Apa yang menyebabkan guntur dan kilat. Bagaimana petir bisa terjadi? Bola api yang luar biasa

Baru-baru ini, langit cerah dan cerah tertutup awan. Tetesan hujan pertama turun. Dan segera elemen-elemen itu menunjukkan kekuatan mereka ke bumi. Guntur dan kilat menembus langit yang penuh badai. Dari mana datangnya fenomena seperti itu? Umat ​​manusia telah melihat di dalamnya manifestasi kekuatan ilahi selama berabad-abad. Hari ini kita tahu tentang terjadinya fenomena seperti itu.

Asal usul awan petir

Awan muncul di langit dari kondensasi yang naik tinggi di atas tanah dan melayang di langit. Awan lebih berat dan lebih besar. Mereka membawa semua "efek khusus" yang melekat pada cuaca buruk.

Awan petir berbeda dari yang biasa dengan adanya muatan listrik. Apalagi ada awan yang bermuatan positif, ada juga yang bermuatan negatif.

Untuk memahami dari mana datangnya guntur dan kilat, seseorang harus naik lebih tinggi di atas bumi. Di langit, di mana tidak ada hambatan untuk penerbangan bebas, angin bertiup lebih kuat daripada di darat. Merekalah yang memprovokasi tuduhan di awan.

Asal usul guntur dan kilat dapat dijelaskan hanya dengan satu tetes air. Ia memiliki muatan positif listrik di tengah dan muatan negatif di luar. Angin memecahnya. Salah satunya tetap dengan muatan negatif dan memiliki berat lebih sedikit. Tetesan bermuatan positif yang lebih berat membentuk awan yang sama.

Hujan dan listrik

Sebelum guntur dan kilat muncul di langit yang penuh badai, angin memisahkan awan menjadi awan bermuatan positif dan negatif. Hujan yang jatuh di tanah membawa sebagian dari listrik ini bersamanya. Sebuah daya tarik terbentuk antara awan dan permukaan bumi.

Muatan negatif awan akan menarik muatan positif di tanah. Atraksi ini akan berlokasi merata pada semua permukaan yang berada di atas bukit dan menghantarkan arus.

Dan sekarang hujan menciptakan semua kondisi untuk munculnya guntur dan kilat. Semakin tinggi objek ke awan, semakin mudah petir menembusnya.

Asal usul petir

Cuaca telah menyiapkan semua kondisi yang akan membantu memunculkan semua efeknya. Dia menciptakan awan dari mana guntur dan kilat datang.

Atap, yang diisi dengan listrik negatif, menarik muatan positif dari objek yang paling mulia ke dirinya sendiri. Listrik negatifnya akan masuk ke dalam tanah.

Kedua hal yang berlawanan ini cenderung tertarik satu sama lain. Semakin banyak listrik di awan, semakin banyak ia berada di objek yang paling agung.

Terakumulasi di awan, listrik dapat menembus lapisan udara antara itu dan objek, dan kilat berkilau akan muncul, guntur akan bergemuruh.

Bagaimana petir berkembang

Ketika badai mengamuk, kilat, guntur mengiringinya tanpa henti. Paling sering, percikan berasal dari awan bermuatan negatif. Ini berkembang secara bertahap.

Pertama, aliran kecil elektron mengalir dari awan melalui saluran yang diarahkan ke tanah. Di tempat ini, awan mengakumulasi elektron yang bergerak dengan kecepatan tinggi. Karena ini, elektron bertabrakan dengan atom udara dan menghancurkannya. Inti yang terpisah diperoleh, serta elektron. Yang terakhir juga bergegas ke tanah. Saat mereka bergerak di sepanjang saluran, semua elektron primer dan sekunder kembali membelah atom udara di jalan mereka menjadi inti dan elektron.

Seluruh proses ini seperti longsoran salju. Dia bergerak ke atas. Udara menghangat, konduktivitasnya meningkat.

Semakin banyak listrik dari awan mengalir ke tanah dengan kecepatan 100 km/s. Pada saat ini, petir memecah saluran ke tanah. Di jalan ini, yang diletakkan oleh pemimpin, listrik mulai mengalir lebih cepat. Ada debit yang memiliki kekuatan luar biasa. Mencapai puncaknya, debit berkurang. Saluran yang dipanaskan oleh arus yang begitu kuat bersinar. Dan Anda bisa melihat kilat di langit. Pengeluaran seperti itu tidak berlangsung lama.

Debit pertama sering diikuti oleh yang kedua di sepanjang saluran yang diletakkan.

Bagaimana guntur muncul?

Guntur, kilat, hujan tidak dapat dipisahkan selama badai petir.

Guntur terjadi karena alasan berikut. Arus di saluran petir terbentuk sangat cepat. Udara sangat panas selama ini. Inilah sebabnya mengapa ini meluas.

Itu terjadi begitu cepat sehingga terlihat seperti ledakan. Dorongan seperti itu mengguncang udara dengan keras. Getaran ini menyebabkan munculnya suara keras. Dari sanalah kilat dan guntur berasal.

Begitu listrik dari awan mencapai tanah dan menghilang dari saluran, ia mendingin dengan sangat cepat. Kompresi udara juga menghasilkan guntur.

