35 συχνές ερωτήσεις για βροντές και κεραυνούς
Ο κεραυνός είναι ένα από τα ωραιότερα μυστήρια στη Γη, αλλά είναι πολύ επικίνδυνο επειδή διαθέτει τεράστια καταστροφική δύναμη. Ακόμη και στην αρχαιότητα, ο άνθρωπος έβλεπε τους κεραυνούς να σχίζουν ψηλά δέντρα, να πυρπολούν δάση και σπίτια, να σκοτώνουν βοοειδή και πρόβατα σε πλαγιές βουνών και κοιλάδες και μάρτυρες να πεθαίνουν από κεραυνούς περισσότερες από μία φορές. Η εντύπωση του εκτυφλωτικού κεραυνού ενισχύθηκε από το τρομακτικό βουητό της βροντής.
Πριν από αυτό το γιγάντιο τρομακτικό στοιχείο ένιωθε κανείς μικρός, αδύναμος και εντελώς αβοήθητος. Θεωρούσε ότι οι κεραυνοί και οι βροντές ήταν εκδηλώσεις δυσαρέσκειας των θεών, τιμωρία για κακές πράξεις.
Η σύγχρονη επιστήμη έχει αποδείξει ότι οι καταιγίδες είναι πολύπλοκα ατμοσφαιρικά φαινόμενα που συνοδεύονται από ηλεκτρικές εκκενώσεις-κεραυνούς που προκαλούν βροντές. Σήμερα γνωρίζουμε αρκετά για τις καταιγίδες, τους κεραυνούς και τις βροντές και την προστασία από κεραυνούς. Υπάρχει όμως και άγνωστο.
Πώς σχηματίζεται ο κεραυνός: Τι είναι ο κεραυνός και πώς εμφανίζεται;
Σκοπός αυτού του άρθρου είναι να εξηγήσει σωστά τις αιτίες των φυσικών φαινομένων που συμβαίνουν γύρω μας, πληροφορίες για καταιγίδες και κεραυνούς που έχουν συσσωρευτεί από την επιστήμη μέχρι σήμερα, οι οποίες ενημερώνονται και βελτιώνονται συνεχώς χάρη στην ακούραστη έρευνα που διεξάγεται παγκοσμίως.
Λοιπόν, 35 πιο δημοφιλείς ερωτήσεις σχετικά με τις βροντές και τις αστραπές.
1. Πού βρίσκονται τα κέντρα των καταιγίδων; — Βρίσκονται κυρίως εκεί όπου συχνά εναλλάσσονται βουνά και κοιλάδες ποταμών και στις πεδιάδες — σε μέρη όπου η εξάτμιση του νερού είναι πιο σημαντική. Η εμφάνιση των καταιγίδων επηρεάζεται από το σχήμα του ανάγλυφου, το οποίο συμβάλλει στο σχηματισμό και τη διατήρηση διαφορών θερμοκρασίας στα παρακείμενα στρώματα αέρα.
2. Πόσο συχνές είναι οι καταιγίδες στο βόρειο και το νότιο ημισφαίριο; — Στις περισσότερες περιοχές των μεσαίων γεωγραφικών πλάτη του βόρειου ημισφαιρίου, ο μεγαλύτερος αριθμός καταιγίδων σημειώνεται τους καλοκαιρινούς μήνες Ιουνίου και Ιουλίου και λιγότερες κατά τους χειμερινούς μήνες Δεκεμβρίου και Ιανουαρίου.
Στο νότιο ημισφαίριο, καταιγίδες εμφανίζονται συχνότερα τον Δεκέμβριο και τον Ιανουάριο, λιγότερο συχνά τον Ιούνιο και τον Ιούλιο. Υπάρχουν αρκετές εξαιρέσεις στα παραπάνω δεδομένα. Για παράδειγμα, στη Μεγάλη Βρετανία και γύρω από την Ισλανδία, οι χειμερινές καταιγίδες είναι αρκετά συχνές. Πάνω από τον ωκεανό, ο μεγαλύτερος αριθμός καταιγίδων εμφανίζεται πάντα το χειμώνα.
Σε τροπικές και υποτροπικές περιοχές του πλανήτη, οι καταιγίδες είναι ιδιαίτερα ισχυρές και εμφανίζονται συχνότερα κατά την περίοδο των βροχών. Στην Ινδία - την άνοιξη (Απρίλιος - Μάιος) και το φθινόπωρο (Σεπτέμβριος). Ο μεγαλύτερος αριθμός ημερών καταιγίδας στη Γη βρίσκεται σε τροπικές και ισημερινές χώρες. Στην κατεύθυνση των βόρειων γεωγραφικών πλάτη, ο αριθμός τους σταδιακά μειώνεται.
