Polarlys. Lyn fra et elektrisk synspunkt

Send dit gode arbejde i videnbasen er enkel. Brug formularen nedenfor

Studerende, kandidatstuderende, unge forskere, der bruger videnbasen i deres studier og arbejde, vil være dig meget taknemmelig.

Udgivet på http://www.allbest.ru/

Ligesom lyn et naturfænomen

Lyn er en gigantisk elektrisk gnistutladning mellem skyer eller mellem skyer og jordens overflade flere kilometer lang, ti centimeter i diameter og varer tiendedele af et sekund. Lyn er ledsaget af torden. Ud over lineære lyn observeres af og til kuglelyn.

Natur og årsager til lynnedslag

Tordenvejr er en kompleks atmosfærisk proces, og dens forekomst er forårsaget af dannelsen af ​​cumulonimbusskyer. Kraftig overskyethed er en konsekvens af betydelig atmosfærisk ustabilitet. Karakteristisk for et tordenvejr stærk vind, ofte intens regn (sne), nogle gange med hagl. Før et tordenvejr (en time eller to før et tordenvejr) begynder atmosfærisk tryk at falde hurtigt, indtil vinden pludselig tiltager, og derefter begynder at stige.

Tordenvejr kan opdeles i lokale, frontale, natlige og i bjergene. Oftest støder en person på lokale eller termiske tordenvejr. Disse tordenvejr forekommer kun i varmt vejr med høj atmosfærisk luftfugtighed. Som regel forekommer de om sommeren ved middagstid eller eftermiddag (12-16 timer). Vanddamp i den stigende strøm af varm luft kondenserer i højden, frigiver meget varme og opvarmer de stigende luftstrømme. Sammenlignet med den omgivende luft er den opstigende luft varmere og udvider sig i volumen, indtil den bliver til en tordensky. Iskrystaller og vanddråber svæver konstant i store tordenskyer. Som et resultat af deres fragmentering og friktion med hinanden og med luften dannes positive og negative ladninger, under påvirkning af hvilke et stærkt elektrostatisk felt opstår (den elektrostatiske feltstyrke kan nå 100.000 V/m). Og den potentielle forskel mellem individuelle dele af skyen, skyer eller sky og jord når enorme værdier. Når den kritiske intensitet af den elektriske luft er nået, sker der en lavinelignende ionisering af luften - en lyngnistudladning.

Et frontalt tordenvejr opstår, når en masse kold luft bevæger sig ind i et område, hvor der hersker varmt vejr. Kold luft fortrænger varm luft, hvor sidstnævnte stiger til en højde på 5-7 km. Varme luftlag trænger ind i hvirvler i forskellige retninger, der dannes en byge, stærk friktion mellem luftlagene, som bidrager til akkumulering af elektriske ladninger. Længden af ​​et frontalt tordenvejr kan nå 100 km. I modsætning til lokale tordenvejr bliver det normalt koldere efter frontale tordenvejr. Nattetordenvejr er forbundet med afkøling af jorden om natten og dannelsen af ​​hvirvelstrømme af stigende luft. Tordenvejr i bjergene forklares med forskellen i solstråling, som de sydlige og nordlige skråninger af bjergene er udsat for. Nat- og bjergtordenvejr er svage og kortvarige.

Tordenvejrs aktivitet varierer i forskellige områder af vores planet. Verdenscentre for tordenvejr: Java Island - 220, Ækvatorialafrika -150, det sydlige Mexico - 142, Panama - 132, Central Brasilien - 106 tordenvejrsdage om året. Rusland: Murmansk - 5, Arkhangelsk - 10, St. Petersborg - 15, Moskva - 20 tordenvejrsdage om året.

Efter type er lyn opdelt i lineær, perle og kugle. Perle og kuglelyn en ret sjælden begivenhed.

En lynudladning udvikler sig på få tusindedele af et sekund; ved så høje strømme opvarmes luften i lynkanalens zone næsten øjeblikkeligt til en temperatur på 30.000-33.000 ° C. Som følge heraf stiger trykket kraftigt, luften udvider sig - en chokbølge vises, ledsaget af en lyd puls - torden. På grund af det faktum, at intensiteten af ​​det elektriske felt skabt af skyens statiske elektriske ladning er særligt høj på høje, spidse objekter, opstår der en glød; som følge heraf begynder ionisering af luften, der opstår en glødeudladning, og der kommer rødlige glødetunger, som til tider forkortes og forlænges igen. Du bør ikke forsøge at slukke disse brande, fordi... der er ingen forbrænding. Ved høj elektrisk feltstyrke kan der opstå en flok lysende filamenter - en koronaudladning, som er ledsaget af hvislen. Lineært lyn kan også lejlighedsvis forekomme i fravær af tordenskyer. Det er ikke tilfældigt, at ordsproget "bolt fra klar himmel" opstod.

Opdagelse af kuglelyn

lynkugle elektrisk udladning

Som det ofte sker, begyndte den systematiske undersøgelse af kuglelyn med benægtelsen af ​​deres eksistens: i tidlig XIXårhundrede blev alle spredte observationer kendt på det tidspunkt anerkendt som enten mystik eller bedste tilfælde optisk illusion.