Semakin banyak petir melewati saluran (bisa sampai 50 di antaranya), semakin lama udara bergetar. Suara ini dipantulkan dari objek dan awan, dan terjadilah gema.

Mengapa ada interval antara kilat dan guntur

Dalam badai petir, kilat diikuti oleh guntur. Penundaannya dari petir disebabkan oleh kecepatan gerakan mereka yang berbeda. Suara bergerak dengan kecepatan yang relatif rendah (330 m/s). Ini hanya 1,5 kali lebih cepat dari pergerakan Boeing modern. Kecepatan cahaya jauh lebih besar daripada kecepatan suara.

Berkat interval ini, Anda dapat menentukan seberapa jauh dari pengamat kilat yang berkilauan dan guntur.

Misalnya, jika 5 detik berlalu antara kilat dan guntur, ini berarti suara menempuh jarak 330 m 5 kali. Dengan mengalikan, mudah untuk menghitung bahwa kilat dari pengamat berada pada jarak 1650 m. Jika badai petir lewat lebih dekat dari 3 km dari seseorang, itu dianggap dekat. Jika jaraknya sesuai dengan munculnya kilat dan guntur lebih jauh, maka badai itu jauh.

Petir dalam jumlah

Guntur dan kilat telah dimodifikasi oleh para ilmuwan, dan hasil penelitian mereka dipresentasikan ke publik.

Ditemukan bahwa perbedaan potensial sebelum petir mencapai miliaran volt. Kekuatan arus pada saat yang sama pada saat pelepasan mencapai 100 ribu A.

Suhu di saluran memanas hingga 30 ribu derajat dan melebihi suhu di permukaan Matahari. Petir merambat dari awan ke tanah dengan kecepatan 1000 km/s (0,002 s).

Saluran internal tempat arus mengalir tidak melebihi 1 cm, meskipun yang terlihat mencapai 1 m.

Sekitar 1800 badai petir terjadi terus menerus di dunia. Probabilitas terbunuh oleh petir adalah 1:2000000 (sama dengan mati karena jatuh dari tempat tidur). Peluang melihat bola petir adalah 1 banding 10.000.

Bola petir

Dalam perjalanan untuk mempelajari dari mana guntur dan kilat berasal di alam, fenomena yang paling misterius adalah bola petir. Pelepasan api bulat ini belum sepenuhnya dieksplorasi.

Paling sering, bentuk petir seperti itu menyerupai buah pir atau semangka. Ini berlangsung hingga beberapa menit. Muncul di ujung badai petir dalam bentuk gumpalan merah dengan diameter 10 hingga 20 cm. Bola petir terbesar yang pernah difoto berdiameter sekitar 10m. Itu membuat suara mendesis, mendesis.

Itu bisa menghilang dengan tenang atau dengan sedikit kresek, meninggalkan bau terbakar dan asap.

Pergerakan petir tidak bergantung pada angin. Mereka ditarik ke ruang tertutup melalui jendela, pintu, dan bahkan retakan. Jika mereka bersentuhan dengan seseorang, mereka meninggalkan luka bakar yang parah dan bisa berakibat fatal.

Hingga saat ini, penyebab munculnya bola petir belum diketahui. Namun, ini bukan bukti asal mistiknya. Di bidang ini, sedang dilakukan penelitian yang dapat menjelaskan esensi dari fenomena semacam itu.

Setelah mengetahui fenomena seperti guntur dan kilat, seseorang dapat memahami mekanisme kemunculannya. Ini adalah proses fisik dan kimia yang konsisten dan agak rumit. Ini adalah salah satu fenomena alam yang paling menarik, yang ditemukan di mana-mana dan karenanya mempengaruhi hampir setiap orang di planet ini. Para ilmuwan telah memecahkan misteri hampir semua jenis petir dan bahkan mengukurnya. Bola petir hari ini adalah satu-satunya rahasia alam yang belum terungkap di bidang pembentukan fenomena alam tersebut.

Kita sering berpikir bahwa listrik adalah sesuatu yang hanya dihasilkan di pembangkit listrik, dan tentu saja bukan di awan air yang berserat, yang sangat jarang sehingga Anda dapat dengan mudah memasukkan tangan Anda ke dalamnya. Namun, ada listrik di awan, seperti yang ada di tubuh manusia.

Sifat listrik

Semua tubuh terbuat dari atom - dari awan dan pohon hingga tubuh manusia. Setiap atom memiliki inti yang mengandung proton bermuatan positif dan neutron netral. Pengecualian adalah atom hidrogen paling sederhana, di dalam nukleusnya tidak ada neutron, tetapi hanya satu proton.

Elektron bermuatan negatif berputar mengelilingi inti. Muatan positif dan negatif saling tarik menarik, sehingga elektron berputar di sekitar inti atom, seperti lebah di sekitar kue manis. Gaya tarik menarik antara proton dan elektron disebabkan oleh gaya elektromagnetik. Oleh karena itu, listrik hadir di mana-mana kita melihat. Seperti yang bisa kita lihat, itu juga terkandung dalam atom.

Fakta yang menarik: sifat petir terletak pada listrik yang terkandung di dalam awan.

