สายฟ้าในธรรมชาติของชื่อคืออะไร สายฟ้าเชิงเส้น

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดของพวกเขาถูกนำเสนอในบทความนี้

สายฟ้าเชิงเส้น (พื้นเมฆ)

จะได้รับฟ้าผ่าเช่นนี้ได้อย่างไร? ใช่ มันง่ายมาก - ทั้งหมดที่จำเป็นคืออากาศสองร้อยลูกบาศก์กิโลเมตร ความสูงเพียงพอสำหรับการก่อตัวของฟ้าผ่าและเครื่องยนต์ความร้อนที่ทรงพลัง - ตัวอย่างเช่น โลก พร้อม? ตอนนี้ใช้อากาศและเริ่มให้ความร้อนตามลำดับ เมื่อเริ่มสูงขึ้น อากาศอุ่นจะเย็นลงทีละเมตร ค่อยๆ เย็นลงเรื่อยๆ น้ำกลั่นตัวเป็นหยดน้ำขนาดใหญ่ขึ้น ก่อตัวเป็นเมฆฝนฟ้าคะนอง

จำเมฆดำเหล่านั้นที่อยู่เหนือขอบฟ้าได้หรือไม่ เมื่อเห็นนกเงียบและต้นไม้หยุดส่งเสียงกรอบแกรบ? ดังนั้นสิ่งเหล่านี้คือเมฆฝนฟ้าคะนองที่ก่อให้เกิดฟ้าผ่าและฟ้าร้อง

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสายฟ้าเกิดขึ้นจากการกระจายของอิเล็กตรอนในก้อนเมฆ โดยปกติแล้วจะมีประจุบวกจากด้านบนของเมฆ และจากประจุลบ ผลที่ได้คือตัวเก็บประจุที่ทรงพลังมากซึ่งสามารถระบายออกได้เป็นครั้งคราวอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของอากาศธรรมดาเป็นพลาสมา

พลาสมาก่อให้เกิดช่องสัญญาณแปลก ๆ ซึ่งเมื่อเชื่อมต่อกับพื้นดินทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม เมฆถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องผ่านช่องทางเหล่านี้ และเราเห็นปรากฏการณ์ภายนอกของปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศเหล่านี้ในรูปแบบของฟ้าผ่า

โดยวิธีการที่อุณหภูมิของอากาศในสถานที่ที่ประจุ (ฟ้าผ่า) ผ่านไปถึง 30,000 องศาและความเร็วของการแพร่กระจายของฟ้าผ่าคือ 200,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยทั่วไปแล้ว สายฟ้าไม่กี่ลูกก็เพียงพอแล้วสำหรับจ่ายไฟให้กับเมืองเล็กๆ เป็นเวลาหลายเดือน

ฟ้าแลบ ดิน-เมฆ

และมีฟ้าผ่าดังกล่าว พวกมันเกิดขึ้นจากการสะสมประจุไฟฟ้าสถิตบนวัตถุที่สูงที่สุดในโลก ซึ่งทำให้ "น่าดึงดูด" มากสำหรับฟ้าผ่า

ฟ้าผ่าดังกล่าวเกิดขึ้นจากการ "ทะลุ" ช่องว่างอากาศระหว่างส่วนบนของวัตถุที่มีประจุและด้านล่างของเมฆฝนฟ้าคะนอง ยิ่งวัตถุสูงเท่าใด โอกาสที่ฟ้าแลบจะโจมตีก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นพวกเขาจึงพูดความจริง - คุณไม่ควรซ่อนตัวจากสายฝนใต้ต้นไม้สูง

เมฆสายฟ้า-เมฆ

ได้ เมฆแต่ละก้อนสามารถ “แลกเปลี่ยน” กับสายฟ้า และชนกันด้วยประจุไฟฟ้า ง่ายมาก เนื่องจากส่วนบนของก้อนเมฆมีประจุบวก และส่วนล่างมีประจุลบ เมฆฝนฟ้าคะนองที่อยู่ใกล้เคียงจึงสามารถยิงใส่กันด้วยประจุไฟฟ้า

เป็นเรื่องปกติที่สายฟ้าจะทะลุผ่านเมฆก้อนหนึ่ง และสายฟ้าจะเดินทางจากเมฆก้อนหนึ่งไปยังอีกก้อนหนึ่งได้ยากกว่ามาก

ซิปแนวนอน

ฟ้าแลบนี้ไม่ได้กระทบพื้น แต่แผ่กระจายไปทั่วท้องฟ้าในแนวนอน บางครั้งฟ้าผ่าดังกล่าวสามารถแผ่กระจายไปทั่วท้องฟ้าแจ่มใส ซึ่งมาจากเมฆฝนฟ้าคะนองก้อนเดียว ฟ้าผ่าดังกล่าวมีพลังมากและอันตรายมาก

เทปซิป

ฟ้าผ่านี้ดูเหมือนสายฟ้าหลายเส้นวิ่งขนานกัน การก่อตัวของพวกมันไม่มีความลึกลับ - หากลมแรงพัดก็สามารถขยายช่องพลาสมาซึ่งเราเขียนไว้ด้านบนและด้วยเหตุนี้จึงเกิดฟ้าผ่าที่แตกต่างออกไป

ลูกปัด (ซิปประ)

นี่เป็นสายฟ้าที่หายากมาก มันมีอยู่ใช่ แต่วิธีที่มันเกิดขึ้นก็ยังไม่มีใครคาดเดา นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าสายฟ้าแบบจุดเกิดขึ้นจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วของบางส่วนของเส้นทางฟ้าผ่า ซึ่งเปลี่ยนสายฟ้าธรรมดาเป็นสายฟ้าประ อย่างที่คุณเห็น คำอธิบายนี้ต้องได้รับการปรับปรุงและเสริมอย่างชัดเจน

สไปรท์สายฟ้า

จนถึงตอนนี้ เราเพิ่งพูดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นใต้ก้อนเมฆหรือระดับเมฆเท่านั้น แต่ปรากฎว่าฟ้าผ่าบางประเภทนั้นสูงกว่าเมฆ พวกมันเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่กำเนิดเครื่องบินเจ็ต แต่ฟ้าแลบเหล่านี้ถูกถ่ายภาพและถ่ายทำในวิดีโอในปี 1994 เท่านั้น

ส่วนใหญ่พวกมันดูเหมือนแมงกะพรุนใช่ไหม? ความสูงของการก่อตัวของฟ้าผ่านั้นอยู่ที่ประมาณ 100 กิโลเมตร จนถึงตอนนี้ ยังไม่ชัดเจนว่ามันคืออะไร นี่คือภาพถ่ายและแม้แต่วิดีโอของ sprite lightning ที่ไม่เหมือนใคร สวยมาก.

บอลสายฟ้า

บางคนอ้างว่าบอลสายฟ้าไม่มีอยู่จริง คนอื่นๆ โพสต์วิดีโอเกี่ยวกับลูกไฟบน YouTube และพิสูจน์ว่าทั้งหมดนี้เป็นเรื่องจริง โดยทั่วไปแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มั่นใจถึงการมีอยู่ของบอลสายฟ้า และหลักฐานที่โด่งดังที่สุดเกี่ยวกับความเป็นจริงของพวกเขาคือภาพถ่ายที่ถ่ายโดยนักเรียนชาวญี่ปุ่น

ไฟของนักบุญเอลโม่

โดยหลักการแล้วสิ่งนี้ไม่ใช่ฟ้าผ่า แต่เป็นเพียงปรากฏการณ์ของการเปล่งแสงที่ปลายของมีคมต่างๆ ไฟของ St. Elmo เป็นที่รู้จักในสมัยโบราณ ตอนนี้มีการอธิบายอย่างละเอียดและบันทึกไว้บนแผ่นฟิล์ม

สายฟ้าภูเขาไฟ

เหล่านี้เป็นสายฟ้าที่สวยงามมากซึ่งปรากฏขึ้นระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟ มีแนวโน้มว่าโดมฝุ่นก๊าซที่มีประจุซึ่งทะลุผ่านชั้นบรรยากาศหลายชั้นในคราวเดียว ทำให้เกิดการรบกวน เนื่องจากมีประจุที่ค่อนข้างสำคัญ ทุกอย่างดูสวยงามมาก แต่น่าขนลุก นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าทำไมฟ้าผ่าดังกล่าวจึงเกิดขึ้นและมีหลายทฤษฎีในคราวเดียวซึ่งหนึ่งในนั้นได้อธิบายไว้ข้างต้น

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจบางประการเกี่ยวกับฟ้าผ่าที่ไม่ค่อยมีการเผยแพร่มีดังนี้

* ฟ้าผ่าทั่วไปใช้เวลาประมาณหนึ่งในสี่ของวินาทีและประกอบด้วยการปลดปล่อย 3-4 ครั้ง
* พายุฝนฟ้าคะนองเฉลี่ยเดินทางด้วยความเร็ว 40 กม. ต่อชั่วโมง
* ขณะนี้มีพายุฝนฟ้าคะนอง 1,800 ครั้งในโลก
* อาคาร American Empire State Building ถูกฟ้าผ่าโดยเฉลี่ย 23 ครั้งต่อปี
* ฟ้าผ่าโจมตีเครื่องบินโดยเฉลี่ยทุกๆ 5-10 พันชั่วโมงบิน
* ความน่าจะเป็นที่จะถูกฟ้าผ่าตายคือ 1 ใน 2,000,000 เราแต่ละคนมีโอกาสตายจากการตกเตียงเท่ากัน
* ความน่าจะเป็นที่จะเห็นบอลสายฟ้าอย่างน้อยหนึ่งครั้งในชีวิตคือ 1 ใน 10,000
* ผู้ที่ถูกฟ้าผ่าถือว่าพระเจ้าทำเครื่องหมาย และถ้าพวกเขาตาย พวกเขาควรจะไปสวรรค์โดยตรง ในสมัยโบราณ เหยื่อฟ้าผ่าถูกฝังไว้ในสถานที่แห่งความตาย

เมื่อฟ้าแลบเข้าใกล้ควรทำอย่างไร?

ในบ้าน

* ปิดหน้าต่างและประตูทั้งหมด
* ถอดปลั๊กเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด ห้ามจับต้องพวกเขา รวมทั้งโทรศัพท์ ในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง
* เก็บให้ห่างจากอ่างอาบน้ำ ก๊อกน้ำ และอ่างล้างหน้า เนื่องจากท่อโลหะสามารถนำไฟฟ้าได้
* ถ้าบอลฟ้าผ่าเข้ามาในห้อง ให้พยายามรีบออกไปแล้วปิดประตูอีกฝั่ง หากคุณทำไม่ได้ อย่างน้อยก็หยุดนิ่งอยู่กับที่

บนถนน

* ลองเข้าไปในบ้านหรือรถ ห้ามสัมผัสชิ้นส่วนโลหะในรถ ไม่ควรจอดรถใต้ต้นไม้: จู่ๆ ฟ้าแลบก็พุ่งเข้าใส่และต้นไม้ก็จะตกลงมาใส่คุณ
* หากไม่มีที่กำบัง ให้ออกไปในที่โล่งและก้มตัวลงไปที่พื้น แต่คุณไม่สามารถนอนราบได้!
* ในป่าควรซ่อนตัวอยู่ใต้พุ่มไม้เตี้ยจะดีกว่า อย่ายืนใต้ต้นไม้ยืนต้น
* หลีกเลี่ยงเสา รั้ว ต้นไม้สูง สายโทรศัพท์ สายไฟ ป้ายรถเมล์
* อยู่ห่างจากจักรยาน เตาบาร์บีคิว วัตถุที่เป็นโลหะอื่นๆ
* เก็บให้ห่างจากทะเลสาบ แม่น้ำ หรือแหล่งน้ำอื่นๆ
* ถอดโลหะทั้งหมดออกจากตัวคุณเอง
* อย่ายืนท่ามกลางฝูงชน
* หากคุณอยู่ในพื้นที่เปิดโล่งและจู่ๆ รู้สึกว่าผมของคุณยืนตรงปลายหรือได้ยินเสียงแปลก ๆ จากวัตถุ (หมายความว่าฟ้าแลบกำลังจะกระทบ!) ให้โน้มตัวไปข้างหน้าด้วยมือของคุณบนหัวเข่าของคุณ (แต่ไม่ใช่บนพื้น ). ขาควรชิดกัน ส้นเท้ากดทับกัน (ถ้าขาไม่สัมผัสกัน สารคัดหลั่งจะไหลผ่านร่างกาย)
* หากพายุฝนฟ้าคะนองจับคุณอยู่ในเรือและคุณไม่มีเวลาว่ายน้ำไปที่ชายฝั่งอีกต่อไป ให้ก้มตัวลงไปที่ก้นเรือ แนบขาและคลุมศีรษะและหูของคุณ

เมฆกางปีกออกและปิดดวงอาทิตย์จากเรา ...

ทำไมบางครั้งเราได้ยินเสียงฟ้าร้องและเห็นฟ้าผ่าเมื่อฝนตก? การระบาดเหล่านี้มาจากไหน? ตอนนี้เราจะพูดถึงรายละเอียดนี้

ฟ้าผ่าคืออะไร?

สายฟ้าคืออะไร? นี่เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่น่าทึ่งและลึกลับมาก มักเกิดขึ้นในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง บางคนประหลาดใจ บางคนกลัว กวีเขียนเกี่ยวกับฟ้าผ่า นักวิทยาศาสตร์ศึกษาปรากฏการณ์นี้ แต่ส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการแก้ไข

สิ่งหนึ่งที่รู้แน่นอน - มันคือประกายไฟขนาดยักษ์ เหมือนหลอดไฟระเบิดนับพันล้านดวง! มีความยาวมาก - หลายร้อยกิโลเมตร! และอยู่ไกลจากเรามาก นั่นคือเหตุผลที่เราเห็นมันครั้งแรกแล้วจึงได้ยินเท่านั้น ฟ้าร้องเป็น "เสียง" ของสายฟ้า เพราะแสงมาถึงเราเร็วกว่าเสียง

และมีสายฟ้าบนดาวเคราะห์ดวงอื่น เช่น บนดาวอังคารหรือดาวศุกร์ สายฟ้าปกติใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาที ประกอบด้วยหลายประเภท บางครั้งสายฟ้าก็ปรากฏขึ้นโดยไม่คาดคิด

ฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร?

สายฟ้ามักเกิดในเมฆฝนฟ้าคะนอง สูงเหนือพื้นดิน เมฆฟ้าคะนองปรากฏขึ้นเมื่ออากาศเริ่มร้อนจัด นั่นเป็นสาเหตุว่าทำไมหลังจากคลื่นความร้อนจึงมีพายุฝนฟ้าคะนองที่น่าทึ่ง อนุภาคที่มีประจุเป็นพันล้านจะแห่กันไปที่จุดกำเนิดอย่างแท้จริง และเมื่อมีจำนวนมากมาก พวกมันก็ลุกเป็นไฟ นั่นคือที่มาของสายฟ้า - จากเมฆฝนฟ้าคะนอง เธอสามารถกระแทกพื้นได้ โลกดึงเธอ แต่มันสามารถแตกในเมฆเองได้ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับชนิดของสายฟ้า

สายฟ้าคืออะไร?

สายฟ้ามีหลายประเภท และคุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับมัน นี่ไม่ใช่แค่ "ริบบิ้น" บนท้องฟ้าเท่านั้น "ริบบิ้น" ทั้งหมดเหล่านี้แตกต่างกัน

สายฟ้ามักจะเป็นการจู่โจมเสมอ มันเป็นการปลดปล่อยระหว่างบางสิ่งเสมอ มีมากกว่าสิบคน! สำหรับตอนนี้เราจะตั้งชื่อเฉพาะชื่อพื้นฐานที่สุดโดยแนบรูปภาพของสายฟ้าไว้ด้วย:

• ระหว่างฟ้าร้องกับดิน นี่คือ "ริบบิ้น" ที่เราคุ้นเคย

ระหว่างต้นไม้สูงกับก้อนเมฆ "ริบบิ้น" เดียวกัน แต่พัดไปในทิศทางอื่น

เทปฟ้าผ่า - เมื่อไม่ใช่ "ริบบิ้น" อันเดียว แต่มีหลายอย่างขนานกัน

• ระหว่างคลาวด์กับคลาวด์ หรือเพียงแค่ "เล่น" ในคลาวด์เดียว ฟ้าผ่าประเภทนี้มักพบเห็นได้ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง คุณเพียงแค่ต้องระมัดระวัง

• นอกจากนี้ยังมีฟ้าผ่าแนวนอนที่ไม่แตะพื้นเลย มีพลังมหาศาลและถือว่าอันตรายที่สุด

• ทุกคนเคยได้ยินบอลสายฟ้า! น้อยคนนักจะได้เห็นพวกเขา มีน้อยคนที่อยากเห็นพวกเขา และมีคนที่ไม่เชื่อในการดำรงอยู่ของพวกเขา แต่ลูกไฟมีอยู่จริง! การถ่ายภาพสายฟ้าเช่นนี้เป็นเรื่องยาก มันระเบิดอย่างรวดเร็วแม้ว่าจะ "เดิน" ได้ แต่เป็นการดีกว่าที่คนข้างๆ เธอจะไม่ขยับ - มันอันตราย ดังนั้น - ไม่ถึงกล้องที่นี่

• สายฟ้าชนิดหนึ่งที่มีชื่อที่สวยงามมาก - "Fires of St. Elmo" แต่มันไม่ใช่สายฟ้าจริงๆ นี่คือแสงที่ปรากฏขึ้นที่ปลายพายุฝนฟ้าคะนองบนอาคารแหลม โคมไฟ เสากระโดงเรือ ยังเป็นประกายไฟเพียงไม่อับชื้นและไม่เป็นอันตราย ไฟของ St. Elmo นั้นสวยงามมาก

• ฟ้าผ่าภูเขาไฟเกิดขึ้นเมื่อภูเขาไฟระเบิด ภูเขาไฟนั้นมีประจุอยู่แล้ว นี่อาจเป็นสาเหตุของฟ้าผ่า

• Sprite lightning เป็นสิ่งที่คุณไม่สามารถมองเห็นได้จากโลก พวกมันเกิดขึ้นเหนือเมฆและจนถึงขณะนี้มีเพียงไม่กี่คนที่ศึกษาพวกมัน สายฟ้าเหล่านี้ดูเหมือนแมงกะพรุน

• ฟ้าแลบแบบประแทบไม่มีการศึกษา มันหายากมากที่จะเห็นมัน สายตาดูเหมือนเส้นประ - ราวกับว่าริบบิ้นฟ้าผ่ากำลังละลาย

นี่คือสายฟ้าประเภทต่างๆ มีกฎข้อเดียวสำหรับพวกเขา - การปล่อยไฟฟ้า

บทสรุป.

