Koletu välgu põhjused on kosmilised kiired. Välk ja kosmilised kiired

Välk on äikesepilvedesse kogunenud staatilise elektri sädelahendus. Erinevalt tööl ja kodus tekkivatest lahendustest on pilvedesse kogunenud elektrilaengud võrreldamatult suuremad. Seetõttu on sädelahenduse - välgu ja sellest tekkivate voolude energia väga suur ja kujutab endast suurt ohtu inimestele, loomadele, hoonetele. Välguga kaasneb heliimpulss – äike. Välgu ja äikese kombinatsiooni nimetatakse äikesetormiks.

Äikesetorm on erakordselt ilus loodusnähtus. Reeglina pärast äikest ilm paraneb, õhk muutub läbipaistvaks, värskeks ja puhtaks, küllastub äikeselahenduse käigus tekkinud ioonidega. Sellele vaatamata tuleb meeles pidada, et äikesetorm võib teatud tingimustel kujutada endast suurt ohtu inimesele. Iga inimene peaks teadma äikese olemust, käitumisreegleid äikese ajal ja välgu eest kaitsmise meetodeid. Äikesetorm on keeruline atmosfääriprotsess ja selle tekkimine on tingitud rünkpilvede tekkest. Tugev pilvisus on atmosfääri olulise ebastabiilsuse tagajärg. Äikesetormidele on iseloomulik tugev tuul, sageli sajab intensiivne vihma "lumi", kohati rahe. Enne äikest "tunni või kahe pärast" hakkab õhurõhk kiiresti langema, kuni tuul äkitselt tugevneb, ja hakkab siis tõusma.

Äikesetormid võib jagada kohalikeks, frontaalseteks, öideks, mägedes. Kõige sagedamini puutub inimene kokku kohalike või termiliste äikesetormidega. Sooja õhu tõusvas voolus veeaur kondenseerub kõrgusel, samas eraldub palju soojust ning tõusvad õhuvoolud soojenevad.Ümbritseva õhuga võrreldes on tõusev õhk soojem, selle maht suureneb kuni muutub äikesepilv. Suured tormipilved sisaldavad jääkristalle ja veepiisku. Nende muljumis- ja hõõrdumise tulemusena omavahel ja vastu õhku tekivad positiivsed ja negatiivsed laengud, mille mõjul tekib tugev elektrostaatiline väli "elektrostaatilise välja intensiivsus võib ulatuda 100 000 V/m". Ja potentsiaalne erinevus pilve üksikute osade, pilvede või pilve ja maa vahel ulatub tohutute väärtusteni. Kui õhus on saavutatud kriitiline elektriline pinge, tekib õhus laviinitaoline ionisatsioon – välgu sädelahendus.

Frontaalne äikesetorm tekib siis, kui külma õhu massid sisenevad piirkonda, kus valitseb soe ilm. Külm õhk tõrjub sooja õhu välja, viimane aga tõuseb 5-7 km kõrgusele. Soojad õhukihid tungivad mitmesuunaliste keeriste sees, tekib tuisk, õhukihtide vahel tugev hõõrdumine, mis aitab kaasa elektrilaengute kuhjumisele. Frontaalse äikesetormi pikkus võib ulatuda 100 km-ni. Erinevalt kohalikest äikest läheb pärast frontaalseid äikest tavaliselt külmemaks. Öine äikesetorm on seotud maa öise jahtumisega ja laskuva õhu pöörisvoolude tekkega.

Äikesetorm mägedes on seletatav erinevusega in päikesekiirgus, mis on avatud mägede lõuna- ja põhjanõlvadele. Öised ja mägede äikesetormid on kaasaskantavad ja lühiajalised. Äikese aktiivsus meie planeedi erinevates osades on erinev. Maailma äikesetormide keskused: Jaava saar – 220 äikest pakane aastas; Ekvatoriaal-Aafrika - 150; Lõuna-Mehhiko - 142; Panama 132; Kesk-Brasiilia - 106. Venemaa: Murmansk - 5; Arhangelsk - 10; Peterburi - 15; Moskva - 20. Reeglina on äikese aktiivsus seda suurem, mida lõuna pool "Maa põhjapoolkera jaoks" ja põhja poole "Maa lõunapoolkera jaoks". Äikesetormid Arktikas ja Antarktikas on väga haruldased. Maal on 16 miljonit äikesetormi aastas. Maapinna iga m2 kohta toimub 2-3 välgulööki aastas. Maad tabab välk kõige sagedamini negatiivselt laetud pilvedest.

Välgu tüübi järgi jagunevad need: lineaarseks, pärl- ja kuuliks. Pärl- ja keravälk on üsna haruldane. Nende omadused: tavaline lineaarne välk, millega iga inimene korduvalt kokku puutub, on hargneva joone kujul. Voolutugevus lineaarse välgu kanalis on keskmiselt 60 - 170 kA, registreeriti välk voolutugevusega 290 kA. Keskmise välgu energia on L0 kW/h "900 MJ". Tühjenemine areneb mõne tuhandiku sekundiga; nii suurte voolude juures kuumeneb välgukanali tsoonis olev õhk peaaegu hetkega temperatuurini 30 000 - 33 000°C. Selle tulemusena proovib järsku rõhk, õhk paisub ja tekib lööklaine, millega kaasneb heliimpulss - äike. *Pärlvälk on väga haruldane ja ilus nähtus. Ilmub kohe pärast lineaarset välku ja kaob järk-järgult. Kõige sagedamini järgib pärlvälgu heide parandatu teed. Välk näib olevat 12 m kaugusel ja meenutab nöörile tõmmatud pärleid. Pearl Lightningiga võivad kaasneda erakordsed heliefektid.

