo će ličiti na kretanja koja se obično pripisuju kuglastoj munji. Konačno, u ovom slučaju možemo govoriti samo o loptastim munjama male veličine, čiji je prečnik nekoliko centimetara, dok je velika većina munja mnogo veća (10-20 cm, a ponekad i više).[ ...]

Samo nekoliko očevidaca koji su posmatrali kuglastu munju vide i trenutak njenog nastanka. Od 1500 odgovora na prvi upitnik, samo 150 ljudi je dalo definitivan odgovor na pitanje kako nastaje loptasta munja. U odgovoru na drugi upitnik dobili smo detaljan opis gotovo svih ovih događaja.[...]

Nema sumnje da je porijeklo loptaste munje u većini slučajeva usko povezano sa pražnjenjem linearne munje. Što se tiče prvog pitanja, praktički nema sumnje da se, barem u slučajevima kada je rađanje loptaste munje praćeno linearnim pražnjenjem munje, energija dovode do njega kroz linearni kanal munje, a zatim, prema hipotezi klastera, pohranjuje se u obliku energije jonizacije klaster jona. Uz pretpostavku da razlika potencijala između oblaka i tla može dostići 108 V, a naelektrisanje koje nosi pražnjenje munje iznosi 20-30 K, nalazimo da je energija oslobođena u linearnom pražnjenju munje (2h-3) 109 J. Sa prosječnom dužinom kanala 3-5 km energija po jedinici dužine iznosi oko 5-105 J/m. Tokom punjenja, ova energija se distribuira duž kanala i može pokrenuti pojavu kuglične munje. U nekim slučajevima može se prenijeti provodnicima na znatnu udaljenost od mjesta linearnog udara groma.[ ...]

Najvjerovatnije mjesto za pojavu loptaste munje je, po našem mišljenju, korona linearnog pražnjenja groma. Kao i svaki provodnik pod visokim potencijalom, linearni kanal groma je okružen koronskim pražnjenjem, koje zauzima široku površinu (oko 1 m u prečniku), u kojoj se tokom pražnjenja formira veliki broj jona. Temperatura ovog područja je višestruko niža od temperature kanala groma i jedva da prelazi, posebno u njegovim perifernim dijelovima, nekoliko stotina stepeni. U takvim uslovima: joni se lako mogu prekriti hidratantnim omotačima, pretvarajući se u jonske hidrate ili druge klaster jone. Vidimo da su i dimenzije i temperaturni uslovi koji postoje u koroni mnogo pogodniji za formiranje loptaste munje od uslova karakterističnih za kanal za pražnjenje sa strujom.[...]

U pismu V. V. Mosharova navodi se da je loptasta munja nastala nakon linearnog udara groma u TV antenu.[ ...]

Dakle, struje pražnjenja koje su se pojavile tokom eksplozije loptaste munje tekle su i na znatnoj udaljenosti od mjesta eksplozije. U ovom slučaju, apsolutno je nemoguće okriviti ove posljedice na linearno pražnjenje groma, budući da je grmljavina u to vrijeme već završila. Pojava jakih strujnih impulsa može dovesti i do topljenja metala, pa te struje mogu, barem djelimično, biti odgovorne za topljenje uzrokovano kugličnim munjama. Naravno, energija utrošena na topljenje nije sadržana u samoj kugličnoj munji, i to može objasniti veliko širenje u oslobađanju topline.[...]

Napominjemo da je, prema posljednjem zapažanju, loptasta munja nastala, iako u blizini stabla koje je udarila linearna munja, ali ipak nešto dalje, dva metra od njega.[...]

Za zaštitu nadzemnih vodova od oštećenja direktnim udarom groma koriste se linearni cijevni odvodniki koji se ugrađuju na nosače tokom sezone grmljavine. Odvodniki se pregledavaju pri svakoj narednoj obilaznici vodova, a posebno pažljivo nakon grmljavine.[ ...]

Drugi argument je da formiranje loptaste munje traje vremenski interval od nekoliko sekundi. Iako se kuglasta munja pojavljuje nakon pražnjenja linearne munje, međutim, sudeći po svjedočenjima očevidaca, potrebno je neko vrijeme da ona „rasplamsa“ ili naraste u promjeru do stacionarne veličine ili se formira u samostalno sferno tijelo. Ovo vrijeme (1-2 s) je otprilike za red veličine duže od ukupnog trajanja postojanja linearnog kanala munje (0,1-0,2 s) i više od dva reda veličine duže od vremena raspada kanala (10 gospođa).[ ...]

Iznad smo uglavnom opisali slučajeve pojave loptaste munje iz provodnika prilikom bliskog udara linearne munje ili, barem, kada nije isključena mogućnost takvog udara. Postavlja se pitanje da li loptasta munja može nastati i bez prethodnog pražnjenja linearne munje. Na osnovu analize niza slučajeva moguće je sa potpunom sigurnošću odgovoriti potvrdno na ovo pitanje. Kao jedan primjer, možemo se prisjetiti slučaja (br. 47) opisanog na početku § 2.6, kada se „loptasta munja pojavila na terminalima baterije. Evo još nekoliko primjera koji detaljno opisuju pojavu loptaste munje.[...]

Vratimo se ponovo pitanju objektivne učestalosti pojavljivanja loptaste munje. Prirodna skala za poređenje je učestalost pojavljivanja linearnih munja. Preliminarno istraživanje koje je sprovela NABA uključivalo je i pitanja o posmatranju munje u obliku kugle i lokaciji udara linearne munje. U posljednjem pitanju podrazumijevaju posmatranje područja prečnika oko 3 m, koje se nalazi na mjestu gdje linearni kanal groma ulazi u tlo ili u objekte koji se na njemu nalaze. Potvrdan odgovor na ovo pitanje značio je da je posmatrač video ovo mesto dovoljno jasno da bi mogao da primeti malu, slabo svetleću kuglu u blizini zemlje.[...]

Ovu klasu fotografija karakteriše prisustvo u blizini traga obične linearne munje odvojene male svetleće površine, jasno formirane munjom i koje ostaje kao nešto odvojeno od glavnog pražnjenja.[...]

IP Stahanov je posebno analizirao opis posmatranja kuglastih munja sa stanovišta njihovog pojavljivanja. Odabrao je 67 slučajeva kada je zabilježen trenutak pojave loptaste munje. Od toga je u 31 slučaju loptasta munja nastala u neposrednoj blizini linearnog gromobranskog kanala, u 29 slučajeva nastala je od metalnih predmeta i uređaja - utičnica, radija, antena, telefonskih aparata itd., u 7 slučajeva se zapalila u zraku "iz ničega".[ ...]