3. Ποιες περιοχές είναι οι εστίες στον κόσμο για καταιγίδες; — Υπάρχουν έξι από αυτά: Ιάβα — 220 ημέρες με καταιγίδες ετησίως, Ισημερινή Αφρική — 150, Νότιο Μεξικό — 142, Παναμάς — 132, Κεντρική Βραζιλία — 106, Μαδαγασκάρη — 95.
Στατιστικά Lightning:
Κάθε δευτερόλεπτο, πάνω από 100 αστραπές αναβοσβήνουν πάνω από τη Γη, άρα 360.000 την ώρα, 8,64 εκατομμύρια την ημέρα και 3 δισεκατομμύρια ετησίως.
4. Προς ποια κατεύθυνση κινείται περισσότερο ο κεραυνός; — Από τα σύννεφα στη Γη, και μπορούν να χτυπήσουν βουνά, πεδιάδες ή θάλασσα.
5. Γιατί βλέπουμε κεραυνούς; — Το κανάλι του κεραυνού, από το οποίο περνά ένα ρεύμα γιγάντιας δύναμης, είναι πολύ ζεστό και λάμπει έντονα. Αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να δούμε κεραυνούς.
6. Μπορεί ο παρατηρητής να ξεχωρίσει τον αρχηγό από την κύρια σκηνή; «Όχι, γιατί ακολουθούν απευθείας το ένα μετά το άλλο, εξαιρετικά γρήγορα στο ίδιο μονοπάτι».
Αρχηγός — το πρώτο προπαρασκευαστικό στάδιο για την εμφάνιση κεραυνού. Οι ειδικοί το αποκαλούν κλιμακωτή απελευθέρωση από το κεφάλι. Από το βροντερό σύννεφο στη Γη, ο ηγέτης κινείται με ταχεία διαδοχή ελαφρών κβάντων, το μήκος των οποίων είναι περίπου 50 μ. Τα διαστήματα μεταξύ των επιμέρους βημάτων είναι περίπου ένα πενήντα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου.
7. Σπάει ο κεραυνός μετά την πρώτη σύνδεση δύο αντίθετων φορτίων; «Το ρεύμα είναι εκτός ρεύματος, αλλά οι κεραυνοί συνήθως δεν σταματούν εκεί». Συχνά ένας νέος ηγέτης ακολουθεί το μονοπάτι που ακολουθεί η πρώτη κυκλοφορία, ακολουθούμενος από το μεγαλύτερο μέρος της απόρριψης ξανά. Αυτό ολοκληρώνει τη δεύτερη αποφόρτιση. Μέχρι 50 τέτοιες εκτοξεύσεις που αποτελούνται από δύο στάδια μπορούν να συμβούν διαδοχικά.
8. Πόσες εκκρίσεις υπάρχουν πιο συχνά; — 2 — 3.
9. Τι προκάλεσε το τρεμόπαιγμα του κεραυνού; — Μεμονωμένες εκκενώσεις διαταράσσουν την πορεία του κεραυνού. Ο παρατηρητής το αντιλαμβάνεται ως τρεμόπαιγμα.
10. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των μεμονωμένων εκκρίσεων; «Πολύ σύντομα—λιγότερο από ένα εκατοστό του δευτερολέπτου».Εάν ο αριθμός των αστραπών είναι μεγάλος, τότε η λάμψη διαρκεί ένα ολόκληρο δευτερόλεπτο, μερικές φορές αρκετά δευτερόλεπτα. Η μέση διάρκεια του κεραυνού είναι περίπου ένα τέταρτο του δευτερολέπτου. Μόνο ένα μικρό ποσοστό κεραυνών διαρκεί περισσότερο από ένα δευτερόλεπτο.
Ο Αμερικανός επιστήμονας McIchron παραθέτει πληροφορίες σχετικά με τη σύντομη διάρκεια των εκκενώσεων που ανεβαίνουν από ένα ψηλό κτίριο σε ένα σύννεφο. Οι μισοί από τους κεραυνούς που παρατηρήθηκαν διήρκεσαν 0,3 δευτερόλεπτα.
11. Θα χτυπήσει κεραυνός δύο φορές στο ίδιο σημείο;- Ναί. Ο πύργος της τηλεόρασης στο Ostankino χτυπήθηκε από κεραυνό κατά μέσο όρο έως και 30 φορές το χρόνο.
