뇌우 활동이란 무엇입니까? 천둥번개는 자연스러운 현상이다

2014년 8월 7일

뇌우 - 그게 뭐야? 온 하늘을 가르는 번개와 위협적인 천둥소리는 어디에서 오는가? 뇌우는 자연스러운 현상이다. 전기 방전이라고 불리는 번개는 구름 내부(적란운) 또는 지구 표면과 구름 사이에서 형성될 수 있습니다. 일반적으로 천둥이 동반됩니다. 번개는 폭우, 강한 바람, 종종 우박과 관련이 있습니다.

활동

뇌우는 가장 위험한 자연 현상 중 하나입니다. 번개에 맞은 사람들은 고립된 경우에만 살아남습니다.

지구에는 동시에 약 1,500개의 뇌우가 발생하고 있습니다. 방전 강도는 초당 100번의 번개로 추산됩니다.

지구상의 뇌우 분포는 고르지 않습니다. 예를 들어, 바다보다 대륙에 10배 더 많습니다. 번개 방전의 대부분(78%)은 적도 및 열대 지역에 집중됩니다. 뇌우는 특히 중앙아프리카에서 자주 기록됩니다. 그러나 극지방(남극, 북극)과 번개 극은 실제로 보이지 않습니다. 뇌우의 강도는 천체와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 중위도에서는 여름철 오후(낮) 시간에 최고조에 달합니다. 그러나 최소값은 일출 전에 기록되었습니다. 지리적 특징도 중요합니다. 가장 강력한 뇌우 센터는 코르디예라(Cordillera)와 히말라야(산간 지역)에 있습니다. 러시아에서는 연간 "뇌우 일수"도 다양합니다. 예를 들어 무르만스크에는 아르한겔스크(15), 칼리닌그라드(18), 상트페테르부르크(16), 모스크바(24), 브라이언스크(28), 보로네시(26), 로스토프(31), 소치(50), 사마라(31) 등 4개만 있다. 25, 카잔 및 에카테린부르크 - 28, 우파 - 31, 노보시비르스크 - 20, 바르나울 - 32, 치타 - 27, 이르쿠츠크 및 야쿠츠크 - 12, 블라고베셴스크 - 28, 블라디보스토크 - 13, 하바롭스크 - 25, 유즈노사할린스크 - 7, 페트로파블롭스크 - 캄차츠키 - 1.

뇌우의 발달

어떻게 되나요? 뇌운은 특정 조건에서만 형성됩니다. 수분의 상향 흐름이 있어야 하며, 입자의 한 부분은 얼음 상태이고 다른 부분은 액체 상태인 구조가 있어야 합니다. 뇌우를 발생시키는 대류는 여러 경우에 발생합니다.

표면층의 가열이 고르지 않습니다. 예를 들어, 온도 차이가 큰 물 위에서. 대도시에서는 뇌우 강도가 주변 지역보다 약간 더 강해질 것입니다.

차가운 공기가 따뜻한 공기를 대체할 때. 정면 관례는 덮개 구름과 난층운과 동시에 발생하는 경우가 많습니다.

산맥에서 공기가 상승할 때. 고도가 낮아도 구름 형성이 증가할 수 있습니다. 이것이 강제 대류입니다.

모든 뇌운은 유형에 관계없이 반드시 적운, 성숙, 붕괴의 세 단계를 거칩니다.

분류

한동안 뇌우는 관측 위치에서만 분류되었습니다. 예를 들어, 그들은 직교형, 국소형, 정면형으로 나누어졌습니다. 이제 뇌우는 뇌우가 발생하는 기상 환경에 따른 특성에 따라 분류됩니다. 대기 불안정으로 인해 상승 기류가 형성됩니다. 이것이 뇌운 생성의 주요 조건입니다. 이러한 흐름의 특성은 매우 중요합니다. 그 힘과 크기에 따라 각각 다른 유형의 뇌운이 형성됩니다. 어떻게 나누어져 있나요?

1. 단일 세포 적란운(국소 또는 질량 내). 우박이나 뇌우 활동이 있습니다. 가로 치수는 5~20km, 세로 치수는 8~12km입니다. 이러한 클라우드는 최대 한 시간 동안 "살아 있습니다". 뇌우 후에도 날씨는 거의 변하지 않습니다.

2. 다중 셀 클러스터. 여기서 규모는 최대 1000km로 더욱 인상적입니다. 다중 셀 클러스터는 다양한 형성 및 발달 단계에 있는 동시에 하나의 전체를 구성하는 뇌우 셀 그룹을 포함합니다. 그것들은 어떻게 만들어졌나요? 성숙한 뇌우 세포는 중앙에 위치하고, 붕괴되는 세포는 풍하측에 위치합니다. 횡단 치수는 40km에 이릅니다. 클러스터 다중 뇌우는 돌풍(부드럽지만 강하지는 않음), 비, 우박을 생성합니다. 하나의 성숙한 세포의 존재는 30분으로 제한되지만 클러스터 자체는 몇 시간 동안 "살아" 있을 수 있습니다.

3. 스콜 라인. 이것은 또한 다중 세포 뇌우입니다. 선형이라고도 합니다. 단단하거나 간격이 있을 수 있습니다. 이곳의 돌풍은 더 길다(앞쪽 가장자리에서). 접근하면 어두운 구름벽처럼 다세포주가 나타난다. 여기의 하천 수(상류 및 하류 모두)는 상당히 많습니다. 그렇기 때문에 뇌우의 구조는 다르지만 이러한 복잡한 뇌우가 다중 셀로 분류됩니다. 돌풍선은 강렬한 폭우와 큰 우박을 일으킬 수 있지만 강한 하강 기류로 인해 "제한"되는 경우가 더 많습니다. 한랭 전선이 발생하기 전에 발생하는 경우가 많습니다. 사진에서 이러한 시스템은 구부러진 활 모양입니다.

4. 슈퍼셀 뇌우. 그러한 뇌우는 드물다. 특히 재산과 인명에 위험합니다. 이 시스템의 구름은 상승 기류의 한 영역에서 둘 다 다르기 때문에 단일 셀 구름과 유사합니다. 그러나 크기가 다릅니다. 슈퍼셀 클라우드는 반경이 50km에 가까우며 높이는 최대 15km까지 거대합니다. 그 경계는 성층권에 있을 수 있습니다. 모양은 하나의 반원형 모루와 유사합니다. 상향 흐름 속도는 훨씬 더 높습니다(최대 60m/s). 특징적인 특징은 회전이 있다는 것입니다. 이것이 위험하고 극단적인 현상(큰 우박(5cm 이상), 파괴적인 토네이도)을 일으키는 원인입니다. 이러한 구름이 형성되는 주요 요인은 주변 환경입니다. 우리는 +27의 온도와 다양한 방향의 바람에 대한 매우 강력한 규칙에 대해 이야기하고 있습니다. 이러한 조건은 대류권에서 바람 전단이 일어나는 동안 발생합니다. 상승 기류에서 형성된 강수는 하강 기류 지역으로 이동하여 구름의 긴 수명을 보장합니다. 강수량은 고르지 않게 분포됩니다. 소나기는 상승 기류 근처에서 발생하고 우박은 북동쪽에 더 가깝게 발생합니다. 폭풍의 꼬리가 바뀔 수도 있습니다. 그러면 가장 위험한 지역은 주 상승 기류 옆이 될 것입니다.

"마른 뇌우"라는 개념도 있습니다. 이 현상은 몬순의 특징으로 매우 드뭅니다. 이러한 뇌우에는 강수량이 없습니다 (단순히 도달하지 못하고 고온에 노출되어 증발합니다).

이동 속도

고립된 뇌우의 경우 속도는 약 20km/h이며 때로는 더 빠릅니다. 한랭 전선이 활성화되면 속도는 80km/h에 도달할 수 있습니다. 많은 뇌우에서 오래된 뇌우 세포는 새로운 뇌우 세포로 교체됩니다. 각각은 상대적으로 짧은 거리(약 2km)를 커버하지만 전체적으로는 거리가 늘어납니다.

대전 메커니즘

번개 자체는 어디에서 오는가? 구름 주변과 구름 안의 전하는 끊임없이 움직입니다. 이 과정은 상당히 복잡합니다. 성숙한 구름에서 전하의 작용을 상상하는 가장 쉬운 방법입니다. 쌍극자 양성 구조가 지배적입니다. 어떻게 배포되나요? 양전하는 구름 내부의 상단에 배치되고 음전하는 그 아래에 위치합니다. 주요 가설(이 과학 분야는 여전히 거의 탐구되지 않은 것으로 간주될 수 있음)에 따르면 더 무겁고 큰 입자는 음전하를 띠고 작고 가벼운 입자는 양전하를 띤다. 전자가 후자보다 더 빠르게 하락합니다. 이로 인해 공간 전하가 공간적으로 분리됩니다. 이 메커니즘은 실험실 실험을 통해 확인되었습니다. 얼음 알갱이나 우박 입자는 강한 전하 이동을 가질 수 있습니다. 크기와 부호는 구름의 수분 함량, 기온(주변) 및 충돌 속도(주요 요인)에 따라 달라집니다. 다른 메커니즘의 영향을 배제할 수 없습니다. 방전은 지면과 구름(또는 중성 대기 또는 전리층) 사이에서 발생합니다. 바로 이 순간 우리는 하늘을 가르는 섬광을 봅니다. 아니면 번개. 이 과정에는 큰 소리(천둥)가 동반됩니다.

뇌우는 복잡한 과정입니다. 그것을 연구하는 데는 수십 년, 어쩌면 수백 년이 걸릴 수도 있습니다.

러시아 연방 교육부
카잔 주립대학교
지리 및 생태학부
기상학과, 기후학과, 대기생태학과
P의 뇌우 활동레드카미에
코스 작업
3학년 학생, gr. 259 킴첸코 D.V.