Ka keravälk on üsna haruldane. Tuhandete tavaliste lineaarsete välkude jaoks on 2-3 keravälku. Keravälk ilmub reeglina sagedamini äikese lõpu poole, harvem pärast äikest. See võib olla palli, ellipsoidi, pirni, ketta ja isegi palliketi kujul. Välguvärv - punane, kollane, oranžikaspunane. Mõnikord on välk pimestavalt valge ja väga teravate piirjoontega. Värvuse määrab erinevate ainete sisaldus õhus. Välgu kuju ja värvus võivad heite ajal muutuda. Keravälgu parameetreid mõõta ja seda laboritingimustes simuleerida ei olnud võimalik. Ilmselt on paljud vaadeldud tuvastamata lendavad objektid "UFO-d" oma olemuselt sarnased või lähedased keravälkule.

Välguga kokkupuute ohtlikud tegurid: Lineaarne välk. Kuna välku iseloomustavad suured voolud, pinged ja tühjendustemperatuurid, põhjustab selle mõju inimesele reeglina tema surma. Igal aastal sureb maailmas pikselöögist umbes 3000 inimest ning teada on juhtumeid, kus on saanud mitu inimest samaaegselt lüüa. Pikselahendus kulgeb väikseima elektritakistuse teed: kui asetada kõrvuti kaks masti - metallist ja kõrge puidust, siis tõenäoliselt lööb välk metallist masti, kuigi see on madalam, kuna masti elektrijuhtivus on madalam. metall on kõrgem; välk lööb ka savisse ja märgadesse kohtadesse palju sagedamini kui kuivadele ja liivastele aladele, kuna esimestel on suurem elektrijuhtivus; metsas toimib välk ka valikuliselt, langedes peamiselt sellistesse lehtpuudesse nagu tamm, pappel, paju, saar, kuna need sisaldavad palju tärklist. Okaspuud - kuusk, nulg, lehis ja sellised lehtpuud nagu pärn, pähkel, pöök sisaldavad palju õlisid, seetõttu on neil suur elektritakistus ja välk tabab neid harvemini.

100 puust lööb välku: 27 protsenti paplitest; 20 protsenti pirnid; 12 protsenti laimi; 8 protsenti kuusk ja ainult 0,5 protsenti seeder. Lisaks inimeste ja loomade kahjustamisele põhjustab lineaarne välk sageli metsatulekahjusid, aga ka elu- ja tööstushooneid, eriti maapiirkondades. Sellega seoses on vaja spetsiaalset kaitset lineaarse välgu tekitatud kahjustuste eest. Keravälk. Kui lineaarse välgu olemus on selge ja järelikult ka selle käitumine etteaimatav, siis keravälgu olemus pole ikka veel selge. Keravälguga inimese tabamise oht on ennekõike seotud just meetodite ja reeglite puudumisega inimese kaitsmiseks selle eest.

1753. aastal avaldas vene füüsik Georg Wilhelm Richmann, M.V. kolleeg. Lomonosov hukkus keravälgu tagajärjel äikesetormi ajal, kui ta uuris atmosfääri sädemelahendusi. On palju juhtumeid, kus inimesed surevad keravälguga kohtudes. Dramaatiline juhtum juhtus viieliikmelise Nõukogude mägironija rühmaga 17. augustil 1978 Kaukaasias umbes 4000 m kõrgusel, kus nad peatusid selgel ja külmal ööl ööseks. Ronijate telki lendas tennisepalli suurune helekollane pall. Õhupall hõljus magamiskottide kohal, milles ronijad olid, ja tungis metoodiliselt, mingi oma plaani järgi magamiskottidesse. Iga selline "visiit" põhjustas meeleheitliku ebainimliku karje, inimesed tundsid tugevat valu, nagu oleks autogeeniga põletatud, ja kaotasid teadvuse. Nad ei saanud oma käsi ega jalgu liigutada. Pärast seda, kui õhupall iga ronija magamiskotti mitu korda "külastas", kadus see. Kõik mägironijad said palju raskeid haavu. Need ei olnud põletused, vaid haavad: lihased rebiti välja tervete tükkidena kuni luudeni välja. Üks ronijatest - Oleg Korovin - hukkus palli läbi. Samal ajal ei puudutanud keravälk telgis mitte ühtegi eset, vaid sandistas ainult inimesi.

Keravälgu käitumine on ettearvamatu. Ta ilmub ootamatult kõikjale, sealhulgas siseruumidesse. On juhtumeid, kus keravälk on tekkinud telefonivastuvõtjast, elektripardlist, lülitist, pistikupesast, valjuhääldist. Üsna sageli tungib see hoonetesse läbi torude, avatud akende ja uste. Keravälgu suurused ulatuvad mõnest sentimeetrist mitme meetrini. Tavaliselt hõljub või veereb see kergesti maapinna kohal, vahel hüppab. See reageerib tuulele, tuuletõmbusele, tõusule ja hoovustele õhuvooludele. Siiski märgiti juhtum, kui keravälk ei reageerinud õhuvoolule.

