Kakva je priroda munje. Šta je munja? Kako nastaje ovaj prirodni fenomen i odakle dolazi?

Među brojnim atmosferskim pojavama, munje nesumnjivo zauzimaju posebno mjesto. Izuzetno je lijepa i spektakularna, a nevjerovatna snaga njenih udaraca i danas užasava mnoge ljude.


I to uprkos činjenici da su svi učili u školi i predstavljaju ono što je električna energija.

Drevne ideje o munjama

U davna vremena, munja je izazivala ništa manje jaka osećanja u ljudima. Divili su joj se i bojali su je, smatrajući je oružjem bogova. Nije uzalud da su najstrašnija i najratobornija božanstva gotovo svih naroda bila naoružana munjama: Zevs - kod starih Grka, Jupiter - kod Rimljana, Perun - kod Slavena.

U drevnom indijskom panteonu bogova, Šiva razarač i Indra ratnik bili su naoružani munjama, koji su čak imali i posebno oružje za bacanje munje - vadžru.

Istovremeno, munja se često smatrala simbolom buđenja vitalnosti i energije. Dakle, prema vjerovanjima starih Kineza, vrijeme je kontroliralo posebno nebesko vijeće četiri boga.

Munja je bila zadužena za boginju Dian-mu, koja je spojila i razdvojila nebeska ogledala, počevši sa bljeskom munje ravnomjerno kretanje života u poljima i u srcima ljudi. U kršćanstvu, munja simbolizira božansko otkrivenje i božanski sud.

Kako nastaje munja?

Danas svi znaju da je munja snažno električno pražnjenje koje se javlja između oblaka. Ali kako se tačno formira, ne predstavljaju svi.


Grmljavinski oblak je oblak vodene pare, ponekad dugačak desetine kilometara. Njegov gornji dio može biti na visini od 6-7 km, dok je donji samo pola kilometra od tla.

Na visini od 4 km uvijek vlada negativna temperatura, pa se kapljice pare tamo pretvaraju u led. Krećući se nasumično, neprestano trljaju jedan o drugog, zbog čega većina njih dobiva električni naboj: mali su pozitivni, veliki negativni.

Pod uticajem gravitacije, veliki komadi leda padaju u donje slojeve oblaka, akumulirajući se tamo, dok mali ostaju na vrhu. Postepeno, ukupna vrijednost naboja postaje dovoljno velika da polje koje je nastalo između njih poprimi gigantski intenzitet.

Kada se različito nabijeni dijelovi oblaka približe jedan drugome, odvojeni joni i elektroni, povučeni sa svog mjesta međusobnim privlačenjem, jure jedan prema drugom, vukući za sobom svoje susjede. Nastaje kanal za pražnjenje plazme, koji se širi kroz dijelove oblaka brzinom od stotih dijelova sekunde.


Ponekad donja ivica oblaka visi dovoljno nisko iznad tla da dođe do električnog kvara između oblaka i tla. Posebno "sretni" u tom pogledu su samostojeći brežuljci ili drveće, stubovi i tornjevi dalekovoda, koji postaju katalizatori pražnjenja. Zato je opasno ostati ispod usamljenog drveta na brežuljku ili električnom stubu za vrijeme grmljavine.

Temperatura unutar kanala munje dostiže deset hiljada stepeni, a električni napon dostiže nekoliko stotina miliona volti. U isto vrijeme, kapacitet "kondenzatora" oblaka je prilično mali - samo oko 0,15 mikrofarada. Vruća plazma sagorijeva zrak oko kanala, koji se zatim urušava, uzrokujući udarni val koji doživljavamo kao grmljavinu.

Zarnitsa

Munje se ne javljaju samo u običnim oblacima koji se sastoje od vodene pare. Za njihovo formiranje potrebno je da u zraku postoji fino raspršena suspenzija bilo koje tvari, čije će se čestice trljati jedna o drugu i dobiti električni naboj.

Dakle, u sušnom ljetu, ponekad možete vidjeti "suvu grmljavinu" - munje formirane u ogromnim oblacima prašine koje podiže vjetar. Ove munje se zovu munje.

Vatrena lopta

Ponekad tokom grmljavine dolazi do formiranja loptaste munje - sfernog snopa energije male veličine. Ovo je jedan od najmanje proučavanih atmosferskih fenomena, koji se, za razliku od obične munje, još nije ponovio u laboratorijskim uslovima.


Munja u obliku lopte može naštetiti osobi koju dodirne, ali ima mnogo slučajeva kada kontakt s njom nije donio nikakve neugodne senzacije.

Nedavno je vedro, vedro nebo bilo prekriveno oblacima. Pale su prve kapi kiše. I ubrzo su elementi pokazali svoju snagu zemlji. Gromovi i munje probili su olujno nebo. Odakle dolaze takve pojave? Čovječanstvo je u njima vidjelo manifestaciju božanske moći tokom mnogih stoljeća. Danas znamo za pojavu ovakvih pojava.