과학 감독관 부교수 Tudriy V.D. ________
카잔 2007
콘텐츠

소개
1. 뇌우 활동
1.1. 뇌우의 특징
1.2. 뇌우, 사람과 국가 경제에 미치는 영향
1.3. 뇌우와 태양 활동
2. 초기 데이터 획득 및 처리 방법
2.1. 출발 물질 획득
2.2. 기본 통계 특성
2.3. 뇌우활동지수의 통계적 특성
2.4. 기본 통계 특성의 분포
2.5. 유행 분석
2.6. Wolf 수에 대한 뇌우 발생 일수의 회귀 의존성
결론
문학
응용
소개

적란운 구름과 그로부터의 강수량의 전형적인 발달은 대기 전기의 강력한 발현, 즉 구름이나 구름과 지구 사이의 다중 전기 방전과 관련이 있습니다. 이러한 스파크 방전을 번개라고 하며, 그에 수반되는 소리를 천둥이라고 합니다. 종종 단기적인 바람 증가(돌풍)를 동반하는 전체 과정을 뇌우라고 합니다.
뇌우는 국가경제에 막대한 피해를 입힌다. 그들의 연구에 많은 관심이 집중되고 있습니다. 예를 들어, 1986-1990년 소련의 경제 및 사회 발전의 주요 방향입니다. 그리고 2000년까지의 기간 동안 주요 사건이 예상되었습니다. 그 중에서도 국가 경제에 위험한 기상 현상에 대한 연구와 뇌우, 관련 호우, 우박, 돌풍 등을 예측하는 방법을 개선하는 것이 특히 중요해졌습니다. 요즘에는 뇌우 활동 및 낙뢰 보호와 관련된 문제에도 많은 관심이 집중되고 있습니다.
우리와 외국의 많은 과학자들이 뇌우 활동에 참여했습니다. 200여년 전에 B. 프랭클린(B. Franklin)은 200여년 전에 뇌우의 전기적 특성을 확립했습니다. Lomonosov는 뇌우에서 전기 과정에 대한 최초의 이론을 도입했습니다. 그럼에도 불구하고 뇌우에 대한 만족스러운 일반 이론은 아직 없습니다.
이 주제에 대한 선택은 우연이 아닙니다. 최근 뇌우활동에 대한 관심이 높아지고 있는데, 이는 여러 가지 요인에 기인한다. 그중에는 뇌우 물리학에 대한 심층 연구, 뇌우 예측 개선 및 낙뢰 보호 방법 등이 있습니다.
이 과정의 목적은 Predkamye 지역의 다양한 기간과 지역에서 Wolf 수에 따른 뇌우 활동의 분포 및 회귀 의존성의 시간적 특징을 연구하는 것입니다.
교과목 목표
1. 뇌우 활동의 주요 특징인 10일 이산화된 뇌우 발생 일수와 태양 활동의 주요 특징인 Wolf 수에 대한 기술 매체에 대한 데이터 뱅크를 생성합니다.
2. 뇌우 체제의 주요 통계적 특성을 계산합니다.
3. 뇌우 발생 일수 추세에 대한 방정식을 구합니다.
4. Predkamye 및 Wolf 수에서 뇌우가 발생한 일수에 대한 회귀 방정식을 찾습니다.
제1장. 뇌우 활동
1.1 뇌우의 특성

뇌우의 주요 특징은 뇌우가 발생하는 일수와 뇌우 빈도입니다.
뇌우는 특히 열대 위도 지역의 육지에서 흔히 발생합니다. 1년에 100~150일 이상 뇌우가 발생하는 지역이 있습니다. 열대 지방의 바다에서는 뇌우가 1년에 약 10~30일로 훨씬 적습니다. 열대 저기압은 항상 심한 뇌우를 동반하지만 교란 자체는 거의 관찰되지 않습니다.
고압이 우세한 아열대 위도에서는 뇌우가 훨씬 적습니다. 육지에서는 연간 20~50일, 바다에서는 5~20일 동안 뇌우가 발생합니다. 온대 위도에서는 육지에서는 10~30일, 바다에서는 5~10일 동안 뇌우가 발생합니다. 극지방에서는 뇌우가 고립된 현상입니다.
저위도에서 고위도로 뇌우 횟수가 감소하는 것은 온도 감소로 인해 위도에 있는 구름의 수분 함량이 감소하는 것과 관련이 있습니다.
열대 지방과 아열대 지방에서는 우기 동안 뇌우가 가장 자주 관찰됩니다. 육지의 온대 위도에서는 지역 기단의 대류가 강하게 발달하는 여름에 뇌우의 빈도가 가장 높습니다. 겨울에는 온대 위도에서 뇌우가 매우 드뭅니다. 그러나 바다 위에서는 따뜻한 물에 의해 아래에서 가열된 차가운 기단에서 발생하는 뇌우가 겨울에 가장 많이 발생합니다. 유럽 극서부(영국 제도, 노르웨이 해안)에서도 겨울 뇌우가 자주 발생합니다.
전 세계적으로 동시에 1,800번의 뇌우가 발생하고, 매초 약 100번의 번개가 치는 것으로 추정됩니다. 뇌우는 평야보다 산에서 더 자주 관찰됩니다.
1.2 뇌우가 사람과 국가 경제에 미치는 영향

뇌우는 가장 관찰력이 없는 사람도 알아차릴 수 있는 자연 현상 중 하나입니다. 그 위험한 영향은 널리 알려져 있습니다. 중요한 역할을 하지만 유익한 효과에 대해서는 알려진 바가 적습니다. 현재 뇌우 및 이와 관련된 위험한 대류 현상을 예측하는 문제는 기상학에서 가장 시급하고 어려운 문제 중 하나인 것 같습니다. 이를 해결하는 데 있어 가장 큰 어려움은 뇌우 분포의 불연속성과 뇌우 및 뇌우 형성에 영향을 미치는 수많은 요인 간의 관계가 복잡하다는 것입니다. 뇌우의 발생은 시간과 공간에 따라 매우 가변적인 대류의 발생과 관련이 있습니다. 뇌우 예측도 복잡하다. 종관 상황을 예측하는 것 외에도 고도에 따른 공기의 성층과 습도, 구름층의 두께, 상승 기류의 최대 속도를 예측해야 하기 때문이다. 인간 활동의 결과로 뇌우 활동이 어떻게 변하는지 아는 것이 필요합니다. 뇌우가 인간, 동물, 다양한 활동에 미치는 영향 낙뢰 보호와 관련된 문제는 기상학과도 관련이 있습니다.
뇌우의 본질을 이해하는 것은 기상학자에게만 중요한 것이 아닙니다. 실험실 규모에 비해 엄청난 양의 전기 과정을 연구하면 에어로졸 구름의 고전압 방전 및 방전 특성에 대한 보다 일반적인 물리 법칙을 확립할 수 있습니다. 구형 번개의 신비는 뇌우에서 발생하는 과정을 이해해야만 밝혀질 수 있습니다.
뇌우는 발생 원인에 따라 뇌우 내부 뇌우와 뇌우 뇌우로 구분됩니다.
매스 내부 뇌우는 두 가지 유형으로 관찰됩니다. 따뜻한 지구 표면으로 이동하는 차가운 기단과 여름에 과열된 땅(국지적 뇌우 또는 열 뇌우)입니다. 두 경우 모두 뇌우의 발생은 대류 구름의 강력한 발달, 결과적으로 대기 성층의 강한 불안정성 및 강한 수직 공기 이동과 관련이 있습니다.
정면 뇌우는 주로 찬 공기가 전진하면서 따뜻한 공기가 위쪽으로 밀려나는 한랭 전선과 관련이 있습니다. 여름에는 육지에서 온난전선과 연관되는 경우가 많습니다. 여름에 온난전선 표면 위로 상승하는 대륙성 따뜻한 공기는 성층이 매우 불안정하여 전선 표면에 강한 대류가 발생할 수 있습니다.
번개의 작용으로는 열적, 기계적, 화학적, 전기적 작용이 알려져 있습니다.
번개의 온도는 섭씨 8000도에서 33000도에 이르므로 환경에 큰 열 영향을 미칩니다. 예를 들어, 미국에서만 번개로 인해 매년 약 10,000건의 산불이 발생합니다. 그러나 어떤 경우에는 이러한 화재가 유익합니다. 예를 들어, 캘리포니아에서는 잦은 화재로 오랫동안 숲이 무성해졌습니다. 그 화재는 미미하고 나무에 해롭지 않았습니다.
번개가 치는 동안 기계적 힘이 발생하는 이유는 번개 전류가 흐르는 지점에서 발생하는 온도, 가스 및 증기의 압력이 급격히 증가하기 때문입니다. 예를 들어 번개가 나무에 부딪힐 때 나무 수액은 전류가 나무를 통과한 후 가스 상태로 변합니다. 더욱이 이러한 전환은 본질적으로 폭발적이어서 나무 줄기가 갈라집니다.
번개의 화학적 효과는 작으며 화학 원소의 전기 분해로 인해 발생합니다.
생명체에게 가장 위험한 행동은 전기적 작용입니다. 왜냐하면 이 행동의 결과로 번개가 쳐 생명체가 사망할 수 있기 때문입니다. 번개가 보호되지 않거나 제대로 보호되지 않은 건물이나 장비에 부딪히면 개별 물체에 고전압이 발생하여 사람이나 동물이 사망하게 됩니다. 이를 위해서는 사람이나 동물이 접촉하거나 근처에 있기만 하면 됩니다. 번개는 작은 뇌우 중에도 사람을 때리며 각각의 직접적인 타격은 일반적으로 그에게 치명적입니다. 간접 낙뢰 후에는 일반적으로 사람이 죽지 않지만, 이 경우에도 생명을 구하기 위해서는 적시에 도움이 필요합니다.
산불, 전력 및 통신선 손상, 항공기 및 우주선 손상, 석유 저장 시설 연소, 우박으로 인해 파괴된 농작물, 폭풍으로 인해 지붕이 찢겨짐, 낙뢰로 인해 사망한 사람 및 동물 - 이는 관련된 결과의 전체 목록이 아닙니다. 천둥번개를 동반한 상황입니다.
단 1년 동안 전 세계적으로 번개로 인한 피해액은 수백만 달러로 추산됩니다. 이와 관련하여 새롭고 더욱 발전된 낙뢰 보호 방법과 보다 정확한 뇌우 예측 방법이 개발되고 있으며, 이는 결국 뇌우 과정에 대한 보다 심층적인 연구로 이어집니다.
1.3 뇌우와 태양 활동