Keravälk võib tekkida inimest või ruumi kahjustamata, lennata aknasse ja sealt läbi kaduda avatud uks või korsten, lendab inimesest mööda. Igasugune kokkupuude sellega põhjustab raskeid vigastusi, põletusi ja enamikul juhtudel surma. Lai välk võib plahvatada. Tekkiv õhulaine võib inimest vigastada või viia hoone hävinguni. Teada on juhtumeid, kus ahjudes, korstnates on plahvatanud välk, mis viis viimaste hävimiseni. Kogutud tõendid lühinägelikkuse kuuli käitumise kohta näitavad, et enamikul juhtudel ei olnud plahvatused ohtlikud, tõsised tagajärjed esinesid 10 juhul 100-st. Arvatakse, et keravälgu temperatuur on umbes 5000 ° C ja see võib põhjustada tulekahju.

`Käitumisreeglid äikese ajal:

Me näeme välgusähvatust peaaegu silmapilkselt, kui valgus liigub kiirusega 300 000 km/s. Heli kiirus õhus on ligikaudu 344 m/s, see tähendab, et heli liigub 1 km kaugusele ligikaudu 3 sekundiga. Välk on ohtlik siis, kui kohe järgneb äikesepilv, mis tähendab, et teie kohal on äikesepilv ja pikselöögi oht on kõige tõenäolisem. Teie tegevus enne ja äikese ajal peaks olema talvitav: lahkuge majast, sulgege aknad, uksed ja korstnad, jälgige, et ei tekiks tuuletõmbust, mis võiks keravälku ligi tõmmata. Äikese ajal ei tohi ahju kütta, kuna korstnast väljuval suitsul on kõrge elektrijuhtivus ja suureneb tõenäosus, et pikselöök laest kõrgemale tõusvasse korstnasse lööb; äikese ajal hoia eemale elektrijuhtmetest, antennidest, akendest, ustest ja kõigest muust väliskeskkonnaga seonduvast. Ärge asuge seina lähedal, mille kõrval kasvab kõrge puu; ühenda raadiod ja telerid võrgust lahti, ära kasuta elektriseadmeid ja telefone “see on eriti oluline maapiirkondades”; “ja aeg jalutada lähimasse hoonesse peitu. Eriti ohtlikud on äikesetormid põllul. Peavarju otsides eelista metallkonstruktsiooni suured suurused või metallkarkassiga ehitised, elamu või piksevardaga kaitstud fuugahoone; kui hoones ei ole võimalik peitu pugeda, pole vaja varjuda väikestesse kuuridesse, üksikute puude alla; ärge viibige küngastel ja avatud kaitsmata kohtades, metall- või võrkpiirete, suurte metallesemete, märgade seinte, piksevarda maanduse läheduses; peavarju puudumisel heitke pikali maapinnale, eelistada tuleks kuiva liivast pinnast, mis on veehoidlast eemal; kui äikesetorm teid metsas tabas, peate koperdama alamõõduliste puudega alal. Te ei saa peita kõrgete puude, eriti mändide, tammede, paplite alla. Parem on olla ühest kõrgest puust 30 m kaugusel. Pöörake tähelepanu sellele, kas läheduses pole puid, mis on varem äikesetormiga löödud, lõhenenud. Parem hoia sellest kohast eemale. Pikselöögist tabatud puude rohkus viitab sellele, et selle piirkonna pinnas on kõrge elektrijuhtivusega ning äikese ajal on pikselöögi mudaalas väga tõenäoline, vee peal ja vee lähedal olla ei saa – ujuda, kala püüda. . On vaja baretist eemalduda ja mägedes eemalduda teravate kõrguvate hüpete ja tippude mäeharjadest. Mägedes äikesetormile lähenedes tuleb laskuda nii madalale kui võimalik. Koguge metallist esemed - ronimiskonksud, jäänaasklid, potid seljakotti ja laskuge nöörile 20-30 m nõlvast alla; äikese ajal ära sporti õues, ära jookse, sest arvatakse, et higi ja kiire liikumine “tõmbavad ligi” välku; kui jääte jalgratta või mootorrattaga äikese kätte, lõpetage liikumine, jätke need maha ja oodake äikesetorm neist umbes 30 m kaugusel; kui äikesetorm tabas teid autosse, ei pea te sellest lahkuma. On vaja sulgeda aknad ja langetada auto antenn. Äikese ajal autoga sõitmine ei ole soovitatav, kuna äikesega kaasneb tavaliselt paduvihm, mis halvendab nähtavust teel ning välk võib pimestada ja tekitada hirmu ja selle tulemusena õnnetusi; keravälguga kohtudes ära näita selle suunas aktiivsust, võimalusel jää rahulikuks ja ära liiguta. Pole vaja talle läheneda, teda millegagi puudutada, sest. võib juhtuda plahvatus. Keravälgu eest ei tohiks põgeneda, sest see võib selle tekkiva õhuvooluga kaasa viia.