Munjevi kanal, tj. staza kojom skače varničko pražnjenje, sudeći po fotografijama munja napravljenim specijalnim kamerama, ima prečnik od 0,1 do 0,4 m. Trajanje pražnjenja se procenjuje u mikrosekundama. Posmatranja munja koje se razvijaju u tako kratkom vremenu nisu u suprotnosti sa teorijom vidljivosti u atmosferi, gdje bi vrijeme potrebno za posmatranje, kako se ranije smatralo, trebalo da prelazi 0,5 s. Unutar mikrosekundi razvoja munje, vrlo svijetlo područje munjevitog kanala ima tako snažan učinak na ljudski vizualni aparat da za vrijeme potrebno za ponovnu adaptaciju vida on ima vremena da shvati šta se dogodilo. Sličan ovome je i vizuelni efekat zasljepljivanja, recimo, bljeskom. Iz istog razloga, linearnu munju percipiramo kao jednu iskricu, rjeđe dva, iako se, prema posebnim fotografijama, gotovo uvijek sastoji od 2-3 ili više impulsa, do desetina.[...]

Provedene studije omogućavaju nedvosmislen odgovor na pitanje postoji li loptasta munja kao fizički fenomen. Svojevremeno je iznesena hipoteza da je loptasta munja optička iluzija. Ova hipoteza i dalje postoji (vidi, na primjer,). Suština ove hipoteze je da jak bljesak linearne munje kao rezultat fotokemijskih procesa može ostaviti trag na retini oka posmatrača, koji na njoj ostaje u obliku mrlje 2-10 s; ova tačka se percipira kao loptasta munja. Ovakvu tvrdnju odbacuju svi autori recenzija i monografija posvećenih loptastim munjama, koji su prethodno obradili veliki broj zapažanja. Ovo se radi iz dva razloga. Prvo, svako od brojnih zapažanja korištenih kao argument u prilog postojanja loptaste munje, u procesu njenog promatranja, uključuje mnoge detalje koji nisu mogli nastati u mozgu posmatrača kao posljedica bljeska loptaste munje. Drugo, postoji niz pouzdanih fotografija loptaste munje, a to objektivno dokazuje njeno postojanje. Dakle, na osnovu ukupnosti podataka o posmatranju loptastih munja i njihovoj analizi, može se sa punom pouzdanošću konstatovati da je loptasta munja prava pojava.[ ...]

Prilikom postavljanja svojih eksperimenata, Andrianov i Sinitsyn su pošli od pretpostavke da loptasta munja nastaje kao sekundarni efekat linearne munje iz materijala koji je ispario nakon njenog djelovanja. Za simulaciju ovog fenomena, autori su koristili takozvano erozivno pražnjenje - pulsno pražnjenje koje stvara plazmu iz materijala koji isparava. Pohranjena energija u eksperimentalnim uslovima iznosila je 5 kJ, razlika potencijala 12 kV, a kapacitet ispražnjenog kondenzatora 80 μF. Pražnjenje je bilo usmjereno na dielektrični materijal, maksimalna struja pražnjenja bila je 12 kA. Područje pražnjenja je najprije odvojeno od normalne atmosfere tankom membranom, koja se pokidala pri uključivanju pražnjenja, tako da je erozivna plazma izbačena u atmosferu. Pokretno svjetlosno područje poprimilo je sferni ili toroidni oblik, a vidljivo zračenje plazme je uočeno u vremenu od 0,01 s, a općenito je sjaj plazme zabilježen ne duže od 0,4 s. Ovi eksperimenti još jednom pokazuju da je životni vijek plazma formacija u atmosferskom zraku znatno kraći od uočenog životnog vijeka loptaste munje.[...]

Na sl. 2.4 prikazuje fotografiju sa, karakteristike slike na kojoj su bliske opisanim karakteristikama munje. Prijavljeno je da se isprekidani sjaj uočava u sprezi sa normalnom linearnom munjom. Kao što vidite, trag munje od kuglica, za razliku od običnih pražnjenja munje, ne grana se. Ova karakteristika, potpuno neuobičajena za tragove obične munje, prema zapažanjima očevidaca, karakteristična je osobina munje u obliku kugle. Međutim, porijeklo ovog posebnog traga na Sl. 2.4 je upitna, jer se u gornjem dijelu fotografije nalazi dio staze koji ponavlja upravo opisani trag (njegov oblik se jasno poklapa sa oblikom glavne slike zrnaste munje). Nevjerovatno je da bi dva ili više pražnjenja poprimila tako slične oblike pod djelovanjem atmosferskih električnih polja i svemirskih naboja koji su udaljeni jedno od drugog. Dakle, fotografija Sl. 2.4 je sumnjivo. Očigledno je povezano sa kretanjem kamere, i ne predstavlja pravi trag munje sa perlama.[ ...]

Ovu vodu nije teško pronaći u blizini zemlje. Može se nalaziti u vazduhu i na površini zemlje, na lišću u obliku rose i na drugim objektima. Tokom munjevitog pražnjenja (0,1-0,2 s) isparava i može ispuniti značajan volumen. U zraku (posebno u oblacima) voda se distribuira u obliku kapljica i para. Budući da supstanca loptaste munje ima površinski napon, težit će da se skupi na jednom mjestu poput rastegnutog elastičnog filma. Stoga se može misliti da se joni koji čine loptaste munje formiraju i oblače u hidratacijske ljuske u prilično velikoj zapremini, višestruko većoj od zapremine same kuglaste munje, a tek nakon toga se sabijaju i spajaju u jedno tijelo. Na to ukazuju i očevici (vidi Poglavlje 2). Podsjetimo, jedan od njih, posebno, kaže da su nakon linearnog udara groma u oranu njivu „svjetla“ prošla njenom površinom, koja se potom skupila u jednu loptu, koja se odvojila od zemlje i lebdjela kroz zrak (vidi br. 67).

Federalna agencija za obrazovanje

Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja

PETROZAVODSKI DRŽAVNI UNIVERZITET

Linearna munja.

Njegovo rođenje i načini upotrebe.