과학자들은 오랫동안 태양-지상 연결을 연구해 왔습니다. 그들은 논리적으로 태양을 복사 에너지의 원천으로만 간주하는 것만으로는 충분하지 않다는 결론에 도달했습니다. 태양 에너지는 대기, 수권 및 암석권 표면층에서 대부분의 물리화학적 현상의 주요 원천입니다. 당연히 이 에너지 양의 급격한 변동이 이러한 현상에 영향을 미칩니다.
취리히 천문학자 R. Wolf(R. Wolf, 1816-1893)는 태양 활동에 관한 데이터를 체계화하는 데 참여했습니다. 그는 산술 평균으로 흑점의 최대 및 최소 수, 즉 태양 활동의 최대 및 최소 기간이 11년이라고 결정했습니다.
최소점에서 최대점까지의 얼룩 형성 과정의 성장은 급격한 상승 및 하강, 이동 및 중단이 있는 점프에서 발생합니다. 점프는 지속적으로 증가하고 최대 순간에 가장 높은 값에 도달합니다. 반점의 출현과 소멸의 이러한 급격한 변화는 분명히 지구에 발생하는 많은 영향의 원인이 됩니다.
1849년 루돌프 볼프(Rudolf Wolf)가 제안한 태양 활동 강도의 가장 대표적인 특징은 울프 수(Wolf number) 또는 소위 취리히 흑점 수(Zurich sunspot number)입니다. 이는 W=k*(f+10g) 공식으로 계산됩니다. 여기서 f는 태양 디스크에서 관찰된 지점의 수, g는 이들에 의해 형성된 그룹의 수, k는 각 관찰자와 망원경에 대해 파생된 정규화 계수입니다. 그들이 찾아낸 Wolf Number의 상대값을 공유할 수 있도록 말이죠. f를 계산할 때 반그림자에 의해 인접한 코어에서 분리된 각 코어("그림자")와 각 기공(반그림자가 없는 작은 점)은 점으로 간주됩니다. g를 계산할 때 개별 지점과 개별 기공도 그룹으로 간주됩니다.
이 공식을 통해 볼프 지수(Wolf index)는 태양 흑점 활동의 일반적인 특성을 나타내는 요약 지수라는 것이 분명해졌습니다. 태양 활동의 질적 측면을 직접적으로 고려하지 않습니다. 반점의 힘과 시간이 지남에 따른 안정성.
절대 Wolf 수, 즉 특정 관찰자가 계산하는 수는 흑점 그룹의 총 수(각 개별 흑점은 하나의 그룹으로 계산됨)와 단일 및 흑점 그룹의 총 수를 10으로 곱한 값의 합으로 결정됩니다. 상대 울프 수는 절대 울프 수에 각 관찰자와 망원경에 대해 결정되는 정규화 계수를 곱하여 결정됩니다.
흑점 수 계산이 시작된 16세기 중반부터 역사적 자료에서 복원된 이 정보를 통해 지난 달의 평균 늑대 수를 얻을 수 있었습니다. 이를 통해 당시부터 현재까지 태양 활동 주기의 특성을 파악할 수 있게 됐다.
태양의 주기적인 활동은 뇌우의 수와 강도에 매우 눈에 띄는 영향을 미칩니다. 후자는 일반적으로 천둥을 동반하는 대기 중 눈에 보이는 전기 방전입니다. 번개는 정전기 기계의 스파크 방전에 해당합니다. 뇌우의 형성은 물의 응축과 관련이 있습니다. 대기 중의 증기. 상승하는 기단은 단열적으로 냉각되며, 이러한 냉각은 종종 포화점 이하의 온도까지 발생합니다. 따라서 증기 응축이 갑자기 발생하고 물방울이 형성되어 구름이 생성될 수 있습니다. 반면, 증기 응축이 발생하려면 대기 중에 핵이나 응축 중심이 있어야 하며, 이는 우선 먼지 입자일 수 있습니다.
우리는 위에서 공기 상층부의 먼지 양이 부분적으로 태양의 흑점 형성 과정의 강도에 따라 결정될 수 있다는 것을 보았습니다. 또한 태양 흑점이 태양 디스크를 통과하는 기간 동안 태양에서 나오는 자외선 복사량도 증가합니다. 이 방사선은 공기를 이온화하고 이온도 응축핵이 됩니다.
그 다음에는 전하를 획득하는 물방울의 전기적 과정이 이어집니다. 이러한 전하를 일으키는 원인 중 하나는 물방울에 의한 가벼운 공기 이온의 흡착입니다. 그러나 이러한 흡착의 중요성은 부차적이며 매우 미미합니다. 또한 강한 전기장의 영향으로 개별 방울이 제트로 합쳐지는 것으로 나타났습니다. 결과적으로, 전계 강도의 변동과 그 부호의 변화는 액적에 특정 영향을 미칠 수 있습니다. 이것은 아마도 뇌우 중에 얼마나 높은 전하를 띤 물방울이 형성되는지를 보여줍니다. 강한 전기장으로 인해 방울에도 전기가 충전됩니다.
뇌우의 주기성에 대한 문제는 지난 세기 80년대 서양 문학에서 제기되었습니다. Zenger, Krassner, Bezold, Ridder 등과 같은 많은 연구자들이 이 문제를 명확히 하기 위해 노력했습니다. 따라서 Bezold는 뇌우의 11일 주기를 지적한 다음 1800-1887년 남부 독일의 뇌우 현상 처리를 지적했습니다. . 25.84일의 기간을 받았습니다. 1900년 Ridder는 1891년부터 1894년까지 Ledeberg에서 뇌우 빈도에 대해 두 가지 기간, 즉 27.5일과 33일을 발견했습니다. 이 기간 중 첫 번째 기간은 축을 중심으로 태양이 회전하는 기간에 가깝고 달의 열대 기간(27.3)과 거의 일치합니다. 동시에 뇌우의 주기성과 흑점 형성 과정을 비교하려는 시도가 이루어졌습니다. 뇌우 횟수의 11년 기간은 스위스의 Hess에 의해 발견되었습니다.
러시아에서 D. O. Svyatsky는 뇌우의 주기성에 대한 연구를 바탕으로 광대한 유럽 러시아에 대한 소위 뇌우 파도의 재발 기간이 명확하게 표시되는 표와 그래프를 얻었습니다. 첫 번째는 24-26입니다. 두 번째 - 26~28일 동안 뇌우 현상과 흑점 활동 사이의 연관성이 밝혀졌습니다. 그 결과 기간은 매우 현실적이어서 여름 몇 달 전에 그러한 "뇌우 파도"의 통과 일정을 잡는 것이 가능해졌습니다. 오류는 1~2일 이상 지속되지 않으며 대부분의 경우 완전한 일치가 이루어집니다.
Faas가 최근 몇 년간 수행한 뇌우 활동 관측 처리에 따르면 소련 유럽 지역 전체에서 26일과 13일(반주기)의 기간이 매년 가장 자주 발생하는 것으로 나타났습니다. 첫 번째 값은 축을 중심으로 한 태양의 회전에 매우 가까운 값입니다. 태양 활동에 대한 모스크바의 뇌우 현상의 의존성에 대한 연구는 최근 A.P. Moiseev에 의해 수행되었습니다. Moiseev는 1915년부터 1926년까지 흑점과 뇌우의 형성을 주의 깊게 관찰한 후 뇌우의 수와 강도가 다음과 같다는 결론에 도달했습니다. 평균적으로 태양의 중심 자오선을 통과하는 흑점의 면적과 직접적으로 일치합니다. 뇌우는 흑점의 수가 증가함에 따라 더 자주 발생하고 강화되었으며, 태양 원반의 중앙을 통과하는 큰 흑점 그룹이 통과한 후 가장 큰 강도에 도달했습니다. 따라서 뇌우 빈도 곡선의 장기간 경로와 흑점 수 곡선의 경로는 매우 잘 일치합니다. 그런 다음 Moiseev는 또 다른 흥미로운 사실, 즉 시간별 뇌우의 일일 분포를 조사했습니다. 첫 번째 일일 최대치는 현지 시간으로 오후 12~13시에 발생합니다. 그런 다음 14-15시에는 약간 감소하고 15-16시에는 주요 최대치가 발생한 다음 곡선이 감소합니다. 아마도 이러한 현상은 태양으로부터의 직접적인 복사와 공기의 이온화 및 온도 변화와 관련이 있습니다. Moiseev의 연구에 따르면 태양 활동이 최대일 때와 최소일 때 뇌우 활동이 가장 강하고 최대일 때 훨씬 더 두드러진다는 것이 분명합니다. 이는 뇌우 빈도의 최소값이 태양 활동의 최대값과 일치한다는 Betzold와 Hess의 입장과 다소 모순됩니다. Faas는 1996년 뇌우를 다루면서 뇌우 활동이 큰 뇌우의 경과에 따라 증가하는지 여부에 특별한 주의를 기울였다는 것을 나타냅니다. 태양의 중심 자오선을 통과하는 흑점. 1926년에는 긍정적인 결과가 나오지 않았지만 1923년에는 현상들 사이에 매우 밀접한 연관성이 관찰되었습니다. 이는 최대 연도 동안 흑점이 적도에 더 가깝게 모여 태양 원반의 겉보기 중심 근처를 통과한다는 사실로 설명할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 그들이 지구에 미치는 영향이 가장 크다고 간주되어야 합니다. 많은 연구자들이 뇌우의 다른 기간을 찾으려고 노력했지만 우리가 사용할 수 있는 물질의 뇌우 활동 변동은 여전히 식별하기가 너무 어렵고 일반적인 패턴을 확립하는 것이 불가능합니다. 어쨌든 이 질문은 시간이 지남에 따라 점점 더 많은 연구자들의 관심을 끌었습니다.
뇌우의 횟수와 강도는 사람과 그의 재산에 특정한 방식으로 반영됩니다. 따라서 Budin이 인용 한 통계 데이터에 따르면 번개로 인한 최대 사망 수는 태양 활동의 최대 스트레스 기간에 해당하고 최소 흑점 기간에는 최소 수년에 해당한다는 것이 분명합니다. 동시에, 러시아 산림 관리인 Tyurin은 대량 물질에 대해 수행한 연구에 따르면 브라이언스크 산림 지역의 화재가 1872년, 1860년, 1852년, 183b, 1810년, 1797년, 1776년 및 1753년에 자발적인 성격을 띠었다고 지적합니다. 북부 숲에서는 평균 20년의 주기도 확인할 수 있으며 북부의 산불 날짜는 대부분 표시된 날짜와 일치합니다. 이는 동일한 원인의 영향을 보여줍니다. 태양 활동이 최대로 이루어지는 해에 속합니다. 뇌우 활동의 일일 과정과 번개로 인한 화재 횟수의 일일 과정에서도 좋은 관계가 관찰된다는 점을 알 수 있습니다.
제2장. 초기 데이터 획득 및 처리 방법
2.1 출발물질 획득

이 작업은 타타르스탄 공화국의 Tetyushi(1940-1980), Laishevo(1950-1980), Kazan-Opornaya(1940-1967), Kaybitsy(1940-1967), Arsk(1940) 등 7개 관측소의 뇌우 활동에 대한 기상 데이터를 사용했습니다. -1980 ), Agryz(1955-1967) 및 Kazan State University의 기상 관측소(1940-1980). 데이터는 10일 샘플링으로 제공됩니다. 10년당 뇌우가 발생한 일수를 뇌우 활동의 지표로 삼았습니다. 태양 활동에 대한 월간 데이터는 물론 1940~1980년의 Wolf 수치입니다.
표시된 연도의 데이터를 기반으로 뇌우 활동 지수의 주요 통계 특성을 계산했습니다.
2.2 기본 통계 특성