Piksekaitse:

Tõhus vahend piksekaitseks on piksevardad.Piksevarda leiutamise prioriteet kuulub ameeriklasele Benjamin Franklinile "1749". Veidi hiljem, 1758. aastal, leiutas piksevarda temast sõltumatult M.V. Lomonossov. Piksekaitse piksevardade paigaldamisega põhineb välgu omadusel tabada kõige kõrgemaid ja hästi maandatud metallkonstruktsioone. Piksevarras koosneb kolmest põhiosast: piksevarras, mis tajub pikselöögi; piksevarda maanduselektroodiga ühendav voolujuhe, mille kaudu piksevool maasse voolab. Vastavalt vastuvõtjate tüübile on levinumad varras ja kaabel. Piksevardad jagunevad: ühe-, kahe- ja mitmekordseteks.

Piksevarda ümber moodustatakse kaitsevöönd ehk ruum, mille sees on hoone või muu objekti kaitse. otsetabamus välk. Nende piirkondade kaitseaste on üle 95 protsendi. See tähendab, et 100 pikselöögist kaitstud objekti vastu on võimalik alla 5 juhtumi, ülejäänud löögid võtab vastu piksevarras. Kaitsevöönd on piiratud kahe koonuse generaatoritega, millest ühe kõrgus h on võrdne piksevarda kõrgusega ja aluse raadius R = 0,75 h ning teise kõrgus on 0,8 h ja aluse raadius. 1,5 h "teise koonuse põhiraadiusega R = h kaitse on 99 protsenti efektiivne."

Piksevarraste piksevardad on valmistatud mistahes profiiliga terasest, tavaliselt ümmargused, ristlõikega vähemalt 100 mm2 ja pikkusega vähemalt 200 mm. Korrosioonikaitseks värvitud. Traat piksevarraste piksevardad on valmistatud umbes 7 mm läbimõõduga metalltraatidest. Voolujuhtmed peavad taluma kuumutamist, kui lühiajaliselt voolavad väga suured välguvoolud, seega on need valmistatud madala takistusega metallidest. Voolujuhtmete ristlõige õhus ei tohiks olla väiksem kui 48 mm2 ja maapinnas - 160 mm2. Maandusjuhtmed on piksekaitse kõige olulisem element. Nende eesmärk on tagada piisavalt madal takistus piksevoolu levikule maapinnas. Maandusjuhina saab kasutada 2 - 2,5 m sügavusele maasse maetud metalltorusid, plaate, traadi ja võrgu mähiseid, juppe (röövellikud liitmikud. Piksevardad on soovitav paigaldada küngastele, et lühendada piksevarda). pikse tee ja suurendada kaitsevööndi suurust.Korstnad, püstakud , katusel olevad riistad, televiisori antennid peavad olema maandatud kasutades voolujuhtmeid.Soovitav on ühendada metallist äravoolutorud ja katusele viivad trepid voolujuhtmega või maandada eraldi.

välk on äikesepilvedesse kogunenud staatilise elektri sädelahendus. Erinevalt tööl ja kodus tekkivatest laengutest on pilvedesse kogunenud elektrilaengud ebaproportsionaalselt suuremad. seetõttu on sädelahenduse energia – välk ja sellest tekkivad voolud väga suured ning kujutavad endast suurt ohtu inimestele, loomadele, hoonetele. välguga kaasneb heliimpulss – äike. Välgu ja äikese kombinatsiooni nimetatakse äikesetormiks.

Äikesetorm on erakordselt ilus loodusnähtus. Reeglina pärast äikest ilm paraneb, õhk muutub läbipaistvaks, värskeks ja puhtaks, küllastub äikeselahenduse käigus tekkinud ioonidega.
sellest hoolimata tuleb meeles pidada, et äikesetorm võib teatud tingimustel kujutada endast suurt ohtu inimesele. iga inimene peaks teadma äikese olemust, käitumisreegleid äikese ajal ja välgu eest kaitsmise meetodeid.

Äikesetorm on keeruline atmosfääriprotsess ja selle tekkimine on tingitud rünkpilvede tekkest. tugev pilvisus on atmosfääri olulise ebastabiilsuse tagajärg. Äikesetormidele on iseloomulik tugev tuul, sageli tugev vihm (lumi), kohati rahe. enne äikest (tund-kaks enne äikest) hakkab õhurõhk kiiresti langema, kuni tuul järsult tugevneb, ja seejärel hakkab tõusma.

Äikesetormid võib jagada kohalikeks, frontaalseteks, öideks, mägedes. kõige sagedamini puutub inimene kokku kohalike või termiliste äikesetormidega. need äikesed tekivad ainult kõrge õhuniiskusega kuuma ilmaga. reeglina esinevad suvel keskpäeval või pärastlõunal (12-16 tundi). veeaur sooja õhu tõusvas voolus kondenseerub kõrgusel, samal ajal eraldub palju soojust ja tõusvad õhuvoolud kuumenevad. tõusev õhk on ümbritsevast õhust soojem ja paisub, kuni muutub rünksajupilveks. Suured tormipilved on pidevalt täidetud jääkristallide ja veepiiskadega. nende purustamise ja hõõrdumise tulemusena omavahel ja vastu õhku tekivad positiivsed ja negatiivsed laengud, mille mõjul tekib tugev elektrostaatiline väli (elektrostaatilise välja tugevus võib ulatuda 100 000 V/m). ja pilve üksikute osade ehk pilvede ehk pilve ja maa vaheline potentsiaalne erinevus ulatub tohututesse suurusjärkudesse. elektriõhu kriitilise pinge saavutamisel toimub õhu laviinilaadne ionisatsioon - välgu sädelahendus.