Men allerede i 1838 i det franske Bureaus Aarbog geografiske længdegrader En anmeldelse blev offentliggjort af den berømte astronom og fysiker Dominique François Arago. Efterfølgende blev han initiativtager til Fizeau og Foucaults eksperimenter for at måle lysets hastighed, samt det arbejde, der førte Le Verrier til opdagelsen af ​​Neptun. Baseret på de dengang kendte beskrivelser af kuglelyn konkluderede Arago, at mange af disse observationer ikke kunne betragtes som en illusion. I løbet af de 137 år, der er gået siden offentliggørelsen af ​​Aragos anmeldelse, er der dukket nye øjenvidneberetninger og fotografier op. Der blev skabt snesevis af teorier, ekstravagante, geniale, dem, der forklarede nogle af de kendte egenskaber ved kuglelyn, og dem, der ikke modstod elementær kritik. Faraday, Kelvin, Arrhenius, sovjetiske fysikere Ya.I. Frenkel og P.L. Kapitsa, mange berømte kemikere og endelig specialister fra American National Commission for Astronautics and Aeronautics NASA forsøgte at studere og forklare dette interessante og formidable fænomen. Og kuglelyn er fortsat stort set et mysterium den dag i dag.

Kuglelynets natur

Hvilke fakta bør videnskabsmænd forbinde med en enkelt teori for at forklare arten af ​​forekomsten af ​​kuglelyn? Hvilke begrænsninger pålægger observationer vores fantasi?

I 1966 distribuerede NASA et spørgeskema til to tusinde mennesker, hvoraf den første del stillede to spørgsmål: "Har du set kuglelyn?" og "Så du et lineært lynnedslag i din umiddelbare nærhed?" Svarene gjorde det muligt at sammenligne observationsfrekvensen af ​​kuglelyn med observationshyppigheden af ​​almindeligt lyn. Resultatet var forbløffende: 409 ud af 2 tusinde mennesker så et lineært lynnedslag på tæt hold, og to gange færre så kuglelyn. Der var endda en heldig person, der stødte på kuglelyn 8 gange - endnu et indirekte bevis på, at dette slet ikke er et så sjældent fænomen, som man almindeligvis tror.

Analyse af den anden del af spørgeskemaet bekræftede mange tidligere kendte fakta: kuglelyn har en gennemsnitlig diameter på omkring 20 cm; lyser ikke særlig kraftigt; farven er oftest rød, orange, hvid. Det er interessant, at selv observatører, der så kuglelyn tæt på, ofte ikke følte dens termiske stråling, selvom den brænder ved direkte kontakt.

Sådant lyn eksisterer fra flere sekunder til et minut; kan trænge ind i rum gennem små huller og derefter genoprette sin form. Mange iagttagere rapporterer, at den kaster nogle gnister ud og roterer. Normalt svæver den i kort afstand fra jorden, selvom den også er set i skyerne. Nogle gange forsvinder kuglelyn stille og roligt, men nogle gange eksploderer det og forårsager mærkbar ødelæggelse.

Kuglelyn bærer meget energi. I litteraturen er der dog ofte bevidst oppustede skøn, men selv et beskedent realistisk tal - 105 joule - for lyn med en diameter på 20 cm er meget imponerende. Hvis sådan energi kun blev brugt på lysstråling, kunne den lyse i mange timer. Nogle forskere mener, at lyn konstant modtager energi udefra. For eksempel har P.L. Kapitsa foreslog, at det opstår, når en kraftig stråle af decimeterradiobølger, som kan udsendes under et tordenvejr, absorberes. I virkeligheden, for dannelsen af ​​en ioniseret koagel, såsom kuglelyn i denne hypotese, er eksistensen af ​​en stående bølge af elektromagnetisk stråling med en meget høj feltstyrke ved antinoderne nødvendig. Når et kuglelyn eksploderer, kan der udvikles en effekt på en million kilowatt, da denne eksplosion sker meget hurtigt. Sandt nok kan mennesker skabe endnu kraftigere eksplosioner, men sammenlignet med "rolige" energikilder, vil sammenligningen ikke være til deres fordel.

Hvorfor lyser kuglelyn?

Lad os dvæle ved endnu et mysterium med kuglelyn: Hvis dets temperatur er lav (i klyngeteorien antages det, at temperaturen for kuglelyn er omkring 1000°K), hvorfor lyser det så? Det viser sig, at dette kan forklares.