Dalam kondisi normal, muatan positif dan negatif dari masing-masing atom saling menyeimbangkan, sehingga benda yang terdiri dari atom biasanya tidak membawa muatan bersih apa pun - baik positif maupun negatif. Akibatnya, kontak dengan benda lain tidak menyebabkan pelepasan listrik. Namun terkadang keseimbangan muatan listrik dalam tubuh dapat terganggu. Anda mungkin mengalami ini sendiri ketika Anda berada di rumah pada hari musim dingin. Rumah sangat kering dan panas. Anda, menyeret kaki telanjang Anda, berjalan di sekitar istana. Tanpa sepengetahuan Anda, beberapa elektron dari sol Anda telah berpindah ke atom-atom karpet.

Bahan terkait:

Mengapa angin bertiup?

Sekarang Anda membawa muatan listrik, karena jumlah proton dan elektron dalam atom Anda tidak lagi seimbang. Sekarang coba pegang gagang pintu logam. Sebuah percikan akan terbang antara Anda dan dia, dan Anda akan merasakan sengatan listrik. Inilah yang terjadi - tubuh Anda, yang tidak memiliki cukup elektron untuk mencapai keseimbangan listrik, berusaha memulihkan keseimbangan karena gaya tarik-menarik elektromagnetik. Dan itu sedang dipulihkan. Ada aliran elektron antara tangan dan kenop pintu menuju tangan. Jika ruangan gelap, Anda akan melihat percikan api. Cahaya terlihat karena elektron memancarkan kuanta cahaya ketika mereka melompat. Jika ruangan sepi, Anda akan mendengar sedikit derak.

Listrik mengelilingi kita di mana-mana dan terkandung di semua tubuh. Awan dalam pengertian ini tidak terkecuali. Dengan latar belakang langit biru, mereka terlihat sangat tidak berbahaya. Tapi seperti Anda berada di sebuah ruangan, mereka dapat membawa muatan listrik. Jika demikian, berhati-hatilah! Ketika awan mengembalikan keseimbangan listrik di dalam dirinya sendiri, seluruh kembang api meledak.

Bahan terkait:

Mengapa ada 110 volt di AS?

Bagaimana kilat muncul?

Inilah yang terjadi: arus udara yang kuat terus-menerus bersirkulasi dalam awan gelap yang besar, yang mendorong berbagai partikel bersama-sama - butiran garam laut, debu, dan sebagainya. Dengan cara yang sama seperti telapak kaki Anda dibebaskan dari elektron ketika bergesekan dengan karpet, dan partikel di awan dibebaskan dari elektron ketika mereka bertabrakan, yang melompat ke partikel lain. Jadi ada redistribusi biaya. Beberapa partikel yang kehilangan elektronnya memiliki muatan positif, sementara partikel lain yang telah mengambil elektron ekstra sekarang memiliki muatan negatif.

Untuk alasan yang tidak sepenuhnya jelas, partikel yang lebih berat bermuatan negatif, sedangkan partikel yang lebih ringan bermuatan positif. Dengan demikian, bagian bawah awan yang lebih berat menjadi bermuatan negatif. Bagian bawah awan yang bermuatan negatif menolak elektron ke tanah, karena muatan sejenis tolak-menolak. Dengan demikian, bagian permukaan bumi yang bermuatan positif terbentuk di bawah awan. Kemudian, persis sesuai dengan prinsip yang sama, yang menurutnya percikan melompat antara Anda dan kenop pintu, percikan yang sama akan melompat antara awan dan bumi, hanya sangat besar dan kuat, ini adalah kilat. Elektron terbang dalam zigzag raksasa menuju bumi, menemukan proton mereka di sana. Alih-alih derak yang nyaris tak terdengar, ada guntur yang kuat.

Kabut, naik tinggi di atas tanah, terdiri dari partikel air dan membentuk awan. Awan yang lebih besar dan lebih berat disebut awan. Beberapa awan sederhana - mereka tidak menyebabkan kilat dan guntur. Yang lainnya disebut badai petir, karena merekalah yang menciptakan badai petir, membentuk kilat dan guntur. Awan petir berbeda dari awan hujan biasa karena mereka bermuatan listrik: ada yang positif, ada yang negatif.

Bagaimana awan petir terbentuk?

Semua orang tahu seberapa kuat angin saat badai. Tetapi angin puyuh udara yang lebih kuat terbentuk lebih tinggi di atas tanah, di mana hutan dan gunung tidak mengganggu pergerakan udara. Angin ini adalah sumber utama listrik positif dan negatif di awan. Untuk memahami hal ini, pertimbangkan bagaimana listrik didistribusikan di setiap tetes air. Penurunan seperti itu ditunjukkan diperbesar pada Gambar. 8. Di tengahnya ada listrik positif, dan listrik negatif yang sama dengannya terletak di permukaan drop. Tetesan hujan yang jatuh diambil oleh angin dan memasuki arus udara. Angin yang memukul jatuh dengan kekuatan memecahnya menjadi berkeping-keping. Dalam hal ini, partikel luar tetesan yang terlepas ternyata bermuatan listrik negatif. Bagian tetesan yang lebih besar dan lebih berat yang tersisa diisi dengan listrik positif. Bagian awan itu, di mana partikel-partikel butiran berat menumpuk, bermuatan listrik positif.