Frontaalne äikesetorm tekib siis, kui külma õhu massid sisenevad piirkonda, kus valitseb soe ilm. külm õhk tõrjub sooja õhu välja, viimane aga tõuseb 5-7 km kõrgusele. soojad õhukihid tungivad eri suundade keeriste sisse, tekib tuisk, õhukihtide vahel tugev hõõrdumine, mis aitab kaasa elektrilaengute kuhjumisele. Frontaalse äikesetormi pikkus võib ulatuda 100 km-ni. erinevalt kohalikest äikest läheb pärast frontaalseid äikest tavaliselt külmemaks.
öine äikesetorm on seotud maa öise jahtumisega ja tõusva õhu pöörisvoolude tekkega.
äikesetorm mägedes on seletatav päikesekiirguse erinevusega, millele mägede lõuna- ja põhjanõlvad on avatud. öised ja mägede äikesetormid ei ole tugevad ja lühikesed.

Äikese aktiivsus meie planeedi erinevates piirkondades on erinev. äikesetormide keskused maailmas: Java saar - 220, ekvatoriaalne Aafrika - 150, Lõuna-Mehhiko - 142, Panama - 132, Kesk-Brasiilia - 106 äikesepäeva aastas. Venemaa: Murmansk - 5, Arhangelsk - 10, Peterburi - 15, Moskva - 20 äikesepäeva aastas.

Reeglina, mida rohkem lõunasse (Maa põhjapoolkera jaoks) ja põhja poole (Maa lõunapoolkera jaoks), seda suurem on äikese aktiivsus. Äikesetormid on Arktikas ja Antarktikas väga haruldased. Maal on igal aastal 16 miljonit äikesetormi. Maapinna iga ruutkilomeetri kohta toimub 2-3 välgulööki aastas. välk lööb maapinnale negatiivselt laetud pilvedest.
välgu tüübi järgi jagunevad need lineaarseteks, pärliteks ja keradeks. pärl- ja keravälk on üsna haruldane.

Levinud lineaarne välk, millega iga inimene korduvalt kohtub, on hargneva joone kujuline. voolutugevus lineaarvälgu kanalis on keskmiselt 60 - 170 kA, välk registreeriti 290 kA vooluga. keskmine välk kannab energiat 250 kWh (900 MJ). energia realiseerub peamiselt valgus-, soojus- ja helienergia kujul.

Tühjenemine areneb mõne tuhandiku sekundiga; nii suurte voolude korral soojeneb õhk välgukanali tsoonis peaaegu koheselt temperatuurini 30 000-33 000 ° C. Selle tulemusena tõuseb rõhk järsult, õhk paisub - tekib lööklaine, millega kaasneb heli impulss - äike.

Äikese eel ja ajal, aeg-ajalt pimedas, kõrgete teravatipuliste objektide otsas (puude otsad, mastid, teravate kivide tipud mägedes, kirikute ristid, piksevardad, vahel mägedes inimeste peade peal, üles tõstetud käed või loomad) võib jälgida kuma, mis on saanud nimetuse "Püha Elmo tuled". selle nime andsid iidsetel aegadel meremehed, kes jälgisid purjelaevade mastide tippude kuma.

Sära tekib tänu sellele, et kõrgetel teravatipulistel objektidel tekib staatilise elektrivälja tugevus elektrilaeng pilved, eriti kõrged; selle tulemusena algab õhu ionisatsioon, tekib hõõguv eraldumine ja ilmuvad punakad helenduskeeled, mis mõnikord lühenevad ja jälle pikenevad. ei tohi püüda neid tulekahjusid kustutada, nagu põlemist pole. suure elektrivälja tugevuse korral võib tekkida helendavate filamentide kiir - koroonalahendus, millega kaasneb kahin. äikesepilvede puudumisel võib aeg-ajalt tekkida ka lineaarne välk. pole juhuslikult tekkinud ütlus - "äike seas selge taevas».

pärlvälk väga haruldane ja ilus. ilmub kohe pärast lineaarset välku ja kaob järk-järgult. Peamiselt järgib pärlvälgulahendus lineaarset rada. välk on üksteisest 7-12 m kaugusel asuvate helendavate kuulide kujul, mis meenutavad nöörile tõmmatud pärleid. pärlvälguga võivad kaasneda märkimisväärsed heliefektid.

keravälk ka üsna haruldane. tuhande tavalise lineaarse välgu kohta on 2-3 keravälku. keravälk ilmub reeglina äikese ajal, sagedamini selle lõpu poole, harvem pärast äikest. esineb, kuid väga harva, äikesetormide täielikul puudumisel. võib olla palli, ellipsoidi, pirni, ketta ja isegi ühendatud kuulide ahela kujul. välgu värvus on punane, kollane, oranžikaspunane, ümbritsetud helendava looriga. mõnikord on välk pimestav valge väga teravate piirjoontega. värvi määrab erinevate ainete sisaldus õhus. välgu kuju ja värvus võivad heite ajal muutuda. ei olnud võimalik mõõta keravälgu parameetreid ja simuleerida seda laboritingimustes. Ilmselt on paljud vaadeldud tuvastamata lendavad objektid (UFO-d) oma olemuselt sarnased või lähedased keravälkule. saad täpsemalt lugeda keravälgu olemusest

