Proces tvorby blesku. Jaké jsou druhy blesků? Fyzikální povaha blesku

Mnoho lidí se bojí strašlivého přírodního jevu - bouřky. To se obvykle stává, když je slunce zahaleno tmavými mraky, děsí hrozné hromy a padá silný déšť.

Blesku by se člověk měl samozřejmě bát, protože může i zabít nebo se stát. To je již dlouho známo, proto byly vynalezeny různé prostředky ochrany před bleskem a hromem (například kovové stožáry).

Co se tam nahoře děje a odkud přichází hrom? A jak blesk vzniká?

Bouřkové mraky

Obvykle obrovský. Dosahují výšky několika kilometrů. Vizuálně není vidět, jak vše uvnitř těchto výbušných mraků vře a vře. Tento vzduch, včetně vodních kapiček, se pohybuje vysokou rychlostí zdola nahoru a naopak.

Nejvyšší část těchto mraků z hlediska teploty dosahuje -40 stupňů a kapky vody dopadající do této části mraku zamrzají.

O původu bouřkových mraků

Než budeme vědět, odkud a jak se hromy a blesky berou a jak k nim dochází, popišme si stručně, jak se tvoří bouřkové mraky.

Většina těchto jevů se nevyskytuje nad vodním povrchem planety, ale nad kontinenty. Bouřková oblačnost se navíc intenzivně tvoří nad kontinenty tropických šířek, kde se vzduch v blízkosti zemského povrchu (na rozdíl od vzduchu nad vodní hladinou) silně ohřívá a rychle stoupá.

Obvykle na svazích různých výšek vzniká podobný ohřátý vzduch, který nasává vlhký vzduch z rozsáhlých oblastí zemského povrchu a zvedá jej nahoru.

Vznikají tak tzv. kupovité mraky, které se mění v bouřkové mraky, popsané výše.

Nyní si ujasněme, co je blesk, odkud pochází?

Blesky a hromy

Z těch velmi zmrzlých kapiček se tvoří kusy ledu, které se také v oblacích pohybují obrovskou rychlostí, srážejí se, hroutí se a nabíjejí se elektřinou. Ty kusy ledu, které jsou lehčí a menší, zůstávají nahoře a ty, které jsou větší, tají, klesají a opět se mění v kapky vody.

V bouřkovém mraku tak vznikají dva elektrické náboje. Negativní nahoře, pozitivní dole. Když se setkají různé náboje, objeví se jeden silný a dojde k blesku. Odkud pochází, bylo jasné. Co se stane dál? Záblesk blesku okamžitě zahřeje a rozšíří vzduch kolem sebe. Ten se zahřeje natolik, že dojde k explozivnímu efektu. Toto je hrom, který děsí veškerý život na Zemi.

Ukazuje se, že to všechno jsou projevy.Pak vyvstává další otázka, odkud to druhé pochází a v tak velkém množství. a kam to jde?

Ionosféra

Co je to blesk, odkud pochází, přišli na to. Nyní něco málo o procesech, které uchovávají náboj Země.

Vědci zjistili, že náboj Země je obecně malý a je pouze 500 000 coulombů (jako 2 autobaterie). Kde pak zmizí negativní náboj, který je unášen bleskem blíže k povrchu Země?

Obvykle se za jasného počasí Země pomalu vybíjí (slabý proud neustále prochází mezi ionosférou a povrchem Země celou atmosférou). Přestože je vzduch považován za izolant, obsahuje malý zlomek iontů, což umožňuje existenci proudu v objemu celé atmosféry. Díky tomu se sice pomalu, ale negativní náboj přenáší ze zemského povrchu do výšky. Proto objem celkového náboje Země zůstává vždy nezměněn.

Dnes je nejrozšířenější názor, že kulový blesk je zvláštní druh náboje ve tvaru koule, který existuje již poměrně dlouho a pohybuje se po nepředvídatelné dráze.

Dnes neexistuje jednotná teorie výskytu tohoto jevu. Existuje mnoho hypotéz, ale zatím žádná nebyla mezi vědci uznána.

Obvykle, jak dosvědčují očití svědci, k němu dochází v bouřce nebo v bouři. Existují ale i případy jeho výskytu za slunečného počasí. Častěji je generován obyčejným bleskem, někdy se objevuje a sestupuje z mraků a méně často se nečekaně objevuje ve vzduchu nebo může dokonce vyjít z nějakého předmětu (sloup, strom).

Pár zajímavých faktů

Odkud se berou bouřky a blesky, zjistili jsme. Nyní něco málo o kuriózních faktech týkajících se výše popsaných přírodních jevů.

1. Každý rok zažije Země přibližně 25 milionů blesků.

2. Blesk má průměrnou délku přibližně 2,5 km. Existují také výboje sahající do 20 km v atmosféře.

3. Existuje názor, že blesk nemůže udeřit dvakrát na jedno místo. Ve skutečnosti tomu tak není. Výsledky analýzy (na geografické mapě) míst úderů blesku za posledních několik let ukazují, že blesk může udeřit do stejného místa vícekrát.

Zjistili jsme tedy, co je blesk, odkud pochází.

Bouřky se tvoří jako důsledek nejsložitějších atmosférických jevů planetárního rozsahu.

Každou sekundu se na planetě Zemi objeví asi 50 blesků.

