A villám egyike azon természeti jelenségeknek, amelyek régóta félelmet keltenek az emberi fajban. A legnagyobb elmék, mint például Arisztotelész vagy Lucretius, igyekeztek megérteni a lényegét. Azt hitték, hogy ez egy tűzből álló labda, amely a felhők vízgőzébe szorul, és egyre nagyobb méretben áttöri őket, és egy gyors szikrával a földre esik.
A villám fogalma és eredete
A villámok leggyakrabban meglehetősen nagy méretű zivatarfelhőkben alakulnak ki. A felső rész 7 kilométeres magasságban található, az alsó pedig csak 500 méterrel a talaj felett. A légköri levegő hőmérsékletét figyelembe véve megállapíthatjuk, hogy 3-4 km-es szinten a víz megfagy és jégtáblákká alakul, amelyek egymással ütközve felvillanyozódnak. A legnagyobb méretűek negatív töltést kapnak, a legkisebbek pedig pozitívat. Súlyuk alapján rétegenként egyenletesen oszlanak el a felhőben. Egymáshoz közeledve plazmacsatornát alkotnak, amelyből elektromos szikra, úgynevezett villám keletkezik. Törött alakját annak köszönheti, hogy a föld felé vezető úton gyakran találkoznak különféle levegőrészecskék,amelyek akadályokat képeznek. És ahhoz, hogy megkerülje őket, meg kell változtatnia a pályát.
A villámlás fizikai leírása
Egy villám 109-1010 joule energiát szabadít fel. Ilyen kolosszális mennyiségű villamos energiát többnyire fényvillanások és lökéshullámok létrehozására használnak fel, amelyeket másként mennydörgésnek neveznek. De a villámnak egy kis része is elég elképzelhetetlen dolgokhoz, kisülése például embert ölhet vagy épületet rombolhat le. Egy másik érdekes tény arra utal, hogy ez a természeti jelenség képes megolvasztani a homokot, üreges hengereket képezve. Ezt a hatást a villámon belüli magas hőmérséklet miatt érik el, elérheti a 2000 fokot. A talajjal való ütközés ideje is eltérő, nem lehet több egy másodpercnél. Ami a teljesítményt illeti, az impulzus amplitúdója elérheti a több száz kilowatttot. Mindezen tényezők kombinálásával a legerősebb természetes áramkisülés jön létre, amely halált hoz mindenre, amit érint. Minden létező villámtípus nagyon veszélyes, és a velük való találkozás nagyon nem kívánatos az ember számára.
Thunder formáció
Minden típusú villámlás elképzelhetetlen mennydörgés nélkül, amely ugyan nem hordoz magában ugyanolyan veszélyt, de bizonyos esetekben hálózati meghibásodáshoz és egyéb műszaki problémákhoz vezethet. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a villámlás által a napnál melegebbre hevített meleg levegőhullám ütközik egy hideg hullámmal. Az ebből adódó hang nem más, mint a levegő rezgésének okozta hullám. A legtöbb esetben a hangerő a vége felé növekszikharangzúgás. Ennek oka a felhőkről visszaverődő hang.
Mi a villámlás
Kiderült, hogy mindegyik más.
1. A lineáris cipzár a leggyakoribb típus. Az elektromos héj úgy néz ki, mint egy fejjel lefelé fordított, benőtt fa. A főcsatornából több vékonyabb és rövidebb "folyamat" indul el. Az ilyen kisülés hossza elérheti a 20 kilométert, az áramerősség pedig 20 000 amper. A mozgás sebessége 150 kilométer per másodperc. A villámcsatornát kitöltő plazma hőmérséklete eléri a 10 000 fokot.
2. Felhőn belüli villámlás - ennek a típusnak az eredete az elektromos és mágneses mezők megváltozásával jár, rádióhullámok is kibocsátódnak. Egy ilyen tekercs nagy valószínűséggel az Egyenlítőhöz közelebb található. A mérsékelt szélességi körökben rendkívül ritkán jelenik meg. Ha villámlik a felhőben, akkor a héj integritását megsértő idegen tárgy, például egy villamosított repülőgép vagy egy fémkábel is kijutását késztetheti. A hossza 1 és 150 kilométer között változhat.
3. Földi villám - ez a típus több szakaszon megy keresztül. Az elsőn megindul az ütési ionizáció, amit kezdetben szabad elektronok hoznak létre, ezek mindig jelen vannak a levegőben. Az elektromos tér hatására az elemi részecskék nagy sebességre tesznek szert, és a föld felé haladnak, ütközve a levegőt alkotó molekulákkal. Így elektronlavinák keletkeznek, más módonstreamereknek hívják. Ezek olyan csatornák, amelyek egymással egyesülve fényes, hőszigetelt villámlást okoznak. Kis létra formájában éri el a talajt, mert akadályok vannak az útjában, melyek kikerülése érdekében irányt vált. A mozgás sebessége körülbelül 50 000 kilométer/másodperc.
Miután a villám elhaladt, néhány tíz mikroszekundumra befejezi mozgását, miközben a fény gyengül. Ezt követően kezdődik a következő szakasz: a megtett út megismétlése. A legutóbbi kisülés fényerőben felülmúlja az összes korábbit, az áramerősség benne elérheti a több százezer ampert. A csatorna belsejében a hőmérséklet 25 000 fok körül ingadozik. Ez a fajta villám a leghosszabb, így a következmények pusztítóak lehetnek.