Beras. 8. Beginilah cara listrik didistribusikan dalam rintik hujan. Listrik positif di dalam drop diwakili oleh satu (besar) tanda "+".

Semakin kuat angin, semakin cepat awan diisi dengan listrik. Angin mengeluarkan sejumlah pekerjaan, yang digunakan untuk memisahkan listrik positif dan negatif.

Hujan yang turun dari awan membawa sebagian listrik awan ke tanah, dan dengan demikian terjadi tarik-menarik listrik antara awan dan bumi.

pada gambar. 9 menunjukkan distribusi listrik di awan dan di permukaan bumi. Jika awan diisi dengan listrik negatif, maka, mencoba menariknya, listrik positif bumi akan didistribusikan di permukaan semua benda tinggi yang menghantarkan arus listrik. Semakin tinggi objek berdiri di tanah, semakin kecil jarak antara bagian atas dan bagian bawah awan, dan semakin kecil lapisan udara yang tersisa di sini, memisahkan listrik yang berlawanan. Jelas, di tempat-tempat seperti itu petir lebih mudah menembus ke tanah. Kami akan membicarakan ini secara lebih rinci nanti.

Beras. 9. Distribusi listrik di awan petir dan objek tanah.

Mendekati pohon atau rumah yang tinggi, awan petir yang bermuatan listrik bekerja padanya dengan cara yang persis sama seperti pada percobaan terakhir yang telah kita bahas, sebuah batang bermuatan bekerja pada elektroskop. Di atas pohon atau di atap rumah, listrik dari jenis yang berbeda diperoleh melalui pengaruh daripada yang dibawa oleh awan. Jadi, misalnya, pada Gambar. 9 awan bermuatan listrik negatif menarik listrik positif ke atap, dan listrik negatif rumah masuk ke tanah.

Baik listrik - di awan maupun di atap rumah - cenderung saling tarik menarik. Jika ada banyak listrik di awan, maka banyak listrik yang dihasilkan di rumah melalui pengaruhnya. Sama seperti air yang naik dapat mengikis bendungan dan mengalir deras dalam arus badai, membanjiri lembah dalam gerakannya yang tidak terkendali, demikian pula listrik, yang semakin menumpuk di awan, pada akhirnya dapat menembus lapisan udara yang memisahkannya dari permukaan bumi dan mengalir deras. turun menuju bumi, menuju listrik yang berlawanan. Akan ada pelepasan yang kuat - percikan listrik akan menyelinap di antara awan dan rumah.

Ini adalah petir yang menyambar rumah.

Pelepasan petir dapat terjadi tidak hanya antara awan dan tanah, tetapi juga antara dua awan yang bermuatan listrik. berbeda jenis.

Paling sering, petir yang menyambar tanah berasal dari awan yang bermuatan listrik negatif. Petir yang menyambar dari awan semacam itu berkembang seperti ini.

Pertama, elektron mulai mengalir dari awan menuju tanah dalam jumlah kecil, di saluran sempit, membentuk sesuatu yang mirip dengan aliran di udara. pada gambar. 10 menunjukkan awal pembentukan petir ini. Di bagian awan tempat pembentukan saluran dimulai, elektron telah terakumulasi, yang memiliki kecepatan gerakan tinggi, yang karenanya, bertabrakan dengan atom udara, mereka memecahnya menjadi inti dan elektron. Elektron yang dilepaskan pada saat yang sama juga bergegas menuju bumi dan, sekali lagi bertabrakan dengan atom udara, membelahnya. Ini seperti salju yang turun di pegunungan, ketika pada awalnya sebuah gumpalan kecil, berguling-guling, ditumbuhi kepingan salju yang menempel padanya, dan, mempercepat larinya, berubah menjadi longsoran salju yang hebat. Dan di sini longsoran elektron menangkap semakin banyak volume udara, membelah atom-atomnya menjadi beberapa bagian. Pada saat yang sama, udara menghangat, dan ketika suhu naik, konduktivitasnya meningkat; itu berubah dari isolator menjadi konduktor. Melalui saluran udara konduktif yang dihasilkan, semakin banyak listrik mulai mengalir dari awan. Listrik mendekati bumi dengan kecepatan luar biasa, mencapai 100 kilometer per detik. Sebagai perbandingan, kita ingat bahwa kecepatan proyektil dari senjata modern tidak melebihi dua kilometer per detik.

Beras. 10. Pembentukan petir dimulai di awan.

Dalam seperseratus detik, longsoran elektron mencapai tanah. Ini hanya mengakhiri bagian pertama, bisa dikatakan, "persiapan" dari petir: petir telah sampai ke tanah. Kedua, bagian utama dari pengembangan petir masih di depan.

Bagian yang dianggap dari formasi petir disebut pemimpin. Kata asing ini berarti "memimpin" dalam bahasa Rusia. Pemimpin membuka jalan bagi bagian petir kedua yang lebih kuat; bagian ini disebut bagian utama.