Do klíče, vyzařující svazek jisker. Od té doby se blesky podrobně zabývají vědci. Tento úžasný přírodní jev může být extrémně nebezpečný a způsobit vážné poškození elektrického vedení a dalších vysokých budov.Hlavní příčinou blesku je kolize iontů (impaktní ionizace). Elektrické pole oblaku je velmi silné. V takovém poli získávají volné elektrony obrovské zrychlení. Při srážce s atomy je ionizují. Nakonec vzniká proud rychlých elektronů. Nárazová ionizace vytváří plazmový kanál, kterým prochází hlavní proudový impuls. Dochází k elektrickému výboji, který pozorujeme ve formě blesku. Délka takového výboje může dosáhnout několika kilometrů a trvat až několik sekund. Blesk je vždy doprovázen jasným zábleskem světla a hromem. Velmi často dochází k blesku během bouřky, ale existují výjimky. Jedním z nejvíce neprobádaných přírodních jevů spojených s elektrickými výboji vědci je kulový blesk. Ví se pouze to, že k němu dochází náhle a může způsobit značné škody. Proč je tedy blesk tak jasný? Elektrický proud při zásahu bleskem může dosáhnout 100 000 ampér. Zároveň se uvolňuje obrovská energie (asi miliarda joulů). Teplota hlavního kanálu dosahuje téměř 10 000 stupňů. Tyto vlastnosti dávají vznik jasnému světlu, které lze pozorovat během výboje blesku. Po takto silném elektrickém výboji nastává pauza, která může trvat 10 až 50 sekund. Během této doby hlavní kanál téměř zhasne, teplota v něm klesne na 700 stupňů. Vědci zjistili, že jasná záře a zahřívání plazmového kanálu se šíří zdola nahoru a pauzy mezi záře jsou jen desítky zlomků sekundy. To je důvod, proč člověk vnímá několik silných impulsů jako jediný jasný záblesk.

Související videa

Téměř všichni lidé se bouřek bojí, nebo se jich alespoň bojí a raději vyčkávají na bezpečném místě – a to je správný přístup. Obloha se zatahuje a přitahuje, slunce mizí, ale hromy duní a blesky - příroda zuří, a to může být nebezpečné.

Bouřka je fenomén, jehož název sám o sobě dává velký smysl. Když je vše kolem osvětleno záblesky, doprovázené hromovým duněním, které je zpravidla následováno silným duněním, nevyhnutelně vyvstávají otázky: "Co se to tam děje?", "Odkud se bere blesk a tak jiskří?" zářivě?" Povaha blesků je elektrická, bouřkové mraky jsou skuteční obři. Zdají se být obrovské, ale odtud stále není jasné, jak velké jsou. Výška středně velkého bouřkového mraku je několik kilometrů. Uvnitř nejsou vůbec tak klidní, jak by se zvenčí mohlo zdát. Proudy vzduchu v oblacích se chaoticky pohybují všemi směry, všechno tam „vaří a vaří“. Teplota v oblaku také není rovnoměrně rozložena. Na jejím samém vrcholu bývá velmi, asi -40 stupňů Celsia. Voda, která je hlavní složkou bouřkového mraku, při této teplotě zamrzne. Vznikají malé kousky ledu, které se uvnitř mraku řítí stejně jako běžné kapičky vody: obrovskou rychlostí a velmi chaotickým způsobem.Vločky ledu neustále narážejí do sebe a s vodou, nabíjejí se elektřinou a ničí . Ty nejtěžší se pohybují blíže ke dnu oblaku a tam obvykle tají, někdy vypadávají v podobě krup. Poměrně rychle se opačné elektrické náboje v oblaku koncentrují v různých oblastech: nahoře převažují kladné a dole záporné, ale bublání uvnitř neustává. Někdy vznikají silné proudy, když se současně srazí mnoho kladných a záporných částic. Bouřkové mraky jsou velmi velké útvary, a když se srazí dva silné víry, nabité opačně, vytvoří se velmi silný elektrický výboj. Tohle je blesk. Oslnivě se třpytí, okamžitě ohřívá vzduch kolem sebe na velmi vysokou teplotu, takže exploduje. Hrom je právě tato exploze vzduchové hmoty zahřáté elektrickým výbojem.Samotný elektrický výboj může směřovat buď z jedné části oblaku do druhé, nebo z nich na zem. Pokud blesk zasáhne předměty umístěné na zemi, pak snadno rozštípne i velké kameny a vše, co od jeho dopadu shoří, se vznítí.Blesk je přitahován vším, co se tyčí nad zbytkem krajiny. Lidé proto, aby ochránili domy, přišli s hromosvody: jedná se o kovové sloupy, které svádějí proud do země a tímto způsobem jej neutralizují. Pokud však začala bouřka a nejste doma, neschovávejte se pod vysokými předměty, například pod stromy. Protože je velká šance, že do jednoho z nich udeří blesk.

Bouřkový blesk je mocný a majestátní přírodní úkaz, který svou silou dokáže vzbuzovat úžas. V dávných dobách byl blesk považován za projev nadpřirozených sil, za důkaz božského hněvu. S rozvojem vědy pro lidstvo se však ukázalo, že v povaze blesku není nic tajemného ani nadpřirozeného. Jejich vzhled a vlastnosti se řídí zcela pochopitelnými fyzikálními zákony.

Ve skutečnosti je to jen velmi silný elektrický výboj. Podobá se těm, které se někdy objevují při aktivním česání čistých suchých vlasů plastovým hřebenem nebo tření ebenového dřívka vlněným hadříkem. V obou případech se hromadí statická elektřina, která se vybíjí v podobě jasné jiskry a praskání. Pouze v případě bouřkového mraku se místo slabého zapraskání ozve hrom.