แม้แต่ในสมัยโบราณ ฟ้าผ่าถือเป็นทั้งสัญญาณและความโกรธเกรี้ยวของเหล่าทวยเทพ เธอเป็นปริศนามาก่อนและยังคงเป็นอย่างนั้นตอนนี้ ไม่ว่าพวกมันจะย่อยสลายเป็นอะตอมและโมเลกุลที่เล็กที่สุดได้อย่างไร! และสวยงามเสมอต้นเสมอปลาย!

คนโบราณมักไม่ถือว่าพายุฝนฟ้าคะนองและฟ้าผ่าตลอดจนเสียงฟ้าร้องที่ตามมาเป็นการสำแดงพระพิโรธของเหล่าทวยเทพ ตัวอย่างเช่น สำหรับชาวเฮลเลเนส ฟ้าร้องและฟ้าผ่าเป็นสัญลักษณ์ของพลังอำนาจสูงสุด ในขณะที่ชาวอิทรุสกันถือว่าพวกเขาเป็นสัญญาณ: หากมองเห็นวาบของสายฟ้าจากทางทิศตะวันออก หมายความว่าทุกอย่างจะเรียบร้อย และถ้ามันเป็นประกายทางทิศตะวันตกหรือ ทางตะวันตกเฉียงเหนือในทางกลับกัน

ชาวโรมันใช้แนวคิดของชาวอิทรุสกันซึ่งเชื่อว่าสายฟ้าฟาดจากด้านขวาเป็นเหตุผลเพียงพอที่จะเลื่อนแผนทั้งหมดเป็นเวลาหนึ่งวัน ชาวญี่ปุ่นมีการตีความที่น่าสนใจเกี่ยวกับประกายไฟจากสวรรค์ วัชระสองอัน (สายฟ้า) ถือเป็นสัญลักษณ์ของไอเซ็นมีโอ เทพเจ้าแห่งความเมตตา: ประกายไฟดวงหนึ่งอยู่บนศีรษะของเทพเจ้า เขาถืออีกดวงหนึ่งไว้ในมือ ระงับความปรารถนาเชิงลบของมนุษยชาติด้วยมัน

ฟ้าผ่าเป็นการปล่อยไฟฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งมักมาพร้อมกับแสงวาบและฟ้าร้อง (ช่องปล่อยที่ส่องแสงคล้ายต้นไม้จะมองเห็นได้ชัดเจนในชั้นบรรยากาศ) ในเวลาเดียวกัน สายฟ้าแลบแทบจะไม่เคยเกิดขึ้นเลยสักครั้ง โดยปกติแล้วจะตามมาด้วยประกายไฟสอง สาม และมักจะถึงประกายไฟหลายสิบครั้ง

การปลดปล่อยเหล่านี้เกิดขึ้นเกือบทุกครั้งในเมฆคิวมูโลนิมบัส บางครั้งในเมฆสเตรตัสขนาดใหญ่ ขีดจำกัดบนมักจะสูงถึงเจ็ดกิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลก ในขณะที่ส่วนล่างเกือบจะแตะพื้นได้ โดยอยู่ไม่เกินห้าร้อยเมตร สายฟ้าสามารถก่อตัวได้ทั้งในก้อนเมฆก้อนเดียวและระหว่างก้อนเมฆที่ถูกประจุไฟฟ้าในบริเวณใกล้เคียง เช่นเดียวกับระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน

เมฆฝนฟ้าคะนองประกอบด้วยไอน้ำจำนวนมากที่ควบแน่นในรูปของน้ำแข็งลอย (ที่ความสูงเกินสามกิโลเมตรจะเป็นผลึกน้ำแข็งเกือบทุกครั้ง เนื่องจากอุณหภูมิที่นี่ไม่สูงกว่าศูนย์) ก่อนที่ก้อนเมฆจะกลายเป็นพายุฝนฟ้าคะนอง ผลึกน้ำแข็งจะเริ่มเคลื่อนไหวภายในก้อนเมฆ ในขณะที่กระแสลมอุ่นที่พุ่งขึ้นจากพื้นผิวที่ร้อนช่วยให้พวกมันเคลื่อนที่ได้

มวลอากาศนำน้ำแข็งชิ้นเล็ก ๆ ขึ้นไปข้างบน ซึ่งชนกับผลึกขนาดใหญ่อย่างต่อเนื่องระหว่างการเคลื่อนไหว เป็นผลให้ผลึกที่มีขนาดเล็กกว่ามีประจุบวกและผลึกที่ใหญ่กว่าก็มีประจุลบ

หลังจากที่ผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กรวมตัวกันที่ด้านบนและด้านล่างจะมีก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่ ส่วนบนของก้อนเมฆจะมีประจุบวก ส่วนล่างจะมีประจุลบ ดังนั้น ความแรงของสนามไฟฟ้าในเมฆถึงระดับสูงมาก: ล้านโวลต์ต่อเมตร

เมื่อบริเวณที่มีประจุตรงข้ามเหล่านี้ชนกัน ที่จุดสัมผัส ไอออนและอิเล็กตรอนจะก่อตัวเป็นช่องทางที่องค์ประกอบที่มีประจุทั้งหมดพุ่งลงมาและเกิดการปล่อยไฟฟ้า - ฟ้าผ่า ในเวลานี้ พลังงานอันทรงพลังถูกปลดปล่อยออกมาจนมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับหลอดไฟขนาด 100 วัตต์ เป็นเวลา 90 วัน

ช่องดังกล่าวมีความร้อนสูงถึงเกือบ 30,000 องศาเซลเซียส ซึ่งมากกว่าอุณหภูมิดวงอาทิตย์ถึงห้าเท่า ทำให้เกิดแสงจ้า (โดยทั่วไปแล้วแฟลชจะใช้เวลาเพียงสามในสี่ของวินาที) หลังจากการก่อตัวของช่องสัญญาณ เมฆฝนฟ้าคะนองเริ่มคายประจุ: การปลดปล่อยครั้งแรกจะตามมาด้วยประกายไฟสอง สาม สี่ดวงขึ้นไป

สายฟ้าฟาดคล้ายกับการระเบิดและทำให้เกิดคลื่นกระแทก ซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิตใดๆ ที่พบว่าตัวเองอยู่ใกล้ช่องทาง คลื่นกระแทกของกระแสไฟฟ้าที่แรงที่สุดซึ่งอยู่ห่างจากตัวมันเองเพียงไม่กี่เมตรนั้นค่อนข้างสามารถทำลายต้นไม้ ทำให้บาดเจ็บหรือกระทบกระเทือนถึงแม้จะไม่มีไฟฟ้าช็อตโดยตรง:

• ที่ระยะห่างไม่เกิน 0.5 ม. ถึงช่องสัญญาณฟ้าผ่าสามารถทำลายโครงสร้างที่อ่อนแอและทำร้ายบุคคล
• ที่ระยะทางไม่เกิน 5 เมตร อาคารยังคงไม่บุบสลาย แต่สามารถเคาะหน้าต่างและทำให้คนตะลึงได้
• ในระยะทางไกล คลื่นกระแทกจะไม่ส่งผลกระทบเชิงลบและเปลี่ยนเป็นคลื่นเสียงที่เรียกว่าเสียงฟ้าร้อง

ทันเดอร์โรล

ไม่กี่วินาทีหลังจากเกิดฟ้าผ่าเนื่องจากแรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามช่องทางทำให้บรรยากาศร้อนขึ้นถึง 30,000 องศาเซลเซียส ด้วยเหตุนี้การสั่นสะเทือนของอากาศจึงเกิดขึ้นและเกิดฟ้าร้อง ฟ้าร้องและฟ้าผ่ามีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด: ความยาวของการปล่อยมักจะประมาณแปดกิโลเมตรดังนั้นเสียงจากส่วนต่าง ๆ ของมันถึงในเวลาที่ต่างกันทำให้เกิดเสียงฟ้าร้อง

น่าสนใจ โดยการวัดเวลาที่ผ่านไประหว่างฟ้าร้องกับฟ้าแลบ คุณจะสามารถทราบได้ว่าศูนย์กลางของพายุฝนฟ้าคะนองอยู่ห่างจากผู้สังเกตมากเพียงใด

ในการทำเช่นนี้ คุณต้องคูณเวลาระหว่างฟ้าแลบและฟ้าร้องด้วยความเร็วของเสียงซึ่งอยู่ที่ 300 ถึง 360 m / s (เช่น หากช่วงเวลาสองวินาที ศูนย์กลางพายุฝนฟ้าคะนองจะมากกว่า 600 เล็กน้อย เมตรจากผู้สังเกตและถ้าสาม - ที่ระยะทางกิโลเมตร) วิธีนี้จะช่วยตัดสินว่าพายุกำลังเคลื่อนตัวออกไปหรือใกล้เข้ามา

ลูกไฟอัศจรรย์

หนึ่งในสิ่งที่ศึกษาน้อยที่สุดและด้วยเหตุนี้ปรากฏการณ์ที่ลึกลับที่สุดของธรรมชาติคือบอลสายฟ้า - ลูกบอลพลาสม่าเรืองแสงที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศ เป็นเรื่องลึกลับเพราะยังไม่ทราบหลักการของการก่อตัวของลูกบอลสายฟ้า: แม้ว่าจะมีสมมติฐานจำนวนมากที่อธิบายสาเหตุของการปรากฏตัวของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าอัศจรรย์นี้ แต่ก็มีข้อโต้แย้งในแต่ละคน นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถทดลองสร้างลูกบอลสายฟ้าได้

สายฟ้าทรงกลมสามารถดำรงอยู่ได้เป็นเวลานานและเคลื่อนที่ไปตามวิถีที่คาดเดาไม่ได้ ตัวอย่างเช่น มันสามารถลอยขึ้นไปในอากาศได้หลายวินาทีแล้วพุ่งไปด้านข้าง

มีพลาสมาบอลหนึ่งลูกเสมอ จนกระทั่งมีการบันทึกฟ้าผ่าไฟสองอันขึ้นไปพร้อมกัน ขนาดของลูกบอลฟ้าผ่าจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 ถึง 20 ซม. บอลฟ้าผ่ามีลักษณะเป็นโทนสีขาว สีส้ม หรือสีน้ำเงิน แม้ว่ามักจะพบสีอื่นๆ จนถึงสีดำ

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้กำหนดตัวบ่งชี้อุณหภูมิของลูกบอลฟ้าผ่า: แม้ว่าตามการคำนวณแล้วควรผันผวนจากหนึ่งแสนถึงหนึ่งพันองศาเซลเซียส แต่ผู้ที่ใกล้ชิดกับปรากฏการณ์นี้ไม่รู้สึกถึงความอบอุ่นที่เล็ดลอดออกมาจากลูกบอลฟ้าผ่า .

ปัญหาหลักในการศึกษาปรากฏการณ์นี้คือนักวิทยาศาสตร์แทบจะไม่สามารถแก้ไขลักษณะที่ปรากฏได้ และคำให้การของผู้เห็นเหตุการณ์มักทำให้เกิดความสงสัยในข้อเท็จจริงที่ว่าปรากฏการณ์ที่พวกเขาสังเกตเห็นนั้นเป็นสายฟ้าแลบจริงๆ ประการแรก ประจักษ์พยานแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขที่ปรากฏ โดยพื้นฐานแล้ว ประจักษ์พยานนั้นเห็นได้ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

นอกจากนี้ยังมีสิ่งบ่งชี้ว่าบอลสายฟ้าสามารถปรากฏได้ในวันที่อากาศแจ่มใสเช่นกัน: ตกลงมาจากก้อนเมฆ ปรากฏขึ้นในอากาศ หรือปรากฏขึ้นเนื่องจากวัตถุบางอย่าง (ต้นไม้หรือเสา)

คุณลักษณะเฉพาะของบอลฟ้าผ่าก็คือการเจาะเข้าไปในห้องที่ปิดสนิท เคยเห็นแม้กระทั่งในห้องนักบิน (ลูกไฟสามารถเจาะหน้าต่าง ลงผ่านท่อระบายอากาศ และแม้กระทั่งบินออกจากเต้ารับหรือทีวี) สถานการณ์ต่างๆ ได้รับการบันทึกไว้ซ้ำแล้วซ้ำเล่าเมื่อพลาสม่าบอลได้รับการแก้ไขในที่เดียวและปรากฏขึ้นที่นั่นอย่างต่อเนื่อง

บ่อยครั้งที่การปรากฏตัวของบอลสายฟ้าไม่ก่อให้เกิดปัญหา (มันเคลื่อนที่อย่างเงียบ ๆ ในกระแสอากาศและบินหนีไปหรือหายไปครู่หนึ่ง) แต่ผลที่น่าเศร้าก็สังเกตเห็นเช่นกันเมื่อมันระเบิด ของเหลวที่อยู่ใกล้เคียงจะระเหยทันที แก้วและโลหะที่หลอมละลาย

อันตรายที่อาจเกิดขึ้น

เนื่องจากลักษณะที่ปรากฏของลูกบอลสายฟ้าเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงเสมอ เมื่อคุณเห็นปรากฏการณ์พิเศษนี้อยู่ใกล้คุณ สิ่งสำคัญคือไม่ต้องตื่นตระหนก อย่าเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว และอย่าวิ่งไปไหน: สายฟ้าฟาดมีความอ่อนไหวต่อการสั่นสะเทือนของอากาศมาก จำเป็นต้องออกจากวิถีของลูกบอลอย่างเงียบ ๆ และพยายามอยู่ห่างจากลูกบอลให้มากที่สุด หากมีคนอยู่ในห้อง คุณต้องค่อยๆ เดินไปที่หน้าต่างและเปิดหน้าต่าง: มีหลายเรื่องราวเมื่อลูกบอลอันตรายออกจากอพาร์ตเมนต์

ไม่มีอะไรที่จะโยนเข้าไปในลูกบอลพลาสม่า: มันสามารถระเบิดได้และสิ่งนี้ไม่เพียงเต็มไปด้วยแผลไหม้หรือหมดสติเท่านั้น แต่ด้วยภาวะหัวใจหยุดเต้น หากเกิดขึ้นที่ลูกบอลไฟฟ้าจับคนได้ คุณต้องย้ายเขาไปที่ห้องที่มีอากาศถ่ายเท ห่อตัวเขาให้อุ่นขึ้น นวดหัวใจ ทำการช่วยหายใจ และรีบไปพบแพทย์ทันที

จะทำอย่างไรในพายุฝนฟ้าคะนอง

เมื่อพายุฝนฟ้าคะนองเริ่มต้นและคุณเห็นฟ้าผ่าเข้ามา คุณต้องหาที่หลบภัยและซ่อนตัวจากสภาพอากาศ: ฟ้าผ่ามักจะเป็นอันตรายถึงชีวิต และหากผู้คนรอดชีวิต พวกเขาก็มักจะพิการ

หากไม่มีอาคารใกล้เคียงและมีคนอยู่ในทุ่งในเวลานั้นเขาต้องคำนึงว่าควรซ่อนตัวจากพายุฝนฟ้าคะนองในถ้ำ แต่แนะนำให้หลีกเลี่ยงต้นไม้สูง: ฟ้าผ่ามักจะมุ่งเป้าไปที่ต้นไม้ที่ใหญ่ที่สุด และถ้าต้นไม้สูงเท่ากัน ต้นไม้นั้นจะตกลงไปในสิ่งที่นำไฟฟ้าได้ดีกว่า

เพื่อป้องกันอาคารหรือโครงสร้างที่แยกจากกันจากฟ้าผ่า พวกเขามักจะติดตั้งเสาสูงไว้ใกล้ ๆ ซึ่งด้านบนสุดของแท่งโลหะแหลมได้รับการแก้ไข เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับลวดหนา ที่ปลายอีกด้านหนึ่งมีวัตถุโลหะฝังลึกใน พื้น. รูปแบบการดำเนินการนั้นเรียบง่าย: แท่งจากเมฆฝนฟ้าคะนองจะถูกชาร์จด้วยประจุตรงข้ามกับก้อนเมฆเสมอ ซึ่งไหลลงมาที่ลวดใต้ดิน ทำให้ประจุของเมฆเป็นกลาง อุปกรณ์นี้เรียกว่าสายล่อฟ้าและติดตั้งในอาคารทุกหลังของเมืองและการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์อื่นๆ

สายฟ้าเป็นประกายไฟระหว่างอนุภาคอากาศที่แยกจากกัน สายฟ้าเป็นเส้นตรง ไม่ถูกต้อง และเป็นลูกกลม ท่ามกลางสายฟ้าผ่า มี "พื้นดิน" (โจมตีโลก) และในเมฆ ความยาวเฉลี่ยของการปล่อยฟ้าผ่าถึงหลายกิโลเมตร ฟ้าผ่าภายในเมฆสามารถเข้าถึง 50 - 150 กม. ในกรณีของฟ้าผ่าภาคพื้นดิน ค่าแรงกระตุ้นของกระแสสามารถเข้าถึงตั้งแต่ 20 ถึง 500 kA ฟ้าผ่าภายในเมฆนั้นมาพร้อมกับการปล่อยกระแสไฟที่ลำดับ 5 - 15 kA ในระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่สำคัญจะเกิดขึ้นในช่วงความถี่กว้าง[ ...]