Når klynger rekombinerer, fordeles den frigivne varme hurtigt mellem køligere molekyler. Men på et tidspunkt kan temperaturen på "volumenet" nær de rekombinerede partikler overstige lynstoffets gennemsnitlige temperatur med mere end 10 gange. Dette "volumen" lyser som gas opvarmet til 10.000-15.000 grader. Der er relativt få sådanne "hot spots", så substansen i kuglelyn forbliver gennemskinnelig. Farven på kuglelyn bestemmes ikke kun af solvatiseringsskallenes energi og temperaturen af ​​de varme "volumener", men også kemisk sammensætning dets stoffer. Det er kendt, at hvis der opstår kuglelyn, når lineært lyn rammer kobbertråde, er det ofte farvet blåt eller grøn farve- de sædvanlige "farver" af kobberioner. Den resterende elektriske ladning hjælper med at forklare så interessante egenskaber ved kuglelyn som dets evne til at bevæge sig mod vinden, blive tiltrukket af genstande og hænge over høje steder.

Årsagen til kuglelyn

For at forklare betingelserne for kuglelyns forekomst og egenskaber har forskere foreslået mange forskellige hypoteser. En af de ekstraordinære hypoteser er alien-teorien, som er baseret på antagelsen om, at kuglelyn ikke er andet end en type UFO. Der er grundlag for denne antagelse, da mange øjenvidner hævder, at kuglelyn opførte sig som et levende, intelligent væsen. Oftest ligner den en bold, hvorfor den i tidligere tider blev kaldt en ildkugle. Dette er dog ikke altid tilfældet: Varianter af kuglelyn forekommer også. Det kan være formen af ​​en svamp, vandmand, donut, dråbe, flad skive, ellipsoide. Lynets farve er oftest gul, orange eller rød, mindre almindelige er hvid, blå, grøn og sort. Udseendet af kuglelyn afhænger ikke af vejret. De kan forekomme under forskellige vejrforhold og helt uafhængige af elledninger. Et møde med en person eller et dyr kan også foregå på forskellige måder: mystiske bolde svæver enten fredeligt i en vis afstand eller angriber med raseri, forårsager forbrændinger eller endda dræber. Herefter kan de stille og roligt forsvinde eller eksplodere højlydt. Det skal bemærkes, at antallet af dræbte og sårede af brandgenstande er cirka 9 % af det samlede antal vidner. I tilfælde af, at en person bliver ramt af kuglelyn, er der i mange tilfælde ingen spor tilbage på kroppen, og liget af den person, der blev dræbt af lynet af en uforklarlig årsag i lang tid nedbrydes ikke. I forbindelse med denne omstændighed opstod en teori om, at lyn kan påvirke forløbet af en organismes individuelle tid.

Udgivet på Allbest.ru

Lignende dokumenter

Brug nyeste teknologier optagelser for at bremse tidens gang og gøre det usynlige synligt. Transmissionstårne, der genererer enorme lyn, der skyder opad i skyerne. Brug af ultrahøjhastighedskameraer til at se vand i aktion.

abstract, tilføjet 11/12/2012


Studiet af essensen af ​​biocenose - en samling af planter, dyr, svampe og mikroorganismer, der i fællesskab bebor et område af jordens overflade. Karakteristika for artssammensætning, struktur, sammenhænge mellem organismer. Zoocenoser Tjernobyl zone fremmedgørelse.

abstract, tilføjet 11/10/2010


Begrebet og biologisk betydning af membraner i kroppens celler, funktioner: strukturelle og barriere. Deres betydning i interaktioner mellem celler. Desmosome som en af ​​typerne af cellekontakt, der sikrer deres interaktion og stærke forbindelse med hinanden.

abstract, tilføjet 06/03/2014


Betydningen af ​​korrelationen mellem neurale signaler og bølgelængden af ​​lys, der falder ind på nethinden. Signalkonvergens og farvesynsveje. Integration og horisontale forbindelser visuel information. Processen med at kombinere højre og venstre synsfelt.

abstract, tilføjet 31/10/2009


Udforsk begreberne Jordens magnetfelt, ionisering af Jordens atmosfære, nordlys og ændringer i elektrisk potentiale. En undersøgelse af Chizhevsky (grundlæggeren af ​​heliobiologi) af solaktivitetens indflydelse på dynamikken i hjerte-kar-sygdomme.

abstract, tilføjet 30/09/2010


Udforskning af de fysiske forskelle mellem spiralgalakser, elliptiske og uregelmæssige galakser. Overvejelse af indholdet af Hubbles lov. Beskrivelse af videnskabens udvikling som en overgang mellem videnskabelige malerier fred. Karakteristika for de vigtigste hypoteser om oprindelsen af ​​levende ting.

test, tilføjet 28/03/2010


Hydrosfæren er en diskontinuerlig vandskal af Jorden, beliggende mellem atmosfæren og jordens faste skorpe og er en samling af oceaner, have og overfladevand på jorden. Atmosfærebegrebet, dets oprindelse og rolle, struktur og indhold.

abstract, tilføjet 13/10/2011


Undersøgelse af mekanismen for forekomst og hovedfaser af aktionspotentialet. Love om irritation og spænding. Udbredelse af et aktionspotentiale langs en nervefiber. Karakteristika for lokale potentialers rolle. Overførsel af signaler mellem nerveceller.

test, tilføjet 22/03/2014


Asymmetrisk fordeling af roller mellem symmetriske parrede hjernehalvdele. Typer af interaktioner mellem halvkugler. Fordelingskarakteristika mentale funktioner mellem venstre og højre hemisfære. Sekventiel informationsbehandling.

præsentation, tilføjet 15.09.2017


Undersøgelse af komponenter nervesystem og den menneskelige hjerne. Karakteristika for princippet om transmission af elektriske impulser mellem neuroner. Undersøgelse af metoder til konstruktion, drift og hovedanvendelsesområder for biologiske og kunstige neurale netværk.