기상학은 대기 과정에 존재하는 패턴을 명확하게 하기 위해 분석해야 하는 엄청난 양의 관측을 다룹니다. 따라서 대규모 관측을 분석하기 위한 통계적 방법은 기상학에서 널리 사용됩니다. 강력한 현대 통계 방법을 사용하면 사실을 보다 명확하게 제시하고 사실 간의 관계를 더 잘 발견하는 데 도움이 됩니다.
시계열의 평균값은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
? = ?Gi/N
여기서 1< i 분산은 평균값에 대한 데이터의 분포를 표시하며 다음 공식으로 구합니다.
?І = ?(Gi - ?)2 / N, 여기서 1< i 표준편차라고 불리는 양은 분산의 제곱근입니다.
? = ?(Gi - ?)2 / N, 여기서 1< i 확률 변수의 가장 가능성 있는 값인 모드는 기상학에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
또한 비대칭성과 첨도는 기상량을 특성화하는 데 사용됩니다.
평균값이 모드보다 크면 빈도 분포가 양의 편향을 보인다고 합니다. 평균이 모드보다 작으면 음의 비대칭입니다. 비대칭 계수는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
A = ?(Gi - ?)3 / N?3, 여기서 1< i 비대칭 계수 |A|가 0.25이면 비대칭성이 작은 것으로 간주됩니다. 0.25이면 비대칭이 중간 정도입니다.<|А|>0.5. 0.5이면 비대칭이 크다<|А|>1.5. |A|>1.5인 경우 비대칭성이 매우 큽니다. |A|>0이면 분포는 우변 비대칭입니다. |A|<0, то левостороннюю асиметрию.
동일한 평균값을 갖는 빈도 분포의 경우 첨도 값이 비대칭성에 따라 다를 수 있습니다.
E = ?(Gi-?)? /N?? , 여기서 1< i 첨도는 |E|?0.5인 경우 작은 것으로 간주됩니다. 1?|E|?3이면 보통이고, |E|>3이면 크다. -0.5?E?3이면 첨도는 정상에 가까워집니다.
상관계수는 상관관계가 있는 두 계열 간의 관계를 나타내는 값입니다.
상관계수 공식은 다음과 같습니다.
R = ?((Xi-X)*(Yi-Y))/ ?x?y
여기서 X와 Y는 평균값이고, ?x와 ?y는 표준편차입니다.
상관계수의 속성:
1. 독립변수의 상관계수는 0이다.
2. 상관계수는 x와 y에 임의의 상수(임의가 아닌) 항을 추가해도 변하지 않으며, x와 y의 값에 양수(상수)를 곱해도 변하지 않습니다.
3. x와 y에서 정규화된 값으로 이동할 때 상관 계수는 변경되지 않습니다.
4. 변경 범위는 -1에서 1까지입니다.
연결의 신뢰성을 확인할 필요가 있으며, 상관계수와 0의 차이에 대한 유의성을 평가할 필요가 있습니다.
경험적 R에 대해 곱 ¦R¦vN-1이 특정 임계값보다 큰 것으로 판명되면 신뢰성 S를 사용하여 상관 계수가 신뢰할 수 있을 것이라고 주장할 수 있습니다(0과 확실히 다름).
상관 분석을 사용하면 테스트 중에 관찰되고 측정된 무작위 변수의 변화에 대한 유의성(비임의성)을 확립할 수 있으며 특성 간의 기존 연결의 형태와 방향을 결정할 수 있습니다. 그러나 상관 계수나 상관 비율은 연관된 요인 특성이 변경될 때 다양하고 효과적인 특성이 얼마나 변할 수 있는지에 대한 정보를 제공하지 않습니다.
상관관계가 있을 때 한 특성의 값을 기반으로 다른 특성의 기대값을 찾을 수 있는 함수를 회귀라고 합니다. 회귀에 대한 통계적 분석을 회귀분석이라고 합니다. 이는 질량 현상에 대한 더 높은 수준의 통계 분석입니다. 회귀 분석을 사용하면 X를 기반으로 Y를 예측할 수 있습니다.
Yx-Y=(Rxy* ?y*(X-X))/ ?x (2.1)
Xy-X=(Rxy* ?x*(Y-Y))/ ?y (2.2)
여기서 X와 Y는 평균에 해당하고, Xy와 Yx는 부분 평균, Rxy는 상관 계수입니다.
방정식 (2.1)과 (2.2)는 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
Yx=a+by*X(2.3)
Xy=a+bx*Y (2.4)
선형 회귀 방정식의 중요한 특징은 평균 제곱 오차입니다. 다음과 같습니다:
방정식(2.3)의 경우 Sy= ?y*v1-RIxy(2.5)
방정식(2.4)의 경우 Sx= ?x*v1-RIxy(2.6)
회귀 오류 Sx 및 Sy를 사용하면 실제 회귀선 Yx(또는 Xy)가 위치하는 선형 회귀의 가능한(신뢰) 영역을 결정할 수 있습니다. 인구 회귀선.
제3장 계산 분석
3.1 기본 통계 특성의 분포

Predkamye의 7개 관측소에서 뇌우가 발생한 일수의 통계적 특성을 살펴보겠습니다(표 1-7). 겨울에는 뇌우가 발생하는 일수가 매우 적기 때문에 이 작업에서는 4월부터 9월까지의 기간을 고려합니다.
테츄시역:
4월에는 매월 3번째 10일 기간에 최대 10일 평균값이 관찰됩니다. = 0.20. 모든 수십 년의 모달 값은 0이므로 뇌우 활동이 약합니다. 3번째 10년에도 최대 분산과 표준편차가 관찰되나요? 2 =0.31; ? =0.56. 비대칭성은 두 번째 10년 동안 A = 4.35로 유난히 큰 값을 갖는 것이 특징입니다. 또한 20번째 10년에는 첨도 E = 17.79의 큰 값이 있습니다.
5월에는 열 유입 증가로 인해 뇌우 활동이 증가합니다. 30년 동안 관찰된 최대 10일 평균값은 다음과 같습니다. =1.61. 모든 수십 년의 모달 값은 0입니다. 3번째 10년에 분산 및 표준편차의 최대값이 관찰됩니까? 2 =2.59; ?=1.61. 비대칭 및 첨도 값은 첫 번째 10년에서 세 번째로 감소합니다(첫 번째 10년에는 A = 1.23; E = 0.62; 세 번째 10년에는 A = 0.53; E = -0.95).
6월에는 세 번째 10일 기간에 평균 10일 값의 최대값이 발생합니다. = 2.07. 4월과 5월에 비해 분산 및 표준편차 값이 증가했습니다. 두 번째 10년에 최대(?2 = 23.37; ? = 1.84), 첫 번째 10년에 최소(?2 = 1.77; ? = 1.33) . 처음 20년 동안의 모달 값은 0과 같고, 세 번째 10년에서는 M=2였습니다. 모든 10년의 비대칭성은 30년 동안 크고 긍정적입니다. 처음 20년 동안의 첨도는 작은 값을 특징으로 하며, 3년 동안 그 값은 E = 0.67로 증가했습니다.
7월 10일 평균 최고치? =2.05(두 번째 10년) 처음 20년 동안의 모달 값은 각각 1과 2이고, 세 번째 0은 0입니다. 분산과 표준편차의 최대값은 두 번째 10년에 관찰되며 그 양은? 2=3.15 및?=1.77, 각각 처음 10일 동안의 최소값은 무엇입니까? 2=1.93 및?=1.39 각각. 비대칭성은 크고 양수 값이 특징입니다. 첫 번째 10년의 최대값 A = 0.95, 두 번째 10년의 최소값 A = 0.66. 두 번째 및 세 번째 10년의 첨도는 작으며 두 번째 10년에는 음수 값을 가지며, 첫 번째 10년에는 최대값 E = 1.28이고, 두 번째 10년에는 최소값 E = -0.21입니다.
8월에는 뇌우 활동이 감소합니다. 처음 10일 동안 가장 높은 10일 평균 값이 관찰됩니까? =1.78, 가장 작은 것은 3번째? =0.78. 첫 번째와 세 번째 10년의 모달 값은 두 번째 - 1의 0과 같습니다. 분산 및 표준 편차 값은 감소합니다. 첫 번째 10년 동안 최대값(?2 = 3.33; ?=1.82), 세 번째 10년 동안 최소값(?2 = 1.23; ?=1.11)입니다. 첫 번째 10년에서 세 번째까지 비대칭 및 첨도 값이 약간 증가합니다. 세 번째 10년의 최대값 A = 1.62, E = 2.14, 두 번째 10년의 최소값 A = 0.40, E = -0.82입니다.
9월의 10일 평균 최고치는? =0.63은 매월 처음 10일 동안입니다. 모달 값은 0입니다. 첫 번째 10년에서 세 번째까지 분산 및 표준 편차 값이 감소합니다(? 2 =0.84; ? =0.92 - 첫 번째 10년에는 ? 2 =0.11;? =0.33 - 세 번째).
위의 내용을 요약하면 뇌우 활동이 증가함에 따라 모드, 분산 및 표준 편차와 같은 통계적 특성 값이 증가한다는 결론을 내립니다. 최대 값은 6월 말~7월 초에 관찰됩니다(그림 1).
그림 1
반대로 비대칭과 첨도는 최소 뇌우 활동(4월, 9월) 동안 가장 큰 값을 가지며, 최대 뇌우 활동 기간 동안 비대칭 및 첨도는 큰 값이 특징이지만 4월 및 9월에 비해 작습니다. 그림 2).
그림 2
최대 뇌우 활동은 6월 말~7월 초에 관찰되었습니다(그림 3).
그림 3
이들 관측소에서 계산된 통계값을 이용해 구축한 그래프를 바탕으로 나머지 관측소를 분석해보자.
라이쉐보 역:
그림은 뇌우가 발생한 10일 평균 일수를 보여줍니다. 그래프는 6월 말과 7월 말에 각각 τ=2.71 및 τ=2.52에 해당하는 두 가지 최대 뇌우 활동이 있음을 보여줍니다. 또한 급격한 증가와 감소를 볼 수 있는데, 이는 이 지역의 기상 조건이 매우 다양하다는 것을 나타냅니다(그림 4).
그림 4
모드, 분산 및 표준편차는 뇌우 활동이 가장 활발한 기간인 6월 말부터 7월 말까지의 기간에 가장 큽니다. 최대 분산은 7월 셋째 10일에 관찰되었으며 그 양은? 2= 4.39(그림 5).
그림 5
비대칭성과 첨도는 4월 둘째 10일에 가장 큰 값을 갖습니다(A = 5.57; E = 31). 최소한의 뇌우 활동 중. 그리고 최대 뇌우 활동 기간 동안에는 낮은 값(A = 0.13, E = -1.42)이 특징입니다(그림 6).
그림 6
크잔 지원 스테이션:
이 관측소에서는 뇌우 활동이 원활하게 증가하고 감소합니다. 최대값은 6월 말부터 8월 중순까지 지속되며 절대값은 τ=2.61입니다(그림 7).
그림 7
모달 값은 이전 방송국에 비해 상당히 뚜렷합니다. M=3의 두 가지 주요 최대값은 6월 세 번째 10일과 7월 두 번째 10일에 관찰됩니다. 동시에, 분산 및 표준편차는 최대값에 도달합니다(α2 = 3.51; β = 1.87)(그림 8).
그림 8
최대 비대칭 및 첨도는 4월 둘째 10일(A=3.33; E=12.58)과 9월 셋째 10일(A=4.08; E=17.87)에 관찰됩니다. 최소값은 7월 셋째 10일에 관찰되었습니다(A=0.005; E=-1.47)(그림 9).
그림 9
카이비시 역:
6월 둘째 10일의 최대 평균값 = 2.79. 뇌우 활동의 급격한 증가와 완만한 감소가 관찰됩니다(그림 10).
쌀. 10
모달 값은 6월 둘째 10일의 최대값 M=4를 취합니다. 동시에 분산과 표준편차도 최대이다(α2=4.99, β=2.23)(Fig. 11).
그림 11
비대칭성과 첨도는 4월 둘째 10일(A=4.87; E=24.42)과 9월 셋째 10일(A=5.29; E=28.00)에 유난히 큰 값이 나타나는 것이 특징입니다. 최소값은 6월 첫 10일에 관찰되었습니다(A = 0.52; E = -1.16)(그림 12).
그림 12
아르스크 역:
이 관측소에는 6월 두 번째 10일과 7월 세 번째 10일에 발생하는 뇌우 활동의 최대치 2개가 있습니다(그림 13).
그림 13
최대 분산 및 표준 편차는 6월 둘째 10일에 발생하며 이는 뇌우 활동 평균값의 최대치(?2 = 3.97; ? = 1.99)와 일치합니다. 뇌우 활동의 두 번째 최대값(7월 세 번째 10일)에는 분산 및 표준 편차의 큰 값(γ2 = 3.47; δ = 1.86)도 동반됩니다(그림 14).
그림 14
4월 첫 10일에는 비대칭성과 첨도 값이 유난히 큽니다(A=6.40; E=41.00). 9월에도 이 값은 큰 값(9월 셋째 10일 A=3.79, E=13.59)이 특징이다. 최소값은 7월 둘째 10일입니다(A = 0.46; E = -0.99)(그림 15).
그림 15
아그리즈 역:
이 관측소의 표본 크기가 작기 때문에 조건부로만 번개 활동을 판단할 수 있습니다.
뇌우 활동의 급격한 변화가 관찰됩니다. 7월 셋째 10일에 최대값에 도달합니까? = 2.92(그림 16).
그림 16
모달의 의미가 잘 표현되어 있습니다. M=2의 3개의 최대값은 5월 셋째 10일, 6월 셋째 10일, 7월 둘째 10일에 관찰됩니다. 분산과 표준편차는 각각 6월의 두 번째 10일과 7월의 세 번째 10일에 발생하는 두 개의 주요 최대값을 가지며 동일합니까? 2 =5.08; ? =2.25 그리고? 2 =4.91; τ=2.22 각각(그림 17).
그림 17
4월 10일 전체에서 비대칭성과 첨도 값이 유난히 큽니다(A=3.61; E=13.00). 두 가지 주요 최소값: 5월 둘째 10일(A=0.42; E=-1.46)과 7월 첫째 10일(A=0.50; E=-1.16)(그림 18).
그림 18
KGU 역:
평균값의 최대값은 6월 둘째 10일에 발생하며 ?=1.90입니다. 뇌우 활동의 원활한 증가 및 감소도 확인할 수 있습니다(그림 19).
그림 19
모드는 6월 둘째 10일(M=2)과 7월 첫째 10일(M=2)에 최대값에 도달합니다. 분산과 표준편차는 7월 셋째 10일에 가장 큰 값을 취합니다(?2=2.75; ?=1.66)(그림 20).
그림 20
4월과 9월에는 비대칭성과 첨도가 매우 큰 값을 갖는 것이 특징입니다. 4월 첫 10일 동안 - A = 6.40; E=41.00, 9월 셋째 10일 - A=4.35; E=17.79. 비대칭성과 첨도의 최소값은 7월 둘째 10일입니다(A = 0.61; E = -0.48)(그림 21).
그림 21
3.2 추세 분석