ฟ้าผ่าเชิงเส้นมักจะมาพร้อมกับเสียงกลิ้งที่รุนแรงที่เรียกว่าฟ้าร้อง ฟ้าร้องเกิดขึ้นด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ เราได้เห็นแล้วว่ากระแสน้ำในช่องฟ้าผ่าเกิดขึ้นภายในระยะเวลาอันสั้น ในเวลาเดียวกันอากาศในช่องจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและรุนแรงและจากความร้อนก็จะขยายตัว การขยายตัวนั้นเร็วมากจนคล้ายกับการระเบิด การระเบิดนี้ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของอากาศซึ่งมาพร้อมกับเสียงที่รุนแรง หลังจากการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าอย่างกะทันหัน อุณหภูมิในช่องฟ้าผ่าจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อความร้อนระบายออกสู่ชั้นบรรยากาศ ช่องจะเย็นลงอย่างรวดเร็วและอากาศในนั้นจึงถูกบีบอัดอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการสั่นของอากาศซึ่งก่อให้เกิดเสียงอีกครั้ง เป็นที่ชัดเจนว่าฟ้าผ่าซ้ำๆ อาจทำให้เกิดเสียงคำรามและเสียงดังเป็นเวลานาน ในทางกลับกัน เสียงจะสะท้อนจากก้อนเมฆ ดิน บ้าน และวัตถุอื่นๆ และทำให้เกิดเสียงสะท้อนหลายครั้ง ทำให้ฟ้าร้องยาวขึ้น ดังนั้นฟ้าร้องจึงเกิดขึ้น[ ...]

การคายประจุไฟฟ้าที่มองเห็นได้ระหว่างเมฆ แยกส่วนของเมฆก้อนเดียวกัน หรือระหว่างเมฆกับพื้นผิวโลก ฟ้าผ่าประเภททั่วไปที่พบบ่อยที่สุดคือฟ้าผ่าเชิงเส้น - ประกายไฟที่มีกิ่งก้านยาวโดยเฉลี่ย 2-3 กม. และบางครั้งอาจสูงถึง 20 กม. หรือมากกว่า เส้นผ่านศูนย์กลางของ M. มีหน่วยเป็นสิบเซนติเมตร M. แบบแบน สี่ความแม่นยำ และทรงกลม มีอักขระพิเศษ (ดู) นอกจากนี้ยังมีการกล่าวถึงเชิงเส้น M.[ ...]

นอกจากเส้นตรงแล้วยังมีฟ้าผ่าประเภทอื่น ๆ น้อยกว่ามาก ในจำนวนนี้เราจะพิจารณาสิ่งที่น่าสนใจที่สุด - บอลสายฟ้า[ ...]

นอกจากฟ้าผ่าเชิงเส้นแล้ว ฟ้าผ่าแบบแบนยังพบได้ในเมฆฝนฟ้าคะนอง ผู้สังเกตการณ์เห็นว่าเมฆคิวมูโลนิมบัสลุกเป็นไฟจากด้านในมีความหนามากอย่างไร ฟ้าผ่าระนาบเป็นผลสะสมของการกระทำพร้อมกันของการปล่อยโคโรนาจำนวนมากในมวลภายในเมฆ ในกรณีนี้ ส่วนสำคัญของเมฆจะส่องสว่างจากด้านใน และด้านนอกเมฆจะมีแสงสีแดงออกมาในรูปของแสงวาบ สายฟ้าแบนไม่สร้างเอฟเฟกต์เสียง สายฟ้าแบนที่ส่องเมฆจากด้านในไม่ควรสับสนกับฟ้าแลบ - การสะท้อนของสายฟ้าอื่น ๆ บางครั้งก็อยู่นอกขอบฟ้าทำให้เมฆส่องสว่างจากภายนอกรวมถึงท้องฟ้าใกล้ขอบฟ้า[ ... ]

ซิปแบน การปล่อยไฟฟ้าบนพื้นผิวของเมฆซึ่งไม่มีลักษณะเชิงเส้นและเห็นได้ชัดว่าประกอบด้วยการปล่อยแสงที่เงียบสงบที่ปล่อยออกมาจากละอองแต่ละหยด สเปกตรัมของ P. M. เป็นลายทาง ส่วนใหญ่มาจากแถบไนโตรเจน PM ไม่ควรสับสนกับฟ้าแลบซึ่งเป็นการส่องสว่างของเมฆที่อยู่ห่างไกลด้วยสายฟ้าเชิงเส้น[ ...]

บอลสายฟ้า ปรากฏการณ์บางครั้งเกิดขึ้นระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง เป็นลูกบอลเรืองแสงหลากสีและขนาดต่างๆ (ใกล้พื้นผิวโลก ปกติประมาณสิบเซนติเมตร) Sh. M. ปรากฏขึ้นหลังจากปล่อยฟ้าผ่าเชิงเส้น เคลื่อนที่ไปในอากาศอย่างช้า ๆ และเงียบ ๆ สามารถเจาะเข้าไปในอาคารภายในผ่านรอยแตก ปล่องไฟ ท่อ บางครั้งก็ระเบิดด้วยรอยร้าวที่ทำให้หูหนวก ปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ตั้งแต่ไม่กี่วินาทีถึงครึ่งนาที นี่ยังคงเป็นกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ศึกษาเพียงเล็กน้อยในอากาศ พร้อมด้วยการปล่อยไฟฟ้า[ ...]

หาก ball lightning ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุ จากนั้นในกรณีที่ไม่มีพลังงานไหลเข้าจากภายนอก อนุภาคเหล่านี้จะต้องรวมตัวกันใหม่และถ่ายเทความร้อนที่ปล่อยออกมาในกรณีนี้ไปยังบรรยากาศโดยรอบอย่างรวดเร็ว (เวลารวมตัวกันใหม่คือ 10 10-10-11 วินาที และคำนึงถึงเวลาของการกำจัดพลังงานออกจากปริมาตร - ไม่เกิน 10 -3 วินาที) ดังนั้น หลังจากการสิ้นสุดของกระแส ช่องทางของฟ้าผ่าเชิงเส้นจะเย็นลงและหายไปในเวลาหลายมิลลิวินาที[ ...]

ดังนั้น ball lightning ไม่ได้เกิดขึ้นกับการปล่อยฟ้าผ่าแบบเส้นตรงเสมอไป แม้ว่าในกรณีส่วนใหญ่จะเป็นกรณีนี้ สามารถสันนิษฐานได้ว่าเกิดขึ้นโดยที่ประจุไฟฟ้าจำนวนมากสะสมและไม่สามารถทำให้เป็นกลางได้ การแพร่กระจายช้าของประจุเหล่านี้นำไปสู่พิธีราชาภิเษกหรือการปรากฏตัวของไฟของ St. Elmo การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วนำไปสู่การปรากฏตัวของลูกบอลสายฟ้า สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น ในสถานที่เหล่านั้นที่ช่องฟ้าผ่าเชิงเส้นถูกขัดจังหวะอย่างกะทันหันและประจุที่มีนัยสำคัญถูกขับออกสู่พื้นที่ที่ค่อนข้างเล็กของอากาศโดยการปล่อยโคโรนาอันทรงพลัง อย่างไรก็ตาม มีแนวโน้มว่าสถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันอาจเกิดขึ้นได้โดยไม่มีการปล่อยสายฟ้าเชิงเส้น[ ...]

นอกจากนี้บอลสายฟ้ายังเงียบ การเคลื่อนไหวของมันเงียบสนิทหรือมีเสียงฟู่หรือเสียงแตกเล็กน้อย แม้ว่าในบางกรณีที่ไม่ค่อยพบนัก บอลสายฟ้าจะบินหลายสิบเมตรต่อวินาทีและก่อตัวเป็นแถบเรืองแสงสั้นๆ ที่มีความยาวหลายเมตร (นี่เป็นเพราะว่าเครื่องวิเคราะห์ภาพของเราไม่สามารถแยกแยะเหตุการณ์ที่แยกจากกันด้วยช่วงเวลาน้อยกว่า 0.1 วินาที) อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ วงดนตรีไม่สามารถสับสนกับสายฟ้าเชิงเส้นของช่องสัญญาณซึ่งก่อตัวพร้อมกับฟ้าร้องที่อึกทึก ผลที่ตามมาของการระเบิดด้วยสายฟ้าของลูกบอลก็มักจะอ่อนแอกว่าการปล่อยสายฟ้าเชิงเส้นมากเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การระเบิดส่วนใหญ่มักจะเป็นปัง ในกรณีที่รุนแรง เช่น ปืนไรเฟิลหรือปืนพก ในขณะที่เสียงฟ้าร้องจากฟ้าผ่าแบบเส้นตรงใกล้จะเหมือนกับเสียงคำรามของกระสุนระเบิด[ ...]

เนื่องจาก ball lightning มักเกี่ยวข้องกับฟ้าผ่าและพายุฝนฟ้าคะนอง จึงเป็นธรรมดาที่นักวิจัยยุคแรกๆ จะพยายามใช้ฟ้าผ่าในบรรยากาศในการทดลองในห้องปฏิบัติการ ในงานการศึกษาครั้งแรกที่บันทึกไว้ทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่คล้ายกับบอลสายฟ้ามีความเกี่ยวข้องกับชื่อศาสตราจารย์ริชแมนจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก เชื่อกันว่าการปลดปล่อยซึ่งคล้ายกับสายฟ้าของลูกบอลเกิดขึ้นโดยบังเอิญในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง กรณีนี้กลายเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในหมู่นักวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสายฟ้าเชิงเส้นและบอลสายฟ้า ชื่อเสียงดังกล่าวไม่ได้เกิดจากผลการทดลองมากนัก แต่เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าบอลสายฟ้าถูกรายงานว่าโดนริชมันน์บนหน้าผากอันเป็นผลมาจากการที่เขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม ค.ศ. 1753[ ... ]

การปรากฏตัวของบอลสายฟ้ามักเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของพายุฝนฟ้าคะนอง สถิติระบุว่า 73% จาก 513 กรณีตาม McNillie, 62% จาก 112 กรณีตาม Reilly และ 70% ของ 1006 ตาม Stakhanov เป็นพายุฝนฟ้าคะนอง จากข้อมูลของ Barry ใน 90% ของกรณีที่เขารวบรวม พบว่ามีลูกบอลฟ้าผ่าระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง ในเวลาเดียวกัน ในงานหลายชิ้นมีรายงานว่าบอลสายฟ้าเกิดขึ้นทันทีหลังจากสายฟ้าฟาดเชิงเส้น[ ...]

สังเกตว่าบอลสายฟ้าไม่ปรากฏขึ้นทันที แต่หลังจากปล่อยสายฟ้าเชิงเส้น 3-4 วินาที นอกจากนี้ ผู้เขียนจดหมายยังได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับเหตุการณ์มากเกินไป จนแทบจะนึกไม่ออกว่าสิ่งที่เขามองว่าเป็นภาพหลอน การสังเกตดังกล่าวไม่ได้ถูกแยกออก[ ...]

การก่อตัวของบอลสายฟ้าจากช่องของสายฟ้าเชิงเส้นจากมุมมองที่พิจารณามีดังนี้ อากาศที่แตกตัวร้อนจำนวนหนึ่งที่พุ่งออกมาโดยคลื่นกระแทกจากช่องฟ้าผ่าเชิงเส้นจะผสมกับอากาศเย็นโดยรอบและเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วจนออกซิเจนอะตอมเพียงเล็กน้อยในอากาศไม่มีเวลารวมตัวกันใหม่ จากการพิจารณาที่สรุปไว้ข้างต้น ออกซิเจนนี้ควรเปลี่ยนเป็นโอโซนใน 10 5 วินาที สัดส่วนที่อนุญาตของลมร้อนในส่วนผสมที่ได้นั้นมีจำกัด เนื่องจากอุณหภูมิของส่วนผสมไม่ควรเกิน 400 K ไม่เช่นนั้นโอโซนที่ได้จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะจำกัดปริมาณโอโซนในส่วนผสมให้อยู่ที่ประมาณ 0.5-1% เพื่อให้ได้ความเข้มข้นของโอโซนที่สูงขึ้น ให้พิจารณาการกระตุ้นของออกซิเจนด้วยกระแสฟ้าผ่า ผู้เขียนสรุปได้ว่าสิ่งนี้สามารถนำไปสู่การก่อตัวของส่วนผสมที่มีโอโซนสูงถึง 2.6% ดังนั้นในกรณีนี้ การปล่อยฟ้าผ่าจึงรวมอยู่ในโครงร่างที่เสนอเป็นรายละเอียดที่จำเป็นของภาพ สิ่งนี้ทำให้สมมติฐานที่พิจารณาอยู่ในเกณฑ์ดีแตกต่างจากสมมติฐานทางเคมีอื่น ๆ โดยที่การปลดปล่อยตัวเองไม่ได้มีบทบาทใด ๆ ในแวบแรก และยังไม่ชัดเจนว่าเหตุใดบอลสายฟ้าจึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับพายุฝนฟ้าคะนอง[ ...]

ตามกฎแล้วสายฟ้าของลูกบอลจริงจะปรากฏขึ้นในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองมักมีลมแรง ช่องฟ้าผ่าเชิงเส้นได้รับการต่ออายุโดยหัวหน้ากวาดทุกๆ 30-40 มิลลิวินาที และมีอยู่ไม่เกิน 0.1 - 0.2 วินาที[ ...]

การเกิด ball lightning สามารถแสดงได้จากมุมมองนี้ หลังจากฟ้าผ่าเชิงเส้น ส่วนเล็ก ๆ ของช่องจะยังคงถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิสูง เมื่อสิ้นสุดการคายประจุกระแสไฟไม่หยุด ตอนนี้การปล่อยประกายไฟที่สว่างจะถูกแทนที่ด้วยการคายประจุที่มืดและไม่มีแสงซึ่งกระแสจะไหลไปตามช่องทางที่ดับของฟ้าผ่าเชิงเส้น อากาศที่นี่มีจำนวนไอออนเพิ่มขึ้นซึ่งไม่มีเวลารวมตัวกันใหม่ ค่าการนำไฟฟ้าของคอลัมน์นี้ของอากาศที่เต็มไปด้วยไอออน ซึ่งความกว้างนั้นถือว่ามากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้นของช่องฟ้าผ่ามาก ประมาณ 10 “3--10 4 ม. 1 โอห์ม 1 การเคลื่อนที่ของ บอลสายฟ้าเกิดขึ้นจากการกระทำของสนามแม่เหล็กของกระแสในกระแสเดียวกันเมื่อสมมาตรทรงกระบอกถูกละเมิด การระเบิดถือเป็นการพังทลายอันเป็นผลมาจากการหยุดนิ่งของกระแสน้ำ อย่างไรก็ตาม ด้วยกระแสที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและรุนแรง การระเบิดในความหมายปกติของคำสามารถเกิดขึ้นได้ การสูญพันธุ์อย่างเงียบ ๆ เกิดขึ้นเมื่อกระแสหยุดอย่างช้าๆ[ ...]

เป็นที่ทราบกันดีว่าการปลดปล่อยสายฟ้าเชิงเส้นแบบธรรมดามีวิถีโคจรที่ซับซ้อนและบางครั้งคดเคี้ยวมากในบรรยากาศ สามารถศึกษาพัฒนาการของการคายประจุโดยการถ่ายภาพโดยใช้กล้องความเร็วสูง ในกล้องที่ใช้ในการจับภาพฟ้าผ่า ฟิล์มสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วในแนวนอนหรือแนวตั้ง ความเร็วฟิล์มทั่วไปคือ 500-1000 ซม./วินาที ความเร็วนี้จำเป็นเนื่องจากความเร็วของช่องทางฟ้าผ่าล่วงหน้าถึง 5 108 ซม./วินาที[ ...]