Segera setelah saluran mencapai tanah, listrik mulai mengalir melaluinya dengan lebih deras dan cepat. Sekarang ada hubungan antara listrik negatif yang terkumpul di saluran dan listrik positif yang jatuh ke tanah dengan tetesan air hujan dan melalui pengaruh listrik - ada pelepasan listrik antara awan dan bumi. Pelepasan seperti itu adalah arus listrik dengan kekuatan yang sangat besar - gaya ini jauh lebih besar daripada kekuatan arus dalam jaringan listrik konvensional. Arus yang mengalir di saluran meningkat dengan sangat cepat, dan ketika mencapai kekuatan maksimumnya, ia mulai berkurang secara bertahap. Saluran petir yang melaluinya arus kuat seperti itu sangat panas dan karenanya bersinar terang. Tetapi waktu aliran arus dalam debit petir sangat singkat. Pelepasan berlangsung selama sepersekian detik yang sangat kecil, dan karenanya Energi listrik, yang diperoleh selama pembuangan, relatif kecil.

pada gambar. 11 menunjukkan kemajuan bertahap dari pemimpin petir menuju tanah (tiga angka pertama di sebelah kiri). Tiga angka terakhir menunjukkan momen terpisah dari pembentukan bagian kedua (utama) petir.

Beras. 11. Perkembangan bertahap dari pemimpin petir (tiga gambar pertama) dan bagian utamanya (tiga gambar terakhir).

Seseorang yang melihat kilat, tentu saja, tidak akan dapat membedakan pemimpinnya dari bagian utama, karena mereka mengikuti satu sama lain dengan sangat cepat, di sepanjang jalan yang sama. Namun dengan bantuan alat fotografi, kedua proses tersebut dapat terlihat dengan jelas. Peralatan fotografi yang digunakan dalam kasus ini adalah khusus. Perbedaan utamanya dari kamera biasa adalah bahwa rekamannya bulat dan berputar selama pemotretan - seperti piringan hitam gramofon. Karena itu, gambar yang diambil oleh perangkat semacam itu diregangkan, "diolesi".

Setelah sambungan dua listrik yang berbeda jenis, arus putus. Namun, petir biasanya tidak berakhir di situ. Seringkali, di sepanjang jalan yang diletakkan oleh kategori pertama, seorang pemimpin baru segera bergegas, dan di belakangnya, di sepanjang jalan yang sama, bagian utama dari kategori itu kembali berjalan. Dengan demikian berakhirlah kategori kedua.

Pelepasan terpisah semacam itu, masing-masing terdiri dari pemimpin dan bagian utamanya, dapat membentuk hingga 50 buah. Paling sering ada 2-3 dari mereka. Munculnya debit individu membuat kilat terputus-putus, dan sering kali seseorang yang melihat kilat melihatnya berkedip-kedip.

Ini adalah alasan kilatan petir.

Karena kilat terdiri dari beberapa kilatan cahaya yang bergantian dengan cepat, gambar terpisah muncul pada pelat fotografi yang berputar, terletak pada jarak tertentu satu sama lain. Jarak antar gambar akan semakin besar, semakin cepat pelat berputar.

Waktu antara pembentukan pelepasan individu sangat singkat; tidak lebih dari seperseratus detik. Jika jumlah debitnya sangat besar, maka durasi petir bisa mencapai satu detik penuh bahkan beberapa detik. Petir tidak begitu “cepat” seperti yang dibayangkan sebelumnya!

Kami hanya mempertimbangkan satu jenis petir, yang paling umum. Petir ini disebut kilat linier karena tampak dengan mata telanjang sebagai garis - pita sempit berwarna putih, biru muda, atau merah muda cerah. Petir linier memiliki panjang ratusan meter hingga beberapa kilometer. Jalur petir biasanya zigzag. Seringkali petir memiliki banyak cabang. Seperti yang telah disebutkan, pelepasan petir linier dapat terjadi tidak hanya antara awan dan tanah, tetapi juga antara awan.

pada gambar. 12 menunjukkan kilat linier.

Beras. 12. Ritsleting linier.

Petir linier biasanya disertai dengan suara menggelinding yang kuat yang disebut guntur. Guntur terjadi karena alasan berikut. Kita telah melihat bahwa arus di saluran petir terbentuk dalam waktu yang sangat singkat. Pada saat yang sama, udara di saluran memanas dengan sangat cepat dan kuat, dan dari pemanasan itu mengembang. Ekspansinya sangat cepat sehingga menyerupai ledakan. Ledakan ini memberikan getaran udara, yang disertai dengan suara yang kuat. Setelah arus terputus secara tiba-tiba, suhu di saluran petir turun dengan cepat saat panas keluar ke atmosfer. Saluran mendingin dengan cepat, dan oleh karena itu udara di dalamnya terkompresi dengan tajam. Ini juga menyebabkan getaran udara, yang sekali lagi membentuk suara. Jelas bahwa sambaran petir yang berulang dapat menyebabkan raungan dan kebisingan yang berkepanjangan. Pada gilirannya, suara dipantulkan dari awan, bumi, rumah dan benda-benda lain dan, menciptakan banyak gema, memperpanjang guntur. Itu sebabnya guntur menggelegar.