시계열의 무작위가 아닌 천천히 변화하는 구성 요소를 추세라고 합니다.
자료처리 결과 월별 자료에 대해 7개 관측소에서 추세방정식을 얻었다(표 8~14). 계산은 5월, 7월, 9월의 3개월 동안 수행되었습니다.
테츄시 관측소에서는 봄과 가을에 뇌우 활동이 증가하고 7월에 뇌우 활동이 감소하는 것이 장기간에 걸쳐 나타났습니다.
역에서 5월의 Laishevo에서는 장기간에 걸쳐 뇌우 활동이 증가했으며(b = 0.0093), 7월과 9월에는 감소했습니다.
Kazan-Opornaya, Kaybitsy 및 Arsk 관측소에서 계수 b는 3개월 모두에서 양수이며 이는 뇌우의 증가에 해당합니다.
역에서 Agryz는 표본 크기가 작기 때문에 뇌우 활동 강도의 변화 성격에 대해 이야기하기 어렵지만 5월과 7월에는 감소하고 9월에는 뇌우가 증가하는 것을 알 수 있습니다. 활동.
5월과 7월에 카잔 주립대학교 역에서 계수 b는 양수이고 9월에는 마이너스 기호가 있습니다.
계수 b는 관측소에서 7월에 최대입니다. Kaybitsy(b=0.0577), 최소 - 7월 역에서. Laishevo.
3.3 Wolf 수에 대한 뇌우 일수의 회귀 의존성 분석

여름의 중심 달인 7월(표 15)에 대해 계산이 수행되었으므로 표본은 1940년부터 1980년까지 N = 7월 40일이었습니다.
적절한 계산을 수행한 결과 다음과 같은 결과를 얻었습니다.
모든 관측소에서 계수 a에 대한 신뢰 확률은 사실상 0입니다. 대부분의 관측소에서 계수 b에 대한 신뢰 확률도 0과 거의 다르지 않으며 0.23?b?1.00 범위에 있습니다.
스테이션을 제외한 모든 스테이션의 상관계수입니다. Agryz는 음수이고 r=0.5 값을 초과하지 않으며, 이들 관측소에서의 결정 계수는 r 2 =20.00 값을 초과하지 않습니다.
역에서 Agryz 상관계수는 양수이고 가장 큰 r = 0.51, 신뢰 확률 r 2 = 25.90입니다.
결론

그 결과 약 등...........

백과사전 유튜브

1 / 5

✪ 이유: 뇌우란 무엇입니까? 어린이를 위한 교육 만화

✪ 볼 라이트닝을 볼 수 있는 곳

✪ 구형 번개 / 스프라이트, 엘프, 제트기 / 뇌우 현상

✪ 강에 번개가 치면 어떻게 되나요?

✪ 뇌우, 물, 진흙 속에서도 강인합니다! 전기 스쿠터 ZAXBOARD AVATAR / Arstyle /

자막

뇌우의 지리

동시에 지구에는 약 15,000번의 뇌우가 발생하며 평균 방전 강도는 초당 100번의 번개로 추정됩니다. 뇌우는 행성 표면 전체에 고르지 않게 분포됩니다. 대륙보다 바다 위의 뇌우가 대략 10배 더 적습니다. 모든 번개 방전의 약 78%는 열대 및 적도 지역(북위 30°에서 남위 30°까지)에 집중됩니다. 최대 뇌우 활동은 중앙아프리카에서 발생합니다. 북극과 남극의 극지방과 극지방에는 뇌우가 거의 없습니다. 뇌우의 강도는 태양을 따라가며 여름(중위도)과 낮 오후 시간에 최대 뇌우가 발생합니다. 기록된 최소 뇌우는 일출 전에 발생합니다. 뇌우는 또한 지역의 지리적 특징에 의해 영향을 받습니다. 강한 뇌우 센터는 히말라야와 코르디예라스의 산악 지역에 있습니다.

일부 러시아 도시의 연간 뇌우 발생 일수:

도시	뇌우가 발생한 일수
아르한겔스크	20
아스트라한	14
바르나울	32
블라고베셴스크	28
브랸스크	28
블라디보스토크	13
볼고그라드	21
보로네시	26
예카테린부르크	28
이르쿠츠크	15
카잔	28
칼리닌그라드	18
크라스노야르스크	24
모스크바	24
무르만스크	4
니즈니 노브고로드	28
노보시비르스크	20
옴스크	27
오렌부르크	28
페트로파블롭스크-캄차츠키	1
로스토프나도누	31
익과	25
상트 페테르부르크	16
사라토프	28
소치	50
스타브로폴	26
식팁카르	25
톰스크	24
우파	31
하바롭스크	25
한티만시스크	20
첼랴빈스크	24
치타	27
유즈노사할린스크	7
야쿠츠크	12

뇌운의 발전 단계

뇌운 발생에 필요한 조건은 대류 발달 조건의 존재 또는 강수량 형성에 충분한 수분 공급의 상향 흐름을 생성하는 다른 메커니즘과 구름의 일부가 존재하는 구조의 존재입니다. 입자는 액체 상태이고 일부는 얼음 상태입니다. 뇌우 발생으로 이어지는 대류는 다음과 같은 경우에 발생합니다.

서로 다른 기본 표면에 걸쳐 표면 공기층이 고르지 않게 가열됩니다. 예를 들어, 물과 토양의 온도 차이로 인해 수면과 육지에서 발생합니다. 대도시에서는 대류의 강도가 도시 주변보다 훨씬 높습니다.
따뜻한 공기가 상승하거나 대기 전선에서 차가운 공기로 대체될 때. 대기 전선에서의 대기 대류는 질량 내부 대류보다 훨씬 더 강렬하고 빈번합니다. 종종 정면 대류는 후층운 및 담요 강수와 동시에 발생하여 발생하는 적란운을 가리게 됩니다.
산악 지역에서 공기가 상승할 때. 해당 지역의 작은 고도라도 구름 형성이 증가합니다(강제 대류로 인해). 높은 산은 대류 발달에 특히 어려운 조건을 만들고 거의 항상 그 빈도와 강도를 증가시킵니다.

