Ce provoacă tunete și fulgere. Cum apar fulgerele? Minge de foc uimitoare

Recent, un cer senin și senin a fost acoperit cu nori. Au căzut primele picături de ploaie. Și în curând elementele și-au demonstrat puterea pământului. Tunetele și fulgerele au străpuns cerul furtunos. De unde apar astfel de fenomene? Omenirea a văzut în ei o manifestare a puterii divine timp de multe secole. Astăzi știm despre apariția unor astfel de fenomene.

Originea norilor de tunete

Norii apar pe cer din cauza condensului care se ridică sus deasupra solului și plutește pe cer. Norii sunt mai grei și mai mari. Aduc cu ei toate „efectele speciale” inerente vremii rea.

Norii de tunsoare diferă de cei obișnuiți prin prezența unei sarcini de electricitate. Mai mult, există nori cu o sarcină pozitivă și există cu una negativă.

Pentru a înțelege de unde vin tunetele și fulgerele, ar trebui să se ridice mai sus deasupra pământului. Pe cer, unde nu există obstacole pentru zborul liber, vânturile bat mai puternic decât pe pământ. Ei sunt cei care provoacă sarcina în nori.

Originea tunetelor și a fulgerelor poate fi explicată printr-o singură picătură de apă. Are o sarcină pozitivă de electricitate în centru și o sarcină negativă la exterior. Vântul o desparte. Una dintre ele rămâne cu sarcină negativă și are o greutate mai mică. Picăturile încărcate pozitiv mai grele formează aceiași nori.

Ploaie și electricitate

Înainte ca tunetele și fulgerele să apară pe un cer furtunos, vântul separă norii în nori încărcați pozitiv și negativ. Ploaia care cade pe pământ poartă o parte din această electricitate cu ea. Se formează o atracție între nor și suprafața pământului.

Sarcina negativă a norului va atrage pozitivul de pe sol. Această atracție va fi amplasată uniform pe toate suprafețele care se află pe un deal și conduc curentul.

Și acum ploaia creează toate condițiile pentru apariția tunetelor și a fulgerelor. Cu cât obiectul este mai sus față de nor, cu atât este mai ușor pentru fulger să pătrundă în el.

Originea fulgerului

Vremea a pregătit toate condițiile care vor ajuta la apariția tuturor efectelor sale. Ea a creat norii din care vin tunetele și fulgerele.

Acoperișul, încărcat cu electricitate negativă, atrage în sine sarcina pozitivă a celui mai înalt obiect. Electricitatea sa negativă va intra în pământ.

Ambele opuse tind să fie atrase unul de celălalt. Cu cât mai multă electricitate în nor, cu atât este mai multă în cel mai sublim obiect.

Acumulând într-un nor, electricitatea poate străbate stratul de aer dintre acesta și obiect și vor apărea fulgere scânteietoare, tunetele vor bubui.

Cum se dezvoltă fulgerul

Când furtună furtună, fulgere, tunete o însoțesc necontenit. Cel mai adesea, scânteia vine de la un nor încărcat negativ. Se dezvoltă treptat.

În primul rând, un mic flux de electroni curge din nor printr-un canal îndreptat către sol. În acest loc, norii acumulează electroni care se deplasează cu viteză mare. Din acest motiv, electronii se ciocnesc cu atomii de aer și îi sparg. Se obțin nuclee separate, precum și electroni. Aceștia din urmă se grăbesc și ei la pământ. În timp ce se deplasează de-a lungul canalului, toți electronii primari și secundari împart din nou atomii de aer care le stau în cale în nuclee și electroni.

Întregul proces este ca o avalanșă. El se mișcă în sus. Aerul se încălzește, conductivitatea acestuia crește.

Din ce în ce mai multă energie electrică din nor curge către pământ cu o viteză de 100 km/s. În acest moment, fulgerul sparge un canal către pământ. Pe acest drum, trasat de lider, curentul electric începe să curgă și mai repede. Există o descărcare care are o putere extraordinară. Atingând apogeul, debitul scade. Un canal încălzit de un curent atât de puternic strălucește. Și poți vedea fulgere pe cer. O astfel de descărcare nu durează mult.

Prima descărcare este adesea urmată de o a doua de-a lungul canalului așezat.

Cum apare tunetul

Tunetele, fulgerele, ploaia sunt inseparabile în timpul unei furtuni.

Tunetul apare din următorul motiv. Curentul din canalul fulgerului se formează foarte repede. Aerul este foarte fierbinte în acest timp. Acesta este motivul pentru care se extinde.

Se întâmplă atât de repede încât pare o explozie. O astfel de împingere scutură aerul violent. Aceste vibrații duc la apariția unui sunet puternic. De acolo vin fulgerele și tunetele.

Imediat ce electricitatea din nor ajunge la sol și dispare din canal, se răcește foarte repede. Comprimarea aerului are ca rezultat și tunet.