Poreklo grmljavinskih oblaka

Oblaci se pojavljuju na nebu od kondenzacije koja se diže visoko iznad tla i lebde na nebu. Oblaci su teži i veći. Oni sa sobom nose sve "specijalne efekte" svojstvene lošem vremenu.

Grmljavinski oblaci se razlikuju od običnih po prisutnosti naelektrisanja. Štaviše, postoje oblaci sa pozitivnim nabojem, a postoje i sa negativnim.

Da bi se shvatilo odakle dolaze gromovi i munje, treba se uzdići više iznad zemlje. Na nebu, gdje nema prepreka za slobodan let, vjetrovi duvaju jači nego na zemlji. Oni su ti koji izazivaju naboj u oblacima.

Poreklo grmljavine i munje može se objasniti samo jednom kapom vode. Ima pozitivan naboj električne energije u sredini i negativan naboj izvana. Vjetar ga razbija. Jedan od njih ostaje s negativnim nabojem i ima manju težinu. Teže pozitivno nabijene kapi formiraju iste oblake.

Kiša i struja

Prije nego što se grmljavina i munje pojave na olujnom nebu, vjetar razdvaja oblake na pozitivno i negativno nabijene. Kiša koja pada na tlo nosi sa sobom dio ove električne energije. Između oblaka i površine zemlje formira se privlačnost.

Negativni naboj oblaka će privući pozitivno na tlo. Ova atrakcija će se ravnomjerno nalaziti na svim površinama koje se nalaze na brdu i provode struju.

A sada kiša stvara sve uslove za pojavu grmljavine i munje. Što je objekat više od oblaka, to je grom lakše da se probije do njega.

Poreklo munje

Vrijeme je pripremilo sve uslove koji će pomoći da se pojave svi njegovi efekti. Ona je stvorila oblake iz kojih dolaze gromovi i munje.

Krov, nabijen negativnim elektricitetom, privlači na sebe pozitivni naboj najuzvišenijeg objekta. Njegova negativna struja će ići u zemlju.

Obje ove suprotnosti imaju tendenciju da se privlače jedna drugoj. Što je više struje u oblaku, to je više u najuzvišenijem objektu.

Akumulirajući se u oblaku, električna energija može probiti sloj zraka između njega i objekta, a pojavit će se svjetlucave munje, grmljavina će tutnjati.

Kako se razvija munja

Kada grmljavina bjesni, munje, grmljavina ga prate neprestano. Najčešće, iskra dolazi iz negativno nabijenog oblaka. Razvija se postepeno.

Prvo, mali tok elektrona teče iz oblaka kroz kanal usmjeren prema zemlji. Na ovom mjestu oblaci akumuliraju elektrone koji se kreću velikom brzinom. Zbog toga se elektroni sudaraju s atomima zraka i razbijaju ih. Dobivaju se odvojena jezgra, kao i elektroni. Potonji takođe jure na zemlju. Dok se kreću duž kanala, svi primarni i sekundarni elektroni ponovo dijele atome zraka koji im stoje na putu na jezgra i elektrone.

Čitav proces je poput lavine. On se kreće prema gore. Zrak se zagrijava, povećava se njegova provodljivost.

Sve više struje iz oblaka teče na tlo brzinom od 100 km/s. U ovom trenutku munja probija kanal do zemlje. Na ovom putu, koji je postavio vođa, struja počinje da teče još brže. Postoji pražnjenje koje ima ogromnu snagu. Dosegnuvši svoj vrhunac, pražnjenje se smanjuje. Kanal zagrijan tako snažnom strujom svijetli. I možete vidjeti munje na nebu. Takav iscjedak ne traje dugo.

Nakon prvog pražnjenja često slijedi drugi po položenom kanalu.

Kako se pojavljuje grmljavina

Grmljavina, munja, kiša su neodvojivi tokom grmljavine.

Grmljavina se javlja iz sljedećeg razloga. Struja u kanalu groma nastaje vrlo brzo. Vazduh je tokom toga veoma vruć. Zbog toga se širi.

To se dešava tako brzo da izgleda kao eksplozija. Takav guranje snažno potresa zrak. Ove vibracije dovode do pojave glasnog zvuka. Odatle dolaze munje i gromovi.

Čim struja iz oblaka dođe do tla i nestane iz kanala, vrlo brzo se ohladi. Kompresija zraka također rezultira grmljavinom.

Što je više munja prošlo kroz kanal (može ih biti i do 50), to je duže potresanje zraka. Ovaj zvuk se reflektuje od objekata i oblaka i javlja se eho.

Zašto postoji interval između munje i grmljavine

U grmljavini, munju prati grmljavina. Njegovo kašnjenje od munje je zbog različitih brzina njihovog kretanja. Zvuk se kreće relativno malom brzinom (330 m/s). Ovo je samo 1,5 puta brže od kretanja modernog Boeinga. Brzina svjetlosti je mnogo veća od brzine zvuka.

Zahvaljujući ovom intervalu, moguće je odrediti koliko su blistave munje i gromovi udaljeni od posmatrača.