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าลูกปัดสายฟ้าเกิดขึ้นจากช่องฟ้าผ่าผิดปกติระหว่างเมฆสองก้อน ช่องปล่อยฟ้าผ่าธรรมดาจะแตกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยเรืองแสงซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อถึงกัน รูปแบบที่สมบูรณ์ของลูกปัดฟ้าผ่าประกอบด้วยชิ้นส่วนจำนวนมากที่ปรากฏขึ้นพร้อม ๆ กัน และไม่ใช่ผลลัพธ์ที่ชัดเจนของการเคลื่อนที่ของวัตถุเรืองแสงชิ้นเดียวที่มีความสว่างเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ดูเหมือนว่าผู้สังเกตการณ์จะส่องแสงอย่างต่อเนื่องตามวิถีของสายฟ้าเชิงเส้นธรรมดา ซึ่งคงอยู่เป็นเวลานานหลังจากแสงวาบครั้งสุดท้าย ตามรายงานอายุของสายฟ้าลูกปัดดังกล่าวคือ 1-2 วินาที[ ...]

ตามรายงาน สายฟ้าลูกปัดมักจะปรากฏขึ้นระหว่างเมฆสองก้อน ทำให้เกิด "จุด" เรืองแสงที่แตกซึ่งคงอยู่ชั่วระยะเวลาหนึ่งหลังจากการปรากฏตัวของสายฟ้าเชิงเส้นธรรมดา "จุด" เรืองแสงมีขนาดเชิงมุมเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของช่อง สายฟ้าเชิงเส้นและตามที่ดูเหมือนจะเป็นทรงกลม แต่ละ "จุด" ถูกแยกออกจากพื้นที่ไม่ส่องสว่างที่อยู่ใกล้เคียง ขนาดของช่องว่างที่มืดสามารถเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วนเรืองแสงได้หลายขนาด[ ...]

สังเกตลักษณะที่ปรากฏของลูกบอลฟ้าผ่าเมื่อฟ้าผ่าเชิงเส้นกระทบน้ำ I. A. Gulidov จาก Kharkov บอกเราเกี่ยวกับเรื่องนี้[ ...]

ประการแรก เราสังเกตว่า ball lightning จะไม่ปรากฏขึ้นหลังจากปล่อยสายฟ้าเชิงเส้นออกมาทุกครั้ง จากข้อมูลของเรา ใน 75% ของกรณี ผู้สังเกตการณ์ไม่สามารถระบุได้อย่างแน่นอนว่าสายฟ้าฟาดแบบเส้นตรงเกิดขึ้นก่อนการปรากฏตัวของบอลสายฟ้าหรือไม่ เห็นได้ชัดว่ามันสามารถเกิดขึ้นได้จากการคายประจุของสายฟ้าเชิงเส้นที่อยู่ห่างไกลออกไป ซึ่งผู้สังเกตการณ์ไม่ได้รับการแก้ไข ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการปล่อยระหว่างก้อนเมฆแล้วตกลงสู่พื้น ในหลายกรณี (ประมาณ 20-30%) ไม่เกี่ยวข้องกับพายุฝนฟ้าคะนองเลย จากข้อมูลของเรา เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นประมาณ 25% ของกรณี ตัวเลขเดียวกัน - 30% - ทำแบบสำรวจในสหราชอาณาจักร อย่างไรก็ตาม แม้ในกรณีเหล่านั้นเมื่อ ball lightning ปรากฏขึ้นหลังจากการสโตรกของสายฟ้าเชิงเส้น ผู้สังเกตจะไม่เห็นแสงวาบตลอดเวลา บางครั้งเขาได้ยินเพียงเสียงฟ้าร้องเท่านั้น เป็นกรณีนี้ เช่น กับผู้เห็นเหตุการณ์ทั้งสี่ที่เห็นบอลสายฟ้าในเครมลิน (ดูหมายเลข 1) ดังนั้น ผู้เสนอทฤษฎีความเฉื่อยของภาพจึงต้องยอมรับว่าภาพภายหลังสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เฉพาะจากฟ้าแลบเท่านั้น แต่ยังมาจากเสียงฟ้าร้องด้วย บางครั้งแสงวาบของสายฟ้าจะถูกแยกออกจากลักษณะที่ปรากฏของสายฟ้าของลูกบอลเป็นเวลาหลายวินาที ซึ่งจำเป็นสำหรับสายฟ้าของลูกบอลที่จะตกลงไปในมุมมองของผู้สังเกตหรือให้ความสนใจกับมัน นี่คือตัวอย่างบางส่วนจากจดหมายโต้ตอบที่ได้รับ[ ...]

ถ้าตามที่เชื่อกันบ่อย ๆ บอลสายฟ้าเกิดจากการปล่อยสายฟ้าเชิงเส้น ความน่าจะเป็นของการสังเกตของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ก็เพียงพอแล้วที่จะจัดระเบียบการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอของวัตถุเหล่านั้นที่มักถูกฟ้าผ่าเชิงเส้น (ยอดแหลมสูง หอโทรทัศน์ สายส่งไฟฟ้า ฯลฯ) ดังนั้นความถี่ของฟ้าผ่าเชิงเส้นตรงที่กระทบหอคอย Ostankino จึงเป็นหลายสิบกรณีต่อปี หากความน่าจะเป็นของการปรากฏตัวของลูกบอลสายฟ้าในระหว่างการปล่อยสายฟ้าเชิงเส้นไม่น้อยกว่า 0.1-0.01 มีโอกาสมากมายที่จะตรวจจับสายฟ้าของลูกบอลในหนึ่งฤดูกาล ในเวลาเดียวกัน แน่นอนว่าจำเป็นต้องยอมรับว่าสายฟ้าที่พุ่งชนหอคอยนั้นไม่ได้กีดกันการปรากฏตัวของลูกบอลสายฟ้าด้วยเหตุผลใดก็ตาม นอกจากนี้ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม เนื่องจากหากเราคำนึงถึงความสูงที่ยิ่งใหญ่ของหอคอย ขนาดเชิงมุมของลูกบอลสายฟ้า (เมื่อสังเกตจากพื้นดิน) จะเล็กมาก และความสว่างของหอคอยจะน้อยมากเมื่อเทียบกับ เพื่อความสว่างของช่องฟ้าผ่าเชิงเส้น[ ...]

หยดโลหะหลอมเหลวที่ตกลงไปในช่องของสายฟ้าเชิงเส้น ยังสามารถก่อตัวเป็นทรงกลมเรืองแสงได้ อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนที่จะแตกต่างอย่างมากจากการเคลื่อนที่ของลูกบอลสายฟ้า เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงมาก หยดดังกล่าวจะไหลลงหรือตกลงอย่างรวดเร็วอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในขณะที่บอลสายฟ้าสามารถลอย เคลื่อนที่ในแนวนอนหรือสูงขึ้นได้ แม้ว่าเราคิดว่าการตกหล่นของโลหะหลอมเหลวจะได้รับโมเมนตัมที่สำคัญในขณะที่ก่อตัว การเคลื่อนไหวของมันเนื่องจากความเฉื่อยที่มาก จะมีความคล้ายคลึงกับการเคลื่อนไหวที่มักจะเกิดจากสายฟ้าของลูกบอลเพียงเล็กน้อย สุดท้าย ในกรณีนี้ เราสามารถพูดถึงบอลสายฟ้าที่มีขนาดเล็กเท่านั้น ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเซนติเมตร ในขณะที่สายฟ้าส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่กว่ามาก (10-20 ซม. และบางครั้งก็มากกว่านั้น)[ ...]

มีพยานเพียงไม่กี่คนที่สังเกตบอลสายฟ้าเท่านั้นที่มองเห็นช่วงเวลาต้นกำเนิดของมัน จาก 1,500 คำตอบสำหรับแบบสอบถามแรก มีเพียง 150 คนเท่านั้นที่ให้คำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามที่ว่า ball lightning เกิดขึ้นได้อย่างไร ในการตอบแบบสอบถามที่สอง เราได้รับคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเหตุการณ์เหล่านี้เกือบทั้งหมด[ ...]

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าต้นกำเนิดของ ball lightning ในกรณีส่วนใหญ่มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการปล่อยสายฟ้าเชิงเส้น เกี่ยวกับคำถามแรก ไม่ต้องสงสัยเลยว่า อย่างน้อยในกรณีที่การเกิดของ ball lightning มาพร้อมกับการปล่อยสายฟ้าเชิงเส้น พลังงานจะถูกส่งผ่านช่องทางฟ้าผ่าเชิงเส้น และจากนั้น ตามสมมติฐานของคลัสเตอร์ ถูกจัดเก็บในรูปของพลังงานไอออไนเซชันของคลัสเตอร์ไอออน สมมติว่าความต่างศักย์ระหว่างเมฆกับพื้นดินสามารถสูงถึง 108 V และประจุที่เกิดจากการปล่อยฟ้าผ่าคือ 20-30 K เราพบว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาจากการปลดปล่อยสายฟ้าเชิงเส้นคือ (2h-3) 109 J ด้วยความยาวช่องเฉลี่ย 3-5 กม. พลังงานต่อหน่วยความยาวประมาณ 5-105 J/m. ในระหว่างการชาร์จ พลังงานนี้จะถูกกระจายไปตามช่องสัญญาณ และสามารถเริ่มต้นการเกิด ball lightning ได้ ในบางกรณี สามารถส่งผ่านตัวนำไปยังระยะห่างพอสมควรจากสถานที่เกิดฟ้าผ่าเชิงเส้น[ ...]

ตำแหน่งที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการเกิด ball lightning ในความคิดของเรา คือ โคโรนาของการปลดปล่อยสายฟ้าเชิงเส้น เช่นเดียวกับตัวนำไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูง ช่องฟ้าผ่าเชิงเส้นล้อมรอบด้วยการปล่อยโคโรนาซึ่งใช้พื้นที่กว้าง (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 ม.) ซึ่งมีไอออนจำนวนมากเกิดขึ้นระหว่างการปลดปล่อย อุณหภูมิของบริเวณนี้ต่ำกว่าอุณหภูมิของช่องฟ้าผ่าหลายเท่าและแทบจะไม่เกินหลายร้อยองศาโดยเฉพาะในส่วนต่อพ่วง ภายใต้สภาวะดังกล่าว: ไอออนสามารถถูกปกคลุมด้วยเปลือกไฮเดรชั่นได้อย่างง่ายดาย กลายเป็นไอโอนิกไฮเดรตหรือไอออนคลัสเตอร์อื่นๆ เราเห็นว่าทั้งขนาดและสภาวะอุณหภูมิที่มีอยู่ในโคโรนานั้นเหมาะสมกว่ามากสำหรับการก่อตัวของบอลฟ้าผ่ามากกว่าลักษณะเงื่อนไขของช่องปล่อยประจุที่มีกระแสไหล[ ...]

ในจดหมายของ V.V. Mosharov มีรายงานว่า ball lightning เกิดขึ้นหลังจากฟ้าผ่าแบบเส้นตรงเข้าไปในเสาอากาศทีวี[ ...]

ดังนั้นกระแสการคายประจุที่ปรากฏขึ้นระหว่างการระเบิดของลูกบอลสายฟ้าจึงไหลเป็นระยะทางไกลจากจุดที่เกิดการระเบิด ในกรณีนี้ เป็นไปไม่ได้เลยที่จะตำหนิผลที่ตามมาเหล่านี้ต่อการปล่อยฟ้าผ่าเชิงเส้น เนื่องจากพายุฝนฟ้าคะนองได้สิ้นสุดลงแล้วในขณะนั้น การปรากฏตัวของพัลส์กระแสที่แข็งแกร่งยังสามารถนำไปสู่การหลอมของโลหะ ดังนั้น อย่างน้อย กระแสเหล่านี้สามารถรับผิดชอบการหลอมที่เกิดจากบอลสายฟ้าได้ แน่นอนว่าพลังงานที่ใช้ในการหลอมละลายนั้นไม่ได้บรรจุอยู่ในตัวบอลสายฟ้าเอง และสามารถอธิบายการกระจายความร้อนขนาดใหญ่ได้[ ...]

สังเกตว่าจากการสังเกตครั้งล่าสุด บอลสายฟ้าก็เกิดขึ้น แม้ว่าจะอยู่ใกล้ต้นไม้ที่ถูกฟ้าผ่าเชิงเส้น แต่ก็ยังค่อนข้างห่างออกไป สองเมตรจากต้นไม้[ ...]

เพื่อป้องกันสายเหนือศีรษะจากความเสียหายจากฟ้าผ่าโดยตรง ตัวจับท่อแบบเส้นตรงซึ่งติดตั้งอยู่บนส่วนรองรับในช่วงฤดูฝนฟ้าคะนอง ผู้จับกุมจะได้รับการตรวจสอบในแต่ละทางแยกถัดไป และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง[ ...]

อาร์กิวเมนต์ที่สองคือการก่อตัวของฟ้าผ่าบอลใช้เวลาหลายวินาที แม้ว่าลูกบอลสายฟ้าจะปรากฏขึ้นหลังจากการปลดปล่อยสายฟ้าเชิงเส้น แต่ตัดสินโดยคำให้การของผู้เห็นเหตุการณ์ มันต้องใช้เวลาพอสมควรกว่าจะ "ลุกเป็นไฟ" หรือขยายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางให้มีขนาดคงที่หรือก่อตัวเป็นวัตถุทรงกลมที่เป็นอิสระ เวลานี้ (1-2 วินาที) ประมาณลำดับความสำคัญนานกว่าระยะเวลารวมของการมีอยู่ของช่องฟ้าผ่าเชิงเส้น (0.1-0.2 วินาที) และลำดับความสำคัญมากกว่าสองลำดับที่นานกว่าเวลาที่สลายตัวของช่อง (10 นางสาว).[ ...]

ข้างต้น ส่วนใหญ่เราจะอธิบายกรณีของการปรากฏตัวของลูกบอลสายฟ้าจากตัวนำในระหว่างการปะทะอย่างใกล้ชิดของสายฟ้าเชิงเส้นหรืออย่างน้อยเมื่อความเป็นไปได้ของการโจมตีดังกล่าวไม่ได้ถูกตัดออก คำถามเกิดขึ้นว่า ball lightning สามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่มีการคายประจุเชิงเส้นตรงมาก่อนหรือไม่ จากการวิเคราะห์หลายกรณี เป็นไปได้ที่จะตอบคำถามนี้ด้วยความมั่นใจอย่างสมบูรณ์ในการยืนยัน ตัวอย่างหนึ่ง เราสามารถจำกรณี (หมายเลข 47) ที่อธิบายไว้ในตอนต้นของ § 2.6 เมื่อ “ball lightning ปรากฏขึ้นที่ขั้วแบตเตอรี่ ต่อไปนี้คือตัวอย่างเพิ่มเติมบางส่วนที่อธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับการเกิด ball lightning[ ...]

กลับมาอีกครั้งกับคำถามเกี่ยวกับความถี่วัตถุประสงค์ของการเกิดสายฟ้าแลบ มาตราส่วนตามธรรมชาติสำหรับการเปรียบเทียบคือความถี่ของการเกิดฟ้าผ่าเชิงเส้น การสำรวจเบื้องต้นที่จัดทำโดย NABA ยังรวมคำถามเกี่ยวกับการสังเกตฟ้าผ่าแบบลูกปัดและตำแหน่งของการกระทบของฟ้าผ่าแบบเส้นตรง ในคำถามสุดท้าย หมายถึงการสังเกตพื้นที่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3 เมตร ซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ช่องทางของฟ้าผ่าเชิงเส้นลงไปที่พื้นหรือเข้าไปในวัตถุที่อยู่บนพื้น คำตอบที่ยืนยันสำหรับคำถามนี้หมายความว่าผู้สังเกตการณ์เห็นสถานที่นี้ชัดเจนพอที่จะสังเกตเห็นลูกบอลขนาดเล็กที่ส่องสว่างเล็กน้อยใกล้โลก[ ...]

ภาพถ่ายระดับนี้มีลักษณะเฉพาะจากการมีอยู่ใกล้กับร่องรอยของสายฟ้าเชิงเส้นธรรมดาของพื้นที่ส่องสว่างขนาดเล็กที่แยกจากกัน ซึ่งก่อตัวขึ้นอย่างชัดเจนจากสายฟ้าและคงเหลือเป็นสิ่งที่แยกออกจากการปลดปล่อยหลัก[ ...]