12. Οι κεραυνοί χτυπούν πάντα την κορυφή ενός αντικειμένου; - Οχι. Για παράδειγμα, κεραυνός χτύπησε το Empire State Building 15 μέτρα κάτω από την κορυφή του.
13. Ο κεραυνός επιλέγει πάντα το ψηλότερο αντικείμενο; «Όχι, όχι πάντα». Αν υπήρχαν δύο κατάρτια δίπλα δίπλα, ένας από σίδηρο και ένας από ξύλο, ο κεραυνός θα χτυπούσε νωρίτερα το σίδερο, ακόμα κι αν ήταν πιο χαμηλά. Αυτό συμβαίνει επειδή ο σίδηρος άγει τον ηλεκτρισμό καλύτερα από το ξύλο (ακόμα και όταν είναι υγρό). Ο σιδερένιος ιστός συνδέεται επίσης καλύτερα με τη γη και το ηλεκτρικό φορτίο έλκεται ευκολότερα σε αυτό κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του αγωγού.
14. Θα χτυπήσει ο κεραυνός στο υψηλότερο σημείο του ανάχωμα ή της περιοχής αργίλου κατάντη; — Ο κεραυνός επιλέγει πάντα το μονοπάτι της ελάχιστης αντίστασης, και ως εκ τούτου δεν χτυπά στο υψηλότερο σημείο του εδάφους, αλλά στο σημείο όπου ο πηλός είναι πλησιέστερος, επειδή η ηλεκτρική του αγωγιμότητα είναι υψηλότερη από αυτή της άμμου. Στη λοφώδη περιοχή που κυλούσε το ποτάμι, ο κεραυνός χτύπησε το ποτάμι και όχι τους κοντινούς λόφους.
15. Ο καπνός της καμινάδας προστατεύει από τους κεραυνούς; — Όχι, γιατί ο καπνός που βγαίνει από την καμινάδα μπορεί να διευκολύνει τη διαδρομή του κεραυνού και έτσι να τον κάνει να χτυπήσει την καμινάδα.
16. Μπορεί να υπάρξει βροντή χωρίς κεραυνό; - Οχι.Όπως γνωρίζετε, βροντή είναι ο ήχος που δημιουργείται από τον κεραυνό λόγω της διαστολής των αερίων, η αιτία του οποίου είναι ο ίδιος.
17. Η αστραπή αναβοσβήνει χωρίς βροντή; - Οχι. Αν και μερικές φορές η βροντή δεν ακούγεται σε μεγάλη απόσταση, συνοδεύει πάντα τους κεραυνούς.
18. Πώς να προσδιορίσουμε την απόσταση που μας χωρίζει από τον κεραυνό; — Στην αρχή βλέπουμε κεραυνούς και μόνο μετά από λίγο ακούμε βροντή. Αν, για παράδειγμα, περάσουν 5 δευτερόλεπτα μεταξύ αστραπής και βροντής, τότε κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου ο ήχος έχει διανύσει απόσταση 5 x 300 = 1650 μ. Αυτό σημαίνει ότι ο κεραυνός χτύπησε λίγο περισσότερο από 1,5 km από τον παρατηρητή.
Σε καλό καιρό, μπορείτε να ακούσετε βροντή 50 — 60 δευτερόλεπτα μετά τον κεραυνό, που αντιστοιχεί σε απόσταση 15 — 20 km. Αυτή είναι πολύ μικρότερη από την απόσταση στην οποία ακούγονται οι ήχοι των τεχνητών εκρήξεων, αφού στην περίπτωση αυτή η ενέργεια συγκεντρώνεται σε σχετικά μικρό όγκο, ενώ σε μια αστραπιαία εκκένωση κατανέμεται σε όλη τη διαδρομή της.
19. Κεραυνός έχει χτυπήσει ποτέ αυτοκίνητο; — Η αντίσταση μόνωσης των στεγνών ελαστικών είναι τόσο μεγάλη που είναι απίθανη η απευθείας διαδρομή κεραυνού προς το έδαφος μέσω του οχήματος. Αλλά κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, στις περισσότερες περιπτώσεις βρέχει, τα λάστιχα του αυτοκινήτου βρέχονται. Αυτό αυξάνει την πιθανότητα πρόσκρουσης ακόμα κι αν το όχημα δεν είναι το ψηλότερο αντικείμενο στην περιοχή.
20. Ένα κινούμενο αυτοκίνητο έλκει περισσότερους κεραυνούς από ένα ακίνητο; — Δεν υπάρχει σαφής απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Σε κάθε περίπτωση, όμως, πρέπει να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι ένας κοντινός κεραυνός μπορεί να τρομάξει και να τυφλώσει, επομένως η ταχύτητα κίνησης πρέπει να αντιστοιχεί στην κατάσταση.