Na primjer, ako je između munje i groma prošlo 5 sekundi, to znači da je zvuk prešao 330 m 5 puta. Množenjem, lako je izračunati da je munja od posmatrača bila na udaljenosti od 1650 m. Ako grmljavina prođe bliže od 3 km od osobe, smatra se blizu. Ako je udaljenost u skladu sa pojavom munje i grmljavine dalje, onda je grmljavina udaljena.

Munje u brojevima

Grom i munje naučnici su modifikovali, a rezultati njihovog istraživanja su predstavljeni javnosti.

Utvrđeno je da razlika potencijala koja prethodi munji dostiže milijarde volti. Snaga struje u isto vrijeme u trenutku pražnjenja dostiže 100 hiljada A.

Temperatura u kanalu se zagrijava do 30 hiljada stepeni i premašuje temperaturu na površini Sunca. Munja putuje od oblaka do tla brzinom od 1000 km/s (0,002 s).

Unutrašnji kanal kroz koji teče struja ne prelazi 1 cm, iako vidljivi dostiže 1 m.

U svijetu se neprekidno događa oko 1800 oluja s grmljavinom. Verovatnoća da vas ubije grom je 1:2000000 (isto kao da umrete od pada iz kreveta). Šansa da vidite kugličnu munju je 1 prema 10.000.

Vatrena lopta

Na putu do proučavanja odakle u prirodi dolaze gromovi i munje, najmisteriozniji fenomen je loptasta munja. Ova okrugla vatrena pražnjenja još nisu u potpunosti istražena.

Najčešće oblik takve munje podsjeća na krušku ili lubenicu. Traje do nekoliko minuta. Pojavljuje se na kraju grmljavine u obliku crvenih ugrušaka od 10 do 20 cm u prečniku. Najveća loptasta munja ikad snimljena imala je oko 10 metara u prečniku. Pravi zujanje, šištanje.

Može nestati tiho ili uz lagano pucketanje, ostavljajući miris paljevine i dima.

Kretanje munje ne zavisi od vjetra. Oni se uvlače u zatvorene prostore kroz prozore, vrata, pa čak i pukotine. Ako dođu u kontakt sa osobom, ostavljaju teške opekotine i mogu biti smrtonosne.

Do sada su bili nepoznati uzroci pojave loptaste munje. Međutim, to nije dokaz njegovog mističnog porijekla. U ovoj oblasti su u toku istraživanja koja mogu objasniti suštinu ovakvog fenomena.

Nakon što se upoznaju sa takvim fenomenima kao što su grmljavina i munja, može se razumjeti mehanizam njihovog nastanka. Ovo je konzistentan i prilično složen fizički i hemijski proces. To je jedan od najzanimljivijih fenomena prirode, koji se nalazi posvuda i stoga pogađa gotovo svakog čovjeka na planeti. Naučnici su riješili misterije gotovo svih vrsta munja i čak ih izmjerili. Kuglaste munje danas su jedina neotkrivena tajna prirode u oblasti nastanka ovakvih prirodnih fenomena.

Munja je snažno električno pražnjenje. Javlja se kada postoji jaka naelektrizacija oblaka ili zemlje. Stoga se pražnjenja munje mogu pojaviti ili unutar oblaka, ili između susjednih naelektriziranih oblaka ili između naelektriziranog oblaka i zemlje. Pražnjenju munje prethodi pojava razlike u električnim potencijalima između susjednih oblaka ili između oblaka i zemlje.

Elektrizacija, odnosno stvaranje privlačnih sila električne prirode, svima je dobro poznata iz svakodnevnog iskustva.

Šta uzrokuje da se oblaci naelektriziraju? Uostalom, ne trljaju se jedna o drugu, kao što se događa kada se na kosi i na češlju stvori elektrostatički naboj.

Grmljavinski oblak je ogromna količina pare, od kojih se dio kondenzira u obliku sitnih kapljica ili ledenih ploča. Vrh grmljavinskog oblaka može biti na visini od 6-7 km, a dno visi iznad tla na visini od 0,5-1 km. Iznad 3-4 km oblaci se sastoje od ledenih ploha različitih veličina, jer je tamo temperatura uvijek ispod nule. Ove ledene plohe su u stalnom kretanju, uzrokovane uzlaznim strujama toplog zraka sa zagrijane površine zemlje. Male komade leda lakše je odnijeti uzlaznim strujama zraka nego velike. Stoga se "okretne" male ledene plohe, krećući se do gornjeg dijela oblaka, cijelo vrijeme sudaraju s velikim. Svaki takav sudar dovodi do naelektrisanja. U ovom slučaju, veliki komadi leda su nabijeni negativno, a mali komadići pozitivno. S vremenom, pozitivno nabijeni mali komadi leda nalaze se na vrhu oblaka, a negativno nabijeni veliki na dnu. Drugim riječima, vrh grmljavinskog oblaka je pozitivno nabijen, dok je dno negativno nabijen.

Električno polje oblaka ima ogroman intenzitet - oko milion V/m. Kada se velike suprotno nabijene regije dovoljno približe jedna drugoj, neki elektroni i ioni, koji prolaze između njih, stvaraju užareni plazma kanal kroz koji ostale nabijene čestice jure za njima. Ovako nastaje munja.