Lyn er en kæmpe elektrisk gnist. Når det rammer bygninger, forårsager det brande, flækker store træer og inficerer mennesker. På ethvert givet tidspunkt blinker mere end 2.000 tordenvejr med lyn i forskellige dele af Jorden. Hvert sekund rammer omkring 50 lyn jordens overflade, og i gennemsnit bliver hver kvadratkilometer af den ramt af lyn seks gange om året

Lyn er en gigantisk elektrisk gnistutladning i atmosfæren, som normalt forekommer under et tordenvejr, hvilket resulterer i et stærkt lysglimt og ledsagende torden. Lyn er også blevet registreret på Venus, Jupiter, Saturn og Uranus. Strømmen i en lynudladning når 10-20 tusinde ampere, så få mennesker formår at overleve efter at være blevet ramt af lynet.

Overflade globus er mere elektrisk ledende end luft. Luftens elektriske ledningsevne stiger dog med højden. Luften er normalt positivt ladet, og Jorden er negativt ladet. Vanddråber i en tordensky oplades på grund af absorptionen af ​​ladede små partikler (ioner) i luften. En dråbe, der falder fra en sky, har en negativ ladning i toppen og en positiv ladning i bunden. faldende dråber for det meste absorberer negativt ladede partikler og får en negativ ladning. I processen med at hvirvle i skyen sprøjtes vanddråber, med små dråber, der flyver med en negativ ladning, og store dråber, der flyver med en positiv ladning. Det samme sker med iskrystaller i toppen af ​​skyen. Når de går i stykker, får små ispartikler en positiv ladning og føres væk af opstigende strømme ind i øverste del skyer, og store, negativt ladede, falder til den nederste del af skyen Som følge af adskillelsen af ​​ladninger skabes elektriske felter i tordenskyen og i det omgivende rum. Ved ophobning af store volumetriske ladninger i en tordensky opstår der gnistutladninger (lyn) mellem enkelte dele af skyen eller mellem skyen og jordens overflade. Lyn udleder ved udseende er forskellige. Det mest almindeligt observerede lyn er lineært forgrenet lyn, nogle gange kuglelyn osv.

Lyn er af stor interesse ikke kun som et ejendommeligt naturfænomen. Det gør det muligt at observere en elektrisk udladning i et gasformigt medium ved en spænding på flere hundrede millioner volt og en afstand mellem elektroder på flere kilometer.

I 1750 foreslog B. Franklin til Royal Society of London at udføre et eksperiment med en jernstang monteret på en isolerende base og monteret på et højt tårn. Han forventede, at når en tordensky nærmede sig tårnet, ville en ladning blive koncentreret i den øverste ende af den oprindeligt neutrale stang modsat fortegn, og på den nederste er der en ladning af samme tegn som ved bunden af ​​skyen. Hvis den elektriske feltstyrke under en lynudladning stiger tilstrækkeligt, vil ladningen fra den øvre ende af stangen delvist flyde ud i luften, og stangen vil få en ladning af samme fortegn som skyens bund.

Eksperimentet foreslået af Franklin blev ikke udført i England, men det blev udført i 1752 i Marly nær Paris fransk fysiker Jean d'Alembert. Han brugte en 12 m lang jernstang indsat i en glasflaske (der fungerede som en isolator), men placerede den ikke på tårnet. Den 10. maj rapporterede hans assistent, at når en tordensky var over stangen , når en jordet ledning blev bragt til det, gnister.

Franklin selv, uvidende om det vellykkede eksperiment udført i Frankrig, udførte i juni samme år sit berømte eksperiment med en drage og observerede elektriske gnister for enden af ​​en ledning bundet til den. Det følgende år, mens han studerede ladningerne indsamlet fra stangen, fastslog Franklin, at tordenskyernes baser normalt var negativt ladede.

Mere detaljerede undersøgelser af lyn blev mulige i slutningen af ​​det 19. århundrede. takket være forbedringen af ​​fotografiske metoder, især efter opfindelsen af ​​et apparat med roterende linser, som gjorde det muligt at optage hurtigt udviklende processer. Denne type kamera blev meget brugt i undersøgelsen af ​​gnistutladninger. Det har vist sig, at der er flere typer lyn, hvor de mest almindelige er line, fly (in-cloud) og ball (luftudledninger).