Petrozavodsk 2009

Spisak izvođača:

Egorova Elena,

1 kurs, grupa 21102

Lebedev Pavel,

1 kurs, grupa 21112

Shelegina Irina,

1 kurs, grupa 21102

Munja. Opće informacije……………………………………………….4

Priča. Teorije porijekla……………………………5

Formiranje munje……………………………………….6

Munja. Opće informacije

Munja je varničko pražnjenje statičkog elektriciteta nakupljenog u grmljavinskim oblacima.

Dužina linearne munje je nekoliko kilometara, ali može doseći 20 km ili više.

Oblik munje je obično sličan razgranatim korijenima drveta koje je izraslo na nebu.

Glavni kanal groma ima nekoliko krakova dužine 2-3 km.

Prečnik gromobranskog kanala je od 10 do 45 cm.

Trajanje postojanja munje je desetinke sekunde.

Prosječna brzina munje je 150 km/s.

Jačina struje unutar kanala munje dostiže 200.000 A.

Temperatura plazme u munjama prelazi 10.000°C.

Jačina električnog polja unutar grmljavinskog oblaka kreće se od 100 do 300 volti/cm, ali prije pražnjenja munje u odvojenim malim količinama može doseći i do 1600 volti/cm.

Prosečno punjenje grmljavinskog oblaka je 30-50 kulona. U svakom pražnjenju groma prenosi se 1 do 10 kulona električne energije.

Uz najčešće linearne munje, ponekad postoje raketne, perle i kuglaste munje. Raketne munje su veoma retke. Traje 1-1,5 sekundi i predstavlja pražnjenje koje se polako razvija između oblaka. Munje sa perlama također treba pripisati vrlo rijetkim vrstama munja. Ukupno traje 0,5 sekundi i oku se pojavljuje na pozadini oblaka u obliku svjetlećih brojanica prečnika oko 7 cm Kuglasta munja je u većini slučajeva sferna formacija prečnika 10-20 cm na zemljine površine, a do 10 m u visini oblaka.

Na Zemlji se svake sekunde uočava oko 100 linearnih pražnjenja groma, prosječna snaga koja se troši na skali cijele Zemlje za formiranje grmljavine je 1018 erg/sec. Odnosno, energija koja se oslobađa tokom padavina iz grmljavinskog oblaka znatno premašuje njegovu električnu energiju.

2. Istorija proučavanja prirode munja i početne "teorije" objašnjenja ovog prirodnog fenomena

Munje i gromove ljudi su prvobitno doživljavali kao izraz volje bogova i,

posebno, kao manifestacija Božijeg gneva. U isto vrijeme, radoznao čovjek

um je od davnina pokušavao da shvati prirodu munja i groma, da ih razume

prirodni uzroci. U antičko doba, Aristotel je razmišljao o tome. Iznad

Lukrecije je razmišljao o prirodi munja. Vrlo naivno

pokušava objasniti grmljavinu kao posljedicu činjenice da se „oblaci sudaraju tamo ispod

nalet vetrova."

Mnogo vekova, uključujući i srednji vek, verovalo se da je munja ognjena

para zarobljena u oblacima vodene pare. Šireći se, najviše se probija kroz njih

slaba tačka i brzo se spušta na površinu zemlje. Godine 1929. J. Simpson je predložio teoriju koja objašnjava elektrifikaciju drobljenjem kišnih kapi strujama zraka. Kao rezultat drobljenja, padajuće veće kapi su pozitivno nabijene, dok su manje koje ostaju u gornjem dijelu oblaka negativno nabijene. U Ch.Wilsonovoj teoriji slobodne ionizacije, pretpostavlja se da naelektriziranje nastaje kao rezultat selektivne akumulacije jona kapljicama različitih veličina koje se nalaze u atmosferi. Moguće je da se naelektrisanje grmljavinskih oblaka vrši zajedničkim delovanjem svih ovih mehanizama, a glavni je pad dovoljno velikih čestica naelektrisanih trenjem o atmosferski vazduh.

Godine 1752. Benjamin Franklin je eksperimentalno dokazao da je munja

jakog električnog pražnjenja. Naučnik je izveo čuveni eksperiment sa vazduhom

zmaja koji je lansiran u zrak prilikom približavanja oluje.

iskustvo: Zašiljena žica bila je pričvršćena na poprečni dio zmije,

ključ i svilena vrpca bili su vezani za kraj užeta koje je držao rukom.

Čim se grmljavinski oblak nadvio iznad zmaja, postala je naoštrena žica

izvući iz njega električni naboj i zmaj će se, zajedno sa užetom za vuču, naelektrizirati.

Nakon što kiša pokvasi zmiju zajedno sa koncem, praveći ih na taj način

slobodno provoditi električni naboj, može se promatrati kao električni

punjenje će se "isprazniti" kako se prst približi.

Istovremeno sa Franklinom, proučavanje električne prirode munje

bili angažovani u M.V. Lomonosov i G.V. Richman. Zahvaljujući njihovim istraživanjima sredinom 18. vijeka, dokazana je električna priroda munje. Od tada je postalo jasno da je munja snažno električno pražnjenje koje nastaje kada su oblaci dovoljno naelektrisani.

3. Oblikovanje munje

Najčešće se munje javljaju u kumulonimbusima, tada se zovu grmljavinski oblaci; ponekad se munje formiraju u oblacima nimbostratusa, kao i tokom vulkanskih erupcija, tornada i prašnih oluja.

Obično se uočavaju linearne munje, koje spadaju u pražnjenja bez elektroda, jer počinju (i završavaju) u nakupinama nabijenih čestica. To određuje neka od njihovih još uvijek neobjašnjivih svojstava koja razlikuju munje od pražnjenja između elektroda. Dakle, munja nije kraća od nekoliko stotina metara; nastaju u električnim poljima mnogo slabijim od polja tokom međuelektrodnih pražnjenja; Prikupljanje naelektrisanja koje nosi grom dešava se u hiljaditim delovima sekunde od mirijada malih, dobro izolovanih čestica koje se nalaze u zapremini od nekoliko km3. Najviše je proučavan proces razvoja munje u grmljavinskim oblacima, dok munja može proći u samim oblacima - unutaroblačna munja, a može i udariti u tlo - prizemna munja.

Da bi došlo do munje, potrebno je da se u relativno maloj (ali ne manjoj od određene kritične) zapremine oblaka formira električno polje jačine dovoljne da pokrene električno pražnjenje (~ 1 MV/m), a u značajan dio oblaka bi postojalo polje prosječne jačine dovoljne da održi započeto pražnjenje (~0,1-0,2 MV/m). U slučaju munje, električna energija oblaka se pretvara u toplinu i svjetlost.