Blesk nastává, když jsou bouřkové mraky elektrifikovány, ve kterých se uvnitř mraku vytváří silné elektrické pole. Ale může vyvstat přirozená otázka: elektrizují vůbec mraky? Nejsou v nich totiž žádné pevné předměty, které by se mohly o sebe třít a narážet a vytvářet tak elektrické napětí.

Ve skutečnosti není vše tak složité, jak se zdá. Bouřkový mrak je prostě obrovské množství páry, jehož horní část je v nadmořské výšce 6-7 km a spodní část nepřesahuje 0,5-1 km výše. Ale ve výšce více než 3 km od povrchu je teplota vzduchu vždy pod nulou, takže pára uvnitř mraku se mění na malé kousky ledu. A tyto kusy ledu jsou v neustálém pohybu díky proudění vzduchu uvnitř mraku. Čím menší jsou kusy ledu, tím jsou lehčí, a když se dostanou do vzestupných proudů ohřátého vzduchu stoupajícího z povrchu, přesunou se také do horních vrstev mraku.

Na své cestě nahoru se tyto malé kousky ledu srazí s většími a každá srážka způsobí elektrifikaci. V tomto případě jsou malé kousky ledu nabíjeny kladně a velké - záporně. V důsledku takových pohybů se v horní části bouřkového mraku hromadí velké množství kladně nabitých kusů ledu, zatímco velké, těžké a záporně nabité kusy ledu zůstávají ve spodní vrstvě. Jinými slovy, horní okraj bouřkového mraku je nabitý kladně a spodní záporně.

A když jsou velké opačně nabité oblasti docela blízko u sebe, objeví se mezi nimi světelný plazmový kanál, po kterém se řítí nabité částice. V důsledku toho dochází k výboji blesku, který lze pozorovat ve formě klikatého jasného světla. Elektrické pole oblaku má obrovskou intenzitu a při výboji blesku se uvolní obrovská energie v řádu miliard joulů.

Výboj blesku může nastat uvnitř samotného bouřkového mraku, mezi dvěma sousedními mraky nebo mezi mrakem a zemským povrchem. V druhém případě je síla elektrických výbojů mezi zemí a mraky nesrovnatelně větší a síla elektrické energie procházející atmosférou může vytvořit proud až 10 000 ampér. Pro srovnání je třeba připomenout, že proudová síla v běžném domácím vedení nepřesahuje 6 ampér.

Blesk má většinou tvar klikatky, protože nabité částice letící směrem k zemi narážejí na částice vzduchu a mění směr svého pohybu. Také blesk může být lineární nebo rozvětvený. Jednou z nejvzácnějších a nejméně prozkoumaných forem blesku je kulový blesk, který má tvar svítící koule a může se pohybovat rovnoběžně se zemským povrchem.

Jedním z prvních důkazů o tom, o čem je blesk, byl snímek místa, kde je viditelný blesk, pořízený se zavřenou závěrkou. Obrázek ukazuje, že blesk je výboj, který se šíří po stejné dráze.

Primární úder blesku

Samotný proces vzniku blesku lze rozdělit na primární úder a všechny ostatní. To je odůvodněno tím, že primární úder blesku na rozdíl od jiných vytváří cestu (kanál) pro elektrický výboj. Děje se to následujícím způsobem. Ve spodní části oblaku se hromadí silný záporný náboj. Povrch Země je kladně nabitý. Elektrony ležící na dně oblaku se tedy pod vlivem rozdílu potenciálů řítí dolů.

Tento proces ještě neprodukuje žádný záblesk světla. V určitém okamžiku se na několik mikrosekund zastaví a pak pokračují v pohybu opačným směrem, aby se dostali do. Každý takový schod s dorazem tvoří stupňovitou strukturu. Když elektrony dosáhnou zemského povrchu, vytvoří se kanál volný pro průchod elektrických nábojů, kterým se zbývající elektrony řítí dolů v obrovském proudu.

Elektrony, které jsou blízko zemského povrchu, opouštějí kanál jako první a tvoří za nimi kladně nabité místo. Blízké elektrony spěchají na toto místo. Veškerý záporný elektrický náboj tak opustí mrak a vytvoří směrovaný silný elektrický proud. V tuto chvíli můžete vidět záblesk světla a pak slyšet hrom.

Opakované údery blesků

Poté, co první dopad již vytvořil kanál pro průchod elektronů, druhý dopad sleduje stejnou dráhu. Je to dáno tím, že elektrony při primárním dopadu ionizují vzduch kolem sebe, proto je pro sekundární elektrony již zajištěn vodivý kanál. K sekundárnímu a následnému úderu blesku tedy dochází bez pauz a zastavení charakteristických pro primární úder. Často je to jedna nebo dvě rány, ale často je vidět, jak to zasáhne pětkrát nebo šestkrát na stejné místo.

Stává se, že vedoucí větev blesku se začne větvit. To je možné, pokud mají elektrony primárního kanálu různé dráhy. V tomto případě, pokud jedna z větví dosáhne země mnohem dříve než druhá, pak se první dostane nahoru a dosáhne začátku druhé větve. V tuto chvíli hlavní větev vyprázdní tu nehlavní a pozorovatel nabude dojmu, že na zem dopadá druhá větev a ne první.