IP Stakhanov วิเคราะห์คำอธิบายการสังเกตของลูกบอลฟ้าผ่าเป็นพิเศษจากมุมมองของการเกิดขึ้น เขาเลือก 67 กรณีเมื่อบันทึกช่วงเวลาของการปรากฏตัวของลูกบอลฟ้าผ่า ในจำนวนนี้ 31 กรณี ball lightning เกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงกับช่องสัญญาณฟ้าผ่าเชิงเส้น ใน 29 กรณีปรากฏจากวัตถุและอุปกรณ์ที่เป็นโลหะ - เต้ารับ วิทยุ เสาอากาศ ชุดโทรศัพท์ ฯลฯ ใน 7 กรณีมีจุดไฟในอากาศ "จากอะไร"[ ... ]

ช่องฟ้าผ่าเช่น เส้นทางที่ประกายไฟพุ่งออกมาโดยพิจารณาจากภาพถ่ายของสายฟ้าที่ทำโดยกล้องพิเศษมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 ถึง 0.4 ม. ระยะเวลาของการคายประจุประมาณในไมโครวินาที การสังเกตการเกิดฟ้าผ่าในช่วงเวลาสั้นๆ ดังกล่าวไม่ได้ขัดแย้งกับทฤษฎีการมองเห็นในชั้นบรรยากาศ โดยที่เวลาที่จำเป็นสำหรับการสังเกตการณ์ตามที่ได้พิจารณาไว้ก่อนหน้านี้ควรเกิน 0.5 วินาที ในช่วงไมโครวินาทีของการพัฒนาสายฟ้า บริเวณที่สว่างมากของช่องฟ้าผ่ามีผลอย่างมากต่ออุปกรณ์การมองเห็นของมนุษย์ ซึ่งในช่วงเวลาที่จำเป็นสำหรับการอ่านการมองเห็น เขามีเวลาในการทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น คล้ายกับสิ่งนี้คือเอฟเฟกต์ภาพที่ทำให้ไม่เห็นด้วยการใช้แฟลช ด้วยเหตุผลเดียวกัน เรามองว่าสายฟ้าเชิงเส้นเป็นการปล่อยประกายไฟเพียงครั้งเดียว ซึ่งน้อยกว่าสองครั้ง แม้ว่าตามภาพถ่ายพิเศษ มันมักจะประกอบด้วยแรงกระตุ้น 2-3 ครั้งขึ้นไป มากถึงสิบครั้ง[ ...]

การศึกษาที่ดำเนินการทำให้สามารถตอบคำถามได้อย่างชัดเจนว่าลูกบอลสายฟ้าเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือไม่ มีอยู่ครั้งหนึ่ง มีการตั้งสมมติฐานว่าบอลสายฟ้าเป็นภาพลวงตา สมมติฐานนี้ยังคงมีอยู่ (ดูตัวอย่าง) สาระสำคัญของสมมติฐานนี้คือแสงวาบแรงของสายฟ้าเชิงเส้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการโฟโตเคมิคัลสามารถทิ้งร่องรอยไว้บนเรตินาของดวงตาของผู้สังเกตซึ่งยังคงอยู่ในรูปแบบของจุดเป็นเวลา 2-10 วินาที จุดนี้ถูกมองว่าเป็นบอลสายฟ้า การยืนยันนี้ถูกปฏิเสธโดยผู้เขียนบทวิจารณ์และเอกสารทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับ ball lightning ซึ่งก่อนหน้านี้ได้ดำเนินการสังเกตการณ์จำนวนมาก สิ่งนี้ทำด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก การสังเกตจำนวนมากแต่ละครั้งใช้เป็นข้อโต้แย้งสนับสนุนการมีอยู่ของบอลสายฟ้า ในกระบวนการสังเกตนั้น มีรายละเอียดมากมายที่ไม่สามารถเกิดขึ้นในสมองของผู้สังเกตได้ เนื่องจากเป็นผลที่ตามมาของวาบฟ้าผ่า ประการที่สอง มีภาพถ่าย ball lightning ที่เชื่อถือได้จำนวนหนึ่ง และสิ่งนี้พิสูจน์การมีอยู่ของมันอย่างเป็นกลาง ดังนั้น จากข้อมูลทั้งหมดจากการสังเกต ball lightning และการวิเคราะห์ สามารถระบุได้อย่างมั่นใจเต็มที่ว่า ball lightning เป็นปรากฏการณ์จริง[ ...]

เมื่อทำการทดลอง Andrianov และ Sinitsyn ดำเนินการตามสมมติฐานที่ว่า ball lightning เกิดขึ้นจากผลกระทบรองของฟ้าผ่าเชิงเส้นจากวัสดุที่ระเหยไปหลังจากการกระทำของมัน เพื่อจำลองปรากฏการณ์นี้ ผู้เขียนใช้สิ่งที่เรียกว่า erosive discharge ซึ่งเป็นการปลดปล่อยแบบพัลซิ่งที่สร้างพลาสมาจากวัสดุระเหย พลังงานที่เก็บไว้ภายใต้สภาวะการทดลองคือ 5 kJ ความต่างศักย์คือ 12 kV และความจุของตัวเก็บประจุที่คายประจุคือ 80 μF การคายประจุถูกส่งไปยังวัสดุอิเล็กทริกกระแสไฟสูงสุดคือ 12 kA บริเวณที่มีการปลดปล่อยถูกแยกออกจากบรรยากาศปกติด้วยเมมเบรนบาง ๆ ซึ่งถูกฉีกขาดเมื่อเปิดการปลดปล่อยเพื่อให้พลาสม่าที่มีฤทธิ์กัดกร่อนถูกขับออกสู่บรรยากาศ บริเวณเรืองแสงที่เคลื่อนไหวนั้นมีรูปร่างเป็นทรงกลมหรือเป็นวงแหวน และสังเกตการแผ่รังสีของพลาสมาที่มองเห็นได้ในช่วงเวลา 0.01 วินาที และโดยทั่วไปแล้ว การเรืองแสงในพลาสมาจะถูกบันทึกไว้ไม่เกิน 0.4 วินาที การทดลองเหล่านี้แสดงให้เห็นอีกครั้งว่าอายุการใช้งานของการก่อตัวของพลาสมาในอากาศในบรรยากาศนั้นน้อยกว่าอายุที่สังเกตได้ของบอลสายฟ้า[ ...]

ในรูป 2.4 แสดงภาพถ่ายจากคุณสมบัติของภาพที่ใกล้เคียงกับลักษณะของลูกปัดฟ้าผ่า มีการรายงานการเรืองแสงเป็นระยะร่วมกับฟ้าผ่าเชิงเส้นปกติ อย่างที่คุณเห็น เส้นทางของลูกปัดสายฟ้าไม่แตกแขนงไม่เหมือนกับการปล่อยสายฟ้าทั่วไป คุณลักษณะนี้ซึ่งผิดปกติอย่างสิ้นเชิงสำหรับร่องรอยของสายฟ้าธรรมดาตามการสังเกตของผู้เห็นเหตุการณ์เป็นคุณลักษณะที่โดดเด่นของลูกปัดสายฟ้า อย่างไรก็ตามที่มาของร่องรอยพิเศษนี้ในรูปที่ 2.4 เป็นที่น่าสงสัยเพราะในส่วนบนของภาพถ่ายมีส่วนหนึ่งของแทร็กโดยทำซ้ำแทร็กที่เพิ่งอธิบาย (รูปร่างของมันสอดคล้องกับรูปร่างของภาพหลักของสายฟ้าแลบอย่างชัดเจน) ไม่น่าเชื่อว่าการปล่อยประจุสองครั้งหรือมากกว่านั้นจะได้รับรูปแบบที่คล้ายกันภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศและประจุในอวกาศที่อยู่ห่างไกลจากกัน ดังนั้น ภาพถ่ายของ 2.4 เป็นที่น่าสงสัย เห็นได้ชัดว่าเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของกล้องและไม่ได้แสดงถึงร่องรอยที่แท้จริงของลูกปัดสายฟ้า[ ...]

หาน้ำใกล้โลกได้ไม่ยาก สามารถบรรจุอยู่ในอากาศและบนพื้นผิวโลก บนใบในรูปของน้ำค้างและวัตถุอื่นๆ ในระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า (0.1-0.2 วินาที) จะระเหยและสามารถเติมปริมาตรที่มีนัยสำคัญได้ ในอากาศ (โดยเฉพาะในเมฆ) น้ำจะกระจายในรูปของหยดและไอระเหย เนื่องจากสารของ ball lightning มีแรงตึงผิว มันจึงมักจะสะสมในที่เดียวเหมือนฟิล์มยืดหยุ่นที่ยืดออก ดังนั้น เราสามารถคิดได้ว่าไอออนที่ประกอบเป็นบอลสายฟ้านั้นก่อตัวขึ้นและสวมใส่ในเปลือกไฮเดรชั่นในปริมาณที่ค่อนข้างมาก ซึ่งมากกว่าปริมาตรของบอลสายฟ้าเองหลายเท่า และหลังจากนั้นพวกมันจะถูกบีบอัดและรวมกันเป็นร่างเดียว . ผู้เห็นเหตุการณ์ชี้ไปที่สิ่งนี้ด้วย (ดูบทที่ 2) จำได้ว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งหนึ่งในนั้นกล่าวว่าหลังจากฟ้าผ่าเป็นเส้นตรงในทุ่งไถ "ไฟ" วิ่งไปตามพื้นผิวของมันซึ่งรวมเป็นลูกเดียวซึ่งแตกออกจากพื้นดินและลอยไปในอากาศ (ดู ไม่ใช่ . 67)

หน่วยงานกลางเพื่อการศึกษา

สถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษาของรัฐ

มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเปโตรซาวอดสค์

สายฟ้าเชิงเส้น

กำเนิดและวิธีการใช้งาน

Petrozavodsk 2009

รายชื่อนักแสดง:

เอโกโรวา เอเลน่า

1 คอร์ส กลุ่ม 21102

เลเบเดฟ พาเวล

1 คอร์ส กลุ่ม 21112

เชเลจิน่า ไอริน่า,

1 คอร์ส กลุ่ม 21102

ฟ้าผ่า. ข้อมูลทั่วไป…………………………………….4

เรื่องราว. ทฤษฎีกำเนิด……………………………5

การเกิดฟ้าผ่า……………………………………….6

ฟ้าผ่า. ข้อมูลทั่วไป

ฟ้าผ่าเป็นประกายไฟของไฟฟ้าสถิตที่สะสมอยู่ในเมฆฝนฟ้าคะนอง

สายฟ้าเชิงเส้นมีความยาวหลายกิโลเมตร แต่สามารถเข้าถึง 20 กม. หรือมากกว่านั้น

รูปแบบของฟ้าผ่ามักจะคล้ายกับรากที่แตกกิ่งก้านของต้นไม้ที่เติบโตบนท้องฟ้า

ช่องฟ้าผ่าหลักมีหลายกิ่ง ยาว 2-3 กม.

เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องฟ้าผ่าอยู่ระหว่าง 10 ถึง 45 ซม.

ระยะเวลาของการมีอยู่ของสายฟ้าคือหนึ่งในสิบของวินาที

ความเร็วฟ้าผ่าเฉลี่ย 150 กม./วินาที

ความแรงของกระแสภายในช่องฟ้าผ่าถึง 200,000 A

อุณหภูมิพลาสม่าในฟ้าผ่าเกิน 10,000 องศาเซลเซียส

ความแรงของสนามไฟฟ้าภายในเมฆฝนฟ้าคะนองมีตั้งแต่ 100 ถึง 300 โวลต์/ซม. แต่ก่อนที่จะเกิดฟ้าผ่าในปริมาตรเล็กๆ แยกจากกัน อาจสูงถึง 1600 โวลต์/ซม.

ประจุเฉลี่ยของเมฆฝนฟ้าคะนองคือ 30-50 คูลอมบ์ ในการปล่อยฟ้าผ่าแต่ละครั้ง จะมีการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้า 1 ถึง 10 คูลอมบ์

นอกจากสายฟ้าเชิงเส้นทั่วไปแล้ว บางครั้งก็ยังมีจรวด ลูกปัด และสายฟ้าบอลอีกด้วย จรวดสายฟ้าหายากมาก ใช้เวลา 1-1.5 วินาทีและค่อยๆ ไหลออกระหว่างก้อนเมฆ ฟ้าผ่าแบบลูกปัดควรนำมาประกอบกับชนิดของฟ้าผ่าที่หายากมาก มีระยะเวลารวม 0.5 วินาที และปรากฏต่อตากับพื้นหลังของเมฆในรูปของลูกปัดเรืองแสงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 7 ซม. บอลฟ้าผ่าในกรณีส่วนใหญ่เป็นรูปแบบทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้ 10-20 ซม. พื้นผิวโลกและสูงถึง 10 เมตรที่ความสูงของเมฆ

บนโลกมีการตรวจพบการปล่อยฟ้าผ่าเชิงเส้นประมาณ 100 ครั้งทุก ๆ วินาทีพลังงานเฉลี่ยที่ใช้ในระดับของโลกทั้งโลกสำหรับการก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนองคือ 1,018 เอิร์ก / วินาที นั่นคือพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการตกตะกอนจากเมฆฝนฟ้าคะนองมีมากกว่าพลังงานไฟฟ้าอย่างมาก

2. ประวัติการศึกษาธรรมชาติของฟ้าผ่าและ "ทฤษฎี" เบื้องต้นของการอธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาตินี้

ผู้คนมองว่าสายฟ้าและฟ้าร้องเป็นการแสดงออกถึงเจตจำนงของพระเจ้าและ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นการสำแดงพระพิโรธของพระเจ้า ในขณะเดียวกันมนุษย์ผู้อยากรู้อยากเห็น

จิตแต่โบราณพยายามเข้าใจธรรมชาติของฟ้าแลบฟ้าร้องให้เข้าใจ

สาเหตุตามธรรมชาติ. ในสมัยโบราณ อริสโตเติลคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ ข้างบน

Lucretius คิดถึงธรรมชาติของสายฟ้า ไร้เดียงสามาก

พยายามที่จะอธิบายฟ้าร้องอันเป็นผลมาจากความจริงที่ว่า "เมฆชนกันที่นั่นภายใต้

การจู่โจมของลม”

เป็นเวลาหลายศตวรรษ รวมทั้งในยุคกลาง เชื่อกันว่าสายฟ้าเป็นไฟ

ไอน้ำที่ติดอยู่ในกลุ่มเมฆไอน้ำ ขยายตัวทะลุทะลวงเข้าไปได้มากที่สุด

จุดอ่อนรีบพุ่งลงสู่พื้นโลกอย่างรวดเร็ว ในปี 1929 เจ. ซิมป์สันได้เสนอทฤษฎีที่อธิบายการเกิดกระแสไฟฟ้าโดยการบดของเม็ดฝนด้วยกระแสอากาศ อันเป็นผลมาจากการกดทับ หยดที่มีขนาดใหญ่กว่าที่ตกลงมาจะถูกประจุบวก ในขณะที่เม็ดเล็กๆ ที่เหลืออยู่ในส่วนบนของก้อนเมฆจะมีประจุลบ ในทฤษฎีการแตกตัวเป็นไอออนอิสระของ Ch.Wilson สันนิษฐานว่าการเกิดกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการเลือกสะสมของไอออนโดยหยดละอองขนาดต่างๆ ที่อยู่ในบรรยากาศ เป็นไปได้ว่าการเกิดกระแสไฟฟ้าของเมฆฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้นจากการกระทำร่วมกันของกลไกเหล่านี้ทั้งหมด และกลไกหลักคือการตกของอนุภาคขนาดค่อนข้างใหญ่ที่ถูกทำให้เป็นไฟฟ้าจากการเสียดสีกับอากาศในบรรยากาศ

ในปี ค.ศ. 1752 เบนจามิน แฟรงคลิน ทดลองพิสูจน์ว่าฟ้าผ่าคือ

ปล่อยไฟฟ้าแรง นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองที่มีชื่อเสียงกับอากาศ

ว่าวที่พุ่งขึ้นไปในอากาศเมื่อเข้าใกล้พายุฝนฟ้าคะนอง

ประสบการณ์: ลวดแหลมถูกตรึงบนไม้กางเขนของงู

ผูกกุญแจและริบบิ้นไหมไว้ที่ปลายเชือกซึ่งเขาถือด้วยมือ

ทันทีที่ฟ้าร้องอยู่เหนือว่าว ลวดที่แหลมขึ้นก็กลายเป็น

ดึงประจุไฟฟ้าออกมา และว่าวพร้อมกับสายลากจะกลายเป็นไฟฟ้า

หลังฝนตก งูก็เปียกไปพร้อมกับเชือกจึงทำให้

อิสระที่จะนำประจุไฟฟ้าสามารถสังเกตได้เป็นไฟฟ้า

ประจุจะ "ระบาย" เมื่อนิ้วเข้าใกล้

พร้อมกับแฟรงคลิน การศึกษาธรรมชาติทางไฟฟ้าของฟ้าผ่า

มีส่วนร่วมใน M.V. Lomonosov และ G.V. Richman ต้องขอบคุณการวิจัยของพวกเขาในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 ธรรมชาติทางไฟฟ้าของฟ้าผ่าได้รับการพิสูจน์แล้ว นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เป็นที่ชัดเจนว่าฟ้าผ่าเป็นการปลดปล่อยไฟฟ้าที่ทรงพลังซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเมฆได้รับกระแสไฟฟ้าเพียงพอ

3. การสร้างสายฟ้า

บ่อยครั้งที่ฟ้าผ่าเกิดขึ้นในเมฆคิวมูโลนิมบัสจากนั้นจะเรียกว่าฟ้าร้อง บางครั้งฟ้าผ่าก็ก่อตัวขึ้นในเมฆนิมบอสตราทัส เช่นเดียวกับในระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ พายุทอร์นาโด และพายุฝุ่น