21. Τι πρέπει να γίνει κατά τη διάρκεια μιας ισχυρής καταιγίδας; — Κατά τη διάρκεια μιας ισχυρής καταιγίδας, θα πρέπει να προσπαθήσετε να βρείτε μια κατάλληλη θέση στάθμευσης ή να μετακινηθείτε από τον αυτοκινητόδρομο σε έναν δασικό ή επαρχιακό δρόμο και να περιμένετε την καταιγίδα εκεί.
22. Μπορεί ο κεραυνός να χτυπήσει αεροπλάνο κατά την πτήση; - Ναί. Ευτυχώς, σχεδόν όλα τα αεροσκάφη που χτυπήθηκαν από κεραυνό συνεχίζουν να πετούν Για κάθε 5.000 έως 10.000 ώρες πτήσης, υπάρχει περίπου ένας κεραυνός σε ένα αεροσκάφος.
23. Ποια είναι η θέση του κεραυνού ανάμεσα στις αιτίες των αεροπορικών ατυχημάτων; — Αν κάνουμε μια λίστα με τις αιτίες των αεροπορικών δυστυχημάτων που προκαλούνται από μετεωρολογικούς παράγοντες όπως ο παγετός, το χιόνι, ο πάγος, η βροχή, η ομίχλη, οι καταιγίδες και οι ανεμοστρόβιλοι, τότε οι κεραυνοί θα καταλάβουν μια από τις τελευταίες θέσεις σε αυτό.
24. Ποιες συσκευές στο αεροσκάφος είναι πιο επιρρεπείς στους κεραυνούς; — Περίπου το ένα τρίτο των κεραυνών καταστρέφουν τις ηλεκτρικές συσκευές. Υπήρχαν περιπτώσεις που, μετά από κεραυνό, διάφορα εποχούμενα όργανα δεν λειτουργούσαν - δείκτες της ποσότητας καυσίμου, πίεση λαδιού και άλλα, επειδή οι μαγνήτες τους ήταν εκτός λειτουργίας. Ο ανεφοδιασμός με καύσιμα κατά τη διάρκεια καταιγίδας δεν συνιστάται καθώς υπάρχει κίνδυνος να σας χτυπήσει κεραυνός.
25. Ποια είναι η επικίνδυνη απόσταση από το σημείο του κεραυνού; — Στο σημείο του κεραυνού σχηματίζεται ένας κύκλος, μέσα στον οποίο η τάση βήματος είναι τόσο μεγάλη που είναι επικίνδυνη για ανθρώπους και ζώα. Η ακτίνα του μπορεί να φτάσει τα 30 μ. Είναι δύσκολο για έναν περαστικό να διακρίνει αν ήταν άμεσος ή έμμεσος κεραυνός, γιατί η τύφλωση είναι τόσο στιγμιαία και ο βρυχηθμός είναι τόσο εκκωφαντικός που δεν καταλαβαίνει κανείς αμέσως τι συνέβη.
26. Μπορεί να συμβεί ατύχημα στο κτίριο; — Ναι, εάν ένα άτομο βρίσκεται κοντά σε μεταλλικό αντικείμενο και κοντά στην έξοδο του αλεξικέραυνου.
27.Πού είναι ο μικρότερος κίνδυνος να σας χτυπήσει κεραυνός—σε μια πόλη ή ένα χωριό; «Στην πόλη, οι άνθρωποι κινδυνεύουν λιγότερο επειδή οι μεταλλικές κατασκευές και τα ψηλά κτίρια λειτουργούν ως αλεξικέραυνο σε κάποιο βαθμό. Ως εκ τούτου, οι κεραυνοί χτυπούν συχνότερα άτομα που εργάζονται στα χωράφια, τουρίστες και εργάτες κατασκευών.
28. Ένα άτομο που κρύβεται κάτω από ένα δέντρο προστατεύεται από κεραυνούς; «Περίπου το ένα τρίτο όλων των θυμάτων κεραυνών βρήκε καταφύγιο κάτω από δέντρα.