Prilikom ovog pražnjenja oslobađa se ogromna energija - do milijardu J. Temperatura kanala dostiže 10.000 K, što dovodi do jarke svjetlosti koju posmatramo tokom munje. Kroz ove kanale se neprestano izbacuju oblaci, a spoljašnje manifestacije ovih atmosferskih pojava vidimo u vidu munja.

Užareni medij se eksplozivno širi i uzrokuje udarni val, koji se doživljava kao grmljavina.

Mi sami možemo simulirati munju, iako minijaturnu. Eksperiment bi trebao biti izveden u mračnoj prostoriji, inače ništa neće biti vidljivo. Trebaju nam dva duguljasta balona. Hajde da ih naduvamo i vežemo. Zatim, pazeći da se ne dodiruju, istovremeno ih trljajte vunenom krpom. Vazduh koji ih ispunjava je naelektrisan. Ako se kuglice spoje, ostavljajući minimalan razmak između njih, tada će iskre početi skakati s jedne na drugu kroz tanak sloj zraka, stvarajući svjetlosne bljeskove. Istovremeno ćemo čuti i tihi pucketanje - minijaturnu kopiju grmljavine tokom grmljavine.

Svi koji su vidjeli munju primijetili su da se ne radi o pravoj liniji koja svijetli, već o isprekidanoj liniji. Stoga se proces formiranja provodnog kanala za pražnjenje groma naziva njegovim "korak liderom". Svaki od ovih "koraka" je mjesto gdje su se elektroni ubrzali do skoro svjetlosnih brzina zaustavili zbog sudara s molekulima zraka i promijenili smjer kretanja.

Dakle, munja je kvar kondenzatora, u kojem je dielektrik zrak, a ploče su oblaci i zemlja. Kapacitet takvog kondenzatora je mali - oko 0,15 mikrofarada, ali rezerva energije je ogromna, jer napon doseže milijardu volti.

Jedna munja se obično sastoji od nekoliko pražnjenja, od kojih svako traje samo nekoliko desetina milionitih delova sekunde.

Munje se najčešće javljaju u kumulonimbusima. Munje se takođe javljaju tokom vulkanskih erupcija, tornada i prašnih oluja.

Postoji nekoliko vrsta munja prema obliku i smjeru pražnjenja. Pražnjenja se mogu pojaviti:

• između olujnog oblaka i zemlje,
• između dva oblaka
• unutar oblaka
• pomeri se iz oblaka na vedro nebo.

Munja je varničko pražnjenje statičkog elektriciteta nakupljenog u grmljavinskim oblacima. Za razliku od pražnjenja na poslu i kod kuće, električni naboji akumulirani u oblacima su neuporedivo veći. Stoga je energija iskrih pražnjenja – munje i struje koje iz toga proizlaze je veoma velika i predstavlja veliku opasnost za ljude, životinje, zgrade. Munja je praćena zvučnim impulsom - grmljavinom. Kombinacija munje i grmljavine naziva se grmljavina.

Grmljavina je izuzetno lijep prirodni fenomen. U pravilu, nakon grmljavine, vrijeme se popravlja, zrak postaje proziran, svjež i čist, zasićen ionima koji nastaju tokom udara groma. Unatoč tome, mora se imati na umu da grmljavina pod određenim uvjetima može predstavljati veliku opasnost za ljude. Svaka osoba treba da poznaje prirodu grmljavine, pravila ponašanja tokom grmljavine i metode zaštite od groma. Oluja sa grmljavinom je složen atmosferski proces i njegova pojava je posledica stvaranja kumulonimbusnih oblaka. Jaka oblačnost je posljedica značajne nestabilnosti atmosfere. Nevreme sa grmljavinom karakteriše jak vetar, često intenzivna kiša "sneg", ponegde i grad. Prije grmljavine "za sat-dva" atmosferski pritisak počinje naglo da opada, sve dok vjetar naglo ne pojača, a zatim počinje rasti.

Grmljavine se mogu podijeliti na lokalne, frontalne, noćne, na planinama. Najčešće se osoba susreće s lokalnim ili termalnim grmljavinom. Vodena para u uzlaznoj struji toplog vazduha kondenzuje se na visini, pri čemu se oslobađa mnogo toplote, a uzlazni vazdušni tokovi se zagrevaju.U poređenju sa okolnim vazduhom, uzlazni vazduh je topliji, povećava zapreminu dok se ne pretvori u grmljavinski oblak. Veliki olujni oblaci sadrže kristale leda i kapljice vode. Kao rezultat njihovog gnječenja i trenja između sebe i o zrak nastaju pozitivni i negativni naboji, pod čijim utjecajem nastaje jako elektrostatičko polje "intenzitet elektrostatičkog polja može dostići 100.000 V/m". A potencijalna razlika između pojedinih dijelova oblaka, oblaka ili oblaka i zemlje dostiže ogromne vrijednosti. Kada se dostigne kritična električna napetost u vazduhu, dolazi do lavinske jonizacije vazduha – iskričnog pražnjenja munje.