Cu cât trec mai multe fulgere prin canal (pot fi până la 50), cu atât aerul tremură mai mult. Acest sunet este reflectat de obiecte și nori și are loc un ecou.

De ce există un interval între fulgere și tunete

Într-o furtună, fulgerele sunt urmate de tunete. Întârzierea acestuia de la fulger se datorează vitezei diferite de mișcare a acestora. Sunetul se mișcă la o viteză relativ mică (330 m/s). Aceasta este de numai 1,5 ori mai rapidă decât mișcarea unui Boeing modern. Viteza luminii este mult mai mare decât viteza sunetului.

Datorită acestui interval, puteți determina cât de departe sunt de observator fulger sclipitorși tunet.

De exemplu, dacă au trecut 5 secunde între fulgere și tunete, aceasta înseamnă că sunetul a călătorit de 330 m de 5 ori. Prin înmulțire, este ușor de calculat că fulgerul de la observator a fost la o distanță de 1650 m. Dacă o furtună trece la mai puțin de 3 km de o persoană, este considerată aproape. Dacă distanța este în concordanță cu aspectul fulgerului și tunetul mai departe, atunci furtuna este îndepărtată.

Fulger în cifre

Tunetele și fulgerele au fost modificate de oamenii de știință, iar rezultatele cercetărilor lor sunt prezentate publicului.

S-a descoperit că diferența de potențial care precede fulgerul ajunge la miliarde de volți. Puterea curentului în același timp în momentul descărcării ajunge la 100 mii A.

Temperatura din canal se încălzește până la 30 de mii de grade și depășește temperatura de la suprafața Soarelui. Fulgerul se deplasează de la nori la sol cu ​​o viteză de 1000 km/s (0,002 s).

Canalul intern prin care curge curentul nu depășește 1 cm, deși cel vizibil ajunge la 1 m.

În jurul valorii de 1800 de furtuni apar continuu în lume. Probabilitatea de a fi ucis de fulger este de 1:2000000 (la fel ca și a muri din cauza căderii din pat). Șansa de a vedea fulgere cu minge este de 1 la 10.000.

fulger cu minge

În drum spre studiul de unde provin tunetele și fulgerele în natură, fulgerul cu bile este cel mai misterios fenomen. Aceste descărcări de foc rotunde nu au fost încă explorate pe deplin.

Cel mai adesea, forma unui astfel de fulger seamănă cu o para sau pepene verde. Durează până la câteva minute. Apare la sfârșitul unei furtuni sub formă de cheaguri roșii de la 10 la 20 cm în diametru. Cel mai mare fulger cu minge fotografiat vreodată avea aproximativ 10 m în diametru. Emite un bâzâit, șuierat.

Poate dispărea în liniște sau cu un trosnet ușor, lăsând un miros de ars și fum.

Mișcarea fulgerelor nu depinde de vânt. Sunt atrași în spații închise prin ferestre, uși și chiar prin fisuri. Dacă intră în contact cu o persoană, lasă arsuri grave și pot fi fatale.

Până în prezent, cauzele apariției fulgerelor bile nu erau cunoscute. Cu toate acestea, aceasta nu este o dovadă a originii sale mistice. În acest domeniu sunt în desfășurare cercetări care pot explica esența unui astfel de fenomen.

După ce a făcut cunoștință cu fenomene precum tunetul și fulgerul, se poate înțelege mecanismul apariției lor. Acesta este un proces fizic și chimic consistent și destul de complex. Este unul dintre cele mai interesante fenomene ale naturii, care se găsește peste tot și, prin urmare, afectează aproape fiecare persoană de pe planetă. Oamenii de știință au rezolvat misterele aproape tuturor tipurilor de fulgere și chiar le-au măsurat. Fulgerul cu minge de astăzi este singurul secret nedezvăluit al naturii în domeniul formării unor astfel de fenomene naturale.

Ne gândim adesea că electricitatea este ceva ce se generează doar în centralele electrice, și cu siguranță nu în masele fibroase de nori de apă, care sunt atât de rarefiate încât poți să bagi cu ușurință mâna în ei. Cu toate acestea, există electricitate în nori, așa cum există chiar și în corpul uman.

Natura energiei electrice

Toate corpurile sunt făcute din atomi - de la nori și copaci până la corpul uman. Fiecare atom are un nucleu care conține protoni încărcați pozitiv și neutroni neutri. Excepție este cel mai simplu atom de hidrogen, în nucleul căruia nu există neutron, ci doar un proton.

Electronii încărcați negativ se rotesc în jurul nucleului. Sarcinile pozitive și negative se atrag reciproc, astfel încât electronii se învârt în jurul nucleului unui atom, ca albinele în jurul unei plăcinte dulce. Atractia dintre protoni si electroni se datoreaza fortelor electromagnetice. Prin urmare, electricitatea este prezentă oriunde ne uităm. După cum putem vedea, este conținut și în atomi.

Fapt interesant: natura fulgerului constă în electricitatea care este conținută în nori.