Pražnjenja groma mogu se pojaviti između susjednih naelektriziranih oblaka ili između naelektriziranog oblaka i tla. Pražnjenju prethodi pojava značajne razlike u električnim potencijalima između susjednih oblaka ili između oblaka i tla zbog odvajanja i akumulacije atmosferskog elektriciteta kao rezultat takvih prirodnih procesa kao što su kiša, snježne padavine itd. Rezultirajuća razlika potencijala može doseći milijardu volti, a naknadno pražnjenje akumulirane električne energije kroz atmosferu može stvoriti kratkotrajne struje od 3 do 200 kA.

4. Glavne faze prve i naredne

komponente munje

Srodnost munje sa iskričnim pražnjenjem dokazana je radovima Benjamina Franklina prije dva i po vijeka. Izgovarajući danas ovakvu frazu, ispravnije bi bilo spomenuti ova dva oblika električnog pražnjenja obrnutim redoslijedom, budući da su najvažniji strukturni elementi iskre prvobitno uočeni u munji, a tek onda otkriveni u laboratoriju. Razlog za ovakav nestandardni slijed događaja je jednostavan: pražnjenje groma ima znatno veću dužinu, njegov razvoj traje duže, pa stoga optičko snimanje munje ne zahtijeva opremu s posebno visokom prostornom i vremenskom rezolucijom. Prvi i još uvijek impresivni vremenski zahvati munjevitih pražnjenja izvedeni su jednostavnim kamerama s mehaničkim međusobnim pomicanjem sočiva i filma (Boyceove kamere) još 30-ih godina. Oni su omogućili da se identifikuju dve glavne faze procesa: vođa i Dom faze.

Tokom vođa stadijum u intervalu oblak-zemlja ili između oblaka klija provodni plazma kanal - lider. Rađa se u području jakog električnog polja, koje je svakako dovoljno da ionizira zrak udarom elektrona, ali vođa mora prokrčiti glavni dio puta na kojem će se pojačati jačina vanjskog polja (od naboja grmljavinskih oblaka). ) ne prelazi nekoliko stotina volti po centimetru. Ipak, dužina vodećeg kanala se povećava, što znači da se na njegovom čelu dešava intenzivna jonizacija, pretvarajući neutralni vazduh u visoko provodljivu plazmu. To je moguće jer sam vođa nosi svoje snažno polje. Nastaje volumenskim nabojem koncentrisanim u području glave kanala i kreće se zajedno s njim. Funkciju provodnika, koji galvanski povezuje glavu vođe sa početnom tačkom groma, obavlja plazma kanal vođe. Vođa raste prilično dugo, do 0,01 s - vječnost na ljestvici prolaznih pojava pulsirajućeg električnog pražnjenja. Sve to vrijeme plazma u kanalu mora održavati visoku provodljivost. To je nemoguće bez zagrijavanja plina na temperature koje se približavaju temperaturama električnog luka (preko 5000-6000 K). Pitanje ravnoteže energije u kanalu koji je potreban za

njegovo zagrijavanje i nadoknađivanje gubitaka - jedan od najvažnijih u teoriji vođe.

Vođa je neophodan element svake munje. U višekomponentnoj baklji, ne samo prva, već i sve sljedeće komponente počinju s vodećim procesom. Ovisno o polarnosti munje, smjeru njegovog razvoja i broju komponenti (prva ili bilo koja od sljedećih), mehanizam vođe se može promijeniti, ali suština fenomena ostaje ista. Sastoji se od formiranja visoko provodljivog plazma kanala zbog lokalnog pojačanja električnog polja u neposrednoj blizini vodeće glave.

Glavna faza munje(povratni udar) počinje od trenutka kada vođa dodirne tlo ili uzemljeni objekt. Najčešće to nije direktan kontakt. Sa vrha objekta može nastati sopstveni kanal za vođstvo, koji se zove kontra vođa, koji se kreće prema vođi munje. Njihov susret označava početak glavne bine. Dok se kretala u jazu od oblaka do zemlje, glava vođe munje nosila je visok potencijal, uporediv sa potencijalom grmljavine.

oblaci na početnoj tački munje (razlikuju se po padu napona na kanalu). Nakon kontakta, glava lidera preuzima potencijal zemlje, a njen naboj se sliva u zemlju. Vremenom se ista stvar dešava i drugima.

dionice kanala sa visokim potencijalom. Ovo "istovarivanje" se dešava kroz širenje talasa neutralizacije vodećeg naboja kroz kanal od tla do oblaka. Brzina talasa se približava brzini svetlosti, do 108 m/s. Između fronta talasa i zemlje teče kanal

jaka struja koja nosi naboj na tlo iz "istovarnih" dijelova kanala. Amplituda struje ovisi o početnoj raspodjeli potencijala duž kanala. U prosjeku je blizu 30 kA, i to najviše

snažna munja dostiže 200-250 kA. Prijenos tako jake struje praćen je intenzivnim oslobađanjem energije. Zbog toga se plin u kanalu brzo zagrijava i širi; nastaje udarni talas. Svitak groma je jedna od njegovih manifestacija. Energetski, glavna pozornica je najmoćnija. Takođe ga karakteriše najbrža promena struje. Strmina njegovog uspona može premašiti 1011 A/s - otuda izuzetno snažno elektromagnetno zračenje koje prati pražnjenje groma. Zato radio ili TV koji radi intenzivno reaguje na grmljavinu.

smetnje, a to se dešava na udaljenostima od desetina kilometara.

Trenutni impulsi glavnog stepena prate ne samo prvu, već i sve naredne komponente silazne munje. To znači da vođa svake sljedeće komponente nabija onu koja se kreće prema zemlji.

kanala, a tokom glavne faze dio ovog naboja se neutralizira i redistribuira. Dugi udari grmljavine rezultat su superpozicije zvučnih valova pobuđenih strujnim impulsima cijele populacije

naknadne komponente. Za uzlaznu munju slika je nešto drugačija. Prvi vođa komponente

počinje od tačke sa nultim potencijalom. Kako kanal raste, potencijal glave se postepeno mijenja sve dok se proces lidera ne uspori negdje u dubinama grmljavinskog oblaka. Ovo nije praćeno bilo kakvim brzim promjenama naboja, pa stoga prva komponenta rastuće munje ima glavnu

faza nedostaje. Uočava se samo u narednim komponentama koje počinju već iz oblaka i kreću se prema tlu, ne razlikuje se od narednih komponenti silazne munje.