29. Υπάρχουν περιπτώσεις που ένα άτομο έχει βιώσει πολλούς κεραυνούς; — Ο Αμερικανός δασοφύλακας Roy S. Sullivan, ο οποίος χτυπήθηκε από κεραυνό τέσσερις φορές, πιστεύεται ότι είναι ένα φάντασμα που περπατούσε και δεν υπέστη σοβαρά τραύματα εκτός από καμένα μαλλιά. Ο ίδιος περιγράφει την εμπειρία ως εξής: «Ήταν σαν να με είχε πετάξει στο έδαφος μια γιγάντια γροθιά και ταρακουνήθηκε όλο μου το σώμα. Τυφλώθηκα, κουφήθηκα και ένιωθα ότι θα καταρρεύσω. Χρειάστηκαν αρκετές εβδομάδες πριν εξαφανιστούν αυτές οι αισθήσεις. «
30. Τι επίδραση έχει ο κεραυνός στο ανθρώπινο σώμα; — Το ίδιο με τη δράση του ηλεκτρικού εξοπλισμού που λειτουργεί υπό υψηλή τάση: ένα άτομο χάνει αμέσως τις αισθήσεις του (το οποίο διευκολύνεται από τον φόβο), η καρδιά του μπορεί να σταματήσει. Επηρεάζεται επίσης το κεντρικό νευρικό σύστημα, το οποίο οδηγεί σε παράλυση των νεύρων και των μυών, ιδιαίτερα των αναπνευστικών.
Εάν ένα άτομο επιζήσει από άμεσο κεραυνό, αυτό οφείλεται πιθανώς στο ότι το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος πήγε σε άλλο αντικείμενο. Εκτός από περισσότερο ή λιγότερο σοβαρές ηλεκτροπληξίες, οι κεραυνοί αφήνουν εγκαύματα στο σώμα, μερικές φορές βαθιές πληγές με σχισμένη σάρκα, ως αποτέλεσμα της εκρηκτικής δραστηριότητας των κεραυνών. Τα εγκαύματα έχουν καταπληκτικό σχήμα και συχνά σχηματίζουν πολύχρωμες εικόνες που ονομάζονται φωτογραφίες του Λίχτενμπεργκ.
31. Ποιες πρέπει να είναι οι πρώτες βοήθειες σε περίπτωση κεραυνού; — Το ίδιο με άλλες ηλεκτροπληξίες και εγκαύματα: κυρίως τεχνητή αναπνοή. Αν γίνει έγκαιρα και αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, θα σώσει πολλές ζωές. Εάν η ζωή ενός ατόμου που χτυπήθηκε από κεραυνό μπορεί να σωθεί με την παροχή κατάλληλων πρώτων βοηθειών, τα σημάδια της παράλυσης συνήθως εξαφανίζονται χωρίς επιβλαβείς συνέπειες αργά, σε αρκετές ώρες ή ημέρες.
32. Τι ενέργεια κρατά ο μέσος κεραυνός γραμμής; — Με βάση τα δεδομένα τάσης, ρεύματος και ισχύος των φορτίων, υπολογίζεται ότι το μέσο milium περιέχει ενέργεια της τάξης των 250 kWh (900 MJ). Ο Άγγλος ειδικός Wilson παραθέτει άλλα δεδομένα — 2800 kWh (104MJ = 10 GJ).
33. Σε τι μετατρέπεται η ενέργεια των κεραυνών;— Το μεγαλύτερο μέρος είναι το φως, η θερμότητα και ο ήχος όλη την ώρα.
34. Ποια είναι η ενέργεια του κεραυνού ανά μονάδα επιφάνειας της γης; — Για 1 τετραγωνικό χιλιόμετρο της επιφάνειας της γης, η ενέργεια του κεραυνού είναι σχετικά μικρή. Άλλες μορφές ενέργειας στην ατμόσφαιρα, όπως η ηλιακή ακτινοβολία και η αιολική ενέργεια, την υπερβαίνουν κατά πολύ.
35. Μπορεί ο κεραυνός να είναι χρήσιμος; — Οι ηλεκτρικές εκκενώσεις κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας μετατρέπουν μέρος του ατμοσφαιρικού οξυγόνου σε μια νέα αέρια ουσία - το όζον, με έντονη οσμή και εξαιρετικές απολυμαντικές ιδιότητες. Υπάρχουν τρία άτομα οξυγόνου στη σύνθεσή του, απελευθερώνει ελεύθερο οξυγόνο, γι 'αυτό ο αέρας καθαρίζεται μετά από μια καταιγίδα.
Υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας του κεραυνού, το οξυγόνο συνδυάζεται με το ατμοσφαιρικό άζωτο, σχηματίζοντας ενώσεις αζώτου που είναι εύκολα διαλυτές στο νερό. Το νιτρικό οξύ που προκύπτει, μαζί με τη βροχή, εισέρχεται στο έδαφος, όπου μετατρέπεται σε αζωτούχο λίπασμα.