În condiții normale, sarcinile pozitive și negative ale fiecărui atom se echilibrează reciproc, astfel încât corpurile compuse din atomi de obicei nu poartă nicio sarcină netă - nici pozitivă, nici negativă. Ca urmare, contactul cu alte obiecte nu provoacă o descărcare electrică. Dar uneori echilibrul sarcinilor electrice din corpuri poate fi perturbat. S-ar putea să experimentezi asta chiar și când ești acasă într-o zi rece de iarnă. Casa este foarte uscată și caldă. Tu, frământându-ți picioarele goale, te plimbi prin palat. Fără să știi, unii dintre electronii din tălpile tale au trecut la atomii covorului.

Materiale conexe:

De ce bate vantul?

Acum purtați o sarcină electrică, deoarece numărul de protoni și electroni din atomii voștri nu mai este echilibrat. Acum încercați să prindeți mânerul metalic al ușii. O scânteie va zbura între tine și ea și vei simți un șoc electric. Așa s-a întâmplat – corpul tău, care nu are suficienți electroni pentru a atinge echilibrul electric, caută să restabilească echilibrul datorită forțelor de atracție electromagnetică. Și este în curs de restaurare. Există un flux de electroni între mână și clanța ușii spre mână. Dacă camera ar fi întunecată, ai vedea scântei. Lumina este vizibilă deoarece electronii emit cuante de lumină atunci când sar. Dacă camera este liniștită, veți auzi un mic trosnet.

Electricitatea ne înconjoară peste tot și este conținută în toate corpurile. Norii în acest sens nu fac excepție. Pe fundalul cerului albastru, arată foarte inofensiv. Dar la fel cum te afli într-o cameră, ele pot transporta o sarcină electrică. Dacă da, atenție! Când norul restabilește echilibrul electric în sine, un întreg foc de artificii izbucnește.

Materiale conexe:

De ce există 110 volți în SUA?

Cum apare fulgerul?

Iată ce se întâmplă: curenți puternici de aer circulă constant într-un nor uriaș întunecat, care împing diferite particule împreună - boabe de sare oceanică, praf și așa mai departe. În același mod în care tălpile tale sunt eliberate de electroni atunci când te freci de un covor, iar particulele dintr-un nor sunt eliberate de electroni atunci când se ciocnesc, care sar la alte particule. Deci există o redistribuire a taxelor. Unele particule care și-au pierdut electronii au o sarcină pozitivă, în timp ce altele care au preluat electroni suplimentari au acum o sarcină negativă.

Din motive care nu sunt complet clare, particulele mai grele sunt încărcate negativ, în timp ce particulele mai ușoare sunt încărcate pozitiv. Astfel, partea inferioară mai grea a norului devine încărcată negativ. Partea inferioară a norului încărcată negativ respinge electronii către sol, deoarece sarcinile asemănătoare resping. Astfel, sub nor se formează o parte încărcată pozitiv a suprafeței pământului. Apoi, exact după același principiu, conform căruia o scânteie sare între tine și clanța ușii, aceeași scânteie va sări între nor și pământ, doar foarte mare și puternică, acesta este un fulger. Electronii zboară în zig-zag uriaș spre pământ, găsindu-și protonii acolo. În loc de un trosnet abia auzit, se aude un tunet puternic.

Ceața, care se ridică sus deasupra solului, este formată din particule de apă și formează nori. Norii mai mari și mai grei se numesc nori. Unii nori sunt simpli - nu provoacă fulgere și tunete. Altele sunt numite furtuni, deoarece ei sunt cei care creează o furtună, formează fulgere și tunete. Norii de tunsoare diferă de simplii nori de ploaie prin faptul că sunt încărcați cu electricitate: unii sunt pozitivi, alții sunt negativi.

Cum se formează norii de tunete?

Toată lumea știe cât de puternic este vântul în timpul unei furtuni. Dar vârtejuri de aer și mai puternice se formează mai sus deasupra solului, unde pădurile și munții nu interferează cu mișcarea aerului. Acest vânt este principala sursă de electricitate pozitivă și negativă în nori. Pentru a înțelege acest lucru, luați în considerare modul în care electricitatea este distribuită în fiecare picătură de apă. O astfel de picătură este prezentată mărită în Fig. 8. În centrul acesteia se află electricitatea pozitivă, iar electricitatea negativă egală cu aceasta este situată pe suprafața picăturii. Picaturile de ploaie care cad sunt captate de vant si patrund in curentii de aer. Vântul care lovește picătura cu forță o rupe în bucăți. În acest caz, particulele exterioare detașate ale picăturii se dovedesc a fi încărcate cu electricitate negativă. Partea rămasă mai mare și mai grea a căderii este încărcată cu electricitate pozitivă. Acea parte a norului, în care se acumulează particule grele de picături, este încărcată cu electricitate pozitivă.

Orez. 8. Așa se distribuie electricitatea într-o picătură de ploaie. Electricitatea pozitivă din interiorul picăturii este reprezentată de un singur semn „+” (mare).

