Гроза - одне з найбільш величних явищ в атмосфері. Особливо сильне враження справляє вона, коли проходить, як кажуть, «прямо над головою». Удар грому слід за ударом одночасно зі спалахами блискавки при ураганному вітрі і сильній зливі.
Грім - це своєрідний вибух повітря, коли він під впливом високої температури блискавки (близько 20 000 °) миттєво розширюється і потім стискається від охолодження.
Лінійна блискавка - величезна електрична іскра довжиною в кілька кілометрів. Її поява супроводжується оглушливим тріском (громом).
Вчені вже давно уважно спостерігали і намагалися вивчити блискавку. Її електрична природа була розкрита американським фізиком В. Франкліном і російським натуралістом М. В. Ломоносовим.
Коли утворюється потужне хмара з великими дощовими краплями, сильні і нерівні висхідні потоки повітря починають дробити дощові краплі в його нижній частині. Відокремилися зовнішні частинки крапель несуть в собі негативний заряд, а час, що залишився ядро виявляється зарядженим позитивно. Дрібні краплі легко несуться потоком повітря вгору і заряджають верхні шари хмари негативним електрикою; великі краплі збираються внизу хмари і заряджаються позитивно. Сила розряду блискавок залежить від сили потоку повітря. Така схема електризації хмари. У действи-ності цей процес набагато складніше.
Удари блискавки нерідко викликають пожежі, руйнують будівлі, псують лінії електропередачі, порушують рух електропоїздів. Для боротьби зі шкідливою дією блискавки необхідно «зловити» її і ретельно вивчити в лабораторії. Зробити це нелегко: адже блискавки пробивають найсильнішу ізоляцію і досліди з нею небезпечні. І тим не менше вчені блискуче справляються з цим завданням. Щоб зловити блискавку, в гірських грозових лабораторіях встановлюють антену довжиною до 1 км між виступами гір або між горою і щоглами лабораторії. Блискавки і вдаряють в такі антени.
Вдаривши в струмоприймач, блискавка по тросу потрапляє в лабораторію, проходить через записуючі пристрої-автомати і негайно йде в землю. Автомати змушують блискавку як би «розписатися» на папері. Так вдається виміряти напругу і силу струму блискавки, тривалість електричного розряду і багато іншого.
Виявилося, що блискавка має напругу в 100 і більше мільйонів вольт, а сила струму доходить до 200 тис. Ампер. Для порівняння зазначимо, що в лініях передач електричної енергії використовуються напруги в десятки і сотні тисяч вольт, а сила струму виражається сотнями і тисячами ампер. Але в одній блискавки кількість електрики невелика, так як її тривалість зазвичай обчислюється малими частками секунди. Однією блискавки вистачило б на харчування тільки однієї 100-ватні лампочки протягом доби.
Однак застосування «улавливателей» змушує вчених чекати ударів блискавки, а вони ж не так вже часті. Для досліджень набагато зручніше створювати штучні блискавки в лабораторіях. За допомогою спеціальної апаратури вченим вдалося отримати на короткий час напруга електрики до 5 млн. Вольт. Розряд електрики давав іскри до 15 метрів завдовжки і супроводжувався оглушливим тріском.
Вивчати блискавки допомагає фотографія. Для цього в темну ніч направляють об'єктив фотоапарата на грозову хмару і залишають на деякий час камеру відкритою. Після спалаху блискавки об'єктив фотоапарата закривають, і знімок готовий. Але така фотографія не дає картинки розвитку окремих частин блискавки, тому застосовують особливі обертаються фотокамери. Необхідно, щоб механізм апарату при зйомці обертався досить швидко (1000-1500 оборотів в хвилину), тоді на знімку проявляться окремі частини блискавки. Вони покажуть, в якому напрямку і з якою швидкістю розвивався розряд.
Розрізняють декілька типів блискавки
Плоска блискавка має вигляд електричної спалаху на поверхні хмар.