Lineært lyn har en længde på 2-4 km og har en stor strøm. Det dannes, når den elektriske feltstyrke når kritisk værdi og ioniseringsprocessen finder sted. Sidstnævnte er oprindeligt skabt af frie elektroner, der altid er til stede i luften. Under påvirkning af et elektrisk felt opnår elektroner høje hastigheder og på deres vej til Jorden, kolliderer med luftatomer, spalter de og ioniserer dem. Ionisering sker i en smal kanal, som bliver ledende. Luften varmer op. Gennem en kanal med opvarmet luft strømmer ladningen fra skyen til jordens overflade med en hastighed på mere end 150 km/t. Dette er den første fase af processen. Når en ladning når jordoverfladen mellem skyen og jorden, skabes der en ledende kanal, hvorigennem ladninger bevæger sig mod hinanden: positive ladninger fra jordens overflade og negative ladninger akkumuleret i skyen Lineært lyn ledsages af en kraftig rullende lyd - torden, der minder om en eksplosion. Lyden fremkommer som et resultat af den hurtige opvarmning og udvidelse af luften i kanalen, og derefter dens lige så hurtige afkøling og kompression.

Fladt lyn opstår i en tordensky og fremstår som glimt af diffust lys.

Boldlyn består af en lysende masse i form af en bold, noget mindre end en fodbold, der bevæger sig med lav hastighed i vindens retning. De brister med et stort brag eller forsvinder sporløst. Kuglelyn vises efter lineært lyn. Ofte er hun igennem åbne døre og vinduer trænger ind i lokalerne. Beskaffenheden af ​​kuglelyn er endnu ikke kendt. Luftudledninger fra kuglelyn, der starter fra en tordensky, er ofte rettet vandret og når ikke jordens overflade.

For at beskytte mod lynet skabes lynafledere, ved hjælp af hvilke lynladningen føres ned i jorden ad en specielt forberedt sikker vej.

En lynudladning består normalt af tre eller flere gentagne nedslag - impulser, der følger samme vej. Intervallerne mellem på hinanden følgende impulser er meget korte, fra 1/100 til 1/10 s (det er det, der får lynet til at flimre). Generelt varer blitzen omkring et sekund eller mindre. En typisk lynudviklingsproces kan beskrives som følger. Først styrter en svagt lysende lederudladning fra oven til jordens overflade. Når han når det, passerer en stærkt glødende retur- eller hovedudledning fra jorden og op gennem kanalen lagt af lederen.

Den ledende udledning bevæger sig som regel på en zigzag måde. Hastigheden af ​​dens spredning varierer fra hundrede til flere hundrede kilometer i sekundet. På sin vej ioniserer den luftmolekyler, hvilket skaber en kanal med øget ledningsevne, hvorigennem den omvendte udledning bevæger sig opad med en hastighed, der er cirka hundrede gange større end den førende udledning. Størrelsen af ​​kanalen er svær at bestemme, men diameteren af ​​den ledende udledning er estimeret til 1-10 m, og diameteren af ​​returudledningen er flere centimeter.

Lynudladninger skaber radiointerferens ved at udsende radiobølger i et bredt område - fra 30 kHz til ultralave frekvenser. Den største emission af radiobølger er sandsynligvis i området fra 5 til 10 kHz. Sådan lavfrekvent radiointerferens er "koncentreret" i rummet mellem ionosfærens nedre grænse og jordens overflade og kan spredes til afstande på tusindvis af kilometer fra kilden.

Lyn: giveren af ​​liv og evolutionens motor. I 1953 viste biokemikerne S. Miller (Stanley Miller) og G. Urey (Harold Urey), at en af ​​livets "byggesten" - aminosyrer - kan opnås ved at lede en elektrisk udladning gennem vand, hvori gasserne fra Jordens "uratmosfære" er opløst (metan, ammoniak og brint). 50 år senere gentog andre forskere disse eksperimenter og opnåede de samme resultater. Dermed, videnskabelig teori Livets oprindelse på Jorden tildeler lynnedslag en fundamental rolle. Når korte strømimpulser føres gennem bakterier, opstår der porer i deres skal (membran), hvorigennem DNA-fragmenter af andre bakterier kan passere ind, hvilket udløser en af ​​evolutionens mekanismer.

Sådan beskytter du dig selv mod lyn ved hjælp af en vandstråle og en laser. For nylig blev en grundlæggende ny metode til bekæmpelse af lyn foreslået. En lynafleder vil blive skabt af... en væskestråle, der vil blive skudt fra jorden direkte ind i tordenskyer. Lynvæske er en saltvandsopløsning, hvortil der tilsættes flydende polymerer: Saltet er beregnet til at øge den elektriske ledningsevne, og polymeren forhindrer strålen i at "brækkes op" i individuelle dråber. Diameteren af ​​strålen vil være omkring en centimeter, og maksimal højde- 300 meter. Når den flydende lynafleder er færdiggjort, vil den være udstyret med sports- og legepladser, hvor springvandet tænder automatisk, når den elektriske feltstyrke bliver høj nok, og sandsynligheden for et lynnedslag er maksimal. En ladning vil strømme ned i en strøm af væske fra en tordensky, hvilket gør lynet sikkert for andre. Tilsvarende beskyttelse mod lynudladning kan udføres ved hjælp af en laser, hvis stråle, som ioniserer luften, vil skabe en kanal for en elektrisk udladning væk fra menneskemængder.