Cu cât vântul este mai puternic, cu atât norul se încarcă mai repede cu electricitate. Vântul cheltuiește o anumită cantitate de muncă, care duce la separarea electricității pozitive și negative.

Ploaia care cade dintr-un nor transportă o parte din electricitatea norului către pământ și astfel se creează o atracție electrică între nor și pământ.

Pe fig. 9 prezintă distribuția energiei electrice în nor și pe suprafața pământului. Dacă norul este încărcat cu electricitate negativă, atunci, încercând să fie atras de el, electricitatea pozitivă a pământului va fi distribuită pe suprafața tuturor obiectelor ridicate care conduc curentul electric. Cu cât obiectul stă mai sus pe pământ, cu atât distanța dintre partea de sus și partea de jos a norului este mai mică și cu atât stratul de aer rămas aici, care separă electricitatea opusă, este mai mic. Evident, în astfel de locuri fulgerul este mai ușor de pătruns până la pământ. Vom vorbi despre asta mai detaliat mai târziu.

Orez. 9. Distribuția energiei electrice într-un nor de tunete și obiecte de pământ.

Apropiindu-se de un copac înalt sau de o casă, un nor de tunete încărcat cu electricitate acționează asupra acestuia exact în același mod ca în ultimul experiment pe care l-am luat în considerare, o tijă încărcată a acționat asupra unui electroscop. Pe vârful unui copac sau pe acoperișul unei case, prin influență se obține o electricitate de alt fel decât cea purtată de nor. Deci, de exemplu, în fig. 9 un nor încărcat cu electricitate negativă atrage electricitate pozitivă pe acoperiș, iar electricitatea negativă a casei intră în pământ.

Atât electricitatea – în nor cât și pe acoperișul casei – tind să fie atrase una de cealaltă. Dacă există multă electricitate în nor, atunci se generează multă energie electrică în casă prin influență. Așa cum creșterea apei poate eroda un baraj și se repezi într-un curent turbulent, inundând o vale în mișcarea sa neîngrădită, tot așa electricitatea, care se acumulează din ce în ce mai mult într-un nor, poate în cele din urmă să străpungă stratul de aer care îl separă de suprafața pământului și să se repezi. în jos spre pământ, spre electricitatea opusă. Va exista o descărcare puternică - o scânteie electrică se va aluneca între nor și casă.

Acesta este fulgerul care a lovit casa.

Descărcările de fulgere pot apărea nu numai între un nor și sol, ci și între doi nori încărcați cu electricitate. alt fel.

Cel mai adesea, fulgerele care lovesc pământul provin de la nori încărcați cu electricitate negativă. Fulgerul care lovește dintr-un astfel de nor se dezvoltă astfel.

În primul rând, electronii încep să curgă din nor spre sol într-o cantitate mică, într-un canal îngust, formând ceva asemănător cu un curent în aer. Pe fig. 10 arată acest început de formare a fulgerului. În acea parte a norului în care începe formarea canalului s-au acumulat electroni care au o viteză mare de mișcare, datorită cărora, ciocnind cu atomii de aer, îi descompun în nuclee și electroni. Electronii eliberați în același timp se grăbesc și ei spre pământ și, ciocnind din nou cu atomii de aer, îi despart. Este ca zăpada care cade în munți, când la început un mic bulgăre, care se rostogolește, este acoperit de fulgi de zăpadă lipiți de ea și, accelerându-și alergarea, se transformă într-o avalanșă formidabilă. Și aici avalanșa de electroni captează din ce în ce mai multe volume de aer, împărțindu-și atomii în bucăți. În același timp, aerul se încălzește, iar pe măsură ce temperatura crește, conductivitatea acestuia crește; se schimbă de la izolator la conductor. Prin canalul de aer conductiv rezultat, din nor începe să curgă din ce în ce mai multă energie electrică. Electricitatea se apropie de pământ cu o viteză extraordinară, atingând 100 de kilometri pe secundă. Pentru comparație, reamintim că viteza unui proiectil de la tunurile moderne nu depășește doi kilometri pe secundă.

Orez. 10. Formarea fulgerelor începe în nor.

În sutimi de secundă, avalanșa de electroni ajunge la sol. Aceasta se încheie doar prima parte, ca să spunem așa, „pregătitoare” a fulgerului: fulgerul și-a făcut drum spre pământ. A doua parte, principală, a dezvoltării fulgerului este încă în față.

Partea considerată a formațiunii fulgerului se numește lider. Acest cuvânt străin înseamnă „conducător” în rusă. Liderul a deschis calea pentru a doua parte, mai puternică, a fulgerului; această parte se numește partea principală.