Pearl cipzárak
Arra a kérdésre válaszolva, hogy mi is az a villám, nem lehet szem elől téveszteni egy ilyen ritka természeti jelenséget. Leggyakrabban a kisülés áthalad a lineáris után, és teljesen megismétli a pályáját. Csak most úgy néz ki, mint a golyók, amelyek egymástól távol vannak, és értékes anyagból készült gyöngyökhöz hasonlítanak. Az ilyen villámlást a leghangosabb és legördülő hangok kísérik.
Fireball
Természetes jelenség, ahol a villám gömb alakú. Ebben az esetben a repülési pályája kiszámíthatatlanná válik, ami még veszélyesebbé teszi az embert. A legtöbb esetben egy ilyen elektromos csomó más fajokkal együtt fordul elő, de előfordulásának tényét még napsütéses időben is rögzítették.
Hogyan alakultűzgömb? Ezt a kérdést teszik fel leggyakrabban azok, akik szembesülnek ezzel a jelenséggel. Mint mindenki tudja, bizonyos dolgok kiválóan vezetik az áramot, és így bennük, felhalmozva töltésüket, a labda kezd kibújni. A fővillámból is megjelenhet. Szemtanúk azt mondják, hogy csak úgy tűnik fel a semmiből.
A villámok átmérője néhány centimétertől egy méterig terjed. Ami a színt illeti, több lehetőség is van: a fehértől és a sárgától az élénkzöldig rendkívül ritka a fekete elektromos labda. Gyors süllyedés után vízszintesen mozog, körülbelül egy méterrel a föld felszínétől. Az ilyen villámcsapás hirtelen megváltoztathatja a pályáját, és ugyanolyan hirtelen eltűnhet, hatalmas energiát szabadítva fel, aminek következtében különféle tárgyak megolvadnak, vagy akár megsemmisülnek. Tíz másodperctől több óráig él.
Sprite Lightning
A tudósok legutóbb, 1989-ben fedezték fel a villám egy másik típusát, amelyet sprite-nek neveztek. A felfedezés egészen véletlenül történt, mert a jelenség rendkívül ritka, és mindössze tizedmásodpercekig tart. A többi elektromos kisüléstől a megjelenésük magassága különbözteti meg őket - körülbelül 50-130 kilométer, míg más alfajok nem lépik túl a 15 kilométeres vonalat. Ezenkívül a villámcsapás hatalmas átmérőjű, amely eléri a 100 km-t. Függőleges fényoszlopoknak tűnnek, és csoportosan villognak. Színük a levegő összetételétől függően változik: közelebba földön, ahol több az oxigén, zöldek, sárgák vagy fehérek, de nitrogén hatására 70 km-nél nagyobb magasságban élénkpirossá válnak.
Viselkedés zivatar idején
Minden típusú villám rendkívüli veszélyt jelent az egészségre, sőt az emberi életre is. Az áramütés elkerülése érdekében a nyílt területeken a következő szabályokat kell betartani:
- Ebben a helyzetben a legmagasabban lévő tárgyak a kockázati csoportba tartoznak, ezért kerülni kell a nyílt területeket. Ahhoz, hogy alacsonyabb legyen, a legjobb, ha leülünk, és térdre tesszük a fejünket és a mellkasunkat, vereség esetén ez a testtartás megvéd minden létfontosságú szervet. Semmi esetre se feküdjön le, nehogy megnőjön az esetleges találati terület.
- Ne bújj el magas fák és lámpaoszlopok alá. A nem védett szerkezetek vagy fémtárgyak (például egy piknikház) szintén nem kívánatos menedéket jelentenek.
- Viharkor azonnal ki kell szállni a vízből, mert jó vezető. A villámkisülés, ha már benne van, könnyen átterjedhet az emberre.
- Soha ne használj mobiltelefont.
- Az áldozat elsősegélynyújtásához a legjobb, ha szív- és tüdő újraélesztést végez, és azonnal hívja a mentőszolgálatot.
Magatartási szabályok a házban
Belső helyiségek is veszélyben vannak.
- Ha odakint vihar kezdődik, először közel kell lennieminden ablak és ajtó.
- Minden elektromos készüléket ki kell kapcsolni.
- Maradjon távol a vezetékes telefonoktól és egyéb kábelektől, mivel ezek kiváló áramvezetők. A fémcsöveknek ugyanaz a hatása, ezért ne legyen vízvezeték közelében.
- Tudva, hogy a gömbvillám hogyan keletkezik, és mennyire kiszámíthatatlan a pályája, ha mégis bejut a helyiségbe, azonnal el kell hagynia, és be kell zárnia az összes ablakot és ajtót. Ha ezek a műveletek nem lehetségesek, jobb, ha egy helyben állunk.
A természet még mindig kívül esik az emberi irányításon, és számos veszélyt rejt magában. Lényegében minden típusú villám a legerősebb elektromos kisülés, amely többszöröse az összes mesterségesen létrehozott áramforrásnak.