Frontalna grmljavina nastaje kada mase hladnog zraka uđu u područje u kojem dominira toplo vrijeme. Hladan vazduh istiskuje topli vazduh, dok se ovaj podiže na visinu od 5-7 km. Topli slojevi zraka upadaju u vrtloge različitih smjerova, formira se škva, snažno trenje između slojeva zraka, što doprinosi akumulaciji električnih naboja. Dužina frontalne grmljavine može doseći 100 km. Za razliku od lokalnih grmljavina, nakon frontalnih oluja obično postaje hladnije. Noćna grmljavina povezana je sa hlađenjem zemlje noću i stvaranjem vrtložnih struja opadajućeg zraka.

Grmljavinsko nevrijeme u planinama objašnjava se razlikom u sunčevom zračenju kojem su izložene južne i sjeverne padine planina. Noćne i planinske grmljavine su prenosive i kratkotrajne. Aktivnost grmljavine u različitim dijelovima naše planete je različita. Svjetski centri oluja: ostrvo Java - 220 grmljavinskih mraza godišnje; Ekvatorijalna Afrika - 150; Južni Meksiko - 142; Panama 132; Centralni Brazil - 106. Rusija: Murmansk - 5; Arhangelsk - 10; Sankt Peterburg - 15; Moskva - 20. Po pravilu, što je južnije "za severnu hemisferu Zemlje" i severnije "za južnu hemisferu Zemlje", to je veća aktivnost grmljavine. Oluja sa grmljavinom na Arktiku i Antarktiku su veoma retka. Na Zemlji ima 16 miliona grmljavina godišnje. Na svaki m2 zemljine površine dolazi 2-3 udara groma godišnje. Zemlju najčešće pogađa grom iz negativno nabijenih oblaka.

Prema vrsti munje dijele se na: linearne, biserne i loptaste. Biserne i kuglaste munje su prilično rijetke. Njihove karakteristike: obična linearna munja, sa kojom se svaka osoba susreće mnogo puta, ima oblik granaste linije. Jačina struje u kanalu linearne munje je u prosjeku 60 - 170 kA, registrovana je munja sa strujom od 290 kA. Prosječna munja ima energiju L0 kW/h "900 MJ". Pražnjenje se razvija za nekoliko hiljaditih delova sekunde; pri tako velikim strujama, vazduh u zoni kanala munje se skoro trenutno zagreva na temperaturu od 30.000 - 33.000°C. Kao rezultat toga, pritisak će iznenada pokušati, zrak se širi i nastaje udarni val, praćen zvučnim impulsom - grmljavinom. *Biserna munja je veoma retka i lepa pojava. Pojavljuje se odmah nakon linearne munje i postepeno nestaje. Najčešće, pražnjenje biserne munje prati put popravljene. Munje imaju izgled udaljene 12 m jedna od druge i podsjećaju na bisere nanizane na niti. Biserne munje mogu biti praćene izuzetnim zvučnim efektima.

Kuglaste munje su takođe prilično rijetke. Za hiljade običnih linearnih munja postoje 2-3 loptaste munje. Loptaste munje se, po pravilu, češće pojavljuju pred kraj grmljavine, rjeđe nakon grmljavine. Može biti u obliku lopte, elipsoida, kruške, diska, pa čak i lanca kuglica. Boja munje - crvena, žuta, narandžasto-crvena. Ponekad je munja blistavo bijela sa vrlo oštrim obrisima. Boja je određena sadržajem različitih tvari u zraku. Oblik i boja munje se mogu promijeniti tokom pražnjenja. Nije bilo moguće izmjeriti parametre loptaste munje i simulirati ih u laboratorijskim uslovima. Očigledno, mnogi uočeni neidentifikovani leteći objekti "NLO" su po prirodi slični ili bliski loptastoj munji.

Opasni faktori izlaganja munji: Linearna munja. Zbog činjenice da munju karakterišu visoke struje, naponi i temperature pražnjenja, njen uticaj na osobu, u pravilu, dovodi do njene smrti. U prosjeku u svijetu oko 3.000 ljudi godišnje pogine od udara groma, a poznati su slučajevi istovremenog poraza više ljudi. Pražnjenje groma ide putem najmanjeg električnog otpora: ako su dva jarbola postavljena jedan pored drugog - metalni i visoki drveni, onda je vjerovatno da će grom udariti u metalni jarbol, iako je niži, jer je električna provodljivost metal je veći; grom takođe mnogo češće pogađa gline i vlažna područja nego suha i pješčana područja, budući da prvi imaju veću električnu provodljivost; u šumi, munja također djeluje selektivno, pada prvenstveno u listopadno drveće kao što su hrast, topola, vrba, jasen, jer sadrže mnogo škroba. Četinari - smreka, jela, ariš i listopadna stabla poput lipe, oraha, bukve sadrže dosta ulja, pa imaju veliki električni otpor, a grom ih rjeđe udara.