De îndată ce canalul ajunge la sol, electricitatea începe să curgă prin el mult mai violent și mai rapid. Acum există o legătură între electricitatea negativă acumulată în canal și electricitatea pozitivă care a căzut în pământ cu picături de ploaie și prin influență electrică - există o descărcare de energie electrică între nor și sol. O astfel de descărcare este un curent electric de o putere enormă - această forță este mult mai mare decât puterea curentului într-o rețea electrică convențională. Curentul care curge în canal crește foarte repede, iar când atinge puterea maximă, începe să scadă treptat. Canalul fulgerului prin care trece un curent atât de puternic este foarte fierbinte și, prin urmare, strălucește puternic. Dar timpul de curgere a curentului într-o descărcare de fulger este foarte scurt. Descărcarea durează fracțiuni foarte mici de secundă și, prin urmare Energie electrica, care se obține în timpul descărcării, este relativ mic.

Pe fig. 11 arată progresul treptat al liderului fulgerului către sol (primele trei figuri din stânga). Ultimele trei figuri arată momente separate ale formării celei de-a doua părți (principale) a fulgerului.

Orez. 11. Dezvoltarea treptată a liderului fulgerului (primele trei imagini) și a părții sale principale (ultimele trei imagini).

O persoană care se uită la fulger, desigur, nu va putea să-și distingă liderul de partea principală, deoarece se succed extrem de repede, pe aceeași cale. Dar cu ajutorul unui aparat fotografic, ambele procese pot fi văzute clar. Aparatul fotografic folosit în aceste cazuri este deosebit. Principala sa diferență față de camerele obișnuite este că înregistrarea este rotundă și se rotește în timpul fotografierii - la fel ca un disc de gramofon. Prin urmare, fotografia făcută de un astfel de dispozitiv este întinsă, „untată”.

După conectarea a două energie electrică de alt fel, curentul se întrerupe. Cu toate acestea, fulgerele de obicei nu se termină aici. Adesea, pe drumul trasat de prima categorie, un nou lider se năpustește imediat, iar în spatele lui, pe aceeași cale, pleacă din nou partea principală a categoriei. Astfel se încheie a doua categorie.

Astfel de descărcări separate, fiecare constând din liderul și partea principală, pot forma până la 50 de bucăți. Cel mai adesea sunt 2-3 dintre ele. Apariția descărcărilor individuale face ca fulgerul să fie intermitent și adesea o persoană care se uită la fulger îl vede pâlpâind.

Acesta este motivul pâlpâirii fulgerelor.

Deoarece fulgerul constă din mai multe fulgere de lumină alternante rapid, imagini separate apar pe o placă fotografică rotativă, situată la o anumită distanță una de alta. Distanța dintre imagini va fi mai mare, cu cât placa se rotește mai repede.

Timpul dintre formarea descărcărilor individuale este foarte scurt; nu depaseste sutimi de secunda. Dacă numărul de descărcări este foarte mare, atunci durata fulgerului poate ajunge la o secundă întreagă și chiar la câteva secunde. Fulgerul nu este atât de „rapid” cum se imagina înainte!

Am luat în considerare un singur tip de fulger, care este cel mai comun. Acest fulger se numește fulger liniar deoarece apare cu ochiul liber ca o linie - o bandă îngustă și strălucitoare de alb, albastru deschis sau roz aprins. Fulgerul liniar are o lungime de la sute de metri până la mulți kilometri. Calea fulgerului este de obicei în zig-zag. Adesea fulgerul are multe ramuri. După cum sa menționat deja, descărcările liniare de fulgere pot apărea nu numai între nori și sol, ci și între nori.

Pe fig. 12 prezintă un fulger liniar.

Orez. 12. Fermoar liniar.

Fulgerul liniar este de obicei însoțit de un sunet puternic de rostogolire numit tunet. Tunetul apare din următorul motiv. Am văzut că curentul din canalul fulgerului se formează într-o perioadă foarte scurtă de timp. În același timp, aerul din canal se încălzește foarte repede și puternic, iar din încălzire se extinde. Expansiunea este atât de rapidă încât seamănă cu o explozie. Această explozie dă o tremurare a aerului, care este însoțită de sunete puternice. După întreruperea bruscă a curentului, temperatura din canalul fulgerului scade rapid pe măsură ce căldura scapă în atmosferă. Canalul se răcește rapid și, prin urmare, aerul din el este puternic comprimat. Acest lucru provoacă, de asemenea, o tremurare a aerului, care formează din nou sunetul. Este clar că fulgerele repetate pot provoca un vuiet și zgomot prelungit. La rândul său, sunetul este reflectat de nori, pământ, case și alte obiecte și, creând ecouri multiple, prelungește tunetul. De aceea se rostogolește tunetul.

Ca orice sunet, tunetul se propagă în aer cu o viteză relativ scăzută - aproximativ 330 de metri pe secundă. Această viteză este de doar o dată și jumătate viteza unei aeronave moderne. Dacă un observator vede mai întâi fulgere și abia după un timp aude tunete, atunci el poate determina distanța care îl separă de fulger. Să treacă, de exemplu, 5 secunde între fulgere și tunete. Întrucât în ​​fiecare secundă sunetul parcurge 330 de metri, în cinci secunde tunetul a parcurs o distanță de cinci ori mai mare, și anume 1650 de metri. Aceasta înseamnă că fulgerul a lovit la mai puțin de doi kilometri de observator.