Zpravidla někde ve sto metrech od půdy se proces pronikání elektronů poněkud komplikuje. Pokud je například v místě dopadu nějaký vysoký nebo špičatý předmět, pak v důsledku vytvoření silného elektrického pole začne výboj stoupat již z tohoto samotného předmětu, aniž by čekal na dopad elektronů. Elektrony se tak nedostanou na povrch Země, ale do protivýboje.

Bez ohledu na to, jak moc věda vysvětluje podstatu atmosférické elektřiny, lidé stejně ucuknou, když udeří blesk, a nedobrovolně se scvrknou v očekávání hromu. Je zřejmé, že ve většině lidí promlouvá vzpomínka na vzdálené předky, kteří se snažili najít alespoň nějakou ochranu před nebeským ohněm.

V atmosférické elektřině samozřejmě nic není, ale tento blesk a následující hřmění nevypadají méně působivě a hrozivě. Co je tedy vlastně blesk?

Jak víte ze školního kurzu fyziky, všechny předměty mají zcela jasný elektrický náboj. Vzájemná srážka nabitých částic vede k vytvoření velkých oblastí kladných a záporných nábojů. Když jsou takové oblasti dostatečně blízko u sebe, dojde k rozpadu a nabité částice se vrhnou do vytvořeného kanálu. Lidé vnímají tento průraz jako výboj blesku.

Pokud je víc než blesk, proč po něm následuje děsivý řev, připomínající dělostřeleckou kanonádu? Ten samý totiž lidi přesvědčuje, že elektrický proud není s výjimkou speciálních přístrojů vidět, slyšet ani jinak detekovat.

Jak se ukazuje, celá podstata je ve vzduchu, nebo spíše v jeho vlastnostech. Faktem je, že se ve skutečnosti jedná o izolant a v okamžiku poruchy se zahřeje na teplotu asi 30 000 ° C. Kromě toho se rychlost zahřívání a v důsledku toho expanze vzduchového média explozivně rozšiřuje, což vede ke vzniku rázové vlny, kterou lidské ucho vnímá jako řev nebo hrom.

Blesk a hrom jsou tedy neoddělitelné, protože hrom je výsledkem blesku. Rozhovory o tom, že prý existuje blesk bez hromu a naopak, jsou nepodložené.

Na druhou stranu je s bleskem a jeho projevy spojeno mnoho nevysvětlených věcí. Takové typy blesků jako lineární, šňůrový, provazový a páskový blesk jsou dobře známé a relativně dobře prostudované. Na druhé straně jsou jednotlivé a rozvětvené. Nejtajemnějším a přitom zcela neprobádaným bleskem je kulový blesk. Je s ní spojeno největší množství podivností a záhad, doložených i neprokázaných.

Mnoho očitých svědků opakovaně poznamenalo, že blesky blikají. Faktem je, že blesk se skládá z mnoha po sobě jdoucích výbojů trvajících jen několik desítek milióntin sekundy. To vytváří třpytivý efekt.

Výboje blesku jsou jako mezi samostatnými bouřkovými mraky, mezi mrakem a zemí a někdy výboj z nejasných důvodů míří kolmo k obloze.

Pokud jde o blesky vycházející z mraků do země, jsou známy dva typy blesků, pozitivní a negativní. Navíc podle vědců právě pozitivní výboje jako silnější vedou k požárům.

Všichni jsme viděli jasné záblesky na obloze, když prší. Jsou to elektrické náboje procházející mezi bouřkovým mrakem a zemí. Takové náboje se nazývají blesky. Mohou se ale tvořit pouze za určitých podmínek.

Uvnitř bouřkových mraků se vzdušné masy pohybují obrovskou rychlostí. Zahrnují částice vody v oblaku v pohybu. Když se vzduchové hmoty třou o kapičky vody, vznikají statické elektrické náboje. Vědci zjistili, že vršek bouřkového mraku je nabitý kladnými náboji a v jeho spodní části se hromadí záporně nabité částice. Země má vždy kladný náboj. Záporně nabité částice oblaku se chtějí řítit směrem k kladně nabité Zemi. To se ale neděje pořád, protože zemský povrch a mrak jsou odděleny velkou vrstvou vzduchu, která tyto náboje od sebe izoluje. Vzduch dokáže oddělit náboje pouze do doby, než dosáhnou určitého výkonu. Když se v bouřkovém mračnu nashromáždí dostatek energie, záporně nabité částice se řítí k zemi a vytvářejí obrovské jiskry v podobě blesků.

Když blesk dopadne na zem, zaznamenáme pouze jeden záblesk. Ve skutečnosti se v tomto viditelném záblesku objeví asi tucet blesků. Záporně nabité částice létají k zemi tak rychle, že několik úderů blesku je vnímáno jako jeden.

Jak víte, blesky udeří do nejvyšších míst. Kladný náboj na zemském povrchu je totiž vždy akumulován ve vyšších nadmořských výškách. První blesk proto udeří do nejvyšších budov nebo stromů, které se nacházejí osamoceně na pláni.

Údery blesku jsou doprovázeny uvolněním ohromného tepla. Teplota v blesku dosahuje 16 tisíc stupňů. Proto při úderu blesku na pláž se na jejím povrchu speče písek a vytvoří se sklo.

