I fulmini sono uno di quei fenomeni naturali che da tempo ispirano la paura nella razza umana. Le menti più grandi, come Aristotele o Lucrezio, cercarono di comprenderne l'essenza. Credevano che fosse una palla composta da fuoco e inserita nel vapore acqueo delle nuvole, e, aumentando di dimensioni, si rompe attraverso di esse e cade a terra con una rapida scintilla.
Il concetto di fulmine e la sua origine
Molto spesso, i fulmini si formano in nubi temporalesche piuttosto grandi. La parte superiore può essere situata a un' altitudine di 7 chilometri e quella inferiore a soli 500 metri dal suolo. Tenendo conto della temperatura dell'aria atmosferica, possiamo concludere che a un livello di 3-4 km, l'acqua si congela e si trasforma in banchi di ghiaccio che, scontrandosi tra loro, si elettrizzano. Quelli che hanno la dimensione più grande ricevono una carica negativa e la più piccola - una positiva. In base al loro peso, sono distribuiti uniformemente nella nuvola per strati. Avvicinandosi tra loro, formano un canale plasma, dal quale si ricava una scintilla elettrica, detta fulmine. Ha ottenuto la sua forma spezzata a causa del fatto che varie particelle d'aria si trovano spesso sulla strada verso il suolo,che formano barriere. E per aggirarli, devi cambiare la traiettoria.
Descrizione fisica del fulmine
Un fulmine rilascia da 109 a 1010 joule di energia. Una tale colossale quantità di elettricità viene utilizzata principalmente per creare un lampo di luce e un'onda d'urto, altrimenti chiamata tuono. Ma anche una piccola parte di fulmine è sufficiente per fare cose impensabili, ad esempio la sua scarica può uccidere una persona o distruggere un edificio. Un altro fatto interessante suggerisce che questo fenomeno naturale sia in grado di sciogliere la sabbia, formando dei cilindri cavi. Questo effetto si ottiene a causa dell'elevata temperatura all'interno del fulmine, può raggiungere i 2000 gradi. Diverso è anche il tempo di impatto con il suolo, non può essere superiore a un secondo. Per quanto riguarda la potenza, l'ampiezza dell'impulso può raggiungere centinaia di kilowatt. Combinando tutti questi fattori, si ottiene la più potente scarica naturale di corrente, che porta la morte a tutto ciò che tocca. Tutti i tipi di fulmini esistenti sono molto pericolosi e un incontro con loro è altamente indesiderabile per una persona.
Formazione del tuono
Tutti i tipi di fulmini non possono essere immaginati senza tuoni, che non comportano lo stesso pericolo, ma in alcuni casi possono portare a guasti alla rete e altri problemi tecnici. Si verifica a causa del fatto che un'onda d'aria calda, riscaldata da un fulmine a una temperatura più calda del sole, si scontra con una fredda. Il suono che ne risulta non è altro che un'onda causata dalle vibrazioni dell'aria. Nella maggior parte dei casi, il volume aumenta verso la finescroccare. Ciò è dovuto al riflesso del suono dalle nuvole.
Cosa sono i fulmini
Si scopre che sono tutti diversi.
1. Le cerniere lineari sono il tipo più comune. Una scossa elettrica sembra un albero troppo cresciuto capovolto. Dal canale principale partono diversi "processi" più sottili e più brevi. La lunghezza di tale scarica può raggiungere i 20 chilometri e la forza attuale è di 20.000 ampere. La velocità di movimento è di 150 chilometri al secondo. La temperatura del plasma che riempie il canale del fulmine raggiunge i 10.000 gradi.
2. Fulmine intracloud: l'origine di questo tipo è accompagnata da un cambiamento nei campi elettrici e magnetici, vengono emesse anche onde radio. È molto probabile che un tale rotolo si trovi più vicino all'equatore. Alle latitudini temperate, appare estremamente raramente. Se c'è un fulmine nella nuvola, anche un oggetto estraneo che viola l'integrità del guscio, come un aereo elettrificato o un cavo metallico, può indurlo a uscire. La lunghezza può variare da 1 a 150 chilometri.
3. Fulmine a terra: questo tipo attraversa diverse fasi. Sul primo di essi inizia la ionizzazione per impatto, che viene creata all'inizio da elettroni liberi, sono sempre presenti nell'aria. Sotto l'azione di un campo elettrico, le particelle elementari acquisiscono velocità elevate e si dirigono verso la terra, scontrandosi con le molecole che compongono l'aria. Pertanto, le valanghe di elettroni sorgono, in un modo diversochiamati streamer. Sono canali che, fondendosi tra loro, provocano un fulmine luminoso e termicamente isolato. Raggiunge il suolo sotto forma di una piccola scala, perché ci sono ostacoli sul suo cammino, e per aggirarli cambia direzione. La velocità di movimento è di circa 50.000 chilometri al secondo.