Pe vreme calmă, tunetul se aude în 70–90 de secunde, trecând 25–30 de kilometri. Furtunile care trec la o distanță mai mică de trei kilometri de observator sunt considerate apropiate, iar furtunile care trec la o distanță mai mare sunt considerate îndepărtate.

Pe lângă liniare, există, deși mult mai rar, fulgere de alte tipuri. Dintre acestea, vom considera unul, cel mai interesant - fulgerul cu minge.

Uneori există descărcări de fulgere, care sunt bile de foc. Cum se formează fulgerul cu minge nu a fost încă studiat, dar observațiile disponibile asupra acestui tip interesant de descărcare de fulger ne permit să tragem câteva concluzii. Iată una dintre cele mai interesante descrieri ale fulgerului cu minge.

Iată ce relatează celebrul om de știință francez Flammarion:

„La 7 iunie 1886, la șapte și jumătate seara, în timpul unei furtuni care a izbucnit peste orașul francez Grey, cerul s-a luminat brusc cu un fulger larg și roșu și, cu un trosnet teribil, a căzut o minge de foc din cer, aparent 30–40 de centimetri diametru. Răspândind scântei, a lovit capătul coamei acoperișului, a bătut o bucată de peste jumătate de metru lungime din grinda principală, a despărțit-o în bucăți mici, a acoperit podul cu resturi și a doborât tencuiala de pe tavanul clădirii. etajul superior. Apoi, această minge a sărit pe acoperișul intrării, a făcut o gaură în ea, a căzut în stradă și, după ce s-a rostogolit de-a lungul ei pe o anumită distanță, a dispărut treptat. Mingea nu a provocat incendiu și nu a rănit pe nimeni, în ciuda faptului că era foarte multă lume pe stradă.

Pe fig. 13 prezintă fulgerul cu minge surprins de o cameră fotografică, iar în fig. 14 prezintă o imagine a unui artist care a pictat fulger cu minge care a căzut în curte.

Orez. 13. Fulger minge.

Orez. 14. Fulger minge. (Din pictura artistului.)

Cel mai adesea, fulgerul cu minge are forma unui pepene verde sau a unei pere. Durează relativ mult - de la o mică fracțiune de secundă la câteva minute. Durata cea mai comună a fulgerului cu minge este de la 3 la 5 secunde. Fulgerul cu bile apare cel mai adesea la sfârșitul unei furtuni sub formă de bile roșii luminoase cu un diametru de 10 până la 20 de centimetri. În cazuri mai rare, este și mare. De exemplu, fulgerele au fost fotografiate cu un diametru de aproximativ 10 metri.

Mingea poate fi uneori albă orbitoare și are un contur foarte ascuțit. În mod obișnuit, fulgerul cu minge emite un sunet, bâzâit sau șuierat.

Fulgerul cu minge poate dispărea în tăcere, dar poate face un trosnet slab sau chiar o explozie asurzitoare. Dispare, lasă adesea o ceață cu miros ascuțit. Aproape de pământ sau în spații închise, fulgerul cu minge se mișcă cu viteza unei persoane care alergă - aproximativ doi metri pe secundă. Poate rămâne ceva timp în repaus, iar o astfel de minge „așezată” șuieră și aruncă scântei până dispare. Uneori se pare că fulgerul cu minge este condus de vânt, dar de obicei mișcarea lui nu depinde de vânt.

Fulgerul cu minge este atras de spațiile închise, în care intră prin ferestre sau uși deschise și, uneori, chiar prin mici goluri. Trâmbițele sunt o cale bună pentru ei; prin urmare, bile de foc provin adesea de la sobele din bucătărie. După ce s-au învârtit în jurul camerei, fulgerul cu bile părăsește încăperea, plecând adesea pe aceeași cale pe care a intrat.

Uneori fulgerele se ridică și coboară de două sau trei ori la distanțe de la câțiva centimetri la câțiva metri. Concomitent cu aceste urcări și coborâri, mingea de foc se mișcă uneori în direcție orizontală, iar apoi se pare că fulgerul minge face sărituri.

Adesea, fulgerele cu bile „se instalează” pe conductori, preferând cele mai înalte puncte, sau se rostogolesc de-a lungul conductorilor, de exemplu - de-a lungul tevi de scurgere. Deplasându-se prin corpurile oamenilor, uneori sub haine, mingile de foc provoacă arsuri grave și chiar moartea. Există multe descrieri ale cazurilor de vătămare mortală a oamenilor și animalelor din cauza fulgerelor cu minge. Fulgerul cu bile poate provoca daune foarte grave clădirilor.