Kan lynet føre os på afveje? Ja, hvis du bruger et kompas. I kendt roman G. Melvilles "Moby Dick" beskriver netop sådan et tilfælde, hvor en lynudladning, som skabte et stærkt magnetfelt, remagnetiserede kompasnålen. Skibets kaptajn tog dog en synål, slog den for at magnetisere den og erstattede den med den beskadigede kompasnål.

Kan du blive ramt af lynet inde i et hus eller et fly? Desværre ja! Lynstrøm kan trænge ind i et hus gennem en telefonledning fra en nærliggende pæl. Prøv derfor ikke at bruge en almindelig telefon under et tordenvejr. Det menes, at det er mere sikkert at tale i en radiotelefon eller mobiltelefon. Under et tordenvejr bør du ikke røre ved centralvarme- og vandrørene, der forbinder huset med jorden. Af samme grunde anbefaler eksperter at slukke for alt under et tordenvejr. elektriske apparater, herunder computere og fjernsyn.

Hvad angår fly, forsøger de generelt at flyve rundt i områder med tordenvejr. Og alligevel bliver et af flyene i gennemsnit ramt af lynet en gang om året. Dens strøm kan ikke påvirke passagererne; den flyder ned ad flyets ydre overflade, men den kan beskadige radiokommunikation, navigationsudstyr og elektronik.

Mange mennesker er bange for et frygteligt naturfænomen - tordenvejr. Dette sker normalt, når solen er dækket af mørke skyer, frygtelig torden buldrer og kraftig regn falder.

Selvfølgelig skal du være bange for lyn, for det kan endda dræbe eller forårsage død.Dette har været kendt i lang tid, hvorfor de fandt på forskellige midler til beskyttelse mod lyn og torden (f.eks. metalstænger) .

Hvad sker der deroppe, og hvor kommer tordenen fra? Og hvordan opstår lynet?

Stormskyer

Normalt enorme. De når flere kilometer i højden. Det er ikke visuelt synligt, hvordan alt syder og koger inde i disse tordnende skyer. Denne luft, inklusive vanddråber, bevæger sig med høj hastighed fra bund til top og omvendt.

Den øverste del af disse skyer når -40 grader i temperatur, og dråber af vand, der falder ned i denne del af skyen, fryser.

Om tordenskyernes oprindelse

Før vi lærer, hvor torden kommer fra, og hvordan lynet opstår, lad os kort beskrive, hvordan tordenskyer dannes.

De fleste af disse fænomener forekommer ikke over planetens vandoverflade, men over kontinenterne. Derudover dannes der intensivt tordenskyer over kontinenterne på tropiske breddegrader, hvor luften nær jordoverfladen (i modsætning til luften over vandoverfladen) varmes kraftigt op og stiger hurtigt.

Normalt dannes der på skråningerne af forskellige højder en lignende opvarmet luft, som trækker fugtig luft ind fra store områder af jordens overflade og løfter den opad.

Sådan dannes de såkaldte cumulusskyer, som bliver til tordenskyer, beskrevet lige ovenfor.

Lad os nu afklare, hvad lyn er, hvor kommer det fra?

Lyn og torden

Fra de samme frosne dråber dannes der isstykker, som også bevæger sig i skyerne med stor hastighed, kolliderer, kollapser og lader sig op med elektricitet. De isstykker, der er lettere og mindre, forbliver i toppen, og de, der er større, smelter, går ned og bliver igen til vanddråber.

Der opstår således to elektriske ladninger i en tordensky. Øverst er det negativt, nederst er det positivt. Når forskellige ladninger mødes, skabes en kraftig, og lynet opstår. Det blev tydeligt, hvor det kommer fra. Hvad sker der nu? Et lynglimt opvarmes øjeblikkeligt og udvider luften omkring det. Sidstnævnte varmer så meget, at der opstår en eksplosion. Dette er torden, der skræmmer alt levende på jorden.

Det viser sig, at alt dette er manifestationer, så opstår det næste spørgsmål om hvor sidstnævnte kommer fra, og i så store mængder. Og hvor går det hen?

Ionosfære

Vi fandt ud af, hvad lyn er, og hvor det kommer fra. Nu lidt om de processer, der fastholder Jordens ladning.

Forskere har fundet ud af, at jordens ladning generelt er lille og beløber sig til kun 500.000 coulombs (det samme som 2 bilbatterier). Hvor forsvinder så den negative ladning, som overføres af lynet tættere på Jordens overflade?

Normalt, i klart vejr, udlades Jorden langsomt (en svag strøm passerer konstant mellem ionosfæren og Jordens overflade gennem hele atmosfæren). Selvom luft betragtes som en isolator, indeholder den en lille andel af ioner, som tillader strøm at eksistere i hele atmosfæren. Takket være dette, selvom langsomt, overføres den negative ladning fra jordens overflade til højden. Derfor forbliver volumen af ​​Jordens samlede ladning altid uændret.