Starověcí lidé ne vždy považovali hromy a blesky, stejně jako doprovodné hromobití, za projev hněvu bohů. Například pro Helény byly hromy a blesky symboly nejvyšší moci, zatímco Etruskové je považovali za znamení: pokud byl vidět záblesk z východu, znamenalo to, že vše bude v pořádku, a pokud se v západ nebo severozápad, naopak.

Myšlenku Etrusků přijali Římané, kteří byli přesvědčeni, že úder blesku z pravé strany je dostatečným důvodem k odložení všech plánů o den. Japonci měli zajímavou interpretaci nebeských jisker. Dva vadžry (blesky) byly považovány za symboly Aizen-meo, boha soucitu: jedna jiskra byla na hlavě božstva, druhou držel v rukou a potlačoval s ní všechny negativní touhy lidstva.

Blesk je obrovský elektrický výboj, který je vždy doprovázen zábleskem a hromovým duněním (v atmosféře je jasně vidět zářící výbojový kanál, připomínající strom). Záblesk přitom není téměř nikdy jeden, většinou ho následují dva, tři, často dosahující až několika desítek jisker.

Tyto výboje se téměř vždy tvoří v oblacích cumulonimbus, někdy i ve velkých stratových oblacích: horní hranice často dosahuje sedm kilometrů nad povrchem planety, zatímco spodní část se může téměř dotýkat země a nezůstává výše než pět set metrů. Blesky se mohou tvořit jak v jednom mraku, tak mezi blízkými elektrifikovanými mraky a také mezi mrakem a zemí.

Bouřkový mrak se skládá z velkého množství páry, kondenzované ve formě ledových krů (ve výšce přesahující tři kilometry se téměř vždy jedná o ledové krystaly, protože ukazatele teploty zde nestoupají nad nulu). Než se z mraku stane bouřka, začnou se v něm aktivně pohybovat ledové krystaly, zatímco proudy teplého vzduchu stoupající od zahřátého povrchu jim pomáhají v pohybu.

Vzduchové hmoty s sebou odnášejí menší kusy ledu, které při pohybu neustále narážejí do větších krystalů. Výsledkem je, že menší krystaly jsou nabité kladně, zatímco větší krystaly jsou nabité záporně.

Poté, co se malé ledové krystaly shromáždí nahoře a velké dole, je horní část mraku kladně nabitá, spodní záporná. Intenzita elektrického pole v oblaku tedy dosahuje extrémně vysokých hodnot: milion voltů na metr.

Když se tyto opačně nabité oblasti navzájem srazí, v místech kontaktu ionty a elektrony vytvoří kanál, kterým se všechny nabité prvky řítí dolů a vzniká elektrický výboj - blesk. V této době se uvolňuje tak silná energie, že by její výkon stačil na napájení 100W žárovky po dobu 90 dnů.

Kanál se zahřeje na téměř 30 tisíc stupňů Celsia, což je pětkrát více než teplota Slunce, a vytváří jasné světlo (záblesk obvykle trvá jen tři čtvrtě sekundy). Po vytvoření kanálu se bouřkový mrak začne vybíjet: po prvním výboji následují dvě, tři, čtyři nebo více jisker.

Úder blesku připomíná výbuch a způsobí vytvoření rázové vlny, extrémně nebezpečné pro každého živého tvora, který se ocitne v blízkosti kanálu. Rázová vlna nejsilnějšího elektrického výboje ve vzdálenosti několika metrů je docela schopná lámat stromy, zranit nebo otřes mozku i bez přímého zásahu elektrickým proudem:

• Ve vzdálenosti do 0,5 m od kanálu může blesk zničit slabé struktury a zranit osobu;
• Na vzdálenost až 5 metrů zůstanou budovy nedotčené, ale mohou vyrazit okna a omráčit člověka;
• Na velké vzdálenosti nenese rázová vlna negativní důsledky a mění se ve zvukovou vlnu známou jako hromobití.

Valící se hrom

Několik sekund poté, co byl zaznamenán úder blesku, se atmosféra v důsledku prudkého zvýšení tlaku podél kanálu zahřeje až na 30 tisíc stupňů Celsia. V důsledku toho dochází k explozivním vibracím vzduchu a vzniká hrom. Hromy a blesky jsou spolu úzce propojeny: délka výboje je často kolem osmi kilometrů, takže zvuk z různých jeho částí dosahuje v různých časech a tvoří hromové dunění.

Zajímavé je, že měřením času, který uplynul mezi hromem a bleskem, můžete zjistit, jak daleko je epicentrum bouřky od pozorovatele.

Chcete-li to provést, musíte vynásobit dobu mezi bleskem a hromem rychlostí zvuku, která je od 300 do 360 m / s (například pokud je časový interval dvě sekundy, epicentrum bouřky je o něco více než 600 metrů od pozorovatele, a pokud tři - ve vzdálenosti kilometrů). To pomůže určit, zda se bouřka vzdaluje nebo se blíží.

Úžasná ohnivá koule

Jedním z nejméně prozkoumaných a tudíž nejzáhadnějších přírodních jevů je kulový blesk – svítící plazmová koule pohybující se vzduchem. Je to záhadné, protože princip vzniku kulového blesku je stále neznámý: navzdory skutečnosti, že existuje velké množství hypotéz vysvětlujících důvody vzniku tohoto úžasného přírodního jevu, proti každé z nich byly námitky. Vědcům se nepodařilo experimentálně dosáhnout vzniku kulového blesku.

Kulový blesk může existovat po dlouhou dobu a pohybovat se po nepředvídatelné dráze. Například je docela schopný se několik sekund vznášet ve vzduchu a pak se vrhnout do strany.