Nu există încă o explicație științifică completă a fulgerului cu bile. Oamenii de știință s-au încăpățânat să studieze fulgerul cu minge, dar până acum nu a fost posibil să explice toate manifestările sale diferite. Mai sunt încă de urmat în acest domeniu. munca stiintifica. Desigur, nici în fulgerul cu minge nu există nimic misterios, „supranatural”. Aceasta este o descărcare electrică, a cărei origine este aceeași cu cea a fulgerului liniar. Fără îndoială, în viitorul apropiat, oamenii de știință vor putea explica toate detaliile fulgerului cu minge la fel cum au putut explica toate detaliile fulgerului liniar.

Pentru început, să ne ocupăm de conceptele de tunet, tunet și fulger. Ce înseamnă totul și cum este diferit?

Ce este o furtună?

Furtuna este un fenomen atmosferic , care este însoțit de efecte de lumină și muzică numite fulgerși tunet. Chiar și cu o furtună, vântul bate adesea și plouă. În general, toată lumea însuși a văzut totul și știe totul. Ploaia și vântul sunt mai mult sau mai puțin clare, dar se pune întrebarea de unde provin fulgerele și tunetele? De obicei, oamenii care știu că electricitatea trăiește într-o priză fac o față serioasă și dau un răspuns: „ Sunt norii se ciocnesc, așa că scânteie.” Nu este un răspuns rău, desigur, dar haideți să răspundem la această întrebare din punct de vedere fizic.

Ce este fulgerul?

Fulgerul este o descărcare electrică. Dar de unde vine? Și totul începe cu nori. Umiditatea se evaporă de pe suprafața pământului, care se ridică sub formă de picături. O „tormă” de astfel de picături se adună la o anumită înălțime și devine vizibilă de la sol sub forma unui nor (într-un nor există doar o cantitate incredibilă de picături). Picături noi se alătură constant norilor, iar cele vechi se pot desprinde de ei. Dacă mai mulți dintre ei se unesc decât se desprind, atunci norul crește. Dimensiunea verticală a norului poate atinge câțiva kilometri (distanța de la sol până la fundul norului este de aproximativ 0,5–2 km). În nori, temperatura poate fi sub zero grade Celsius, astfel încât picăturile îngheață și devin bancuri de gheață. Aceste bancuri de gheață sunt în mișcare constantă, așa că adesea se ciocnesc între ele. Ca urmare a acestor ciocniri, unele picături / slocuri de gheață sunt încărcate pozitiv (sunt mai ușoare, prin urmare se ridică), iar altele negativ (sunt mai grele, prin urmare se acumulează în partea de jos a norului).

În acest proces, partea inferioară a norului este încărcată negativ, în timp ce partea superioară este încărcată pozitiv. În același timp, un astfel de nor este deja mare și devine tunătoare . Trebuie să înțelegeți că nu orice nor devine furtună, deoarece acest proces durează mult timp și este necesar să se dezvolte condiții favorabile (astfel încât norul să nu se despartă înainte de a acumula o încărcare suficientă și de a câștiga suficientă masă).

Acum înapoi la fulgere. Dacă două astfel de nori se apropie suficient (și încă unul latura negativă, iar celălalt este pozitiv), particulele încărcate (electroni și ioni) încep să alunece prin golul dintre doi nori (la urma urmei, plus și minus, după cum știm, trebuie atrase). Nici măcar stratul de aer nu îi poate opri, norii au încărcături atât de mari!

De regulă, primele particule sunt „stăpânii războiului”, deoarece acestea întind un canal între nori, prin care miliarde de alte particule încărcate se repezi imediat.

În acest moment, vedem fulgere!

Se întâmplă adesea ca fulgerele să lovească direct în pământ. În acest caz, pământul însuși acționează ca o acumulare de sarcină pozitivă, iar restul are loc așa cum este descris mai sus.

De ce fulgerul are îndoituri?

Atunci când particulele încărcate zboară prin spațiul de aer dintre nori, ele se pot ciocni cu moleculele de aer sau cu picăturile de apă (bucăți de gheață). Din aceste ciocniri, direcția de mișcare a particulelor încărcate se schimbă, dar în general ele continuă să se deplaseze spre cel de-al doilea nor pentru a se apropia de el.

De ce auzim tunete?

Tunet este coloana sonoră a fulgerului, fără de care este imposibil să ajungi la pragul necesar al fricii. Exact tunet unei persoane îi este mai frică decât o fâșie luminoasă pe cer.

În timpul trecerii unei descărcări electrice ( fulger ) există o creștere bruscă a temperaturii aerului ambiant la câteva mii sau chiar milioane de grade. Acest salt de temperatură duce la expansiunea locală a aerului încălzit ( explozie), care provoacă o undă de șoc (tunet). Dacă fulgerul are multe îndoieli, atunci auzim mai multe bubuituri de tunet la fiecare schimbare bruscă de direcție, un nou „ explozie“.