모든 뇌운은 종류에 관계없이 적운운단계, 성숙뇌운단계, 분리단계를 거쳐 진행됩니다.

뇌운의 분류

20세기에는 뇌우가 형성 조건에 따라 뇌우(intramass), 정면 뇌우(intramass), 정면 뇌우(orographic 뇌우)로 분류되었습니다. 이제는 뇌우 자체의 특성에 따라 뇌우를 분류하는 것이 더 일반적이며 이러한 특성은 주로 뇌우가 발생하는 기상 환경에 따라 달라집니다.
뇌운 형성에 필요한 주요 조건은 상승 기류를 형성하는 대기의 불안정 상태입니다. 이러한 흐름의 크기와 힘에 따라 다양한 유형의 뇌운이 형성됩니다.

단세포

단세포 적란운(Cb) 구름은 낮은 기압계에서 바람이 약한 날에 발생합니다. 인트라매스(Intramass) 또는 로컬(Local)이라고도 합니다. 중앙 부분에 상향 흐름이 있는 대류 세포로 구성되어 있으며 뇌우와 우박 강도에 도달할 수 있으며 강수량으로 인해 빠르게 붕괴될 수 있습니다. 이러한 구름의 크기는 가로 - 5-20km, 세로 - 8-12km, 수명 - 약 30분, 때로는 최대 1시간입니다. 뇌우 이후에는 큰 날씨 변화가 없습니다.
구름 형성은 날씨가 좋은 적운(Cumulus humilis)이 형성되면서 시작됩니다. 유리한 조건에서 생성된 적운은 수직 및 수평 방향 모두에서 빠르게 성장하는 반면, 상승 흐름은 거의 구름 전체에 걸쳐 위치하며 5m/s에서 15-20m/s로 증가합니다. 다운드래프트가 매우 약합니다. 주변 공기는 구름의 경계와 꼭대기에서 혼합되어 구름 속으로 활발하게 침투합니다. 구름은 중적운(Cumulus mediocris) 단계에 들어갑니다. 그러한 구름의 응결로 인해 형성된 가장 작은 물방울은 더 큰 물방울로 합쳐져 강력한 상승 기류에 의해 위쪽으로 운반됩니다. 구름은 상승하는 흐름에 의해 유지되는 물방울로 구성되어 여전히 균질합니다. 강수량은 떨어지지 않습니다. 구름 꼭대기에서 물 입자가 음의 온도 영역에 들어가면 물방울이 점차 얼음 결정으로 변하기 시작합니다. 구름은 강력한 적운(Cumulus congestus) 단계로 들어갑니다. 구름의 혼합된 구성은 구름 요소의 확대와 강수 조건의 생성 및 번개 방전의 형성으로 이어집니다. 이러한 구름을 적란운(Cumulonimbus) 또는 (특히) 적란운(Cumulonimbus calvus)이라고 합니다. 그 안의 수직 흐름은 25m/s에 도달하고, 정상 수준의 높이는 7-8km에 이릅니다.
증발하는 강수 입자는 주변 공기를 냉각시켜 하강 기류를 더욱 강화시킵니다. 성숙 단계에서는 상승 기류와 하향 기류가 동시에 구름에 존재합니다.
구름이 붕괴되는 단계에서는 하향 흐름이 우세하며 점차적으로 구름 전체를 덮습니다.

다중 셀 클러스터 뇌우

이는 중규모(10~1000km 규모) 교란과 관련된 가장 일반적인 유형의 뇌우입니다. 다중 셀 클러스터는 단일 단위로 이동하는 뇌우 셀 그룹으로 구성되지만 클러스터의 각 셀은 서로 다른 뇌운 발달 단계에 있습니다. 성숙한 뇌우 세포는 일반적으로 성단의 중앙 부분에 위치하고 부패하는 세포는 성단의 풍하측에 위치합니다. 그들은 가로 크기가 20-40km이며, 봉우리는 종종 대류권까지 올라가 성층권으로 침투합니다. 다중세포군집뇌우는 우박, 소나기, 상대적으로 약한 돌풍을 일으킬 수 있습니다. 다중 세포 클러스터의 각 개별 세포는 약 20분 동안 성숙한 상태를 유지합니다. 다중 셀 클러스터 자체는 몇 시간 동안 존재할 수 있습니다. 이러한 유형의 뇌우는 일반적으로 단일 세포 뇌우보다 더 강렬하지만 슈퍼셀 뇌우보다 훨씬 약합니다.

다중세포 선형 뇌우(스콜 라인)

다중세포 선형 뇌우는 전선의 앞쪽 가장자리에 길고 잘 발달된 돌풍 전선을 갖는 일련의 뇌우입니다. 스콜 라인은 연속적이거나 간격을 포함할 수 있습니다. 접근하는 다중 세포주(multi-cell line)는 어두운 구름 벽으로 나타나며, 일반적으로 서쪽(북반구)의 지평선을 덮습니다. 많은 수의 밀집된 상승/하강 기류를 통해 이 복잡한 뇌우를 다중 셀로 분류할 수 있지만 뇌우 구조는 다중 셀 클러스터 뇌우와 크게 다릅니다. 스콜 선은 큰 우박(직경 2cm 이상)과 강렬한 폭우를 생성할 수 있지만 항공에 위험한 강한 하강 기류와 윈드 시어를 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 돌풍선은 한랭 전선과 특성이 유사하지만 뇌우 활동의 국지적 결과입니다. 종종 한랭전선보다 앞서 돌풍선이 발생합니다. 레이더 이미지에서 이 시스템은 활 에코와 유사합니다. 이 현상은 유럽과 러시아의 유럽 영토에서는 덜 자주 관찰됩니다.

슈퍼셀 뇌우

슈퍼셀은 가장 고도로 조직화된 뇌운이다. 슈퍼셀 클라우드는 상대적으로 드물지만 인류의 건강과 생명, 재산에 가장 큰 위협을 가하고 있습니다. 슈퍼셀 구름은 상승 기류 영역이 동일하다는 점에서 단일 셀 구름과 유사합니다. 차이점은 슈퍼셀의 크기에 있습니다. 단일 반원형 모루를 사용하여 직경은 약 50km, 높이는 10-15km(종종 상부 경계가 성층권을 관통함)입니다. 슈퍼셀 구름의 상향 흐름 속도는 다른 종류의 뇌운보다 훨씬 빠릅니다(최대 40~60m/s). 슈퍼셀 클라우드가 다른 유형의 클라우드와 구별되는 주요 특징은 회전의 존재입니다. 슈퍼셀 구름의 회전하는 상승 기류(레이더 용어로 메조사이클론이라고 함)는 큰 우박(직경 2~5cm, 때로는 그 이상), 최대 속도 40m/s의 돌풍, 강력하고 파괴적인 토네이도와 같은 극단적인 기상 현상을 생성합니다. 환경 조건은 슈퍼셀 구름이 형성되는 주요 요인입니다. 공기의 매우 강한 대류 불안정성이 필요합니다. 지면 근처의 기온(뇌우 전)은 +27...+30 이상이어야 하지만, 필요한 주요 조건은 회전을 유발하는 다양한 방향의 바람입니다. 이러한 조건은 대류권 중간의 바람 전단으로 달성됩니다. 상승 기류에서 형성된 강수량은 하강 기류 지역으로의 강한 흐름에 의해 구름의 상층부를 따라 운반됩니다. 따라서 상승 및 하강 흐름 영역이 공간적으로 분리되어 오랜 기간 동안 구름의 수명이 보장됩니다. 슈퍼셀 구름의 앞쪽 가장자리에는 보통 약한 비가 내립니다. 상승기류대 부근에는 폭우가 내리고, 주상승기류대 북동쪽에는 가장 많은 강수량과 큰 우박이 발생한다. 가장 위험한 상황은 주 상승 기류 지대 근처(보통 폭풍의 뒤쪽)에서 발견됩니다.

뇌운의 물리적 특성

항공기 및 레이더 연구에 따르면 단일 뇌우 셀은 일반적으로 약 8-10km의 고도에 도달하고 약 30분 동안 유지됩니다. 고립된 뇌우는 일반적으로 다양한 발달 단계의 여러 세포로 구성되며 약 한 시간 동안 지속됩니다. 대규모 뇌우는 직경이 수십 킬로미터에 달할 수 있고 최고 높이는 18km 이상에 달할 수 있으며 몇 시간 동안 지속될 수 있습니다.

상향 및 하향 흐름

고립된 뇌우의 상승 기류와 하강 기류는 일반적으로 직경이 0.5~2.5km, 높이가 3~8km입니다. 때로는 상승 기류의 직경이 4km에 이를 수도 있습니다. 지구 표면 근처에서 하천의 직경은 일반적으로 증가하고 더 높은 곳에 위치한 하천에 비해 속도는 감소합니다. 상승 기류의 특징적인 속도는 5~10m/s 범위에 있으며 대규모 뇌우가 발생할 경우 최고 속도는 20m/s에 이릅니다. 고도 10,000m의 뇌운 속을 비행하는 연구용 항공기는 30m/s가 넘는 상승 기류 속도를 기록합니다. 가장 강한 상승 기류는 조직화된 뇌우에서 관찰됩니다.

돌풍

일부 뇌우에서는 강렬한 공기 하강 기류가 발생하여 지구 표면에 파괴적인 힘의 바람을 생성합니다. 크기에 따라 이러한 하강 기류를 돌풍 또는 미세 돌풍이라고 합니다. 직경이 4km가 넘는 스콜은 최대 60m/s의 바람을 일으킬 수 있습니다. 마이크로스퀄은 크기가 더 작지만 최대 75m/s의 풍속을 생성합니다. 충분히 따뜻하고 습한 공기로 인해 돌풍을 일으키는 뇌우가 형성되면 미세 돌풍은 강렬한 강우를 동반합니다. 그러나 뇌우가 건조한 공기에서 발생하는 경우 강수량은 떨어지면서 증발할 수 있으며(공기 강수대 또는 비르가) 미세돌풍은 건조해집니다. 하강기류는 속도와 방향의 급격한 변화와 함께 지면 가까이에 바람을 일으키기 때문에 특히 이착륙 시 항공기에 심각한 위험을 초래합니다.