ฟ้าแลบเชิงเส้นมักจะถูกสังเกต ซึ่งเป็นของการปล่อยประจุแบบไม่มีอิเล็กโทรด เนื่องจากมันเริ่มต้น (และสิ้นสุด) ในกลุ่มของอนุภาคที่มีประจุ สิ่งนี้กำหนดคุณสมบัติบางอย่างที่ยังอธิบายไม่ได้ซึ่งแยกสายฟ้าออกจากการคายประจุระหว่างอิเล็กโทรด ดังนั้น ฟ้าแลบไม่สั้นกว่าสองสามร้อยเมตร พวกมันเกิดขึ้นในสนามไฟฟ้าที่อ่อนแอกว่าสนามในระหว่างการปล่อยประจุไฟฟ้า การสะสมของประจุที่เกิดจากฟ้าผ่าเกิดขึ้นในเสี้ยววินาทีจากอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากที่แยกตัวออกมาได้ดีซึ่งมีปริมาตรหลายกม.3 กระบวนการของการพัฒนาของฟ้าผ่าในเมฆฝนฟ้าคะนองได้รับการศึกษามากที่สุดในขณะที่ฟ้าผ่าสามารถผ่านเข้าไปในเมฆได้เอง - ฟ้าผ่าในเมฆและสามารถกระทบกับพื้นดิน - ฟ้าผ่าพื้นดิน

เพื่อให้เกิดฟ้าผ่ามีความจำเป็นที่สนามไฟฟ้าที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก (แต่ไม่น้อยกว่าวิกฤตบางส่วน) ของเมฆที่มีความแรงเพียงพอที่จะเริ่มปล่อยไฟฟ้า (~ 1 MV / m) และใน ส่วนสำคัญของเมฆมีทุ่งที่มีความแข็งแรงเฉลี่ยเพียงพอที่จะรักษาการปลดปล่อยที่เริ่มต้น (~ 0.1-0.2 MV / m) ในฟ้าผ่า พลังงานไฟฟ้าของเมฆจะถูกแปลงเป็นความร้อนและแสง

การปล่อยฟ้าผ่าอาจเกิดขึ้นระหว่างก้อนเมฆที่ถูกประจุไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียงหรือระหว่างก้อนเมฆที่ถูกประจุไฟฟ้ากับพื้นดิน การคายประจุนำหน้าด้วยการเกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในศักย์ไฟฟ้าระหว่างเมฆข้างเคียงหรือระหว่างก้อนเมฆกับโลกอันเนื่องมาจากการแยกและการสะสมของกระแสไฟฟ้าในบรรยากาศอันเป็นผลมาจากกระบวนการทางธรรมชาติ เช่น ฝน หิมะตก เป็นต้น ผลต่างศักย์ที่เกิดขึ้นสามารถสูงถึงพันล้านโวลต์ และการปล่อยพลังงานไฟฟ้าที่สะสมในชั้นบรรยากาศที่ตามมาสามารถสร้างกระแสระยะสั้นได้ตั้งแต่ 3 ถึง 200 kA

4.ระยะหลักของช่วงแรกและระยะหลัง

ส่วนประกอบฟ้าผ่า

ความเกี่ยวข้องของสายฟ้ากับการปล่อยประกายไฟได้รับการพิสูจน์โดยผลงานของเบนจามิน แฟรงคลินเมื่อสองศตวรรษครึ่งที่ผ่านมา ในการกล่าววลีดังกล่าวในปัจจุบัน เป็นการถูกต้องมากกว่าที่จะกล่าวถึงรูปแบบการปล่อยไฟฟ้าทั้งสองแบบในลำดับที่กลับกัน เนื่องจากองค์ประกอบโครงสร้างที่สำคัญที่สุดของประกายไฟนั้นเดิมถูกสังเกตพบในสายฟ้าแลบและจากนั้นจึงถูกค้นพบในห้องปฏิบัติการเท่านั้น สาเหตุของเหตุการณ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานดังกล่าวเป็นเรื่องง่าย: การปล่อยฟ้าผ่ามีความยาวที่ยาวกว่ามาก การพัฒนาใช้เวลานานกว่า ดังนั้นการบันทึกด้วยแสงของฟ้าผ่าจึงไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาสูงเป็นพิเศษ การปล่อยฟ้าผ่าครั้งแรกและยังคงน่าประทับใจนั้นทำได้โดยใช้กล้องธรรมดาที่มีการเคลื่อนไหวร่วมกันทางกลไกของเลนส์และฟิล์ม (กล้อง Boyce) ในยุค 30 พวกเขาทำให้สามารถระบุสองขั้นตอนหลักของกระบวนการ: ผู้นำและ บ้านขั้นตอน

ในระหว่าง ผู้นำเวทีในช่วงเวลา พื้นดินเมฆหรือระหว่างเมฆงอกช่องพลาสมานำ - ผู้นำ มันเกิดในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งเพียงพอแล้วที่จะแตกตัวเป็นไอออนในอากาศด้วยการกระแทกของอิเล็กตรอน แต่ผู้นำต้องปูส่วนหลักของเส้นทางที่ความแรงของสนามภายนอก (จากประจุของเมฆฝนฟ้าคะนอง) ) ไม่เกินหลายร้อยโวลต์ต่อเซนติเมตร อย่างไรก็ตาม ความยาวของช่องสัญญาณลีดเดอร์จะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าไอออไนเซชันที่รุนแรงเกิดขึ้นที่หัวของมัน ทำให้อากาศที่เป็นกลางกลายเป็นพลาสมาที่นำไฟฟ้าได้สูง นี้เป็นไปได้เพราะผู้นำมีสนามที่แข็งแกร่งของตัวเอง มันถูกสร้างขึ้นโดยประจุปริมาตรที่กระจุกตัวอยู่ในบริเวณส่วนหัวของช่องและเคลื่อนที่ไปพร้อมกับมัน หน้าที่ของตัวนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อหัวของผู้นำกับจุดเริ่มต้นฟ้าผ่านั้นดำเนินการโดยช่องพลาสมาของผู้นำ ผู้นำเติบโตขึ้นมาเป็นเวลานานมากถึง 0.01 วินาที - ชั่วนิรันดร์ในระดับของปรากฏการณ์ที่หายวับไปของการคายประจุไฟฟ้าแบบพัลซิ่ง ตลอดเวลานี้ พลาสมาในช่องต้องรักษาค่าการนำไฟฟ้าสูง สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้หากไม่มีการให้ความร้อนแก่แก๊สจนถึงอุณหภูมิที่เข้าใกล้อุณหภูมิของอาร์คไฟฟ้า (มากกว่า 5000-6000 K) คำถามเรื่องความสมดุลของพลังงานในช่องที่จำเป็นสำหรับ

การอุ่นเครื่องและชดเชยการสูญเสีย - หนึ่งในทฤษฎีที่สำคัญที่สุดของผู้นำ

ผู้นำเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นของสายฟ้า ในการลุกเป็นไฟแบบหลายองค์ประกอบ ไม่เพียงแต่องค์ประกอบแรกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบที่ตามมาทั้งหมดด้วยเริ่มด้วยกระบวนการผู้นำ ขึ้นอยู่กับขั้วของฟ้าผ่า ทิศทางของการพัฒนา และจำนวนขององค์ประกอบ (อันแรกหรืออันใดอันหนึ่งที่ตามมา) กลไกผู้นำอาจเปลี่ยนแปลงได้ แต่สาระสำคัญของปรากฏการณ์ยังคงเหมือนเดิม ประกอบด้วยการก่อตัวของช่องพลาสมาที่นำไฟฟ้าได้สูงเนื่องจากการขยายสนามไฟฟ้าในบริเวณใกล้เคียงกับหัวหน้าหัวหน้า

ระยะหลักของสายฟ้า(จังหวะย้อนกลับ) เริ่มจากช่วงเวลาที่ผู้นำสัมผัสกับพื้นหรือวัตถุที่ลงกราวด์ ส่วนใหญ่มักไม่ใช่การติดต่อโดยตรง จากด้านบนของวัตถุ ช่องทางผู้นำของมันเอง เรียกว่าผู้นำเคาน์เตอร์ สามารถลุกขึ้นและเคลื่อนเข้าหาผู้นำสายฟ้าได้ การประชุมของพวกเขาถือเป็นจุดเริ่มต้นของเวทีหลัก ขณะเคลื่อนที่ในช่องว่างระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน หัวหน้าสายฟ้ามีศักยภาพสูง เทียบได้กับศักยภาพของพายุฝนฟ้าคะนอง

เมฆที่จุดเริ่มต้นฟ้าผ่า (ต่างกันในแรงดันตกที่ช่อง) หลังจากสัมผัสแล้ว หัวหน้าหัวหน้าจะใช้ศักยภาพของพื้นดินและประจุจะไหลลงสู่พื้น เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งเดียวกันก็เกิดขึ้นกับผู้อื่น

ส่วนของช่องที่มีศักยภาพสูง "การขนถ่าย" นี้เกิดขึ้นจากการแพร่กระจายของคลื่นการทำให้เป็นกลางประจุของผู้นำผ่านช่องสัญญาณจากพื้นดินไปยังคลาวด์ ความเร็วของคลื่นเข้าใกล้ความเร็วแสงสูงสุด 108 m/s ระหว่างหน้าคลื่นกับพื้นโลกไหลผ่านช่องทาง

กระแสน้ำแรงที่นำประจุลงสู่พื้นจากส่วน "ขนถ่าย" ของช่อง แอมพลิจูดปัจจุบันขึ้นอยู่กับการกระจายศักยภาพเริ่มต้นตามช่องสัญญาณ โดยเฉลี่ยแล้วจะอยู่ใกล้ 30 kA และมากที่สุด

ฟ้าผ่าอันทรงพลังถึง 200-250 kA การถ่ายโอนของกระแสแรงดังกล่าวมาพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานอย่างเข้มข้น ด้วยเหตุนี้ก๊าซในช่องทางจึงร้อนและขยายตัวอย่างรวดเร็ว คลื่นกระแทกเกิดขึ้น ม้วนของฟ้าร้องเป็นหนึ่งในอาการของมัน อย่างกระฉับกระเฉงเวทีหลักนั้นทรงพลังที่สุด นอกจากนี้ยังโดดเด่นด้วยการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วที่สุดในปัจจุบัน ความชันของการเพิ่มขึ้นของมันสามารถเกิน 1,011 A / s - ดังนั้นการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังอย่างยิ่งที่มาพร้อมกับการปล่อยฟ้าผ่า นั่นคือเหตุผลที่วิทยุหรือโทรทัศน์ที่ใช้งานได้มีปฏิกิริยารุนแรงต่อพายุฝนฟ้าคะนอง

การรบกวนและสิ่งนี้เกิดขึ้นในระยะทางหลายสิบกิโลเมตร

ชีพจรปัจจุบันของเวทีหลักไม่เพียงแต่มาพร้อมกับส่วนประกอบแรกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบที่ตามมาทั้งหมดของฟ้าผ่าลงด้วย ซึ่งหมายความว่าผู้นำของแต่ละส่วนประกอบถัดไปจะชาร์จชิ้นส่วนที่เคลื่อนเข้าหาพื้น

ช่องสัญญาณ และในระหว่างขั้นตอนหลักของประจุนี้จะถูกทำให้เป็นกลางและแจกจ่ายซ้ำ เสียงฟ้าร้องยาวเป็นผลมาจากการซ้อนทับของคลื่นเสียงที่ตื่นเต้นโดยพัลส์ปัจจุบันของประชากรทั้งหมด

ส่วนประกอบที่ตามมา สำหรับสายฟ้าจากน้อยไปมาก ภาพจะแตกต่างออกไปบ้าง หัวหน้าส่วนประกอบคนแรก

เริ่มจากจุดที่มีศักยภาพเป็นศูนย์ เมื่อช่องสัญญาณเติบโตขึ้น ศักยภาพของศีรษะจะค่อยๆ เปลี่ยนไปจนกว่ากระบวนการของผู้นำจะช้าลง ณ ที่ใดที่หนึ่งในส่วนลึกของเมฆฝนฟ้าคะนอง สิ่งนี้ไม่ได้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงการชาร์จอย่างรวดเร็ว ดังนั้นองค์ประกอบแรกของสายฟ้าจากน้อยไปมากจึงมีหลัก

เวทีหายไป สังเกตได้เฉพาะในองค์ประกอบที่ตามมาซึ่งเริ่มต้นจากเมฆแล้วเคลื่อนเข้าหาพื้นดิน ไม่ต่างจากองค์ประกอบที่ตามมาของฟ้าผ่าลงมา

ในแง่วิทยาศาสตร์ ขั้นตอนหลักของสายฟ้าระหว่างเมฆเป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่ง ความจริงที่ว่ามันมีอยู่นั้นถูกระบุโดยเสียงฟ้าร้องไม่ดังน้อยกว่าในระหว่างการปล่อยลงสู่พื้น เป็นที่ชัดเจนว่าผู้นำของสายฟ้าระหว่างเมฆเริ่มต้นที่ใดที่หนึ่งในปริมาตรของบริเวณที่มีประจุหนึ่งของเมฆฝนฟ้าคะนอง (เซลล์พายุฝนฟ้าคะนอง) และเคลื่อนที่ไปในทิศทางของอีกสัญญาณหนึ่งซึ่งตรงกันข้าม บริเวณที่มีประจุในเมฆไม่สามารถแสดงในลักษณะของตัวนำบางชนิดได้ คล้ายกับแผ่นของตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูง เนื่องจากประจุมีการกระจายไปทั่วปริมาตรที่มีรัศมีหลายร้อยเมตรและตั้งอยู่ หยดน้ำขนาดเล็กและผลึกน้ำแข็ง (ไฮโดรมิเตอร์) ที่ไม่สัมผัสกัน การปรากฏตัวของเวทีหลักในสาระสำคัญทางกายภาพนั้นจำเป็นต้องบอกเป็นนัยถึงการสัมผัสของตัวนำฟ้าผ่าที่มีตัวนำไฟฟ้าสูงที่มีความจุไฟฟ้าสูง เทียบเท่าหรือมากกว่าความสามารถของผู้นำ จะต้องสันนิษฐานว่าในระหว่างการปล่อยสายฟ้าระหว่างเมฆ บทบาทของวัตถุดังกล่าวเล่นโดยช่องพลาสมาอื่นซึ่งเกิดขึ้นพร้อม ๆ กันและติดต่อกับส่วนแรก

ในการวัดใกล้พื้นผิวโลก ชีพจรปัจจุบันของสเตจหลักลดลงครึ่งหนึ่งของค่าแอมพลิจูดโดยเฉลี่ยในเวลาประมาณ 10 -4 วินาที การแพร่กระจายของพารามิเตอร์นี้มีขนาดใหญ่มาก - ความเบี่ยงเบนจากค่าเฉลี่ยในแต่ละทิศทางถึงเกือบลำดับความสำคัญ ตามกฎแล้วพัลส์กระแสฟ้าผ่าที่เป็นบวกนั้นยาวกว่าพัลส์เชิงลบและพัลส์ของส่วนประกอบแรกมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าพัลส์ที่ตามมา

หลังจากเวทีหลัก กระแสที่แปรผันเล็กน้อยในระดับ 100 A สามารถไหลผ่านช่องทางฟ้าผ่าได้เป็นร้อยๆ และบางครั้งอาจถึง 10 วินาที ในขั้นตอนสุดท้ายของกระแสต่อเนื่อง ช่องฟ้าผ่าจะคงสถานะการนำไฟฟ้าและ อุณหภูมิจะถูกเก็บไว้ที่ระดับอาร์ค สเตจกระแสไฟต่อเนื่องอาจตามหลังแต่ละองค์ประกอบฟ้าผ่า ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบฟ้าผ่าต้นน้ำแรกที่ไม่มีสเตจหลัก บางครั้งกับพื้นหลังของกระแสต่อเนื่อง

มีการสังเกตการระเบิดของกระแสด้วยระยะเวลาประมาณ 10 -3 วินาทีและแอมพลิจูดสูงถึง 1 kA พวกมันมาพร้อมกับการเพิ่มความสว่างของช่องเรืองแสง

5. ซิปแบบลิเนียร์

สายฟ้าเชิงเส้นที่แผ่กว้างซึ่งบุคคลใดพบเจอหลายครั้งดูเหมือนเป็นเส้นแยก ขนาดของกระแสในช่องของฟ้าผ่าเชิงเส้นอยู่ที่เฉลี่ย 60 - 170 kA ฟ้าผ่าได้รับการลงทะเบียนด้วยกระแส 290 kA ฟ้าผ่าโดยเฉลี่ยมีพลังงาน 250 kWh (900 MJ) พลังงานส่วนใหญ่รับรู้ในรูปของพลังงานแสง ความร้อน และเสียง

การปลดปล่อยจะพัฒนาในไม่กี่วินาที ที่กระแสน้ำสูงเช่นนี้อากาศในเขตช่องฟ้าผ่าเกือบจะร้อนขึ้นทันทีที่อุณหภูมิ 30,000-33,000 ° C เป็นผลให้ความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอากาศขยายตัว - คลื่นกระแทกเกิดขึ้นพร้อมกับเสียง แรงกระตุ้น - ฟ้าร้อง