U naučnom smislu, glavna faza međuoblačne munje je od velikog interesa. Na to da postoji, ukazuju udari grmljavine, ne manje glasni nego prilikom ispuštanja u zemlju. Jasno je da vođa međuoblačne munje počinje negdje u volumenu jednog naelektriziranog područja grmljavinskog oblaka (oblasti grmljavine) i kreće se u smjeru drugog, suprotnog predznaka. Nabijena područja u oblaku ni na koji način se ne mogu predstaviti kao neka vrsta provodnih tijela, slična pločama visokonaponskog kondenzatora, jer su naelektrisanja raspoređena po zapremini poluprečnika stotina metara i nalaze se na male kapi vode i kristali leda (hidrometeori) koji ne dodiruju jedni druge. Pojava glavnog stepena u svojoj fizičkoj suštini nužno podrazumeva kontakt vođe groma sa visoko provodljivim telom velikog električnog kapaciteta, uporedivog ili većeg od kapaciteta vođe. Mora se pretpostaviti da prilikom međuoblačnog munjevitog pražnjenja ulogu takvog tijela ima neki drugi plazma kanal koji je istovremeno nastao i potom kontaktira s prvim.

U mjerenjima u blizini zemljine površine, strujni impuls glavnog stepena opada za polovinu vrijednosti amplitude, u prosjeku, za oko 10 -4 s. Rasprostranjenost ovog parametra je vrlo velika - odstupanja od prosjeka u svakom smjeru dostižu gotovo red veličine. Pozitivni impulsi struje groma u pravilu su duži od negativnih, a impulsi prvih komponenti traju duže od sljedećih.

Nakon glavnog stupnja, kroz kanal groma može teći neznatno promjenljiva struja reda 100 A stoti dio, a ponekad i desetinke sekunde. U ovoj završnoj fazi kontinuirane struje, kanal groma zadržava svoje provodljivo stanje, a svoju temperaturu održava se na nivou luka. Kontinuirani strujni stepen može pratiti svaku komponentu munje, uključujući prvu uzvodnu komponentu munje koja nema glavni stepen. Ponekad u pozadini kontinuirane struje

zapažaju se udari struje u trajanju od oko 10 -3 s i amplitudom do 1 kA. Oni su praćeni povećanjem svjetline sjaja kanala.

5. Linearni patentni zatvarači

Široko rasprostranjena linearna munja, s kojom se svaka osoba susreće mnogo puta, izgleda kao linija grananja. jačina struje u kanalu linearne munje je u proseku 60 - 170 kA, registrovana je munja sa strujom od 290 kA. prosječna munja nosi energiju od 250 kWh (900 MJ). energija se uglavnom ostvaruje u obliku svjetlosne, toplinske i zvučne energije.

Pražnjenje se razvija za nekoliko hiljaditih delova sekunde; pri tako velikim strujama, zrak u zoni kanala groma gotovo se trenutno zagrijava do temperature od 30.000-33.000 ° C. Kao rezultat toga, pritisak naglo raste, zrak se širi - javlja se udarni val, praćen zvukom impuls - grmljavina.

Prije i za vrijeme grmljavine, povremeno u mraku, na vrhovima visokih šiljatih objekata (vrhovi drveća, jarboli, vrhovi oštrih stijena u planinama, krstovi crkava, gromobrani, ponekad u planinama na glavama ljudi, podignute ruke ili životinje) može se uočiti sjaj koji je dobio naziv "Vatra sv. Elma". Ovo ime su u davna vremena dali mornari koji su posmatrali sjaj na vrhovima jarbola jedrenjaka. Sjaj nastaje zbog činjenice da je na visokim, šiljatim objektima jakost električnog polja stvorena statičkim električnim nabojem oblaka posebno velika; kao rezultat, počinje jonizacija zraka, javlja se usijano pražnjenje i pojavljuju se crvenkasti svijetleći jezici koji se ponekad skraćuju, a opet izdužuju. ne treba pokušavati da se ovi požari ugase, kao nema sagorevanja. pri velikoj jakosti električnog polja može se pojaviti snop svjetlećih niti - koronsko pražnjenje, koje je popraćeno šištanjem. linearne munje se povremeno mogu javiti iu odsustvu grmljavinskih oblaka. Nije slučajno da je nastala izreka – „grmi iz vedra neba“.

Linijska munja

6.Fizički procesi tokom udara groma.

Munja ne počinje samo od oblaka do zemlje, ili od uzemljenog objekta do oblaka, već i od tijela izolovanih od zemlje (aviona, rakete, itd.). Pokušaji da se razjasne mehanizmi ovih procesa malo su potpomognuti eksperimentalnim podacima vezanim za samu munju. Gotovo da nema zapažanja koja bi rasvijetlila fizičku suštinu fenomena. Stoga je potrebno izgraditi spekulativne sheme, aktivno uključivši rezultate eksperimenta i teoriju duge laboratorijske iskre. Munja je vrlo zanimljiva po svom fizičkom poreklu, ali je najvažnije detaljno razmotriti glavni stupanj munje.

G glavna faza, odnosno proces pražnjenja kanala munje, počinje od trenutka kada je jaz između oblaka i zemlje zatvoren od strane silazne vođe. Nakon dodirivanja tla ili uzemljenog objekta, vodeći kanal (za definiciju neka bude negativan lider) treba da dobije svoj nulti potencijal, budući da je kapacitet zemlje "beskonačan". Nulti potencijal dobija i kanal uzlaznog lidera, koji je nastavak njegovog "blizanca" silaznog. Uzemljenje vodećeg kanala, koji nosi visok potencijal, praćeno je snažnom promjenom naboja raspoređenog duž njega. Prije početka glavnog stupnja, naboj τ 0 = C 0 je raspoređen duž kanala. Ovdje iu daljem tekstu, "početni" potencijal za glavnu pozornicu dovedenu na Zemlju je označen sa Ui. Kao i ranije, smatramo ga konstantnim po dužini oba lidera, zanemarujući pad napona duž kanala, koji je od malog značaja za naše potrebe. Pretpostavimo da se u toku glavnog stepena, kao iu vodećem stepenu, kanal može okarakterisati kapacitivnošću Co, koja se ne menja ni po dužini ni u vremenu. Kada cijeli kanal dobije nulti potencijal (U = 0), linearni naboj postaje jednak τ 1 = -CoUo(x). Deo kanala koji pripada negativnom silaznom vođi ne samo da gubi svoj negativni naboj, već dobija i pozitivan (Uo 0). Ne samo da se prazni, već se i puni. Kanal konjugovanog pozitivnog uzlaznog vođe visoko u oblaku postaje još pozitivnije nabijen (vidi sliku). Promjena linearnog naboja tokom glavnog stupnja ∆τ = τ-τ o = -S o U i . Kada je U i (x) = const, promjena naboja je ista duž cijele dužine kanala. Kao da je dugačak provodnik (dugi vod), prethodno napunjen do napona Ui, potpuno ispražnjen.