수직적 발전

일반적으로 활성 대류 구름은 부력을 잃을 때까지 상승합니다. 부력의 손실은 구름 환경에서 형성된 강수, 주변의 건조하고 차가운 공기와의 혼합 또는 이 두 과정의 조합으로 인해 생성된 하중과 관련이 있습니다. 구름 성장은 차단 반전층, 즉 높이에 따라 기온이 증가하는 층에 의해 멈출 수도 있습니다. 일반적으로 뇌운은 높이가 약 10km에 이르지만 때로는 높이가 20km를 넘는 경우도 있습니다. 대기의 수분 함량과 불안정성이 높으면 바람이 잘 불면 구름이 대류권계면(대류권과 성층권을 분리하는 층)까지 성장할 수 있습니다. 대류권계면은 고도가 높아질수록 온도가 거의 일정하게 유지되는 것이 특징이며 안정성이 높은 지역으로 알려져 있습니다. 상승 기류가 성층권에 접근하기 시작하자마자 구름 꼭대기의 공기는 곧 주변 공기보다 더 차갑고 무거워지며 구름 꼭대기의 성장이 멈춥니다. 대류권계면의 높이는 해당 지역의 위도와 계절에 따라 달라집니다. 극지방에서는 8km, 적도 근처에서는 18km 이상까지 다양합니다.

적운 대류 구름이 대류권 역전의 차단층에 도달하면 바깥쪽으로 퍼지기 시작하여 뇌운의 "모루" 특성을 형성합니다. 모루 높이에서 부는 바람은 바람 방향으로 구름 물질을 불어넣는 경향이 있습니다.

난기류

뇌운(적란운 속으로 비행하는 것은 금지됨)을 통과하여 비행하는 비행기는 일반적으로 구름의 난류의 영향으로 비행기를 위, 아래, 옆으로 던지는 충격에 직면합니다. 대기 난기류는 항공기 승무원과 승객에게 불편함을 주고 항공기에 원치 않는 스트레스를 유발합니다. 난류는 다양한 단위로 측정되지만 자유 낙하 가속도(1g = 9.8m/s2)인 g 단위로 정의되는 경우가 더 많습니다. 1G의 돌풍은 항공기에 위험한 난기류를 생성합니다. 강렬한 뇌우가 발생하는 경우 최대 3g의 수직 가속도가 기록되었습니다.

움직임

뇌운의 속도와 움직임은 바람의 방향에 따라 달라지며, 주로 뇌우가 발생하는 대기의 중간층에 있는 운반 기류와 구름의 상승 및 하강 흐름의 상호 작용에 따라 달라집니다. 고립된 뇌우의 속도는 일반적으로 약 20km/h이지만 일부 뇌우는 훨씬 더 빠르게 이동합니다. 극한 상황에서 뇌운은 활동적인 한랭전선을 통과하는 동안 65~80km/h의 속도로 이동할 수 있습니다. 대부분의 뇌우에서는 오래된 뇌우 세포가 소멸되면서 새로운 뇌우 세포가 연속적으로 나타납니다. 약한 바람이 부는 경우, 개별 세포는 수명 동안 2km 미만의 매우 짧은 거리를 이동할 수 있습니다. 그러나 더 큰 뇌우에서는 성숙한 세포에서 흐르는 하강 기류에 의해 새로운 세포가 촉발되어 바람의 방향과 항상 일치하지 않는 빠른 움직임의 모습을 보여줍니다. 대규모 다중세포 뇌우에서는 북반구에서는 운반기류의 오른쪽, 남반구에서는 운반기류 방향의 왼쪽에 새로운 세포가 형성되는 패턴이 있습니다.

에너지

뇌우를 일으키는 에너지는 수증기가 응결하여 구름 방울을 형성할 때 방출되는 잠열에서 나옵니다. 대기 중에 응축되는 물 1g당 약 600칼로리의 열이 방출됩니다. 구름 꼭대기에서 물방울이 얼면 그램당 80칼로리가 추가로 방출됩니다. 방출된 잠열에너지는 부분적으로 상향 흐름의 운동 에너지로 변환됩니다. 뇌우의 총 에너지에 대한 대략적인 추정은 구름에서 강수량으로 떨어진 물의 총량을 기반으로 할 수 있습니다. 일반적인 에너지는 1억 킬로와트시 정도이며 이는 대략 20킬로톤의 핵 충전량과 동일합니다(이 에너지는 훨씬 더 큰 공간과 훨씬 더 긴 시간에 걸쳐 방출되지만). 대규모 다중 세포 뇌우는 수십 배, 수백 배 더 많은 에너지를 가질 수 있습니다.

천둥번개가 치는 날씨 현상

하강기류와 돌풍 전선

뇌우의 하강 기류는 기온이 주변 지역의 온도보다 낮은 고도에서 발생하며, 이 하강 기류는 얼음 강수 입자를 녹이고 구름 방울을 증발시키기 시작할 때 더욱 추워집니다. 하강기류의 공기는 주변 공기보다 밀도가 높을 뿐만 아니라 주변 공기와 다른 수평 각운동량을 전달합니다. 예를 들어, 고도 10km에서 하강 기류가 발생하면 지상의 풍속보다 눈에 띄게 빠른 수평 속도로 지표면에 도달합니다. 지상 근처에서 이 공기는 뇌우가 발생하기 전에 전체 구름의 이동 속도보다 빠른 속도로 전달됩니다. 그렇기 때문에 지상에 있는 관찰자는 뇌운이 머리 위에 오르기도 전에 차가운 공기의 흐름을 통해 뇌우가 다가오는 것을 느끼게 됩니다. 지면 위로 퍼지는 하강 기류는 흐름의 차가운 공기와 뇌우를 형성하는 따뜻하고 습한 공기 사이에 뚜렷한 차이가 있는 500m~2km 깊이의 구역을 만듭니다. 그러한 돌풍 전선의 통과는 바람의 증가와 급격한 온도 하강에 의해 쉽게 결정됩니다. 5분 안에 기온이 5°C 이상 떨어질 수 있습니다. 스콜은 수평축, 급격한 온도 강하 및 풍향 변화를 갖는 특징적인 스콜 게이트를 형성합니다.

극단적인 경우, 하강 기류에 의해 생성된 돌풍 전선은 50m/s를 초과하는 속도에 도달하여 집과 농작물을 파괴할 수 있습니다. 더 자주, 심한 돌풍은 중간 수준의 강풍 조건에서 조직적인 뇌우가 발생할 때 발생합니다. 동시에 사람들은 이러한 파괴가 토네이도에 의해 발생했다고 생각할 수도 있습니다. 토네이도의 특징적인 깔때기 모양의 구름을 본 목격자가 없다면 파괴의 원인은 바람에 의한 파괴의 성격에 따라 결정될 수 있습니다. 토네이도에서는 파괴가 원형 패턴으로 발생하며, 하강 기류로 인한 뇌우 돌풍은 주로 한 방향으로 파괴를 일으킵니다. 찬 공기 뒤에는 대개 비가 내립니다. 어떤 경우에는 빗방울이 떨어지면서 완전히 증발하여 마른 뇌우가 발생하기도 합니다. 이와 반대되는 상황에서는 전형적인 심각한 다중셀 및 슈퍼셀 뇌우, 폭우 및 우박이 발생하여 돌발 홍수가 발생합니다.

토네이도

토네이도는 뇌운 아래에 있는 강력하고 작은 규모의 소용돌이로 대략 수직이지만 종종 구부러진 축을 갖습니다. 토네이도 주변에서 중심까지 100-200 hPa의 압력 강하가 관찰됩니다. 토네이도의 풍속은 100m/s를 초과할 수 있으며 이론적으로는 음속에 도달할 수 있습니다. 러시아에서는 토네이도가 비교적 드물게 발생합니다. 토네이도의 가장 높은 빈도는 러시아의 유럽 지역 남부에서 발생합니다.

샤워

작은 뇌우의 경우 5분간 집중 강수량 최고치는 120mm/h를 초과할 수 있지만, 다른 모든 비의 강도는 훨씬 더 낮습니다. 평균 뇌우는 약 2,000입방미터의 비를 생성하지만, 대규모 뇌우는 그 양의 10배를 생성할 수 있습니다. 중규모 대류 시스템과 관련된 대규모 조직적 뇌우는 1천만~1억 입방미터의 강수량을 생성할 수 있습니다.

뇌운의 전기적 구조

뇌운 안팎에서 전하의 분포와 이동은 복잡하고 끊임없이 변화하는 과정입니다. 그럼에도 불구하고, 클라우드 성숙 단계의 전하 분포에 대한 일반화된 그림을 제시하는 것은 가능합니다. 우성 양극 쌍극자 구조는 양전하가 구름의 상단에 있고 음전하가 구름 내 구름 아래에 있는 구조입니다. 구름의 바닥과 그 아래에는 더 낮은 양전하가 있습니다. 전기장의 영향을 받아 이동하는 대기 이온은 구름 경계에 차폐층을 형성하여 외부 관찰자로부터 구름의 전기 구조를 가립니다. 측정 결과에 따르면 다양한 지리적 조건에서 뇌운의 주요 음전하는 주변 온도가 −5 ~ −17 °C인 고도에 위치합니다. 구름의 상승 흐름 속도가 빠를수록 음전하 중심이 위치한 고도가 높아집니다. 공간 전하 밀도는 1~10C/km3 범위입니다. 역전하 구조를 갖는 뇌우의 비율이 눈에 띕니다. - 구름 상부의 음전하와 구름 내부의 양전하 및 4개 이상의 체적 전하 구역이 있는 복잡한 구조 서로 다른 극성의.

대전 메커니즘

뇌운의 전기적 구조 형성을 설명하기 위해 많은 메커니즘이 제안되었으며, 여전히 활발한 연구가 진행되고 있는 분야이다. 주요 가설은 크고 무거운 구름 입자가 주로 음전하를 띠고 더 가벼운 작은 입자가 양전하를 띠면 큰 입자가 구름보다 더 빠른 속도로 떨어지기 때문에 공간 전하의 공간적 분리가 발생한다는 사실에 기초합니다. 작은 클라우드 구성 요소. 이 메커니즘은 일반적으로 얼음 알갱이(알갱이는 얼어붙은 물방울로 만들어진 다공성 입자) 또는 우박이 과냉각 물방울이 있는 상태에서 얼음 결정과 상호 작용할 때 강한 전하 이동을 보여주는 실험실 실험과 일치합니다. 접촉 중에 전달되는 전하의 부호와 크기는 주변 공기의 온도와 구름의 수분 함량뿐만 아니라 얼음 결정의 크기, 충돌 속도 및 기타 요인에 따라 달라집니다. 다른 전기화 메커니즘의 작용도 가능합니다. 구름에 축적된 체적 전하량이 충분히 커지면 반대 부호로 전하된 영역 사이에서 번개 방전이 발생합니다. 방전은 구름과 지면 사이, 구름과 중성 대기, 구름과 전리층 사이에서도 발생할 수 있습니다. 일반적인 뇌우에서 방전의 2/3에서 100%는 구름 내, 구름 간 또는 구름 대 공기 방전입니다. 나머지는 구름에서 땅으로의 방전입니다. 최근에는 정상적인 조건에서는 뇌우로 발전하지 않는 구름 속에서 번개가 인위적으로 발생할 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 전기 구역이 있고 전기장을 생성하는 구름에서는 강한 전기장 구역에 있는 산, 고층 건물, 비행기 또는 로켓에 의해 번개가 발생할 수 있습니다.