Seperti suara apa pun, guntur merambat di udara dengan kecepatan yang relatif rendah - sekitar 330 meter per detik. Kecepatan ini hanya satu setengah kali kecepatan pesawat modern. Jika seorang pengamat pertama kali melihat kilat dan baru setelah beberapa saat mendengar guntur, maka ia dapat menentukan jarak yang memisahkannya dari kilat. Biarkan, misalnya, 5 detik berlalu antara kilat dan guntur. Karena dalam setiap detik suara menempuh jarak 330 meter, dalam lima detik guntur menempuh jarak lima kali lebih besar, yaitu 1.650 meter. Artinya, petir menyambar kurang dari dua kilometer dari pengamat.

Dalam cuaca tenang, guntur terdengar dalam 70–90 detik, melewati 25–30 kilometer. Badai petir yang lewat pada jarak kurang dari tiga kilometer dari pengamat dianggap dekat, dan badai petir yang lewat pada jarak yang lebih jauh dianggap jauh.

Selain linier, ada, meskipun lebih jarang, petir jenis lain. Dari jumlah tersebut, kami akan mempertimbangkan satu, yang paling menarik - bola petir.

Terkadang ada pelepasan petir, yang merupakan bola api. Bagaimana bola petir terbentuk belum dipelajari, tetapi pengamatan yang tersedia pada jenis pelepasan petir yang menarik ini memungkinkan kita untuk menarik beberapa kesimpulan. Berikut adalah salah satu deskripsi yang paling menarik dari bola petir.

Inilah yang dilaporkan ilmuwan Prancis Flammarion yang terkenal:

Pada tanggal 7 Juni 1886, pada pukul setengah tujuh malam, selama badai petir yang terjadi di atas kota Grey Prancis, langit tiba-tiba menyala dengan kilat merah lebar, dan dengan derak yang mengerikan, bola api jatuh dari langit, tampaknya 30–40 sentimeter. Menyebarkan percikan api, dia menabrak ujung punggungan atap, memukul sepotong lebih dari setengah meter dari balok utamanya, membaginya menjadi potongan-potongan kecil, menutupi loteng dengan puing-puing dan menurunkan plester dari langit-langit. lantai atas. Kemudian bola ini melompat ke atap pintu masuk, membuat lubang di dalamnya, jatuh ke jalan dan, setelah menggelinding sejauh beberapa jarak, secara bertahap menghilang. Bola tidak menyebabkan kebakaran dan tidak melukai siapa pun, meskipun ada banyak orang di jalan.

pada gambar. 13 menunjukkan bola kilat yang ditangkap oleh kamera fotografi, dan pada gambar. 14 menunjukkan gambar seorang seniman yang melukis bola petir yang jatuh ke halaman.

Beras. 13. Bola petir.

Beras. 14. Bola petir. (Dari lukisan seniman.)

Paling sering, bola petir memiliki bentuk semangka atau pir. Itu berlangsung relatif lama - dari sepersekian detik hingga beberapa menit. Durasi paling umum dari petir bola adalah dari 3 hingga 5 detik. Bola petir paling sering muncul di ujung badai petir dalam bentuk bola bercahaya merah dengan diameter 10 hingga 20 sentimeter. Dalam kasus yang lebih jarang, itu juga besar. Misalnya, petir difoto dengan diameter sekitar 10 meter.

Bola terkadang bisa berwarna putih menyilaukan dan memiliki garis yang sangat tajam. Biasanya, bola petir mengeluarkan suara siulan, dengungan, atau desis.

Petir bola bisa menghilang secara diam-diam, tetapi bisa membuat derak samar atau bahkan ledakan yang memekakkan telinga. Menghilang, sering meninggalkan kabut berbau tajam. Di dekat tanah atau di ruang tertutup, bola petir bergerak dengan kecepatan orang yang sedang berlari - kira-kira dua meter per detik. Itu bisa tetap diam untuk beberapa waktu, dan bola "menetap" seperti itu mendesis dan mengeluarkan percikan api sampai menghilang. Terkadang bola petir seolah-olah digerakkan oleh angin, tetapi biasanya pergerakannya tidak bergantung pada angin.

Petir bola tertarik ke ruang tertutup, yang mereka masuki melalui jendela atau pintu yang terbuka, dan kadang-kadang bahkan melalui celah kecil. Terompet adalah cara yang baik bagi mereka; oleh karena itu bola api sering kali berasal dari kompor di dapur. Setelah mengitari ruangan, bola petir meninggalkan ruangan, sering meninggalkan jalan yang sama dengan yang dimasukinya.

Terkadang petir naik dan turun dua atau tiga kali pada jarak dari beberapa sentimeter hingga beberapa meter. Bersamaan dengan pendakian dan penurunan ini, bola api terkadang bergerak ke arah horizontal, dan kemudian seolah-olah bola petir membuat lompatan.

Seringkali bola petir "mengendap" pada konduktor, lebih memilih titik tertinggi, atau berguling di sepanjang konduktor, misalnya - sepanjang Pipa selokan. Bergerak melalui tubuh orang, terkadang di bawah pakaian, bola api menyebabkan luka bakar parah dan bahkan kematian. Ada banyak deskripsi kasus cedera fatal pada manusia dan hewan oleh petir bola. Petir bola dapat menyebabkan kerusakan yang sangat parah pada bangunan.