Välgu olemuse selgitas juba 1749. aastal lahti Ameerika loodusteadlane Benjamin Franklin, kes tegi kindlaks, et välk on elektrilahendus äikesepilve ja maa vahel. Siiani uskusid teadlased, et negatiivsete laengute kuhjumisel pilve tekib selle ja pinna vahele elektriväli ning kui see jõuab teatud lävienergiani, siis toimub "purunemine" ja elektrilahendus - välk.

"Kõik oleks suurepärane, kuid lävivälja arvutatud väärtus on kümme korda suurem kui tegelikult vaadeldud elektrivälja väärtus, mille juures välk tekib," ütles üks Gurevitši uurimisrühma liikmetest, Venemaa Akadeemia korrespondentliige. Teadused Kirill Zybin. "Mingit välgu seemet on vaja, ilmselt on vaja piisavalt suure energiaga seemneosakesi. looduslikud tingimused sellised looduslikud osakesed on kosmilised kiired,» ütles allikas.

Ta ja ta kolleegid leidsid, et välgu tekkimisega on seotud nähtus, mida nimetatakse "põgenenud elektronide lagunemiseks" - laviinilaadne kiirete elektronide paljunemine aines energiaga 0,1-10 megaelektronvolti, mille põhjus omakorda on kosmilise kiirguse toime. Atmosfääri tungivad suure energiaga osakeste vood varustavad "seemneelektroneid", mis provotseerivad lagunemist väljadel, mis on kümme korda väiksemad kui eelmine teooria nõudis.

"Loomulikult ei saa öelda, et välk on põgenenud elektronide purunemine. Kuid need on omavahel seotud. Nii kõrged energiad gamma-kvantides ei saaks ilmneda tavalistes lahendustes," ütles Zybin. Tema arvates, eksperimentaalne kontrollimine teooria tekitab suuri raskusi: tavalistes atmosfääritingimustes ulatub rikke käigus tekkiva "laviini" pikkus 50 meetrini.

"Sel juhul on vaja ehitada tohutuid masinaid, rakendada väga suuri põlde. Aga sellised tingimused realiseeruvad loomulikult äikeseõhkkonnas," rääkis ta. Teine välguga seotud efekt on gammakiirguse välgud. Välgud ei liigu ühtlaselt, vaid hüpped - "sammud". Teadlased on leidnud, et iga "sammuga" kiirgatakse gammakvante kümnete megaelektronvoltide energiaga.

Zybini sõnul tehakse FIANi kõrgmäestikujaamas Tien Shanis katseid välgu uurimiseks. looduskeskkond". "Sinna pannakse loendurid ja mõõdetakse gammakiirgust ning näidud lähevad väga lühikeste intervallidega. Võib ühemõtteliselt öelda, et äikese puudumisel signaale ei tule, aga kui äikesetorm algab, siis algavad tugevad sähvatused, gammakiirgused, need korreleeruvad raadioimpulssidega, mis on põhjustatud äikeseprotsessidest,» rääkis teadlane.

Ta märkis, et välgu tekkemehhanismide uurimine võimaldab mõista Hiljuti nähtused, eelkõige hiiglaslikud kõrglahendused äikesepilvede ja ionosfääri vahel ("sprite").

FIANi teadlaste hinnangul pakuvad need uuringud uusi võimalusi nii kliimamuutuste analüüsimisel kui ka atmosfääri mõjumehhanismides.

Ligikaudu iga sekund 700 välk ja igal aastal umbes 3000 inimesed hukkuvad pikselöögist. Välgu füüsilist olemust pole täielikult selgitatud ja enamikul inimestel on vaid ligikaudne ettekujutus sellest, mis see on. Mõned heitmed põrkuvad pilvedes kokku või midagi taolist. Täna pöördusime oma füüsikaautorite poole, et saada lisateavet välgu olemuse kohta. Kuidas välk ilmub, kuhu välk lööb ja miks äike müriseb. Pärast artikli lugemist saate vastuse neile ja paljudele teistele küsimustele.

Mis on välk

Välk- säde elektrilahendus atmosfääris.

elektrilahendus- see on voolu voolamise protsess keskkonnas, mis on seotud selle elektrijuhtivuse olulise suurenemisega võrreldes normaalolekuga. Gaasi elektrilahendusi on erinevat tüüpi: säde, kaar, hõõguv.

Sädelahendus tekib atmosfäärirõhul ja sellega kaasneb iseloomulik sädepragu. Sädelahendus on kaduvate ja üksteisega asendatavate filamentsete sädemekanalite kogum. Nimetatakse ka sädekanaliteks lipsud. Sädemekanalid täidetakse ioniseeritud gaasiga ehk plasmaga. Välk on hiiglaslik säde ja äike on väga vali praks. Kuid kõik pole nii lihtne.