뇌우 발생 시 주의사항

예방 조치는 번개가 주로 높은 물체에 부딪히기 때문입니다. 이는 방전이 저항이 가장 적은 경로, 즉 더 짧은 경로를 따르기 때문에 발생합니다.

뇌우 중에는 다음과 같은 행동을 해서는 안 됩니다.

전력선 근처에 있어야 합니다.
나무 아래(특히 키가 크거나 외로운 나무) 비를 피하세요.
수역에서 수영하십시오 (수영자의 머리가 물에서 튀어 나오므로 물에 용해 된 물질 덕분에 물은 좋은 전기 전도성을 갖습니다).
열린 공간, "열린 들판"에 있어야 합니다. 이 경우 사람이 표면 위로 상당히 튀어나오기 때문입니다.
집 지붕을 포함하여 높은 곳으로 올라갑니다.
금속 물체를 사용하십시오.
창문 가까이에 있어야 합니다.
자전거와 오토바이를 타십시오.
휴대전화를 사용하세요(전자파는 전기 전도성이 좋습니다).

이러한 규칙을 준수하지 않으면 사망이나 화상, 심각한 부상이 발생하는 경우가 많습니다.

뇌우 - 그게 뭐야? 온 하늘을 가르는 번개와 위협적인 천둥소리는 어디에서 오는가? 뇌우는 자연스러운 현상이다. 번개라고 불리는 번개는 구름 내부(적란운) 또는 구름 사이에서 발생할 수 있습니다. 일반적으로 천둥이 동반됩니다. 번개는 폭우, 강한 바람, 종종 우박과 관련이 있습니다.

활동

뇌우는 가장 위험한 사람들 중 하나입니다. 번개에 맞은 사람들은 고립된 경우에만 살아남습니다.

지구에는 동시에 약 1,500개의 뇌우가 발생하고 있습니다. 방전 강도는 초당 100번의 번개로 추산됩니다.

뇌우의 발달

어떻게 되나요? 특정 조건에서만 형성됩니다. 수분의 상향 흐름이 있어야 하며, 입자의 한 부분은 얼음 상태이고 다른 부분은 액체 상태인 구조가 있어야 합니다. 뇌우를 발생시키는 대류는 여러 경우에 발생합니다.

표면층의 가열이 고르지 않습니다. 예를 들어, 온도 차이가 큰 물 위에서. 대도시에서는 뇌우 강도가 주변 지역보다 약간 더 강해질 것입니다.

차가운 공기가 따뜻한 공기를 대체할 때. 정면 관례는 덮개 구름과 난층운과 동시에 발생하는 경우가 많습니다.

산맥에서 공기가 상승할 때. 고도가 낮아도 구름 형성이 증가할 수 있습니다. 이것이 강제 대류입니다.

모든 뇌운은 유형에 관계없이 반드시 적운, 성숙, 붕괴의 세 단계를 거칩니다.

분류

한동안 뇌우는 관측 위치에서만 분류되었습니다. 예를 들어, 그들은 직교형, 국소형, 정면형으로 나누어졌습니다. 이제 뇌우는 뇌우가 발생하는 기상 환경에 따른 특성에 따라 분류됩니다. 대기 불안정으로 인해 형성됩니다. 이것이 뇌운 생성의 주요 조건입니다. 이러한 흐름의 특성은 매우 중요합니다. 그 힘과 크기에 따라 각각 다른 유형의 뇌운이 형성됩니다. 어떻게 나누어져 있나요?

2. 다중 셀 클러스터. 여기서 규모는 최대 1000km로 더욱 인상적입니다. 다중 셀 클러스터는 다양한 형성 및 발달 단계에 있는 동시에 하나의 전체를 구성하는 뇌우 셀 그룹을 포함합니다. 그것들은 어떻게 만들어졌나요? 성숙한 뇌우 세포는 중앙에 위치하고 분해되는 세포는 중앙에 위치하며 가로 크기는 40km에 이릅니다. 클러스터 다중 뇌우는 돌풍(부드럽지만 강하지는 않음), 비, 우박을 생성합니다. 하나의 성숙한 세포의 존재는 30분으로 제한되지만 클러스터 자체는 몇 시간 동안 "살아" 있을 수 있습니다.

이동 속도

대전 메커니즘

번개 자체는 어디에서 오는가? 구름 주위와 그 안에서 끊임없이 움직입니다. 이 과정은 상당히 복잡합니다. 성숙한 구름에서 전하의 작용을 상상하는 가장 쉬운 방법입니다. 쌍극자 양성 구조가 지배적입니다. 어떻게 배포되나요? 양전하는 구름 내부의 상단에 배치되고 음전하는 그 아래에 위치합니다. 주요 가설(이 과학 분야는 여전히 거의 탐구되지 않은 것으로 간주될 수 있음)에 따르면 더 무겁고 큰 입자는 음전하를 띠고 작고 가벼운 입자는 양전하를 띤다. 전자가 후자보다 더 빠르게 하락합니다. 이로 인해 공간 전하가 공간적으로 분리됩니다. 이 메커니즘은 실험실 실험을 통해 확인되었습니다. 얼음 알갱이나 우박 입자는 강한 전하 이동을 가질 수 있습니다. 크기와 부호는 구름의 수분 함량, 기온(주변) 및 충돌 속도(주요 요인)에 따라 달라집니다. 다른 메커니즘의 영향을 배제할 수 없습니다. 방전은 지면과 구름(또는 중성 대기 또는 전리층) 사이에서 발생합니다. 바로 이 순간 우리는 하늘을 가르는 섬광을 봅니다. 아니면 번개. 이 과정에는 큰 소리(천둥)가 동반됩니다.

뇌우는 복잡한 과정입니다. 그것을 연구하는 데는 수십 년, 어쩌면 수백 년이 걸릴 수도 있습니다.

번개는 대기 중의 거대한 전기 방전입니다. 번개는 뇌운에 전하가 축적되어 발생합니다. 그것은 기괴하게 구부러진 채널의 밝은 빛, 주변 공기에 전파되는 충격파, 어느 정도 거리에서 음파로 변하는 것을 동반합니다. 번개의 음향적 표현을 천둥이라고 합니다.

번개는 사람과 재산에 피해를 입히는 엄청난 자연 현상입니다. 이러한 피해는 사람과 동물에 대한 직접적인 피해, 주거 및 산업 현장의 화재, 위험한 물체의 폭발, 산불, 강력한 전자기 펄스 생성 등과 관련됩니다. 번개의 전자기 펄스는 전자기 호환성 문제를 야기합니다.

지구에는 동시에 약 2000~3000개의 뇌우 중심이 있으며 매초마다 표면에 100~200회의 충격이 가해집니다.

뇌우는 지구 표면에 고르지 않게 분포됩니다. 형성 빈도는 연중 시간, 시간 및 지형에 따라 다릅니다. 바다 위에서보다 육지에서 뇌우가 약 10배 더 많이 발생합니다. 낮보다 저녁과 밤에 뇌우가 더 많이 발생합니다. 북반구 중위도에서는 5월부터 9월까지 뇌우가 주로 발생합니다. 이 기간을 뇌우 시즌이라고 합니다. 겨울에는 뇌우가 비교적 드물게 발생합니다.

중위도에서는 총 번개 수의 30-40%가 지구에 영향을 미치고 나머지 60-70%는 구름 사이 또는 구름의 서로 다른 전하 부분 사이에서 방전됩니다. 적도 위도에서는 0C 등온선이 더 높습니다. 중위도에서. 따라서 구름 속의 전하 집중 영역이 더 높기 때문에 지상으로의 방전이 차지하는 부분은 훨씬 더 작습니다.

모든 지역의 뇌우 활동의 강도는 연간 평균 뇌우 시간 수로 특징 지어집니다. 뇌우 시간은 고위도에서 최소이며 적도쪽으로 점차 증가합니다. 적도에서는 뇌운 형성에 기여하는 공기 습도 및 고온이 거의 일년 내내 관찰됩니다.

일부 지역(아르메니아, 크라스노다르 크레인, Donbass, Carpathians)에서는 연간 뇌우 시간이 100시간 이상에 이릅니다.

많은 국가에서 뇌우 활동의 또 다른 덜 편리한 특성인 연간 뇌우 일수(시간이 아님)를 사용합니다. 세계 기상 기구(World Meteorological Organization)에 따르면 중앙 아프리카에서는 연간 최대 180일의 뇌우가 관찰됩니다. 말레이시아, 페루, 마다가스카르 - 최대 140일, 브라질, 중앙 아메리카 - 100-120일.

지상 구조물의 낙뢰 보호에 관한 실질적인 문제의 경우, 지상에 부딪히는 번개의 특정 밀도가 중요합니다. 지구 표면 1km 2 당 연간 충격 횟수. 연간 뇌우 기간 내 최대 h 땅에 떨어지는 번개의 특정 밀도는 거의 정비례합니다. 이를 통해 러시아에서는 뇌우 활동의 또 다른 특징인 뇌우 활동의 특정 밀도와 함께 뇌우 시간 100시간당 지구 표면 1km 2당 평균 번개 횟수를 받아들일 수 있게 되었습니다.

쌀. 9.1. 1km당 특정 낙뢰 횟수에 대한 의존성 2 연간 뇌우 일수에 따른 지구 면적 (점선은 관측 데이터에 따른 산란 영역을 나타냄)

뇌우 활동의 강도를 연간 뇌우 일수로 표현하면 1km 당 방전의 특정 밀도 2 표면 당 연간 뇌우 시간은 그림 1에서 추정할 수 있습니다. 9.1. 그러나 동일한 값을 사용하더라도 지면에 떨어지는 번개의 특정 밀도는 지형 및 기후 조건의 영향으로 인해 크게 달라질 수 있다는 점을 명심해야 합니다.

우리나라 영토를 위하여 . 1년에 뇌우 일수가 많을수록 뇌우 기간이 길어집니다. 따라서 관계는 비선형적이므로 뇌우 활동은 단순히 뇌우 시간 100시간당 지구 표면 1km 2당 번개 횟수로 특성화할 수 없습니다.

카운터 리더의 개발로 인해 지구 표면 위로 솟아 오르는 물체는 점령 지역보다 더 넓은 지역에서 번개를 수집합니다. 그러나 를 취함으로써 뇌우 100시간당 낙뢰 횟수를 길이의 구조로 추정할 수 있습니다. ㅏ, 너비 안에그리고 키 N(미터 단위의 치수) 공식에 따라