Od 100 stabala, grom udara: 27 posto topola; 20 posto kruške; 12 posto limete; 8 posto jele i samo 0,5 posto kedra. Osim što oštećuje ljude i životinje, linearne munje često izazivaju šumske požare, kao i stambene i industrijske objekte, posebno u ruralnim područjima. S tim u vezi, potrebno je poduzeti posebnu zaštitu od oštećenja linearnom munjom. Vatrena lopta. Ako je priroda linearne munje jasna i, shodno tome, njeno ponašanje je predvidljivo, onda priroda loptaste munje još uvijek nije jasna. Opasnost od udaranja osobe kugličnom munjom, prije svega, povezana je upravo s nedostatkom metoda i pravila za zaštitu osobe od toga.

Godine 1753. ruski fizičar Georg Wilhelm Richmann, kolega M.V. Lomonosov, poginuo je od kuglaste munje tokom grmljavine dok je istraživao varničko pražnjenje u atmosferi. Mnogo je slučajeva da ljudi umiru kada se susreću sa kuglastom munjom. Dramatični incident dogodio se grupi od pet sovjetskih penjača 17. avgusta 1978. godine na Kavkazu na visini od oko 4000 m, gdje su se zaustavili u vedroj, hladnoj noći. U šator penjača uletjela je svijetložuta loptica veličine teniske loptice. Balon je lebdio iznad vreća za spavanje u kojima su bili penjači i metodično, po nekom svom planu, prodirao u vreće za spavanje. Svaka takva “posjeta” izazivala je očajnički neljudski plač, ljudi su osjećali jake bolove, kao da ih opeče autogeno, gubili su svijest. Nisu mogli pomjerati ni ruke ni noge. Nakon što je balon nekoliko puta "posetio" vreće za spavanje svakog penjača, nestao je. Svi penjači su zadobili mnogo teških rana. To nisu bile opekotine, već rane: mišići su bili istrgnuti u cijelim komadima, do samih kostiju. Jedan od penjača - Oleg Korovin - je ubijen od lopte. Pritom, loptasta munja nije dotakla niti jedan predmet u šatoru, već je samo osakatila ljude.

Ponašanje loptaste munje je nepredvidivo. Odjednom se pojavljuje bilo gdje, uključujući i u zatvorenom prostoru. Bilo je slučajeva pojave loptaste munje iz telefonske slušalice, električnog brijača, prekidača, utičnice, zvučnika. Često prodire u zgrade kroz cijevi, otvorene prozore i vrata. Veličine kuglastih munja kreću se od nekoliko centimetara do nekoliko metara. Obično lako lebdi ili se kotrlja iznad tla, ponekad skoči. Reaguje na vjetar, propuh, uzlazne i strujne struje zraka. Međutim, zabilježen je slučaj kada loptasta munja nije reagirala na protok zraka.

Kuglasta munja se može pojaviti bez nanošenja štete osobi ili prostoriji, uletjeti u prozor i nestati iz sobe kroz otvorena vrata ili dimnjak, leteći pored osobe. Svaki kontakt sa njim dovodi do teških povreda, opekotina, au većini slučajeva i smrti. Široka munja može eksplodirati. Nastali zračni val može ozlijediti osobu ili dovesti do uništenja zgrade. Poznati su slučajevi eksplozija groma u pećima, dimnjacima, što je dovelo do uništenja ovih potonjih. Prikupljeni dokazi o ponašanju kratkovidne kugle govore da u većini slučajeva eksplozije nisu bile opasne, ozbiljne posljedice su se dogodile u 10 od 100 slučajeva. Vjeruje se da loptasta munja ima temperaturu od oko 5000°C i može izazvati požar.

`Pravila ponašanja tokom grmljavine:

Mi vidimo bljesak munje gotovo trenutno, dok svjetlost putuje brzinom od 300.000 km/s. Brzina zvuka u zraku je približno 344 m/s, odnosno, zvuk putuje 1 km za otprilike 3 sekunde. Munja je opasna kada odmah uslijedi bljesak groma, što znači da je grmljavinski oblak iznad vas, a opasnost od udara groma je najvjerovatnija. Vaši postupci prije i za vrijeme grmljavine trebali bi biti zimovanje: napustite kuću, zatvorite prozore, vrata i dimnjake, pazite da nema promaje koja može privući kuglaste munje. Za vrijeme grmljavine ne zagrijavajte peć, jer dim koji izlazi iz dimnjaka ima visoku električnu provodljivost, a povećava se vjerojatnost udara groma u dimnjak koji se diže iznad krova; za vrijeme grmljavine klonite se električnih instalacija, antena, prozora, vrata i svega ostalog vezanog za vanjsko okruženje. Nemojte se nalaziti blizu zida, pored kojeg raste visoko drvo; isključite radio i TV uređaje sa mreže, ne koristite električne aparate i telefone „ovo je posebno važno za ruralna područja“; “i vrijeme za šetnju sakrijte se u najbližu zgradu. Grmljavina je posebno opasna na terenu. Prilikom traženja skloništa dajte prednost velikoj metalnoj konstrukciji ili konstrukciji sa metalnim okvirom, stambenoj zgradi ili zgradi fuge zaštićenoj gromobranom; ako se nije moguće sakriti u zgradi, nema potrebe za skrivanjem u malim šupama, ispod usamljenih stabala; ne zadržavajte se na brdima i otvorenim nezaštićenim mjestima, u blizini metalnih ili mrežastih ograda, velikih metalnih predmeta, mokrih zidova, gromobranskih uzemljenja; u nedostatku zaklona, ​​legnite na zemlju, a prednost treba dati suhom pješčanom tlu, udaljenom od rezervoara; ako vas je grmljavina zahvatila u šumi, morate preturati po području sa niskim stablima. Ne možete se sakriti ispod visokog drveća, posebno borova, hrastova, topola. Bolje je biti na udaljenosti od 30 m od jednog visokog drveta. Obratite pažnju da li u blizini ima drveća koje je ranije pogodilo nevrijeme, rascijepljeno. Bolje se kloni ovog mjesta. Obilje drveća koje je udario grom ukazuje na to da tlo na ovom području ima visoku električnu provodljivost, a vrlo je vjerovatno da je udar groma u blatno područje tokom grmljavine, ne možete biti na vodi i blizu vode - plivajte, pecajte . Potrebno je odmaknuti se od beretke, a u planinama se udaljiti od planinskih grebena oštrih visokih skokova i vrhova. Kada se približava grmljavinska oluja u planinama, morate se spustiti što je niže moguće. Sakupljajte metalne predmete - udice za penjanje, cepine, lonce u ruksaku i spuštanje na užetu 20-30 m niz padinu; za vrijeme grmljavine nemojte se baviti sportovima na otvorenom, ne trčati, jer se vjeruje da znoj i brzo kretanje "privlače" munje; ako vas zadesi grmljavina na biciklu ili motociklu, prestanite da se krećete, ostavite ih i sačekajte grmljavinu na udaljenosti od oko 30 m od njih; ako vas je grmljavina uhvatila u autu, ne morate ga napustiti. Potrebno je zatvoriti prozore i spustiti auto antenu. Ne preporučuje se vožnja za vrijeme grmljavine, jer grmljavinsko nevrijeme obično prati pljusak koji otežava vidljivost na putu, a bljesak groma može zaslijepiti i izazvati strah i, kao rezultat, nesreće; pri susretu sa loptastom munjom nemojte pokazivati ​​nikakvu aktivnost prema njoj, ako je moguće, ostanite mirni i ne mičite se. Ne treba joj prilaziti, ničim je dirati, jer. može doći do eksplozije. Ne treba bježati od loptaste munje, jer to može dovesti do nastalog strujanja zraka.

Zaštita od groma:

Efikasno sredstvo zaštite od groma su gromobrani.Prioritet pronalaska gromobrana pripada Amerikancu Benjaminu Franklinu "1749". Nešto kasnije, 1758. godine, nezavisno od njega, gromobran je izumio M.V. Lomonosov. Gromobranska zaštita ugradnjom gromobrana zasniva se na svojstvu groma da udara u najviše i dobro utemeljene metalne konstrukcije. Gromobran se sastoji od tri glavna dijela: gromobrana koji opaža udar groma; strujni vod koji povezuje gromobran sa elektrodom uzemljenja, kroz koju struja groma teče u zemlju. Prema vrsti prijemnika, najčešći su štap i kabl. Gromobrani se dijele na: jednostruke, dvostruke i višestruke.

Oko gromobrana formira se zaštitna zona, odnosno prostor u kojem se obezbjeđuje zaštita zgrade ili nekog drugog objekta od direktnog udara groma. Stepen zaštite na ovim prostorima je veći od 95 posto. To znači da je od 100 udara groma u zaštićeni objekat moguće manje od 5 slučajeva, ostatak udara gromobran će primiti. Zaštitna zona je ograničena generatorima dva konusa od kojih jedan ima visinu h jednaku visini gromobrana i poluprečnik osnove R = 0,75 h, a drugi visinu 0,8 h i poluprečnik osnove od 1,5 h "sa osnovnim radijusom drugog konusa R = h zaštita je efikasna od 99 posto."

Gromobranski gromobrani se izrađuju od čelika bilo kojeg profila, obično okruglog, poprečnog presjeka od najmanje 100 mm2 i dužine od najmanje 200 mm. Farbano za zaštitu od korozije. Gromobrani od žičanih gromobrana izrađuju se od metalnih žica prečnika oko 7 mm. Strujni vodovi moraju izdržati zagrijavanje kada kratko vrijeme teče jako velike struje groma, pa su napravljeni od metala sa malim otporom. Poprečni presjek strujnih provodnika u zraku ne smije biti manji od 48 mm2, au zemlji - 160 mm2.Uzemljivači su najvažniji element gromobranske zaštite. Njihova svrha je da pruže dovoljno mali otpor širenju struje groma u tlu. Kao uzemljivač možete koristiti metalne cijevi ukopane u zemlju do dubine od 2 - 2,5 m, ploče, namotke žice i mreže, komade (grabežljiva armatura. Preporučljivo je ugraditi gromobrane na brdima kako bi se skratili put munje i povećati veličinu zaštitne zone Dimnjaci, zabati, izbočine na krovu, televizijske antene moraju biti uzemljene strujnim provodnicima. Preporučljivo je metalne odvodne cijevi i stepenice koje vode na krov spojiti na strujni provodnik ili uzemljenje posebno.