Belum ada penjelasan ilmiah yang lengkap tentang bola petir. Para ilmuwan telah dengan keras kepala mempelajari bola petir, tetapi sejauh ini belum mungkin untuk menjelaskan semua manifestasinya yang beragam. Masih ada lagi yang akan datang di daerah ini. pekerjaan ilmiah. Tentu saja, tidak ada yang misterius, "supranatural" dalam bola petir juga. Ini adalah pelepasan listrik, yang asalnya sama dengan petir linier. Tidak diragukan lagi, dalam waktu dekat, para ilmuwan akan mampu menjelaskan semua detail petir bola serta mereka mampu menjelaskan semua detail petir linier.

Untuk mulai dengan, mari kita berurusan dengan konsep guntur, guntur dan kilat. Apa artinya semua itu dan apa bedanya?

Apa itu badai petir?

Badai petir adalah fenomena atmosfer , yang disertai dengan efek cahaya dan musik yang disebut petir Dan Guruh. Bahkan dengan badai petir, angin sering mengamuk dan hujan turun. Secara umum, setiap orang sendiri telah melihat segalanya dan mengetahui segalanya. Hujan dan angin kurang lebih jernih, tetapi muncul pertanyaan dari mana datangnya kilat dan guntur? Biasanya orang yang mengetahui bahwa listrik hidup di stopkontak membuat wajah serius dan mengeluarkan jawaban: “ Awannya bertabrakan, jadi berkilauan. Bukan jawaban yang buruk, tentu saja, tapi mari kita jawab pertanyaan ini dari sudut pandang fisik.

Apa itu petir?

Petir adalah pelepasan listrik. Tapi dari mana asalnya? Dan semuanya dimulai dengan awan. Kelembaban menguap dari permukaan bumi, yang naik dalam bentuk tetesan. "Kawanan" tetesan seperti itu berkumpul pada ketinggian tertentu dan menjadi terlihat dari tanah dalam bentuk awan (dalam satu awan hanya ada jumlah tetesan yang luar biasa). Tetesan baru terus-menerus bergabung dengan awan, dan yang lama dapat melepaskan diri darinya. Jika lebih banyak dari mereka yang bergabung daripada yang terlepas, maka awan itu akan tumbuh. Ukuran vertikal awan dapat mencapai beberapa kilometer (jarak dari permukaan bumi ke dasar awan kurang lebih 0,5–2 km). Di awan, suhu bisa di bawah nol derajat Celcius, sehingga tetesan membeku dan menjadi es yang mengapung. Es yang terapung ini bergerak secara konstan, sehingga sering bertabrakan satu sama lain. Sebagai hasil dari tumbukan ini, beberapa tetes / es yang terapung bermuatan positif (lebih ringan, oleh karena itu naik), dan yang lain negatif (lebih berat, oleh karena itu menumpuk di bagian bawah awan).

Dalam proses ini, bagian bawah awan bermuatan negatif, sedangkan bagian atas bermuatan positif. Pada saat yang sama, awan seperti itu sudah besar dan menjadi bergemuruh . Anda perlu memahami bahwa tidak setiap awan menjadi badai petir, karena proses ini memakan waktu lama, dan kondisi yang menguntungkan perlu dikembangkan (agar awan tidak pecah sebelum mengumpulkan muatan yang cukup dan mendapatkan massa yang cukup).

Sekarang kembali ke petir. Jika dua awan petir seperti itu cukup dekat (dan satu lagi sisi negatif, dan yang lainnya positif), partikel bermuatan (elektron dan ion) mulai menyelinap melalui celah udara di antara dua awan (bagaimanapun, plus dan minus, seperti yang kita tahu, pasti tertarik). Bahkan lapisan udara tidak dapat menghentikan mereka, awan memiliki muatan yang sangat besar!

Biasanya, partikel pertama adalah "panglima perang", karena mereka meletakkan saluran di antara awan, di mana miliaran partikel bermuatan lainnya segera bergegas.

Pada saat ini, kita melihat kilat!

Sering terjadi petir menyambar langsung ke tanah. Dalam hal ini, bumi sendiri bertindak sebagai akumulasi muatan positif, dan sisanya terjadi seperti yang dijelaskan di atas.

Mengapa petir memiliki ketegaran?

Ketika partikel bermuatan terbang melalui celah udara di antara awan, mereka dapat bertabrakan dengan molekul udara atau tetesan air (kepingan es). Dari tumbukan ini, arah pergerakan partikel bermuatan berubah, tetapi secara umum mereka terus bergerak menuju awan kedua untuk menutupnya.

Mengapa kita mendengar guntur?

Guruh adalah soundtrack petir, tanpanya tidak mungkin mencapai ambang ketakutan yang diperlukan. Tepat Guruh seseorang lebih takut daripada strip bercahaya di langit.

Selama lewatnya muatan listrik ( petir ) ada peningkatan tajam suhu udara sekitar hingga beberapa ribu atau bahkan jutaan derajat. Lonjakan suhu ini menyebabkan ekspansi lokal udara panas ( ledakan), yang menyebabkan gelombang kejut (guntur). Jika petir memiliki banyak kekusutan, maka kita mendengar beberapa gemuruh guntur dengan setiap perubahan arah yang tajam, yang baru “ ledakan“.