Лінійна блискавка - гігантська електрична іскра, дуже звивиста і з численними відростками. Довжина такої блискавки 2-3 км, але буває до 10 км і більше. Лінійна блискавка має велику силу. Вона розщеплює високі дерева, іноді вражає людей, а при ударі в дерев'яні будови часто викликає пожежі.
Неточна блискавка - світиться пунктирна блискавка, що пробігає на тлі хмар. Це дуже рідкісна форма блискавки.
Ракетоподібні блискавка розвивається дуже повільно, розряд її триває 1 -1,5 секунди.
Найбільш рідкісна форма блискавки - кульова. Це кругла світиться маса. У закритому приміщенні спостерігали кульову блискавку завбільшки з кулак і навіть з голову, а у вільній атмосфері діаметром до 20 м. Зазвичай кульова блискавка зникає безслідно, але іноді вона вибухає зі страшним тріском. При появі кульової блискавки чути свистячий або дзижчить звук, вона як би кипить, розкидаючи іскри; після її зникнення в повітрі часто залишається серпанок. Тривалість кульової блискавки від секунди до кількох хвилин. Рух її пов'язано з повітряними течіями, але в деяких випадках вона переміщається самостійно. Кульові блискавки виникають в сильні грози.
Кульова блискавка виникає під впливом розряду лінійної блискавки, коли в повітрі відбуваються іонізація і дисоціація обсягу звичайного повітря. Обидва ці процесу супроводжуються поглинанням величезної кількості енергії. Кульова блискавка, по суті не має права називатися блискавкою: адже це просто розпечений і заряджений електричною енергією повітря. Згусток зарядженого повітря поступово віддає свою енергію вільним електронам оточуючих шарів повітря. Якщо куля свою енергію віддає на світіння, то він просто зникає: перетворюється знову в звичайний повітря. Коли ж на своєму шляху куля зустрічає будь-які речовини, що діють як збудники, він вибухає. Такими збудниками можуть бути окису азоту і вуглецю у вигляді випарів, пилу, сажі та т. Д.
Температура кульової блискавки близько 5000 °. Підраховано також, що енергія вибуху речовини кульової блискавки в 50-60 разів перевищує енергію вибуху бездимного пороху.
При сильних грозах буває дуже багато блискавок. Так, під час однієї грози спостерігач за 15 хвилин нарахував 1 тис. Блискавок. Під час однієї грози в Африці за годину відзначили 7 тис. Блискавок.
Щоб уберегти будівлі та інші споруди від блискавки, застосовується громовідвід, або, як тепер правильно називають, блискавковідвід. Це - металевий стрижень, з'єднаний з надійно заземленим проводом.
Для захисту від блискавки не ставайте під високими деревами, особливо самотньо стоять, так як блискавка часто вдаряє в них. Дуже небезпечний в цьому відношенні дуб, тому що його коріння глибоко йдуть в грунт. Ніколи, не треба ховатися в копицях сіна і снопах. У відкритому полі, особливо на піднесених місцях, при сильній грозі йде людина піддається великій небезпеці ураження блискавкою. У таких випадках рекомендується сісти на землю і перечекати грозу.
Якщо трапиться нещастя - хто-небудь буде контужений блискавкою, необхідно негайно надати потерпілому першу допомогу (штучне дихання, спеціальні вливання і т. Д.). Подекуди існує шкідливий забобон, ніби ураженого блискавкою можна допомогти, закопавши його тіло в землю. Цього ні в якому разі не можна робити: людина, яка постраждала від блискавки, особливо потребує посиленого притоку повітря до тіла.
Просто про складне - Джерела енергії - Грози (Блискавки)
- Галерея зображень, картинки, фотографії.
- Грози і блискавки як джерела енергії - основи, можливості, перспективи, розвиток.
- Цікаві факти, корисна інформація.
- Зелені новини - Грози і блискавки як джерела енергії.
- Посилання на матеріали і джерела - Джерела енергії - Грози (Блискавки).
Джерела енергії - Ліс (Деревина)