I dag er den mest almindelige opfattelse, at kuglelyn er særlig slags en ladning i form af en bold, som eksisterer i ret lang tid og bevæger sig langs en uforudsigelig bane.

I dag er der ingen enkelt teori om oprindelsen af ​​dette fænomen. Der er mange hypoteser, men indtil videre har ingen modtaget anerkendelse blandt videnskabsmænd.

Normalt, som øjenvidner vidner, sker det under et tordenvejr eller storm. Men der er også tilfælde af dens forekomst i solrigt vejr. Oftere genereres det af almindeligt lyn, nogle gange dukker det op og falder ned fra skyerne, og sjældnere dukker det op uventet i luften eller kan endda komme ud af en genstand (søjle, træ).

Nogle interessante fakta

Vi fandt ud af, hvor torden og lyn kommer fra. Nu lidt om interessante fakta vedrørende de ovenfor beskrevne naturfænomener.

1. Jorden oplever cirka 25 millioner lyn om året.

2. Lyn har en gennemsnitlig længde på cirka 2,5 km. Der er også udledninger, der strækker sig 20 km i atmosfæren.

3. Der er en overbevisning om, at lynet ikke kan slå ned to gange på samme sted. I virkeligheden er dette ikke tilfældet. Analyseresultater (af geografisk kort) placeringer af lynnedslag i løbet af de foregående par år viser, at lynet kan slå det samme sted flere gange.

Så vi fandt ud af, hvad lyn er, og hvor det kommer fra.

Tordenvejr dannes som en konsekvens af komplekse atmosfæriske fænomener på planetarisk skala.

Hvert sekund forekommer cirka 50 lyn på planeten Jorden.

Lyn er en kraftig elektrisk udladning. Det opstår, når skyer eller jord er stærkt elektrificeret. Derfor kan lynudladninger forekomme enten inde i en sky, eller mellem elektrificerede naboskyer eller mellem en elektrificeret sky og jorden. Forud for en lynudladning opstår der en elektrisk potentialforskel mellem naboskyer eller mellem en sky og jorden.

Elektrisering, det vil sige dannelsen af ​​tiltrækkende kræfter af elektrisk karakter, er velkendt for alle fra hverdagens erfaring.

Hvad får skyer til at elektrificere? De gnider jo ikke mod hinanden, som det sker, når der dannes en elektrostatisk ladning på håret og på kammen.

En tordensky er en enorm mængde damp, hvoraf en del kondenseres i form af små dråber eller isflager. Toppen af ​​en tordensky kan være i en højde af 6-7 km, og bunden kan hænge over jorden i en højde af 0,5-1 km. Over 3-4 km består skyerne af isflager af forskellig størrelse, da temperaturen der altid er under nul. Disse isstykker er i konstant bevægelse, forårsaget af stigende strømme af varm luft fra jordens opvarmede overflade. Små isstykker bliver lettere båret væk af stigende luftstrømme end store. Derfor kolliderer "vigtige" små isstykker, der bevæger sig til toppen af ​​skyen, konstant med store. Hver sådan kollision fører til elektrificering. I dette tilfælde er store stykker is ladet negativt, og små - positivt. Med tiden ender positivt ladede små isstykker i toppen af ​​skyen, og negativt ladede store ender i bunden. Med andre ord er toppen af ​​en tordensky positivt ladet, og bunden er negativt ladet.

Det elektriske felt i en sky har en enorm intensitet - omkring en million V/m. Når store, modsat ladede områder kommer tæt nok på hinanden, skaber nogle elektroner og ioner, der løber mellem dem, en glødende plasmakanal, hvorigennem andre ladede partikler skynder sig efter dem. Sådan opstår en lynudladning.

Ved denne udledning frigives enorm energi - op til en milliard J. Kanaltemperaturen når 10.000 K, hvilket giver anledning til skarpt lys, som vi observerer under et lynudladning. Skyer udledes konstant gennem disse kanaler, og vi ser ydre manifestationer data om atmosfæriske fænomener i form af lyn.

Det varme medie udvider sig eksplosivt og forårsager en chokbølge, der opfattes som torden.

Vi kan selv simulere lyn, endda et miniature. Forsøget skal udføres i et mørkt rum, ellers vil intet være synligt. Vi skal bruge to aflange ballon. Lad os puste dem op og binde dem. Så sørger vi for, at de ikke rører ved, vi gnider dem samtidig med en ulden klud. Luften, der fylder dem, er elektrificeret. Hvis boldene bringes tættere på hinanden og efterlader et minimum mellemrum mellem dem, vil gnister begynde at hoppe fra den ene til den anden gennem et tyndt lag luft, hvilket skaber lysglimt. Samtidig vil vi høre en svag knitrende lyd – en miniaturekopi af torden under et tordenvejr.

Alle, der har set lyn, har bemærket, at det ikke er en skarpt lysende lige linje, men en brudt linje. Derfor kaldes processen med at danne en ledende kanal for en lynudladning dens "trinleder". Hvert af disse "trin" er et sted, hvor elektroner, accelereret til næsten lyshastigheder, stoppede på grund af kollisioner med luftmolekyler og ændrede bevægelsesretningen.