ก่อนและระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง บางครั้งในความมืด บนยอดของวัตถุแหลมสูง (ยอดไม้ เสากระโดง ยอดหินแหลมคมบนภูเขา ไม้กางเขนของโบสถ์ สายล่อฟ้า บางครั้งบนภูเขาบนศีรษะของผู้คน ยกมือขึ้น หรือสัตว์ต่างๆ) สามารถสังเกตการเรืองแสงที่ได้รับชื่อ "St. Elmo's Fire" ชื่อนี้ได้รับในสมัยโบราณโดยชาวเรือที่สังเกตการเรืองแสงบนยอดเสากระโดงเรือใบ การเรืองแสงเกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าบนวัตถุสูงแหลม ความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุไฟฟ้าสถิตของก้อนเมฆนั้นสูงเป็นพิเศษ เป็นผลให้ไอออไนซ์ในอากาศเริ่มต้นการปล่อยแสงเกิดขึ้นและลิ้นเรืองแสงสีแดงปรากฏขึ้นบางครั้งสั้นลงและยาวขึ้นอีกครั้ง ไม่ควรพยายามดับไฟเหล่านี้เนื่องจาก ไม่มีการเผาไหม้ ที่ความแรงของสนามไฟฟ้าสูงอาจปรากฏลำแสงของเส้นใยเรืองแสง - การปล่อยโคโรนาซึ่งมาพร้อมกับเสียงฟู่ ฟ้าผ่าเชิงเส้นอาจเกิดขึ้นเป็นครั้งคราวในกรณีที่ไม่มีเมฆฝนฟ้าคะนอง ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่คำพูดนั้นเกิดขึ้น - "ฟ้าร้องจากท้องฟ้าแจ่มใส"

สายฟ้าผ่า

6. กระบวนการทางกายภาพระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า

ฟ้าผ่าไม่เพียงเริ่มต้นจากก้อนเมฆลงสู่พื้น หรือจากวัตถุที่ต่อลงดินสู่ก้อนเมฆเท่านั้น แต่ยังเริ่มจากวัตถุที่แยกจากพื้นดินด้วย (เครื่องบิน จรวด ฯลฯ) ความพยายามที่จะอธิบายกลไกของกระบวนการเหล่านี้ได้รับความช่วยเหลือเพียงเล็กน้อยจากข้อมูลการทดลองที่เกี่ยวข้องกับสายฟ้าเอง แทบไม่มีข้อสังเกตใดที่จะให้ความกระจ่างแก่แก่นแท้ทางกายภาพของปรากฏการณ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างแผนการเก็งกำไรโดยเกี่ยวข้องกับผลการทดลองและทฤษฎีของประกายไฟในห้องปฏิบัติการที่ยาวนาน สายฟ้าเป็นแหล่งกำเนิดทางกายภาพที่น่าสนใจมาก แต่สิ่งสำคัญที่สุดคือต้องพิจารณารายละเอียดขั้นตอนหลักของฟ้าผ่า

G เวทีหลักหรือกระบวนการปล่อยช่องฟ้าผ่า เริ่มต้นจากช่วงเวลาที่ช่องว่างระหว่างเมฆกับโลกถูกปิดโดยผู้นำจากมากไปน้อย เมื่อสัมผัสพื้นหรือวัตถุที่ลงกราวด์ ช่องสัญญาณผู้นำ (เพื่อความชัดเจน ปล่อยให้เป็นผู้นำเชิงลบ) ควรได้รับศักยภาพเป็นศูนย์ เนื่องจากความจุของพื้นเป็น "อนันต์" ศักยภาพที่เป็นศูนย์ยังได้รับช่องทางของผู้นำที่สูงขึ้นซึ่งเป็นความต่อเนื่องของ "แฝด" ของผู้นำจากมากไปน้อย การต่อสายดินของช่องทางผู้นำซึ่งมีศักยภาพสูงนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงที่แข็งแกร่งในประจุที่กระจายไปตามนั้น ก่อนเริ่มสเตจหลัก ประจุ τ 0 = C 0 ถูกกระจายไปตามช่องทาง ต่อไปนี้และต่อไปนี้ ศักยภาพ "เริ่มต้น" สำหรับเวทีหลักที่นำมาสู่โลกแสดงโดย Ui ก่อนหน้านี้ เราถือว่าค่าคงที่ตลอดความยาวของผู้นำทั้งสอง โดยไม่สนใจแรงดันไฟฟ้าตกตามช่องสัญญาณ ซึ่งไม่มีความสำคัญต่อจุดประสงค์ของเราเพียงเล็กน้อย ให้เราสมมติว่าในเส้นทางของเวทีหลัก เช่นเดียวกับในเวทีผู้นำ ช่องสามารถกำหนดลักษณะโดยความจุ Co ซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงตามระยะเวลาหรือในเวลา เมื่อช่องสัญญาณทั้งหมดมีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์ (U = 0) ประจุเชิงเส้นจะเท่ากับ τ 1 = -CоUо(x) ส่วนของแชนเนลที่เป็นของผู้นำเชิงลบจากมากไปน้อยไม่เพียงสูญเสียประจุลบเท่านั้น แต่ยังได้รับประจุบวกอีกด้วย (Uо 0) ไม่เพียงแต่คายประจุเท่านั้น แต่ยังชาร์จได้อีกด้วย แชนเนลของตัวนำจากน้อยไปมากที่เป็นบวกแบบคอนจูเกตที่สูงในคลาวด์จะมีประจุบวกมากขึ้น (ดูรูปที่) การเปลี่ยนแปลงประจุเชิงเส้นระหว่างสเตจหลัก ∆τ = τ-τ o = -С o U ผม . เมื่อ U i (x) = const การเปลี่ยนแปลงในการชาร์จจะเท่ากันตลอดความยาวของช่อง มันเหมือนกับว่าตัวนำยาว (สายยาว) ที่ชาร์จไว้ล่วงหน้ากับ Ui แรงดันไฟถูกคายประจุจนหมด

การวัดใกล้พื้นดินแสดงให้เห็นว่าช่องนำร่องด้านล่างกำลังถูกระบายออกด้วยกระแสที่แรงมาก ในกรณีของฟ้าผ่าเชิงลบ ชีพจรปัจจุบันของสเตจหลักที่มีแอมพลิจูด IM ~ 10-100 kA จะมีอายุ 50-100 µs ที่ระดับ 0.5 ในช่วงเวลาเดียวกัน ส่วนสว่างสั้นๆ ส่วนหัวของช่องหลักซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนในการสแกนด้วยภาพถ่ายจะวิ่งขึ้นช่อง ความเร็วของเขา วี r≈(1-0.5)s น้อยกว่าความเร็วแสงหลายเท่า เป็นเรื่องปกติที่จะตีความสิ่งนี้ว่าเป็นการแพร่กระจายของคลื่นการปลดปล่อยไปตามช่องทางเช่น คลื่นที่มีศักยภาพลดลงและการปรากฏตัวของกระแสน้ำแรง ในบริเวณหน้าคลื่นซึ่งมีศักยภาพลดลงอย่างรวดเร็วในขนาดจาก U i และเกิดกระแสไฟฟ้าแรงขึ้นเนื่องจากพลังงานการปลดปล่อยที่รุนแรงช่องสัญญาณผู้นำในอดีตจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูง (ตามการวัดสูงสุด 30 –35 kK). เพราะด้านหน้าของคลื่นส่องแสงเจิดจ้ามาก ด้านหลังช่องนั้นขยายตัวเย็นลงและสูญเสียพลังงานจากการแผ่รังสีจะอ่อนลง กระบวนการขั้นตอนหลักมีความเหมือนกันมากกับการปล่อยสายยาวธรรมดาที่เกิดจากตัวนำโลหะ

การปล่อยสายยังมีลักษณะของคลื่นและกระบวนการนี้ทำหน้าที่เป็นต้นแบบในการก่อตัวของแนวคิดเกี่ยวกับขั้นตอนหลักของฟ้าผ่า ช่องฟ้าผ่าถูกปล่อยออกมาเร็วกว่าที่ชาร์จระหว่างการเติบโตด้วยความเร็วของผู้นำ วี l 10 -3 -10 -2)วี r. แต่การเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าและประจุเชิงเส้นระหว่างการชาร์จและการคายประจุนั้นมีลำดับความสำคัญเท่ากัน: τ o =∆t ตามความเร็วช่องจะถูกปล่อยออก v t /v l ~ 10 2 -10 กระแสไฟแรงกว่า 3 เท่า i M ~ ∆tv r มากกว่าผู้นำ i L ~ t 0 V L ~ 100 A ความต้านทานเชิงเส้นของช่อง R 0 ลดลงโดยประมาณ โดยจำนวนเท่ากันเมื่อเปลี่ยนจากด่านผู้นำเป็นด่านหลัก สาเหตุของความต้านทานลดลงคือความร้อนของช่องระหว่างกระแสที่แรงซึ่งจะเป็นการเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าในพลาสมา ดังนั้นความต้านทานของช่องสัญญาณและโซนลำแสงซึ่งมีกระแสไหลเท่ากันก็เปรียบเทียบได้เช่นกัน ซึ่งหมายความว่าลำดับของพลังงานขนาดเดียวกันจะกระจายไปตามความยาวหน่วยของช่องสัญญาณผู้นำ และแสดงในรูปของพารามิเตอร์ผู้นำ

สิ่งนี้ทำให้ นอกจากนี้ยังกลายเป็นว่าสนามไฟฟ้าเฉลี่ยในช่องผู้นำและหลังคลื่นปล่อยในช่องที่แปลงแล้วนั้นอยู่ในลำดับเดียวกัน สิ่งนี้เห็นด้วยกับข้อสรุปที่คล้ายคลึงกันซึ่งสามารถวาดได้โดยการพิจารณาสถานะคงตัวในช่องผู้นำและขั้นตอนหลักของสายฟ้าโดยตรง สถานการณ์นั้นคล้ายกับที่อยู่ในส่วนโค้งที่อยู่กับที่ แต่ในส่วนโค้งที่มีกระแสไฟสูง สนามในช่องนั้นจริง ๆ แล้วขึ้นอยู่กับกระแสเล็กน้อย จากที่กล่าวไปแล้ว ว่า ถ้าอยู่ในผู้นำ และ ในสถานะคงตัวหลังหน้าคลื่นของเวทีหลัก ควรจะมี และความต้านทานโอห์มมิกรวมของช่องฟ้าผ่าทั้งหมดยาวหลายกิโลเมตรกลายเป็นประมาณ 102 โอห์ม ซึ่งเปรียบได้กับอิมพีแดนซ์คลื่น Z ของเส้นยาวในอากาศที่นำพาได้อย่างสมบูรณ์แบบ ในขณะที่สำหรับแชนเนลตัวนำที่มีความยาวเท่ากัน อิมพีแดนซ์จะมีขนาดมากกว่า Z สองอันดับ หากความต้านทานของแชนเนลไม่เปลี่ยนแปลง จะยังคงอยู่ที่ระดับของ ผู้นำ คลื่นปล่อยของช่องฟ้าผ่าจะลดทอนและกระจายออกไปโดยไม่ผ่านแม้แต่เศษเสี้ยวของช่อง กระแสน้ำที่ไหลผ่านจุดต่อลงดินของช่องสัญญาณก็จะสลายตัวเร็วเกินไปเช่นกัน ประสบการณ์ชี้ให้เห็นสิ่งที่ตรงกันข้าม: หัวที่ส่องสว่างที่มองเห็นได้นั้นมีด้านหน้าที่แหลม และกระแสน้ำขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้โลกจะถูกบันทึกตลอดเวลาที่ลอยขึ้น การเปลี่ยนแปลงของช่องสัญญาณผู้นำในระหว่างการเคลื่อนตัวของคลื่นซึ่งทำให้ความต้านทานเชิงเส้นลดลงอย่างรวดเร็วจะกำหนดกระบวนการทั้งหมดของขั้นตอนหลักของฟ้าผ่า

ปัจจัยอันตรายจากการสัมผัสกับฟ้าผ่า

เนื่องจากฟ้าผ่ามีลักษณะเป็นกระแสสูง แรงดันไฟ และอุณหภูมิการคายประจุ ตามปกติผลกระทบของฟ้าผ่าต่อบุคคลจะจบลงด้วยผลที่ร้ายแรงมาก - โดยปกติแล้วจะถึงแก่ชีวิต ในแต่ละปีมีผู้เสียชีวิตจากฟ้าผ่าทั่วโลกประมาณ 3,000 คนและเป็นที่ทราบกันดีว่ามีผู้พ่ายแพ้หลายคนพร้อมกัน

การปล่อยฟ้าผ่าตามเส้นทางที่มีความต้านทานไฟฟ้าน้อยที่สุด เนื่องจากระยะห่างระหว่างวัตถุสูงกับเมฆฝนฟ้าคะนอง และด้วยเหตุนี้ความต้านทานไฟฟ้าจึงน้อยกว่า ฟ้าผ่ามักจะกระทบวัตถุที่สูง แต่ไม่จำเป็น ตัวอย่างเช่น หากคุณวางเสากระโดงสองอันเคียงข้างกัน - อันที่เป็นโลหะและอันที่ทำจากไม้ที่สูงกว่า สายฟ้าก็มีแนวโน้มที่จะกระทบกับเสาโลหะ แม้ว่ามันจะต่ำกว่า เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าของโลหะนั้นสูงกว่า ฟ้าผ่ายังกระทบดินเหนียวและพื้นที่เปียกบ่อยกว่าที่แห้งและทรายเพราะ อดีตมีความเป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามากกว่า

ตัวอย่างเช่น ในป่า สายฟ้าก็ทำหน้าที่คัดเลือกเช่นกัน ต้นไม้หักเมื่อถูกฟ้าผ่า กลไกของสิ่งนี้มีดังนี้ ยางไม้และความชื้นในบริเวณที่ระบายออกจะระเหยและขยายตัวทันที ทำให้เกิดแรงกดดันมหาศาล

ซึ่งทำลายไม้ ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันพร้อมกับการกระจายของเศษไม้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อฟ้าผ่ากระทบผนังของโครงสร้างไม้ ดังนั้นการอยู่ใต้ต้นไม้สูงในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองจึงเป็นอันตราย

การอยู่บนหรือใกล้น้ำในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองเป็นอันตราย น้ำและที่ดินใกล้น้ำมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ในเวลาเดียวกัน การอยู่ภายในอาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก โครงสร้างโลหะ (เช่น โรงจอดรถโลหะ) ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองนั้นปลอดภัยสำหรับมนุษย์

นอกจากจะสร้างความเสียหายให้กับผู้คนและสัตว์แล้ว ฟ้าผ่าเชิงเส้นมักทำให้เกิดไฟป่า เช่นเดียวกับอาคารที่พักอาศัยและโรงงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ชนบท

ในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง การอยู่ในเมืองนั้นอันตรายน้อยกว่าในพื้นที่เปิดโล่ง เนื่องจากโครงสร้างเหล็กและอาคารสูงนั้นทำงานได้ดีกับสายล่อฟ้า

พื้นผิวนำไฟฟ้าที่ปิดทั้งหมดหรือบางส่วนก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "ห้องฟาราเดย์" ซึ่งภายในไม่มีศักยภาพที่สำคัญและเป็นอันตรายสำหรับมนุษย์ ดังนั้นผู้โดยสารภายในรถที่มีตัวถังโลหะทั้งหมด รถราง รถเข็น รถราง จึงปลอดภัยในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง จนกว่าจะออกไปข้างนอกหรือเปิดหน้าต่าง

ฟ้าผ่าสามารถโจมตีเครื่องบินได้ แต่เนื่องจากเครื่องบินสมัยใหม่เป็นโลหะทั้งหมด ผู้โดยสารจึงได้รับการปกป้องอย่างดีจากการถูกปล่อยออกจากเครื่องบิน

สถิติแสดงให้เห็นว่าในช่วง 5,000-10,000 ชั่วโมงบิน มีฟ้าผ่าหนึ่งครั้งบนเครื่องบิน โชคดีที่เครื่องบินที่เสียหายเกือบทั้งหมดยังคงบินต่อไป ท่ามกลางสาเหตุต่างๆ ของเครื่องบินตก เช่น น้ำแข็ง ฝนตกหนัก หมอก หิมะ พายุ ทอร์นาโด ฟ้าผ่า เข้าเป็นลำดับสุดท้าย แต่ก็ยังห้ามบินเครื่องบินในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

ฟ้าผ่ามักจะกระทบหอไอเฟลที่มีชื่อเสียงระดับโลกในปารีสในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง แต่สิ่งนี้ไม่เป็นอันตรายต่อผู้คนบนดาดฟ้าสังเกตการณ์เพราะ โครงตาข่ายโลหะฉลุของหอคอยสร้างห้องฟาราเดย์ ซึ่งป้องกันฟ้าผ่าได้ดีเยี่ยม

สัญญาณว่าคุณอยู่ในสนามไฟฟ้าอาจเป็นผมที่ยืนอยู่ตรงปลาย ซึ่งจะเริ่มส่งเสียงแตกเล็กน้อย แต่นั่นเป็นเพียงผมแห้ง

หากฟ้าแลบกระทบคุณ แต่คุณยังคิดได้ ควรไปพบแพทย์โดยเร็วที่สุด แพทย์เชื่อว่าบุคคลที่รอดชีวิตหลังจากถูกฟ้าผ่าแม้จะไม่มีแผลไหม้ที่ศีรษะและร่างกายอย่างรุนแรง แต่ก็สามารถได้รับภาวะแทรกซ้อนในรูปแบบของการเบี่ยงเบนในการทำงานของหัวใจและหลอดเลือดและระบบประสาทจากบรรทัดฐาน

สายฟ้าฟาดหอไอเฟล ภาพถ่ายปี 1902

8. ฟ้าผ่าบ่อยแค่ไหน?