Na rozdíl od jednoduchého výboje je plazmová koule vždy jedna: dokud nebyly současně zaznamenány dva nebo více ohnivých blesků. Velikosti kulových blesků se pohybují od 10 do 20 cm.Pro kulové blesky jsou charakteristické bílé, oranžové nebo modré tóny, i když se často vyskytují i ​​jiné barvy, až po černou.

Vědci zatím neurčili teplotní ukazatele kulového blesku: přestože by podle jejich výpočtů měla kolísat od sta do tisíce stupňů Celsia, lidé, kteří byli v blízkosti tohoto jevu, nepociťovali teplo vycházející z kulového blesku.

Hlavním problémem při studiu tohoto jevu je to, že se vědcům jen zřídka podaří opravit jeho vzhled a svědectví očitých svědků často zpochybňují skutečnost, že jev, který pozorovali, byl skutečně kulový blesk. Především se svědectví liší v podmínkách, ve kterých se objevila: hlavně byla viděna během bouřky.

Existují také náznaky, že se kulový blesk může objevit za krásného dne: sestoupit z mraků, objevit se ve vzduchu nebo se objevit zpoza nějakého předmětu (stromu nebo sloupu).

Dalším charakteristickým znakem kulového blesku je jeho pronikání do uzavřených místností, byl zaznamenán i v kokpitech (ohnivá koule může proniknout okny, spadnout ventilačním potrubím a dokonce vyletět ze zásuvek nebo televizorů). Rovněž byly opakovaně dokumentovány situace, kdy byla plazmová koule upevněna na jednom místě a neustále se tam objevovala.

Vzhled kulového blesku často nezpůsobuje potíže (tiše se pohybuje ve vzdušných proudech a po nějaké době odletí nebo zmizí). Smutné následky však byly také zaznamenány, když explodovala, okamžitě odpařila kapalinu umístěnou poblíž, roztavila sklo a kov.

Možná nebezpečí

Vzhledem k tomu, že výskyt kulového blesku je vždy neočekávaný, při spatření tohoto jedinečného jevu ve vaší blízkosti je hlavní nepropadat panice, nehýbat se prudce a nikam neutíkat: ohnivé blesky jsou velmi náchylné na vibrace vzduchu. Je nutné v tichosti opustit dráhu míče a snažit se od ní držet co nejdál. Pokud je v místnosti osoba, musíte pomalu přejít k otvoru okna a otevřít okno: existuje mnoho příběhů, kdy nebezpečný míč opustil byt.

Do plazmové koule nelze nic hodit: je docela schopná explodovat, a to je plné nejen popálenin nebo ztráty vědomí, ale i zástavy srdce. Pokud se stalo, že elektrická koule člověka zachytila, je třeba ho přenést do větrané místnosti, tepleji zabalit, udělat masáž srdce, umělé dýchání a okamžitě zavolat lékaře.

Co dělat v bouřce

Když začne bouřka a uvidíte, že se blíží blesk, musíte najít úkryt a schovat se před počasím: úder blesku je často smrtelný, a pokud lidé přežijí, často zůstávají invalidní.

Pokud v blízkosti nejsou žádné budovy a člověk je v tuto dobu v terénu, měl by vzít v úvahu, že je lepší se schovat před bouřkou v jeskyni. Je ale vhodné vyhýbat se vysokým stromům: blesk většinou označí největší rostlinu, a pokud jsou stromy stejně vysoké, zasáhne tu, která lépe vede elektřinu.

K ochraně samostatně stojící budovy nebo stavby před bleskem se v jejich blízkosti obvykle instaluje vysoký stožár, na jehož vrcholu je upevněna špičatá kovová tyč, bezpečně spojená se silným drátem, na druhém konci je hluboko zahrabaný kovový předmět. zem. Schéma práce je jednoduché: tyč z bouřkového mraku je vždy nabita nábojem opačným k mraku, který proudí po drátě pod zemí a neutralizuje náboj mraku. Toto zařízení se nazývá hromosvod a je instalováno na všech budovách ve městech a jiných lidských sídlech.

Blesk je silný výboj elektrické energie. Charakter jeho výskytu spočívá v silné elektrifikaci mraků nebo zemského povrchu. Z tohoto důvodu dochází k výbojům v samotných oblacích nebo mezi dvěma sousedními nebo mezi oblakem nebo zemí. Většina lidí se bojí bouřek. Ten jev je opravdu děsivý. Pošmourné mraky zakrývají slunce, duní hromy, blýská se, je silný liják. Odkud se ale bere blesk, jak vysvětlit dítěti, co se děje nahoře?

Odkud se berou hromy a blesky?

Hřmění hromů a objevují se blesky. Proces vzniku blesku se dělí na první úder a všechny následující. Je to proto, že počáteční výboj vytváří cestu pro elektrický výboj. Ve spodní části oblaku se hromadí záporný výboj.

A zemský povrch má kladný náboj. Z tohoto důvodu jsou elektrony umístěné v oblaku přitahovány k zemi a řítí se dolů. Jakmile první elektrony dosáhnou zemského povrchu, vytvoří se kanál volný pro průchod elektrických výbojů, kterými se zbývající elektrony řítí dolů. Elektrony blízko země opouštějí kanál jako první. Jiní spěchají zaujmout jejich místo. Je vytvořen stav, kdy celý negativní výboj energie vychází z oblaku a vytváří silný tok elektřiny směřující k zemi. Právě v takovém okamžiku je možný záblesk blesku doprovázený úderem hromu.