De atunci, auzim tunete puțin mai târziu decât blițul în sine. În funcție de timpul de întârziere al tunetului, se poate calcula aproximativ distanța până la locul unde a apărut fulgerul. Pentru a face acest lucru, trebuie să calculați: după câte secunde se aude tunete după bliț. Fiecare secundă este egală cu o distanță de 1 kilometru. Acesta este, dacă după fulger au trecut 10 secunde înainte ca tunetul să bubuie, atunci fulgerul a fulgerat la o distanță de 10 km.

Ți-e frică de furtuni?

Norii și-au întins aripile și au închis soarele de la noi...

De ce auzim uneori tunete și vedem fulgere când plouă? De unde provin aceste focare? Acum vom vorbi despre asta în detaliu.

Ce este fulgerul?

Ce este fulgerul? Acesta este un fenomen uimitor și foarte misterios al naturii. Aproape întotdeauna se întâmplă în timpul unei furtuni. Unii sunt uimiți, alții sunt speriați. Poeții scriu despre fulgere, oamenii de știință studiază acest fenomen. Dar rămân multe nerezolvate.

Un lucru se știe cu siguranță - este o scânteie uriașă. Ca un miliard de becuri au explodat! Lungimea sa este uriașă - câteva sute de kilometri! Și este foarte departe de noi. De aceea o vedem mai întâi și abia apoi o auzim. Tunetul este „vocea” fulgerului. La urma urmei, lumina ajunge la noi mai repede decât sunetul.

Și sunt fulgere pe alte planete. De exemplu, pe Marte sau pe Venus. Fulgerul normal durează doar o fracțiune de secundă. Este format din mai multe categorii. Fulgerul apare uneori destul de neașteptat.

Cum se formează fulgerul?

Fulgerele se nasc de obicei într-un nor de tunete, la înălțime deasupra solului. Nori de tunsoare apar atunci când aerul începe să devină foarte fierbinte. De aceea, după un val de căldură sunt furtuni uimitoare. Miliarde de particule încărcate se îngrămădesc literalmente în locul de unde provine. Și când sunt foarte, foarte mulți dintre ei, ele izbucnesc. De acolo provine fulgerele - dintr-un nor de tunete. Ea poate să lovească pământul. Pământul o atrage. Dar se poate sparge în nor în sine. Totul depinde de ce fel de fulger este.

Ce sunt fulgerele?

Există diferite tipuri de fulgere. Și trebuie să știi despre asta. Aceasta nu este doar o „panglică” pe cer. Toate aceste „panglici” sunt diferite unele de altele.

Fulgerul este întotdeauna o lovitură, este întotdeauna o descărcare între ceva. Sunt mai mult de zece! Deocamdată, le vom numi doar pe cele mai elementare, atașându-le imagini cu fulgere:

• Între nori de tunete și pământ. Acestea sunt tocmai „panglicile” cu care suntem obișnuiți.

Între un copac înalt și un nor. Aceeași „panglică”, dar lovitura este îndreptată în cealaltă direcție.

Fulger bandă - atunci când nu o „panglică”, ci mai multe în paralel.

• Între nor și nor, sau pur și simplu „jucați” într-un singur nor. Acest tip de fulgere este adesea văzut în timpul furtunilor. Trebuie doar să fii atent.

• Există și fulgere orizontale care nu ating deloc pământul. Sunt înzestrați cu o forță colosală și sunt considerați cei mai periculoși

• Toată lumea a auzit de fulgere cu minge! Puțini oameni le-au văzut. Sunt și mai puțini cei care ar dori să le vadă. Și sunt oameni care nu cred în existența lor. Dar bile de foc există! Fotografiarea unui astfel de fulger este dificilă. Explodează rapid, deși poate „mergi”, dar este mai bine ca o persoană de lângă ea să nu se miște - este periculos. Deci, nu depinde de camera aici.

• Un tip de fulger cu un nume foarte frumos - „Focurile Sf. Elm”. Dar nu este chiar un fulger. Aceasta este strălucirea care apare la sfârșitul unei furtuni pe clădiri ascuțite, felinare, catarge de nave. De asemenea, o scânteie, doar că nu este amortizată și nu este periculoasă. Focurile Sf. Elm sunt foarte frumoase.

• Fulgerul vulcanic apare atunci când un vulcan erupe. Vulcanul în sine are deja încărcare. Acesta este probabil ceea ce provoacă fulgere.

• Fulgerul sprite este ceva ce nu poți vedea de pe Pământ. Ele se ridică deasupra norilor și până acum puțini oameni le-au studiat. Aceste fulgere arată ca meduze.

• Fulgerul punctat aproape nu este studiat. Este extrem de rar să-l vezi. Vizual, arată într-adevăr ca o linie punctată - ca și cum panglica-fulger se topește.

Acestea sunt diferitele tipuri de fulgere. Există o singură lege pentru ei - o descărcare electrică.

Concluzie.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, fulgerul era considerat atât un semn, cât și furia zeilor. Ea a fost un mister înainte și așa rămâne și acum. Indiferent cum îl descompun în cei mai mici atomi și molecule! Și este întotdeauna uimitor de frumos!