Välgu füüsiline olemus

Kuidas seletatakse välgu päritolu? Süsteem pilv-maa või pilv-pilv on omamoodi kondensaator. Õhk täidab pilvedevahelise dielektriku rolli. Pilve põhjas on negatiivne laeng. Kui pilve ja maapinna vahel on piisav potentsiaalide erinevus, tekivad tingimused, mille korral looduses esineb välku.

Astmeline juht

Enne peamist välksähvatust saab jälgida väikest täppi, mis liigub pilvest maapinnale. See on nn sammujuht. Potentsiaalide erinevuse mõjul hakkavad elektronid maa poole liikuma. Liikudes põrkuvad nad õhumolekulidega, ioniseerides neid. Pilvest maapinnale rajatakse ioniseeritud kanal. Tänu õhu ioniseerimisele vabade elektronide poolt suureneb oluliselt elektrijuhtivus liidri trajektoori tsoonis. Juht sillutab justkui teed põhilahendusele, liikudes ühelt elektroodilt (pilv) teisele (maapinnale). Ionisatsioon toimub ebaühtlaselt, nii et juht võib hargneda.

Tagasilöök

Hetkel, kui juht maapinnale läheneb, tõuseb pinge tema otsas. Maapinnalt või pinnast väljaulatuvatest objektidest (puud, hoonete katused) visatakse juhi poole vastusevoog (kanal). Seda välgu omadust kasutatakse nende eest kaitsmiseks piksevarda paigaldamisega. Miks lööb välk inimest või puud? Tegelikult ei huvita teda, kuhu lüüa. Otsib ju välk lühimat teed maa ja taeva vahel. Seetõttu on äikese ajal tasandikul või veepinnal viibimine ohtlik.

Kui juht jõuab maapinnale, hakkab läbi paigaldatud kanali voolama vool. Just sel hetkel täheldatakse peamist välgusähvatust, millega kaasneb voolutugevuse ja energia vabanemise järsk tõus. Siin on küsimus, kust välk tuleb? Huvitav on see, et liider levib pilvest maapinnale, aga tagurpidi ere sähvatus, mida oleme harjunud nägema, levib maapinnalt pilve. Õigem on öelda, et välk ei lähe taevast maa peale, vaid tekib nende vahel.

Miks välk lööb?

Äike on ioniseeritud kanalite kiire laienemise tagajärjel tekkiva lööklaine tagajärg. Miks me näeme esmalt välku ja siis kuuleme äikest? See kõik puudutab heli (340,29 m/s) ja valguse (299 792 458 m/s) kiiruste erinevust. Lugedes sekundeid äikese ja välgu vahel ning korrutades need helikiirusega, saate teada, millisele kaugusele välk teist lõi.

Kas vajate tööd atmosfäärifüüsikas? Meie lugejatele on nüüd 10% allahindlus igasugune töö

Välgu tüübid ja faktid välgu kohta

Välk taeva ja maa vahel ei ole kõige tavalisem välk. Kõige sagedamini toimub välk pilvede vahel ega kujuta endast ohtu. Lisaks maapealsele ja pilvesisesele välgule on tekkinud välgud ülemised kihidõhkkond. Millised on välgu tüübid looduses?

• Pilvesisene välk;
• Keravälk;
• "Päkapikud";
• Joad;
• Sprites.

Kolme viimast tüüpi välku ei saa ilma spetsiaalsete instrumentideta jälgida, kuna need tekivad 40 kilomeetri kõrgusel ja kõrgemal.

Siin on faktid välgu kohta:

• Pikima registreeritud välgu pikkus Maal oli 321 km. Seda välku nähti Oklahomas, 2007.
• Kõige kauem välk kestis 7,74 sekundit ja salvestati Alpides.
• Välk moodustub mitte ainult Maa. Tea täpselt välgu sisselülitamisest Veenus, Jupiter, Saturn Ja Uraan. Saturni välk on miljoneid kordi võimsam kui Maa välk.
• Välguvool võib ulatuda sadade tuhandete ampriteni ja pinge ulatuda miljardite voltideni.
• Välgukanali temperatuur võib ulatuda 30000 Celsiuse kraadid on 6 korda päikese pinnatemperatuur.

Keravälk

Keravälk on omaette välguliik, mille olemus jääb saladuseks. Selline välk on kuuli kujul õhus liikuv helendav objekt. Piiratud tõendite kohaselt võib keravälk liikuda mööda ettearvamatut trajektoori, jaguneda väiksemateks välgunoolteks, plahvatada või lihtsalt ootamatult kaduda. Keravälgu päritolu kohta on palju hüpoteese, kuid ühtegi neist ei saa pidada usaldusväärseks. Fakt on see, et keegi ei tea, kuidas keravälk ilmub. Mõned hüpoteesid taandavad selle nähtuse jälgimise hallutsinatsioonideks. keravälk laboris pole kunagi täheldatud. Kõik teadlased võivad rahul olla pealtnägijate ütlustega.

Lõpetuseks kutsume videot vaatama ja tuletame meelde: kui kursusetöö või kontroll päiksepaistelisel päeval välguna pähe kukkus, siis ärge heitke meelt. Õpilasteenuste spetsialistid on õpilasi aidanud alates 2000. aastast. Otsige igal ajal kvalifitseeritud abi. 24 tundi päevas, 7 päeva nädalas oleme valmis teid aitama.