Odkud pochází kulový blesk?

Říká se bleskům koule? Takový blesk je považován za zvláštní typ, je to svítící koule vznášející se ve vzduchu. Jeho velikost je od deseti do dvaceti centimetrů, barva je modrá, oranžová nebo bílá. Teplota takové koule je tak vysoká, že v případě nečekaného prasknutí se kapalina, která ji obklopuje, odpaří a kovové nebo skleněné předměty se roztaví.

Takový míč může existovat dlouho. Při pohybu může náhle změnit směr, vznášet se na několik sekund ve vzduchu nebo se náhle odchýlit na jednu stranu.

Kulový blesk se nejčastěji tvoří během bouřky, ale jsou chvíle, kdy je vidět za slunečného počasí. Jeho vzhled se vyskytuje v jednom případě neočekávaně. Míč dokáže sestoupit z mraků, objevit se ve vzduchu zpoza sloupu nebo stromu poměrně nečekaně. Je schopna proniknout do uzavřeného prostoru přes zásuvku, TV.

Odkud se bere bouřka a blesky

Živly potřebují určité okolnosti, aby projevily svou sílu. Elektrifikované mraky vytvářejí blesky. K proražení atmosférické vrstvy však ne každý mrak obsahuje dostatek energie. Bouřka bude považována za mrak, jehož výška dosahuje několik tisíc metrů. Dno oblaku se nachází u zemského povrchu, teplotní režim je zde vyšší než v horní části oblaku, kde mohou kapky vody zamrzat.

Vzduchové hmoty jsou v neustálém pohybu. Teplý vzduch stoupá nahoru, - klesá. Když se částice pohybují, elektrizují. V různých částech cloudu se hromadí nestejný potenciál. Při dosažení kritické hodnoty dojde k záblesku, který je doprovázen hukotem hromu.

Nebezpečný blesk

Obvykle po prvním zásahu následuje druhý. To je způsobeno tím, že elektrony v prvním záblesku ionizují vzduch, čímž vzniká možnost druhého průchodu elektronů. Následné záblesky se proto objevují téměř bez pauz a zasahují stejné místo. Blesk vycházející z mraku je schopen svým elektrickým výbojem způsobit značné poškození člověka. I když je její rána blízko, následky negativně ovlivní zdraví.

V bouřce musíte být na zemi, co nejblíže povrchu Země. Je vhodné nepoužívat mobilní zařízení.

Přemýšleli jste někdy nad tím, proč ptáci sedí na vysokonapěťových drátech a člověk, který se drátů dotkne, zemře? Všechno je velmi jednoduché - sedí na drátu, ale proud ptákem neprotéká, ale pokud pták mávne křídlem a současně se dotkne dvou fází, zemře. Obvykle tímto způsobem umírají velcí ptáci, jako jsou čápi, orli, sokoli.

Člověk se tedy může dotknout fáze a nic se mu nestane, když jím neprotéká proud, k tomu je potřeba nosit pogumované boty a nedej bože dotýkat se stěny nebo kovu.

Elektrický proud může zabít člověka ve zlomku sekundy, udeří bez varování. Blesky udeří do země stokrát za sekundu a více než osm milionůkrát za den. Tato přírodní síla je pětkrát žhavější než povrch slunce. Elektrický výboj zasáhne sílu 300 000 ampér a milion voltů ve zlomku sekundy. V našem každodenním životě si myslíme, že můžeme ovládat elektřinu, která napájí naše domovy, naše venkovní osvětlení a nyní i naše auta. Ale elektřina ve své původní podobě je nekontrolovatelná. A blesk je elektřina v obrovském měřítku. Blesk však zůstává velkou záhadou. Může udeřit nečekaně a její cesta může být nepředvídatelná.

Blesk na obloze není škodlivý, ale jeden z deseti blesků uhodí na zemský povrch. Blesk se rozdělí na mnoho větví, z nichž každá je schopna zasáhnout člověka v epicentru. Když je osoba zasažena bleskem, výboj proudu může přejít z jedné osoby na druhou, pokud se dotknou.

Existuje pravidlo třiceti a třiceti: ​​pokud uvidíte blesk a za méně než třicet sekund uslyšíte hrom, musíte se ukrýt a poté musíte počkat třicet minut po posledním úderu hromu, než vyjdete ven. Ale blesky ne vždy dodržují přísný příkaz.

Existuje takový atmosférický jev jako blesk z čistého nebe. Blesk často urazí až šestnáct kilometrů z mraku, než dopadne na zem. Jinými slovy, blesk může přijít odnikud. Blesk potřebuje vítr a vodu. Když silný vítr zvedne vlhký vzduch, nastanou podmínky pro ničivé bouřky.

Je nemožné rozložit na jeho složky to, co se vejde do miliontiny sekundy. Jednou z falešných představ je, že vidíme blesk, když se řítí do země, ve skutečnosti vidíme cestu blesku zpět do nebe. Blesk není jednosměrný úder do země, ale je to vlastně prstenec, cesta ve dvou směrech. Záblesk blesku, který vidíme, tzv. zpětný ráz, závěrečná fáze cyklu. A když zpětný úder blesku zahřeje vzduch, objeví se její vizitka - hrom. Cesta zpětného blesku je ta část blesku, kterou vidíme jako záblesk a slyšíme jako hrom. Zpětný proud o tisících ampérech a milionech voltů se řítí ze země do oblak.