Još prije 250 godina, poznati američki naučnik i javna ličnost Benjamin Franklin ustanovio je da je munja električno pražnjenje. Ali do sada nije bilo moguće u potpunosti otkriti sve tajne koje munja krije: teško je i opasno proučavati ovaj prirodni fenomen.

(20 fotografija munje + video Munja u usporenoj snimci)

Unutar oblaka

Ne možete pobrkati grmljavinski oblak sa običnim oblakom. Njegova tmurna, olovna boja objašnjava se njegovom velikom debljinom: donja ivica takvog oblaka visi na udaljenosti od najviše kilometar iznad tla, dok gornja može doseći visinu od 6-7 kilometara.

Šta se dešava unutar ovog oblaka? Vodena para koja čini oblake smrzava se i postoji kao kristali leda. Uzlazne struje zraka koje dolaze iz zagrijanog tla nose male komade leda prema gore, prisiljavajući ih da se neprestano sudaraju s velikimi koji se slažu.

Inače, zimi se zemlja manje zagrijava, a u ovo doba godine praktički nema snažnih uzlaznih strujanja. Stoga su zimske grmljavine izuzetno rijetke.

U procesu sudara, ledene plohe se naelektriziraju, baš kao što se dešava kada se razni predmeti trljaju jedan o drugi, na primjer, češljevi o kosu. Štoviše, mali komadi leda dobivaju pozitivan naboj, a veliki - negativan. Iz tog razloga gornji dio oblaka koji stvara munje dobija pozitivan naboj, a donji negativan. Postoji potencijalna razlika od stotine hiljada volti na svakom metru udaljenosti – kako između oblaka i tla, tako i između dijelova oblaka.

Razvoj munje

Razvoj munje počinje činjenicom da se na nekom mjestu oblaka pojavi žarište sa povećanom koncentracijom jona - molekula vode i plinova koji čine zrak, kojem su oduzeti elektroni ili su im dodani elektroni.

Prema nekim hipotezama, takav centar ionizacije nastaje zbog ubrzanja slobodnih elektrona u električnom polju, koji su uvijek prisutni u zraku u malim količinama, i njihovog sudara s neutralnim molekulima koji se odmah ioniziraju.

Prema drugoj hipotezi, početni pritisak je uzrokovan kosmičkim zracima, koji cijelo vrijeme prodiru u našu atmosferu, ionizirajući molekule zraka.

Jonizirani plin služi kao dobar provodnik električne energije, tako da struja počinje teći kroz jonizirana područja. Dalje - više: prolazna struja zagrijava područje ionizacije, uzrokujući sve više i više visokoenergetskih čestica koje ioniziraju obližnja područja - kanal munje se vrlo brzo širi.

Prati vođu

U praksi se razvoj munje odvija u nekoliko faza. Prvo, prednja ivica provodnog kanala, nazvana "lider", pomiče se u skokovima od nekoliko desetina metara, svaki put lagano mijenjajući smjer (to čini munju krivudavom). Štaviše, brzina napredovanja "vođe" u pojedinim trenucima može dostići i 50 hiljada kilometara u jednoj sekundi.

Na kraju, "vođa" stiže do tla ili drugog dijela oblaka, ali to još nije glavna faza daljeg razvoja munje. Nakon što je ionizirani kanal, čija debljina može doseći nekoliko centimetara, "probijen", nabijene čestice jure po njemu ogromnom brzinom - do 100 hiljada kilometara u samo jednoj sekundi, to je sama munja.

Struja u kanalu je stotine i hiljade ampera, a temperatura unutar kanala, istovremeno, dostiže 25 hiljada stepeni - zato munja daje tako jak bljesak, vidljiv sa desetina kilometara udaljenosti. A trenutni padovi temperature, hiljade stepeni, stvaraju najjače padove vazdušnog pritiska, šireći se u obliku zvučnog talasa - grmljavine. Ova faza traje vrlo kratko - hiljaditi dio sekunde, ali energija koja se pri tome oslobađa je ogromna.

završna faza

U završnoj fazi, brzina i intenzitet kretanja naelektrisanja u kanalu se smanjuju, ali i dalje ostaju dovoljno veliki. Upravo je ovaj trenutak najopasniji: završna faza može trajati samo desetinke (pa čak i manje) sekunde. Takav prilično dugotrajan utjecaj na objekte na tlu (na primjer, na suha stabla) često dovodi do požara i uništenja.

Štoviše, u pravilu stvar nije ograničena na jednu kategoriju - novi "vođe" mogu se kretati utabanim putem, uzrokujući ponovljena pražnjenja na istom mjestu, koja dosežu i do nekoliko desetina.

Uprkos činjenici da je munja poznata čovječanstvu od pojave samog čovjeka na Zemlji, ona do danas još nije u potpunosti proučena.