1992. aastal vene füüsik Aleksandr Gurevitš Füüsika Instituudist. PN Lebedeva RAS väitis, et välku põhjustavad kosmilised kiired, mis sisenevad Maa atmosfääri.

Ei, muidugi, me kõik oleme kuulnud Benjamin Franklini hüpoteesist, et välk on laeng, mis tekib pilvede ja Maa pinna vahel lihtsalt nende laengute erinevuse tõttu. Sellel kontseptsioonil on aga üsna nõrk koht. Tühjenemise tekkeks on vajalik, et pilvede ja pinna (või naaberpilvede) vahel oleks liiga suur laengute erinevus. Nagu 1990. aastatel ilmapallide poolt saadud infost selgus, ei ole praktikas sellisest erinevusest rohkem kui kümnendik. Siiski näib, et välku ikka juhtub. Milleks siis?

Aleksander Gurevitš ja Co usuvad, et kõrge energiaga osakesed atmosfääris käivitavad protsessi, mida nimetatakse Runway elektronide lagunemiseks (RTE). Ja PUE "päästikuks" on kosmilised kiired. Need laetud osakeste, peamiselt prootonite vood, mis tekivad kaugete supernoova plahvatuste (ja muude protsesside) käigus, sisenevad atmosfääri ja põrkuvad kokku õhuaatomite tuumadega, põhjustavad laviinitaolise olulise energiaga vabade elektronide moodustumise protsessi (laialdane õhk). dušid).

Äikesepilvede elektriväljad kiirendavad elektronid valguselähedase kiiruseni. Elektronide edasised kokkupõrked õhuaatomitega tekitavad täiendavaid vabu elektrone, aga ka röntgen- ja gammakiirgust (“tume välk”, mille kohta “KL” ei väsi kirjutamast), muutudes elektrilahenduste niitideks - striimideks, hästi juhtivad kanalid, mille ühinemisel tekib kõrge juhtivusega termiline ioniseeritud kanal (ehk astmeline välgujuht).

Teoreetiliselt tundub kõik väga harmooniline: RB ilmub atmosfääri konstantses elektriväljas, mis on suurusjärgu võrra väiksem kui tavaline läbilöögivälja, st kosmiliste kiirte juuresolekul piisab lõpuks vaadeldavatest atmosfääri elektriväljadest selgitamiseks. nii tumeda välgu kui ka selle nähtava vaste nähtus.

Kuid kuni viimase ajani jäi see kõik vaid teooriaks: puudusid konkreetsed tõendid selle kohta, et põgenenud elektronide lagunemise põhjuseks olid kosmilised kiired.

Paraku osutus selliste protsesside reprodutseerimine laboris üsna keeruliseks ja asi pole ainult selles, et selleks on vaja 10 miljoni volti pinget. On juba ammu teada, et kosmilised kiired sisenevad maa atmosfäär, genereerivad raadioimpulsse ja äikese ajal on sarnaste parameetritega raadioimpulsse rohkem kui äikese puudumisel.

Hüpoteesi kontrollimiseks vaatlustega analüüsisid Aleksandr Gurevitš ja Anatoli Karashtin Radiofüüsika Uurimisinstituudist (Nižni Novgorod) raadiointerferomeetrite andmeid, mis võeti 3800 pikselöögi ajal Venemaa ja Kasahstani kohal. Kuna raadiointerferomeetrid võimaldavad nende registreeritud raadiolaineid siduda kindlate suundadega, on teadlased suutnud ühemõtteliselt seostada sadu ja isegi tuhandeid lühikesi ja tugevaid raadioimpulsse hetkedega, mis vahetult enne välgulööki. Veelgi enam, selgus, et raadioimpulsside spetsiifilised parameetrid langevad kokku nende teoreetiliselt ennustatud kosmiliste kiirte tekitamise tunnustega.

Mis siis selgub, vaatlused selgitasid kõike? Tegelikult, kuigi on kinnitust leidnud, et kosmilised kiired mängivad pimeda ja sellega kaasneva tavalise välgu "seemne" rolli, jääb siiski üks oluline ebaselgus. Venemaa ja Kasahstani kohal pole lihtsalt piisavalt vajaliku energiaga kosmilisi kiiri, et tekitada täheldatud välgu "kokkuvarisemist".

Selle "ebajärjekindluse" selgitamiseks analüüsisid füüsikud raadiointerferomeetrite abil salvestatud lainete võimaliku koostoime olemust veepiiskade ja rahekividega (hüdrometeoorid). Selgus, et kui kõrge energiaga vabade elektronidega kaasnevad madala energiaga elektronid läbivad atmosfääris piiskade ja rahekivide vahelt, vallandub rida mikrolahendusi, mis võimendavad radikaalselt nii elektrivälja tulevase välgu toimumispiirkonnas kui ka raadioimpulss, mis hiljem seadmete poolt salvestatud.

Ülemine: Maa atmosfääri tabavate kosmiliste kiirte sagedus. Alumine: välgulöökide sagedus pindalaühiku kohta. On selgelt näha, et ainuüksi kosmilistest kiirtest välgu tekitamiseks ei piisa: need vajavad suhtlemist veepiiskadega.