Lyn er således en nedbrydning af en kondensator, hvis dielektrikum er luft, og pladerne er skyer og jord. Kapaciteten af ​​en sådan kondensator er lille - cirka 0,15 μF, men energireserven er enorm, da spændingen når en milliard volt.

Et lyn består normalt af flere udladninger, som hver kun varer nogle få titusinddele af et sekund.

Lyn opstår oftest i cumulonimbusskyer. Lyn opstår også under vulkanudbrud, tornadoer og støvstorme.

Der er flere typer lyn i form og retning af udledning. Udledninger kan forekomme:

• mellem en tordensky og jorden,
• mellem to skyer
• inde i skyen,
• forlader skyerne til klar himmel.

Skyerne spredte deres vinger og blokerede solen fra os...

Hvorfor hører vi nogle gange torden og ser lyn, når det regner? Hvor kommer disse udbrud fra? Nu vil vi fortælle dig om dette i detaljer.

Hvad er lyn?

Hvad er lyn? Dette er et fantastisk og meget mystisk naturfænomen. Det sker næsten altid under et tordenvejr. Nogle er forbløffede, nogle er bange. Digtere skriver om lyn, videnskabsmænd studerer dette fænomen. Men meget er fortsat uløst.

En ting er sikkert – det er en kæmpe gnist. Det er som om en milliard pærer eksploderede! Dens længde er enorm - flere hundrede kilometer! Og hun er meget langt fra os. Det er derfor, vi ser det først, og først derefter hører det. Torden er lynets "stemme". Når alt kommer til alt, når lyset os hurtigere end lyd.

Og lynet sker også på andre planeter. For eksempel på Mars eller Venus. Normalt lyn varer kun en brøkdel af et sekund. Den består af flere kategorier. Lyn dukker nogle gange helt uventet op.

Hvordan dannes lyn?

Lyn er normalt født i en tordensky, højt over jorden. Tordenskyer opstår, når luften begynder at blive meget varm. Det er derfor, der er fantastiske tordenvejr efter en hedebølge. Milliarder af ladede partikler flyver bogstaveligt talt til det sted, hvor de stammer fra. Og når der er rigtig, rigtig mange af dem, bryder de i flammer. Det er der, lynet kommer fra – fra en tordensky. Hun kan ramme jorden. Jorden tiltrækker hende. Men det kan også eksplodere i selve skyen. Det kommer helt an på, hvad det er for et lyn.

Hvilke typer lyn er der?

Der er forskellige typer lyn. Og du skal vide om dette. Dette er ikke bare et "bånd" på himlen. Alle disse "bånd" er forskellige fra hinanden.

Lyn er altid et nedslag, det er altid en udladning mellem noget. Der er mere end ti af dem! Lad os indtil videre kun nævne de mest grundlæggende og vedhæfte billeder af lyn til dem:

• Mellem en tordensky og jorden. Det er de samme "bånd", som vi er vant til.

Mellem et højt træ og en sky. Det samme "bånd", men slaget er rettet i den anden retning.

Båndlynlås - når der ikke er ét "bånd", men flere parallelt.

• Mellem sky og sky, eller blot "udspillet" i én sky. Denne type lyn kan ofte ses under et tordenvejr. Du skal bare være forsigtig.

• Der er også vandrette lyn, der slet ikke rører jorden. De er udstyret med kolossal styrke og betragtes som de farligste

• Og alle har hørt om kuglelyn! Kun få har set dem. Der er endnu færre, der gerne vil se dem. Og der er også mennesker, der ikke tror på deres eksistens. Men kuglelyn findes! Det er svært at fotografere sådan et lyn. Det eksploderer hurtigt, selvom det kan "gå en tur", men det er bedre for personen ved siden af ​​ikke at bevæge sig - det er farligt. Så der er ikke tid til et kamera her.

• Udsigt til lyn med meget smukt navn- "St. Elmo's Fire." Men det er ikke ligefrem et lyn. Dette er gløden, der vises i slutningen af ​​et tordenvejr på spidse bygninger, lanterner og skibsmaster. Også en gnist, men ikke falmende og ikke farlig. St. Elmo's Fire er meget smuk.

• Vulkan lyn opstår, når en vulkan går i udbrud. Selve vulkanen har allerede en ladning. Det er sandsynligvis det, der forårsager lyn.

• Sprite-lyn er noget, du ikke kan se fra Jorden. De dukker op over skyerne, og få mennesker studerer dem endnu. Disse lyn ligner vandmænd.

• Det prikkede lyn er næsten ikke blevet undersøgt. Det kan ses yderst sjældent. Visuelt ligner det virkelig en stiplet linje – som om et lynbånd smelter.

Det er de forskellige slags lyn. Der er kun én lov for dem - elektrisk udladning.

Konklusion.

Selv i oldtiden blev lyn betragtet som både et tegn og gudernes vrede. Hun var et mysterium før og er det stadig nu. Uanset hvordan de nedbryder det til de mindste atomer og molekyler! Og det er altid utroligt smukt!