Mjerenja u blizini tla pokazuju da se vodeći kanal prema dolje prazni vrlo jakom strujom. U slučaju negativne munje, strujni impuls glavnog stepena sa amplitudom IM ~ 10-100 kA traje 50-100 µs na nivou od 0,5. Otprilike u isto vrijeme, kratak svijetli dio, glava glavnog kanala, koja je jasno vidljiva na fotografskim skeniranjima, teče uz kanal. Njegova brzina v r≈(1-0,5)s je samo nekoliko puta manje od brzine svjetlosti. Prirodno je ovo protumačiti kao širenje talasa pražnjenja duž kanala, tj. talasi opadajućeg potencijala i pojava jake struje. U oblasti fronta talasa, gde potencijal naglo opada u veličini od U i i formira se jaka struja, usled intenzivne energije oslobađanja, bivši vodeći kanal se zagreva na visoku temperaturu (prema merenjima, do 30°C). –35 kK). Jer prednji dio vala sija tako jako. Iza njega se kanal, šireći se, hladi i, gubeći energiju na zračenje, slabije svijetli. Proces glavne faze ima mnogo zajedničkog sa pražnjenjem običnog dugačkog voda formiranog od metalnog provodnika.

Linijsko pražnjenje također ima talasni karakter, a ovaj proces je poslužio kao prototip u formiranju ideja o glavnom stupnju munje. Kanal munje se prazni mnogo brže nego što se punio tokom svog rasta brzinom lidera v l 10 -3 -10 -2)v r. Ali promene u potencijalu i linearnom naelektrisanju tokom punjenja i pražnjenja su istog reda veličine: τ o =∆t. Prema brzini, kanal se prazni v t /v l ~ 10 2 -10 3 puta jača struja i M ~ ∆tv r od vodeće i L ~ t 0 V L ~ 100 A. Linearni otpor kanala R 0 približno opada za isti iznos pri prelasku iz vodeće faze u glavnu fazu. Razlog za smanjenje otpora je zagrijavanje kanala tokom prolaska jake struje, što povećava provodljivost plazme. Stoga su otpori kanala i strujne zone, kroz koje teče ista struja, također uporedivi. To znači da se energija istog reda veličine raspršuje po jedinici dužine vodećeg kanala i izražava se u terminima parametara lidera

Ovo takođe daje Ispada da je prosječno električno polje u vodećem kanalu i iza vala pražnjenja u već transformiranom kanalu istog reda. Ovo se slaže sa sličnim zaključkom koji se može izvesti direktnim razmatranjem stabilnih stanja u kanalima vođe i glavnih faza munje. Tamo je situacija slična onoj u stacionarnom luku. Ali u lukovima velike struje, polje u kanalu je zapravo slabo ovisno o struji. Iz rečenog proizilazi da ako u vođi i , tada u stacionarnom stanju iza valnog fronta glavne pozornice treba postojati , a ukupni omski otpor cijelog kanala munje dugog nekoliko kilometara ispada oko 102 Ohm. Ovo je uporedivo sa otporom talasa savršeno provodne dugačke linije u vazduhu Z, dok je za vodeći kanal iste dužine ukupan otpor 2 reda veličine veći od Z. Ako se otpor kanala nije promenio, ostaje na nivou od vođe, talas pražnjenja u kanalu munje bi prigušio i proširio se bez prolaska čak ni malog dela kanala. Struja kroz tačku zemlja-zemlja kanala bi takođe prebrzo nestala. Iskustvo govori suprotno: vidljiva svjetleća glava ima oštar prednji dio, a velika struja u blizini zemlje zabilježena je tokom cijelog vremena njenog uspona. Transformacija vodećeg kanala tokom prolaska vala, što dovodi do oštrog smanjenja njegovog linearnog otpora, određuje cijeli tok procesa glavne faze munje.

Opasni faktori izlaganja munji.

Zbog činjenice da se munje odlikuju visokim strujama, naponima i temperaturama pražnjenja, utjecaj groma na čovjeka, po pravilu, završava vrlo teškim posljedicama - najčešće smrću. oko 3.000 ljudi godišnje pogine od udara groma u svijetu, a poznati su slučajevi istovremenog poraza više ljudi.

Pražnjenje groma ide putem najmanjeg električnog otpora. budući da je rastojanje između visokog objekta i grmljavinskog oblaka, a samim tim i električni otpor, manji, grom obično udara u visoke predmete, ali ne nužno. na primjer, ako postavite dva jarbola jedan pored drugog - metalni i viši drveni, onda je vjerovatno da će grom udariti u metalni jarbol, iako je niži, jer je električna provodljivost metala veća. grom takođe mnogo češće udara u glinene i vlažne površine od suvih i peskovitih, jer Prvi su više električno provodljivi.

Na primjer, u šumi, munja također djeluje selektivno. Drvo se rascijepi kada ga udari grom. mehanizam toga je sljedeći: sok drveta i vlaga u području pražnjenja trenutno isparavaju i šire se, stvarajući ogromne pritiske,

koji lome drvo. Sličan efekat, praćen rasipanjem strugotine, može se dogoditi kada grom udari u zid drvene konstrukcije. stoga je biti pod visokim drvetom tokom grmljavine opasno.

Opasno je biti na vodi ili blizu nje tokom grmljavine. voda i zemljište u blizini vode imaju visoku električnu provodljivost. u isto vrijeme, boravak unutar armiranobetonskih zgrada, metalnih konstrukcija (na primjer, metalnih garaža) tokom grmljavine je siguran za ljude.