สายฟ้าฟาดลงบนโครงสร้างพื้นดิน จากประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าฟ้าผ่าส่วนใหญ่มักจะกระทบโครงสร้างที่สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ครอบงำบริเวณโดยรอบ บนที่ราบ การระเบิดส่วนใหญ่เกิดขึ้นกับเสากระโดง หอคอย ปล่องไฟ ฯลฯ แบบตั้งอิสระ ในพื้นที่ภูเขา อาคารเตี้ยๆ มักจะประสบปัญหาหากพวกเขายืนอยู่บนเนินเขาสูงแยกจากกันหรือบนยอดภูเขา ในระดับโลก คำอธิบายง่ายๆ ก็คือ การคายประจุไฟฟ้าซึ่งก็คือฟ้าผ่า ง่ายกว่าที่จะปิดกั้นระยะทางที่สั้นกว่าไปยังวัตถุที่สูงตระหง่าน ตัวอย่างเช่น เสาสูงโดยเฉลี่ย 30 เมตรในยุโรปมีฟ้าผ่า 0.1 ครั้งต่อปี (หนึ่งครั้งใน 10 ปี) ในขณะที่สำหรับวัตถุโดดเดี่ยว 100 เมตรมีมากกว่าเกือบ 10 เท่า ด้วยทัศนคติที่ระมัดระวังมากขึ้น การพึ่งพาจำนวนผลกระทบที่ความสูงอย่างรวดเร็วจึงไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยอีกต่อไป ความสูงเฉลี่ยของจุดเริ่มต้นของฟ้าผ่าลงมาคือประมาณ 3 กม. และแม้แต่ความสูง 100 เมตรก็เป็นเพียง 3% ของระยะห่างระหว่างเมฆกับโลก ความโค้งแบบสุ่มเปลี่ยนความยาวทั้งหมดของวิถีโคลงอย่างแข็งแกร่งกว่าสิบเท่า เราต้องยอมรับว่าขั้นตอนสุดท้ายของการพัฒนาสายฟ้ามีความโดดเด่นด้วยกระบวนการพิเศษบางอย่างที่กำหนดส่วนสุดท้ายของเส้นทางไว้ล่วงหน้าอย่างเข้มงวด กระบวนการเหล่านี้นำไปสู่การปฐมนิเทศของผู้นำจากมากไปน้อย การดึงดูดของเขาไปยังวัตถุสูง

จากประสบการณ์การสังเกตทางวิทยาศาสตร์ของฟ้าผ่า เราสามารถพูดถึงการพึ่งพาอาศัยกันแบบกำลังสองของจำนวนจังหวะได้โดยประมาณ นู๋ M จากส่วนสูง ชม.วัตถุเข้มข้น (มี ชม.ใหญ่กว่าขนาดอื่น ๆ ทั้งหมด); สำหรับคนยืดยาว ฉันเช่น สายไฟเหนือศีรษะ นู๋ม ~ สวัสดี . นี่แสดงให้เห็นการมีอยู่ของรัศมีการหดตัวของสายฟ้าที่เทียบเท่ากัน R เอ่อ~ ช. สายฟ้าทั้งหมดเคลื่อนออกจากวัตถุในแนวนอนตามระยะทาง r R เอ่อตกลงไปในนั้นส่วนที่เหลือผ่านไป รูปแบบการวางแนวดั้งเดิมโดยรวมดังกล่าวนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง สำหรับการให้คะแนน คุณสามารถใช้ R เอ่อ~ 3 ชั่วโมง; ตามแผนที่พิเศษของความรุนแรงของกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองถูกสร้างขึ้น ในทุ่งทุนดรายุโรป n m R เอ่อ= 0.3 กม. และสำหรับเธอ

ผลกระทบต่อปี หากเราเน้นที่ค่าเฉลี่ย n m = 3.5 km -2 ปี -1 การประมาณการนั้นสมเหตุสมผลสำหรับภูมิประเทศที่ราบเรียบและเฉพาะวัตถุที่ไม่สูงเกินไป h

ความพ่ายแพ้ของมนุษย์

รัศมีการหดตัวของฟ้าผ่าเป็นบุคคลเพียง 5-6 ม. พื้นที่หดตัวไม่เกิน 10 -4 กม. 2 . อันที่จริง ฟ้าผ่ามีเหยื่ออีกมากมาย และการโจมตีโดยตรงไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับฟ้าผ่า ประสบการณ์ของมนุษย์ไม่แนะนำให้อยู่ในป่าในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่เปิดโล่ง ใกล้ต้นไม้สูง และมันก็ถูกต้อง ต้นไม้สูงกว่าคนประมาณ 10 เท่า และฟ้าผ่าบ่อยกว่า 100 เท่า อยู่ภายใต้มงกุฎต้นไม้บุคคลมีโอกาสสังเกตเห็นได้ชัดเจนในการอยู่ในเขตที่มีกระแสฟ้าผ่ากระจายซึ่งไม่ปลอดภัย หลังเกิดฟ้าผ่าบนยอดไม้ กระแสน้ำของมัน ฉัน เอ็มแผ่ไปตามลำต้นที่นำพาดีแล้วแผ่ผ่านรากลงสู่ดิน ระบบรากของต้นไม้กลายเป็นตัวนำกราวด์ตามธรรมชาติ เนื่องจากกระแสไฟฟ้ามีสนามไฟฟ้าปรากฏขึ้นในโลกโดยที่ p คือความต้านทานของดิน j คือความหนาแน่นกระแส ให้กระแสน้ำไหลในดินแบบสมมาตรอย่างเคร่งครัด จากนั้นศักย์ไฟฟ้าก็คือซีกโลกที่มีระนาบเส้นผ่านศูนย์กลางบนพื้นผิวโลก ความหนาแน่นกระแสที่ระยะทาง r จากลำต้นของต้นไม้ j(r) =,

ความต่างศักย์ระหว่างจุดปิดเท่ากับ ∆ ยู=. ตัวอย่างเช่น หากบุคคลยืนอยู่ที่ระยะห่าง r ≈ 1 ม. จากจุดศูนย์กลางของลำต้นของต้นไม้ไปทางต้นไม้ และระยะห่างระหว่างเท้าของเขาคือ ∆r ≈ 0.3 ม. สำหรับกระแสฟ้าผ่าเฉลี่ย ฉันม\u003d 30 kA แรงดันตกบนผิวดินด้วย p \u003d คือ . แรงดันไฟฟ้านี้ถูกนำไปใช้กับพื้นรองเท้าและหลังจากการพังทลายอย่างรวดเร็วอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ - ต่อร่างกายมนุษย์ ความจริงที่ว่าบุคคลหนึ่งจะต้องทนทุกข์ทรมานและน่าจะถูกฆ่าตายนั้นไม่ต้องสงสัยเลย - ความเครียดที่กระทำต่อเขานั้นมากเกินไป โปรดทราบว่ามันเป็นสัดส่วนกับ ∆r ซึ่งหมายความว่าการยืนแยกขาให้กว้างนั้นอันตรายกว่าการยืนเท้ากดแน่นในความสนใจ และการนอนตามรัศมีจากต้นไม้นั้นอันตรายยิ่งกว่า เพราะในกรณีนี้ ระยะห่างระหว่างจุดสุดขั้วที่สัมผัสกับพื้น จะเท่ากับส่วนสูง

บุคคล. เป็นการดีที่สุดที่จะแช่แข็งขาข้างหนึ่งเช่นนกกระสา แต่คำแนะนำดังกล่าวง่ายกว่าที่จะทำ อีกอย่าง สายฟ้าฟาดกระทบสัตว์ขนาดใหญ่บ่อยกว่ามนุษย์ด้วย เพราะพวกมันมีระยะห่างระหว่างขาของพวกมันมากกว่า

หากคุณมีเดชาที่มีสายล่อฟ้าและมีการสร้างตัวนำสายดินพิเศษตรวจสอบให้แน่ใจว่าในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองไม่มีผู้คนอยู่ใกล้ตัวนำสายดินและสายดินที่ตกลงมา สถานการณ์ที่นี่คล้ายกับที่เพิ่งพิจารณา

7. กฎการปฏิบัติในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

เราเห็นฟ้าแลบแวบวาบแทบจะในทันทีเพราะ แสงเดินทางด้วยความเร็ว 300,000 กม./วินาที ความเร็วของการแพร่กระจายเสียงในอากาศอยู่ที่ประมาณ 344 เมตร/วินาที กล่าวคือ เสียงเดินทาง 1 กิโลเมตรในเวลาประมาณ 3 วินาที ดังนั้น การแบ่งเวลาเป็นวินาทีระหว่างวาบฟ้าผ่ากับเสียงปรบมือครั้งแรกที่ตามมา เรากำหนดระยะทางเป็นกิโลเมตรไปยังตำแหน่งของพายุฝนฟ้าคะนอง

หากช่วงเวลาเหล่านี้ลดลง แสดงว่าพายุฝนฟ้าคะนองกำลังใกล้เข้ามา และจำเป็นต้องใช้มาตรการเพื่อป้องกันฟ้าผ่า ฟ้าผ่าเป็นอันตรายเมื่อมีฟ้าแลบฟ้าร้องตามมาทันที กล่าวคือ เมฆฝนฟ้าคะนองอยู่เหนือคุณและอันตรายจากการถูกฟ้าผ่าเป็นไปได้มากที่สุด การกระทำของคุณก่อนและระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองควรเป็นดังนี้:

ห้ามออกจากบ้าน ปิดหน้าต่าง ประตู และปล่องไฟ ระวังไม่มีร่างใดที่จะดึงดูดลูกบอลสายฟ้าได้

ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองอย่าให้เตาร้อนเพราะ ควันที่ออกมาจากปล่องไฟมีค่าการนำไฟฟ้าสูง และความน่าจะเป็นของฟ้าผ่าลงในปล่องไฟที่เพิ่มขึ้นเหนือหลังคาจะเพิ่มขึ้น

ตัดการเชื่อมต่อวิทยุและโทรทัศน์ออกจากเครือข่าย ห้ามใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและโทรศัพท์ (สำคัญอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ชนบท)

ระหว่างเดินให้ซ่อนตัวในอาคารที่ใกล้ที่สุด พายุฝนฟ้าคะนองเป็นอันตรายอย่างยิ่งในสนาม เมื่อมองหาที่พักพิง ให้เลือกโครงสร้างโลหะขนาดใหญ่หรือโครงสร้างที่มีโครงโลหะ อาคารที่พักอาศัยหรืออาคารอื่นที่มีสายล่อฟ้าป้องกันไว้ หากไม่สามารถซ่อนตัวในอาคารได้ ห้ามซ่อนในเพิงเล็กๆ ใต้ต้นไม้โดดเดี่ยว

ไม่ให้อยู่บนเนินเขาและสถานที่เปิดที่ไม่มีการป้องกัน ใกล้รั้วโลหะหรือตาข่าย วัตถุโลหะขนาดใหญ่ ผนังเปียก ดินสายล่อฟ้า

ในกรณีที่ไม่มีที่พักพิงให้นอนราบกับพื้นในขณะที่ควรให้ดินทรายแห้งห่างจากอ่างเก็บน้ำ

หากพายุฝนฟ้าคะนองจับคุณอยู่ในป่า คุณต้องหลบภัยในพื้นที่ที่มีลักษณะแคระแกรน คุณไม่สามารถซ่อนตัวอยู่ใต้ต้นไม้สูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นสน, ต้นโอ๊ก, ต้นป็อปลาร์ ควรอยู่ห่างจากต้นไม้สูงต้นเดียว 30 เมตร ให้ความสนใจว่ามีต้นไม้ใกล้เคียงที่ก่อนหน้านี้ถูกพายุฝนฟ้าคะนองแตกหรือไม่ ในกรณีนี้ควรอยู่ห่างจากที่นี่จะดีกว่า ความอุดมสมบูรณ์ของต้นไม้ที่ถูกฟ้าผ่าบ่งชี้ว่าดินในบริเวณนี้มีการนำไฟฟ้าสูง และมีโอกาสเกิดฟ้าผ่าในบริเวณนี้มาก

ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองคุณไม่สามารถอยู่ในน้ำและใกล้น้ำ - ว่ายน้ำตกปลา จำเป็นต้องย้ายออกจากชายฝั่ง

ในภูเขา ให้เคลื่อนตัวออกห่างจากสันเขา หน้าผาสูงตระหง่านและยอดเขาสูงตระหง่าน เมื่อเข้าใกล้พายุฝนฟ้าคะนองในภูเขาคุณต้องลงไปให้ต่ำที่สุด วัตถุโลหะ - ตะขอปีนเขา, ขวานน้ำแข็ง, หม้อ, รวบรวมในกระเป๋าเป้สะพายหลังและหย่อนเชือกลงไป 20-30 เมตรจากทางลาด

ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองห้ามเล่นกีฬากลางแจ้งอย่าวิ่งเพราะ เชื่อกันว่าเหงื่อและการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว "ดึงดูด" ฟ้าผ่า

หากคุณอยู่ในพายุฝนฟ้าคะนองบนจักรยานหรือมอเตอร์ไซค์ ให้หยุดเคลื่อนไหวและรอพายุฝนฟ้าคะนองที่ระยะห่างประมาณ 30 เมตรจากพวกเขา

8. เทคโนโลยีพลังงานฟ้าผ่า

นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้พัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการใช้พลังงานฟ้าผ่าเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม

"การพัฒนาใหม่ทำให้สามารถจับสายฟ้าในอากาศและเปลี่ยนเส้นทางไปยังนักสะสมบนพื้นดินเพื่อการวิจัยและการใช้งาน" Tse Xiushu จากสถาบันฟิสิกส์บรรยากาศกล่าว

ในการดักจับสายฟ้า จรวดที่ติดตั้งสายล่อฟ้าพิเศษจะถูกใช้ ซึ่งจะถูกปล่อยลงสู่ใจกลางเมฆฝนฟ้าคะนอง มิสไซล์ YL-1 มีกำหนดจะออกก่อนฟ้าแลบไม่กี่นาที

"จากการตรวจสอบพบว่าความแม่นยำของการเปิดตัวอยู่ที่ 70%" นักพัฒนาอุปกรณ์กล่าว

พลังงานของฟ้าผ่า เช่นเดียวกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมา จะถูกนำมาใช้เพื่อดัดแปลงพันธุกรรมพืชผลทางการเกษตรและผลิตเซมิคอนดักเตอร์

นอกจากนี้ เทคโนโลยีใหม่นี้จะช่วยลดความเสียหายทางเศรษฐกิจจากพายุฝนฟ้าคะนองได้อย่างมาก เนื่องจากการปล่อยน้ำทิ้งจะไปยังที่ปลอดภัย ตามสถิติ ในแต่ละปีมีผู้เสียชีวิตจากฟ้าผ่าในประเทศจีนประมาณพันคน ความเสียหายทางเศรษฐกิจจากพายุฝนฟ้าคะนองในจีนสูงถึง 143 ล้านดอลลาร์ต่อปี

นักวิจัยยังพยายามหาวิธีที่จะใช้สายฟ้าเป็นพลังงาน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าฟ้าผ่าหนึ่งครั้งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้หลายพันล้านกิโลวัตต์ ทั่วโลก มีฟ้าผ่า 100 ครั้งเกิดขึ้นทุกวินาที ซึ่งเป็นแหล่งไฟฟ้าขนาดใหญ่

บรรณานุกรม:

Stekolnikov I.K. , ฟิสิกส์ของการป้องกันฟ้าผ่าและฟ้าผ่า, M. - L. , 1943;

Imyanitov I. M. , Chubarina E. V. , Shvarts Ya. M. , Electricity of clouds, L. , 1971;

Reema.py, Lightning.URL: http:// www. เรเนมา. en/ ข้อมูล/ ฟ้าผ่า_ ธรรมชาติ. shtml

ประวัติฟ้าผ่า. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/ฟ้าผ่า

Imyanitov I.M. , Chubarina E.V. , Shvarts Ya.M. เมฆไฟฟ้า. L., 1971

วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี: ฟิสิกส์. URL: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/MOLNIYA.html

การก่อตัวเรืองแสงอิสระในที่โล่ง URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=9199806

Bazelyan E.M. , Raiser Yu.P. ฟิสิกส์ของการป้องกันฟ้าผ่าและฟ้าผ่า มอสโก: Fizmatlit, 2001.