Karena, kita mendengar guntur sedikit lebih lambat dari kilat itu sendiri. Menurut waktu tunda guntur, seseorang dapat secara kasar menghitung jarak ke tempat petir muncul. Untuk melakukan ini, Anda perlu menghitung: setelah berapa detik guntur terdengar setelah kilat. Setiap detik sama dengan jarak 1 kilometer. Yaitu, jika setelah kilat tersebut berlalu 10 detik sebelum guntur bergemuruh, maka kilat tersebut menyambar pada jarak 10 km.

Apakah Anda takut badai petir?

Awan melebarkan sayapnya dan menutup matahari dari kita ...

Mengapa kita terkadang mendengar guntur dan melihat kilat saat hujan? Dari mana wabah ini berasal? Sekarang kita akan membicarakan ini secara rinci.

Apa itu petir?

Apa itu petir?? Ini adalah fenomena alam yang menakjubkan dan sangat misterius. Ini hampir selalu terjadi selama badai petir. Beberapa orang kagum, beberapa orang takut. Penyair menulis tentang kilat, para ilmuwan mempelajari fenomena ini. Tapi masih banyak yang belum terpecahkan.

Satu hal yang diketahui pasti - itu adalah percikan raksasa. Seperti satu miliar bola lampu meledak! Panjangnya sangat besar - beberapa ratus kilometer! Dan itu sangat jauh dari kita. Itulah mengapa kita pertama kali melihatnya, dan baru kemudian kita mendengarnya. Guntur adalah "suara" petir. Bagaimanapun, cahaya mencapai kita lebih cepat daripada suara.

Dan ada kilat di planet lain. Misalnya di Mars atau Venus. Petir normal hanya berlangsung sepersekian detik. Ini terdiri dari beberapa kategori. Petir terkadang muncul dengan sangat tidak terduga.

Bagaimana petir terbentuk?

Petir biasanya lahir di awan petir, tinggi di atas tanah. Awan petir muncul saat udara mulai menjadi sangat panas. Itu sebabnya setelah gelombang panas ada badai petir yang menakjubkan. Miliaran partikel bermuatan benar-benar berbondong-bondong ke tempat asalnya. Dan ketika jumlahnya sangat, sangat banyak, mereka berkobar. Dari situlah petir berasal - dari awan petir. Dia bisa menyentuh tanah. Bumi menariknya. Tapi itu bisa pecah di awan itu sendiri. Itu semua tergantung pada jenis petir itu.

Apa itu petir?

Ada berbagai jenis petir. Dan Anda perlu tahu tentang itu. Ini bukan hanya "pita" di langit. Semua "pita" ini berbeda satu sama lain.

Petir selalu menyambar, selalu menjadi pelepasan di antara sesuatu. Ada lebih dari sepuluh dari mereka! Untuk saat ini, kami hanya akan menyebutkan yang paling dasar, dengan melampirkan gambar petir:

• Antara awan petir dan bumi. Ini adalah "pita" yang biasa kita gunakan.

Antara pohon tinggi dan awan. "Pita" yang sama, tetapi pukulannya diarahkan ke arah lain.

Pita petir - ketika bukan satu "pita", tetapi beberapa secara paralel.

• Antara cloud dan cloud, atau cukup "bermain" di satu cloud. Petir jenis ini sering terlihat saat badai petir. Anda hanya perlu berhati-hati.

• Ada juga kilat horizontal yang tidak menyentuh tanah sama sekali. Mereka diberkahi dengan kekuatan kolosal dan dianggap yang paling berbahaya

• Semua orang pernah mendengar tentang bola petir! Beberapa orang telah melihat mereka. Bahkan ada lebih sedikit yang ingin melihat mereka. Dan ada orang yang tidak percaya dengan keberadaan mereka. Tapi bola api memang ada! Memotret kilat seperti itu sulit. Itu meledak dengan cepat, meskipun bisa "berjalan", tetapi lebih baik orang di sebelahnya tidak bergerak - itu berbahaya. Jadi - tidak sampai ke kamera di sini.

• Jenis petir dengan nama yang sangat indah - "Fires of St. Elmo". Tapi itu tidak benar-benar kilat. Ini adalah cahaya yang muncul di akhir badai petir pada bangunan runcing, lentera, tiang kapal. Juga percikan api, hanya saja tidak teredam dan tidak berbahaya. Api St. Elmo sangat indah.

• Petir vulkanik terjadi ketika gunung berapi meletus. Gunung berapi itu sendiri sudah memiliki muatan. Ini mungkin yang menyebabkan petir.

• Petir sprite adalah sesuatu yang tidak bisa Anda lihat dari Bumi. Mereka muncul di atas awan dan sejauh ini hanya sedikit orang yang mempelajarinya. Baut petir ini terlihat seperti ubur-ubur.

• Petir putus-putus hampir tidak dipelajari. Sangat jarang untuk melihatnya. Secara visual, itu benar-benar terlihat seperti garis putus-putus - seolah-olah pita petir mencair.

Ini adalah berbagai jenis petir. Hanya ada satu hukum untuk mereka - pelepasan listrik.

Kesimpulan.

Bahkan di zaman kuno, kilat dianggap sebagai tanda dan kemarahan para Dewa. Dia adalah misteri sebelumnya dan tetap begitu sekarang. Tidak peduli bagaimana mereka menguraikannya menjadi atom dan molekul terkecil! Dan itu selalu luar biasa indah!