Blesky pravidelně šokují člověka v interiéru. Do konstrukce se může dostat různými způsoby, odtokovými trubkami a přívodem vody. Blesk může proniknout do elektrického vedení, jehož proudová síla v běžném domě nedosahuje dvou set ampér a přetěžuje elektrické vedení skokově z dvaceti tisíc na dvě stě tisíc ampér. Snad nejnebezpečnější stopa u vás doma vede přímo do ruky přes váš telefon. Téměř dvě třetiny elektrických šoků v interiéru jsou způsobeny tím, že lidé při úderu blesku zvednou pevný telefon. Bezdrátové telefony jsou bezpečnější během bouřky, ale blesky mohou člověka v blízkosti základny telefonu šokovat. Ani hromosvod vás nemůže ochránit před všemi blesky, protože není schopen zachytit blesky na obloze.

O povaze blesku

Existuje několik různých teorií pro vysvětlení původu blesku.

Spodní část mraku obvykle nese záporný náboj a horní část nese kladný náboj, takže systém mrak-zem vypadá jako obří kondenzátor.

Když se rozdíl v elektrickém potenciálu dostatečně zvětší, dojde mezi zemí a mrakem nebo mezi dvěma částmi mraku k výboji známému jako blesk.

Je nebezpečné být v autě během blesku?

V jednom z těchto experimentů byl umělý smrtící blesk o délce metru nasměrován na ocelovou střechu auta, ve kterém byl muž. Blesk prošel kůží, aniž by člověku ublížil. Jak se to stalo? Protože se náboje na nabitém předmětu vzájemně odpuzují, mají tendenci se rozptýlit co nejdále od sebe.

V případě dutého mechanického kulového válce pí jsou náboje rozloženy po vnějším povrchu předmětu. Podobně, pokud blesk l dá na kovovou střechu auta, pak se odpudivé elektrony extrémně rychle rozptýlí po povrchu auta a projděte jeho tělem do země. Blesky na povrchu kovového auta proto jdou do země a nedostanou se dovnitř auta. Ze stejného důvodu je kovová klec dokonalou ochranou před bleskem. V důsledku zásahu umělého blesku do auta o napětí 3 miliony voltů stoupne potenciál vozu a karoserie v něm na téměř 200 tisíc voltů. Zároveň člověk nezažije sebemenší známku elektrického šoku, protože mezi body jeho těla není žádný potenciální rozdíl.

To znamená, že pobyt v dobře uzemněné budově s kovovým rámem téměř úplně chrání před bleskem, a těch je v moderních městech mnoho.

Jak si vysvětlit, že ptáčci sedí na drátech zcela klidně a beztrestně?

Tělo sedícího ptáka je jako větev řetězu (paralelní spojení). Odpor této větve vůči ptákovi je mnohem větší než odpor drátu mezi nohama ptáka. Proto je proud v těle ptáka zanedbatelný. Pokud by se pták sedící na drátu dotkl křídlem nebo ocasem tyče nebo byl nějak spojen se zemí, byl by okamžitě zabit proudem, který by se jím řítil do země.

Zajímavá fakta o blesku

Průměrná délka blesku je 2,5 km. Některé výboje sahají v atmosféře do vzdálenosti až 20 km.

Blesky jsou užitečné: dokážou ze vzduchu vytrhnout miliony tun dusíku, navázat ho a poslat do země, čímž půdu zúrodní.

Blesky Saturnu jsou milionkrát silnější než pozemské.

Úder blesku se obvykle skládá ze tří nebo více opakovaných úderů - impulsů sledujících stejnou dráhu. Intervaly mezi po sobě jdoucími impulsy jsou velmi krátké, od 1/100 do 1/10 s (je to způsobeno blikáním blesků).

Každou sekundu na Zemi blikne asi 700 blesků. Světová centra bouřek: ostrov Jáva - 220, rovníková Afrika - 150, jižní Mexiko - 142, Panama - 132, střední Brazílie - 106 bouřkových dní v roce. Rusko: Murmansk - 5, Archangelsk - 10, Petrohrad - 15, Moskva - 20 bouřkových dní v roce.

Vzduch v zóně kanálu blesku se téměř okamžitě zahřeje na teplotu 30 000-33 000 ° С. V průměru na světě zemře ročně asi 3 000 lidí na úder blesku.

Statistiky ukazují, že na každých 5000–10 000 letových hodin dojde k jednomu úderu blesku do letadla, naštěstí téměř všechna poškozená letadla nadále létají.

Navzdory drtivé síle blesku je docela snadné se před ním ochránit. Během bouřky byste měli okamžitě opustit otevřená místa, v žádném případě se neschovávat pod volně stojící stromy a být také blízko vysokých stožárů a elektrického vedení. Nemanipulujte s ocelovými předměty. Během bouřky také nemůžete používat rádiovou komunikaci, mobilní telefony. V místnosti je potřeba vypnout televize, rádia a elektrospotřebiče.

Bleskosvody chrání budovy před úderem blesku ze dvou důvodů: umožňují, aby náboj navozený na budovu stékal do vzduchu, a když do budovy udeří blesk, svádějí jej do země.

V bouřce byste se měli vyhýbat úkrytům v blízkosti jednotlivých stromů, živých plotů, vyvýšených míst a zůstat na otevřených prostranstvích.