Osim što oštećuje ljude i životinje, linearne munje često izazivaju šumske požare, kao i stambene i industrijske objekte, posebno u ruralnim područjima.

Tokom grmljavine, boravak u gradu je manje opasan nego na otvorenom, jer čelične konstrukcije i visoke zgrade dobro rade kao gromobran.

Potpuno ili djelomično zatvorena električno vodljiva površina formira takozvanu "Faradayevu komoru" unutar koje se ne može stvoriti značajan i opasan potencijal za čovjeka. stoga su putnici u automobilu sa potpuno metalnom karoserijom, tramvaju, trolejbusu, vagonu bezbedni za vreme grmljavine sve dok ne izađu napolje ili ne počnu da otvaraju prozore.

Grom može da udari u avion, ali pošto su savremeni avioni potpuno metalni, putnici su prilično dobro zaštićeni od udara pražnjenja.

statistika pokazuje da se za 5000-10000 sati leta dogodi jedan udar groma u letjelicu, srećom, skoro sve oštećene letjelice nastavljaju da lete. među raznim uzrocima vazdušnih nesreća, kao što su glacijacija, jaka kiša, magla, sneg, oluja, tornado, munje zauzimaju poslednje mesto, ali su ipak zabranjeni letovi aviona za vreme grmljavine.

Grom gotovo uvijek udari u svjetski poznati Ajfelov toranj u Parizu tokom grmljavine, ali to ne predstavlja opasnost za ljude na vidikovcu, jer. ažurna metalna rešetka tornja formira faradejevu komoru, koja je odlična zaštita od električne munje.

Znak da se nalazite u električnom polju može biti kosa koja se diže na glavi od koje će početi lagano pucketati. Ali to je samo suva kosa.

Ako vas je udario grom, ali ste i dalje u stanju da razmišljate, trebalo bi da se obratite lekaru što je pre moguće. Liječnici vjeruju da osoba koja je preživjela udar groma, čak i bez teških opekotina po glavi i tijelu, može naknadno dobiti komplikacije u vidu odstupanja kardiovaskularne i neuralgične aktivnosti od norme.

Munja udara u Ajfelov toranj, fotografija iz 1902

8. Koliko često grom udara?

Udari groma u zemaljske konstrukcije. Iz svakodnevnog iskustva poznato je da grom najčešće pogađa visoke strukture, posebno one koje dominiraju okolnim prostorom. Na ravnici se najviše udara u samostojeće jarbole, kule, dimnjake itd. U planinskim područjima, niske zgrade često trpe ako stoje na odvojenim visokim brdima ili na vrhu planine. Na svjetskom nivou, objašnjenje za ovo je jednostavno: električnom pražnjenju, koje je munja, lakše je blokirati kraću udaljenost od visokog objekta. Na primjer, jarbol visok 30 metara u prosjeku u Evropi ima 0,1 udar groma godišnje (jedan udar u 10 godina), dok za usamljeni objekat od 100 metara ima skoro 10 puta više. Uz oprezniji stav, ovako oštra ovisnost broja udaraca o visini više se ne čini trivijalnom. Prosječna visina početne tačke silazne munje je oko 3 km, a čak i visina od 100 metara je samo 3% udaljenosti između oblaka i zemlje. Slučajne zakrivljenosti deset puta jače mijenjaju ukupnu dužinu putanje. Moramo priznati da se završni površinski stupanj razvoja munje odlikuje nekim posebnim procesima koji prilično kruto predodređuju posljednji dio puta. Ovi procesi dovode do orijentacije silaznog vođe, njegove privlačnosti prema visokim objektima.

Iz iskustva naučnih posmatranja munje može se govoriti o približno kvadratnoj zavisnosti broja udaraca N M sa visine h koncentrisanih objekata (imaju h mnogo veći od svih ostalih veličina); za produžene, dužine I kao što je nadzemni dalekovod, N M ~ h i . Ovo sugerira postojanje nekog ekvivalentnog radijusa kontrakcije munje R uh~h. Sve munje pomaknute od objekta horizontalno za udaljenost r R uh padne u njega, ostali prolaze. Takva primitivna shema orijentacije u cjelini dovodi do ispravnog rezultata. Za ocjene možete koristiti R uh~ 3h; Na osnovu njih se izrađuju posebne karte intenziteta aktivnosti grmljavine. U evropskoj tundri n m R uh= 0,3 km i za nju

uticaj godišnje, ako se fokusiramo na prosječnu cifru n m = 3,5 km -2 godine -1 Procjena ima smisla za ravan teren i samo za ne previsoke objekte h

Ljudski poraz

Radijus suženja groma u osobu je samo 5-6 m, površina suženja nije veća od 10-4 km 2. U stvari, grom ima mnogo više žrtava i direktni udar nema nikakve veze s tim. Ljudsko iskustvo ne preporučuje boravak u šumi tokom grmljavine, posebno na otvorenim područjima, u blizini visokog drveća. I to je tačno. Drvo je oko 10 puta više od čovjeka i grom ga udara 100 puta češće. Nalazeći se pod krošnjom drveća, osoba ima primetnu šansu da se nađe u zoni širenja struje groma, što nije bezbedno. Nakon udara groma u vrh drveta, njegova struja I Mširi se duž dobro provodnog debla, a zatim se širi kroz korijenje u zemlju. Korijenski sistem drveta postaje, takoreći, prirodni provodnik za uzemljenje. Zbog struje se u zemlji pojavljuje električno polje, gdje je p otpornost tla, j je gustina struje. Neka struja teče u tlu strogo simetrično. Tada su ekvipotencijali hemisfere sa dijametralnom ravninom na zemljinoj površini. Gustoća struje na udaljenosti r od stabla j(r) =,

razlika potencijala između bliskih tačaka je jednaka ∆ U=. Ako, na primjer, osoba stoji na udaljenosti r ≈ 1 m od centra stabla bočno do drveta, a udaljenost između njegovih stopala je ∆r ≈ 0,3 m, tada za prosječnu struju groma Im\u003d 30 kA, pad napona na površini tla s p \u003d je . Taj napon se primjenjuje na potplate cipela, a nakon njihovog neizbježnog vrlo brzog kvara - na ljudsko tijelo. Činjenica da će osoba patiti, a najvjerovatnije i biti ubijena, nesumnjivo je - stres koji na njega djeluje je prevelik. Imajte na umu da je proporcionalan ∆r. To znači da je stajanje sa raširenim nogama mnogo opasnije nego stajanje u pažnji sa čvrsto stisnutim stopalima, a ležanje uz poluprečnik od drveta još opasnije, jer u tom slučaju razmak između krajnjih tačaka u kontaktu sa tlom postaje jednaka visini

osoba. Najbolje je, poput rode, smrznuti se na jednoj nozi, ali takav savjet je lakše dati nego provesti. Inače, grom češće pogađa velike životinje nego ljude, i zato što imaju veći razmak između nogu.