Dopo che il fulmine è passato, termina il suo movimento per alcune decine di microsecondi, mentre la luce si indebolisce. Dopodiché, inizia la fase successiva: la ripetizione del percorso percorso. La scarica più recente supera tutte le precedenti in luminosità, la forza attuale in essa può raggiungere centinaia di migliaia di ampere. La temperatura all'interno del canale oscilla intorno ai 25.000 gradi. Questo tipo di fulmine è il più lungo, quindi le conseguenze possono essere devastanti.
Chiusure lampo perlate
Rispondendo alla domanda su che tipo di fulmine sia, non si può perdere di vista un fenomeno naturale così raro. Molto spesso, la scarica passa dopo quella lineare e ripete completamente la sua traiettoria. Solo ora sembrano palline distanti l'una dall' altra e assomigliano a perle di materiale prezioso. Tali fulmini sono accompagnati dai suoni più forti e rotolanti.
Fireball
Un fenomeno naturale in cui un fulmine assume la forma di una palla. In questo caso, la traiettoria del suo volo diventa imprevedibile, il che lo rende ancora più pericoloso per l'uomo. Nella maggior parte dei casi, un tale grumo elettrico si verifica insieme ad altre specie, ma è stato registrato il fatto che si verifichi anche con tempo soleggiato.
Come si formabolide? Questa è la domanda che più spesso si pongono le persone che si trovano ad affrontare questo fenomeno. Come tutti sanno, alcune cose sono ottime conduttrici di elettricità, ed è così in esse, accumulando la loro carica, che la palla comincia ad emergere. Può anche apparire dal fulmine principale. Testimoni oculari dicono che appare dal nulla.
Il diametro dei fulmini varia da pochi centimetri a un metro. Per quanto riguarda il colore, ci sono diverse opzioni: dal bianco e giallo al verde brillante, è estremamente raro trovare una palla elettrica nera. Dopo una rapida discesa, si sposta orizzontalmente, a circa un metro dalla superficie terrestre. Tale fulmine può cambiare improvvisamente la sua traiettoria e altrettanto improvvisamente scomparire, rilasciando un'enorme energia, a causa della quale si verifica lo scioglimento o addirittura la distruzione di vari oggetti. Vive da dieci secondi a diverse ore.
Sprite Lightning
Più recentemente, nel 1989, gli scienziati hanno scoperto un altro tipo di fulmine, chiamato sprite. La scoperta è avvenuta quasi per caso, perché il fenomeno è estremamente raro e dura solo decimi di secondo. Si distinguono dalle altre scariche elettriche per l' altezza a cui appaiono - circa 50-130 chilometri, mentre altre sottospecie non superano la linea di 15 chilometri. Inoltre, lo sprite del fulmine ha un diametro enorme, che raggiunge i 100 km. Sembrano pilastri verticali di luce e lampeggiano in gruppi. Il loro colore varia a seconda della composizione dell'aria: più vicinosulla terra dove c'è più ossigeno, sono verdi, gialli o bianchi, ma sotto l'influenza dell'azoto, a un' altitudine di oltre 70 km, diventano di un rosso brillante.
Comportamento durante un temporale
Tutti i tipi di fulmini comportano un pericolo straordinario per la salute e persino per la vita umana. Per evitare scosse elettriche, è necessario seguire le seguenti regole nelle aree aperte:
- In questa situazione, gli oggetti più alti rientrano nel gruppo a rischio, quindi le aree aperte dovrebbero essere evitate. Per abbassarsi, è meglio sedersi e mettere la testa e il petto sulle ginocchia, in caso di sconfitta, questa postura proteggerà tutti gli organi vitali. In nessun caso dovresti sdraiarti, in modo da non aumentare l'area di un possibile colpo.
- Inoltre, non nasconderti sotto alberi ad alto fusto e lampioni. Anche le strutture non protette o gli oggetti metallici (come un capanno da picnic) saranno un riparo indesiderabile.
- Durante un temporale, dovresti uscire immediatamente dall'acqua, perché è un buon conduttore. Una volta dentro, una scarica di fulmini può facilmente diffondersi a una persona.
- Non usare mai un telefono cellulare.
- Per fornire il primo soccorso alla vittima, è meglio eseguire la rianimazione cardiopolmonare e chiamare immediatamente il servizio di soccorso.
Regole di comportamento in casa
Anche gli interni sono a rischio.
- Se fuori inizia un temporale, la prima cosa da fare è chiuderetutte le finestre e le porte.
- Tutti gli apparecchi elettrici devono essere spenti.
- Stai lontano da telefoni cablati e altri cavi, sono ottimi conduttori di elettricità. I tubi di metallo hanno lo stesso effetto, quindi non dovresti essere vicino all'impianto idraulico.
- Sapendo come si forma il fulmine globulare e quanto sia imprevedibile la sua traiettoria, se entra nella stanza, devi lasciarla immediatamente e chiudere tutte le finestre e le porte. Se queste azioni non sono possibili, è meglio rimanere fermi.
La natura è ancora al di fuori del controllo umano e comporta molti pericoli. Tutti i tipi di fulmini sono, in sostanza, le scariche elettriche più potenti, che sono molte volte più potenti di tutte le sorgenti di corrente create artificialmente.