Ako imate vikendicu s gromobranom i za nju je izgrađen poseban uzemljivač, pobrinite se da za vrijeme grmljavine nema ljudi u blizini uzemljivača i spuštanja do njega. Ovdje je situacija slična onoj koja je upravo razmatrana.

7. Pravila ponašanja tokom grmljavine.

Skoro trenutno vidimo bljesak munje, jer. svjetlost putuje brzinom od 300.000 km/s. brzina širenja zvuka u vazduhu je približno 344 m/s, tj. Zvuk putuje 1 kilometar za oko 3 sekunde. tako, dijeleći vrijeme u sekundama između bljeska munje i prvog udara groma koji ga je pratio, određujemo udaljenost u kilometrima do lokacije grmljavine.

Ako se ovi vremenski intervali smanje, onda se približava grmljavinsko nevrijeme, te je potrebno poduzeti mjere zaštite od udara groma. Munja je opasna kada odmah uslijedi bljesak groma, tj. grmljavinski oblak je iznad vas i opasnost od udara groma je najverovatnije. Vaše radnje prije i za vrijeme grmljavine trebale bi biti sljedeće:

ne napuštajte kuću, zatvorite prozore, vrata i dimnjake, vodite računa da nema propuha koji bi mogao privući kuglične munje.

za vrijeme grmljavine ne grijati peć, jer. dim koji izlazi iz dimnjaka ima visoku električnu provodljivost, a povećava se vjerojatnost udara groma u dimnjak koji se diže iznad krova;

isključite radio i TV uređaje iz mreže, ne koristite električne uređaje i telefone (posebno važno za ruralna područja);

tokom šetnje sakrijte se u najbližu zgradu. Grmljavina je posebno opasna na terenu. Prilikom traženja zaklona dajte prednost velikoj metalnoj konstrukciji ili konstrukciji sa metalnim okvirom, stambenoj zgradi ili drugom objektu zaštićenom gromobranom; ako nije moguće sakriti se u zgradi, nemojte se skrivati ​​u malim šupama, ispod usamljenih stabala;

ne biti na brdima i otvorenim nezaštićenim mjestima, u blizini metalnih ili mrežastih ograda, velikih metalnih predmeta, mokrih zidova, gromobranskih uzemljenja;

u nedostatku zaklona, ​​legnite na zemlju, a prednost treba dati suhom pješčanom tlu, udaljenom od rezervoara;

ako vas je grmljavina uhvatila u šumi, morate se skloniti u zakržljalom području. Ne možete se sakriti ispod visokog drveća, posebno borova, hrastova, topola. Bolje je biti na udaljenosti od 30 m od jednog visokog drveta. obratite pažnju da li u blizini ima drveća koje je prethodno zadesilo nevrijeme, rascijepljeno. bolje je kloniti se ovog mjesta u ovom slučaju. obilje drveća koje je udario grom ukazuje na to da tlo na ovom području ima visoku električnu provodljivost, te je vrlo vjerojatan udar groma u ovom području;

tokom grmljavine ne možete biti na vodi i blizu vode - plivajte, pecajte. potrebno je udaljiti se od obale;

u planinama, udaljite se od planinskih grebena, oštrih visokih litica i vrhova. kada se približava grmljavinska oluja u planinama, morate se spustiti što je niže moguće. metalni predmeti - kuke za penjanje, cepine, lonci, sakupiti u ruksak i spustiti na užetu 20-30 m niz padinu;

tokom grmljavine, ne bavite se sportom na otvorenom, ne trčite, jer. vjeruje se da znoj i brzo kretanje "privlače" munje;

ako vas zadesi grmljavina na biciklu ili motociklu, prestanite da se krećete i sačekajte grmljavinu na udaljenosti od oko 30 m od njih;

8. Tehnologija energije munje.

Kineski naučnici razvili su tehnologiju za korišćenje energije groma u naučne i industrijske svrhe,

"Novi razvoj omogućava hvatanje munja u zraku i preusmjeravanje na kolektore na zemlji radi istraživanja i upotrebe", rekao je Tse Xiushu iz Instituta za atmosfersku fiziku.

Za hvatanje munje koristit će se rakete opremljene posebnim gromobranima, koje će biti lansirane u centar grmljavinskog oblaka. Raketa YL-1 treba da poleti nekoliko minuta pre udara groma.

"Provjere su pokazale da je tačnost lansiranja 70%", rekli su programeri uređaja.

Energija munje, kao i elektromagnetno zračenje koje proizvodi, koristit će se za genetski modificiranje poljoprivrednih usjeva i proizvodnju poluprovodnika.

Osim toga, nova tehnologija će značajno smanjiti ekonomsku štetu od grmljavine, jer će ispusti ići na sigurna mjesta. Prema statistikama, oko hiljadu ljudi svake godine umre od udara groma u Kini. Ekonomska šteta od grmljavina u Kini dostiže 143 miliona dolara godišnje.

Istraživači također pokušavaju pronaći način da iskoriste munje u energiji. Prema naučnicima, jedan udar groma proizvodi milijarde kilovata električne energije. Svake sekunde u svijetu se dogodi 100 udara groma - ovo je ogroman izvor električne energije.

Bibliografija:

Stekolnikov I.K., Fizika gromobrana i gromobranske zaštite, M. - L., 1943;

Imyanitov I. M., Chubarina E. V., Shvarts Ya. M., Elektricitet oblaka, L., 1971;

Renema.py, Lightning.URL: http:// www. renema. en/ info/ munja_ priroda. shtml

Istorija munje. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Munja

Imyanitov I.M., Chubarina E.V., Shvarts Ya.M. Struja u oblaku. L., 1971

Nauka i tehnologija: fizika. URL: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/MOLNIYA.html

Autonomne svjetleće formacije na otvorenom. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=9199806

Bazelyan E.M., Raiser Yu.P. Fizika gromobrana i gromobranske zaštite. Moskva: Fizmatlit, 2001.