Yıldırım, atmosferde doğal olarak üretilen ani ve büyük bir elektrik enerjisi boşalmasıdır ve tipik olarak kısa bir süre yanıp sönen ve sonra kaybolan bir elektrik cıvatası olarak ifade edilir. Çoğu yıldırım buluttan buluta şimşek şeklinde meydana gelir veya tek bir bulut içinde meydana gelir, ancak yıldırımın yaklaşık% 25’i yere çarpar (buluttan yere yıldırım denir). Bazı şimşekler daha az ayrıktır ve şimşek adı verilen dağınık yıldırım tabakaları oluşturur gibi görünür.
1. Şimşeklerin çoğu, görece düz ya da birçok belirgin dala sahip son derece düzensiz olabilen tek bir ayrık cıvata olarak meydana gelir. Yıldırım, gök gürültülü fırtınalar oluşturan kümülonimbus bulutlarıyla ilişkilidir . Bu tür bulutların üst kısmındaki buz parçacıkları pozitif bir elektrik yüküne sahiptir, ancak buzun olmadığı alt bulutta yük çoğunlukla negatiftir. Bu yük ayrımının, Bergeron süreci ve buz parçacıkları ile sıvı suyun farklı fiziksel özellikleri nedeniyle gerçekleştiğine inanılmaktadır, ancak kesin süreç bilinmemektedir. Bulutun üstü ve altı arasındaki yük dengesizliği, aşağıdaki şekillerde tasvir edilen belirli bir olaylar dizisini harekete geçirir.
2. Bu yük dengesizliğinin bir sonucu olarak, bulutun dibine göre bulutun tepesinde fazla pozitif yük vardır. Genellikle Dünya’nın da negatif bir yükü vardır, ancak bulut bir yerin üzerinden geçerken, negatif yüklü bulut tabanı, bulutun hemen altında ve çevresinde birkaç kilometre boyunca pozitif bir yük oluşturur.
3. İletimin bir molekülden diğerine enerji aktarımı gerektirdiğini ve bu nedenle metallerde ve diğer iletken malzemelerde en verimli olduğunu hatırlayın. Hava zayıf bir elektrik iletkenidir, bu nedenle havadan elektrik akışı, elektrik potansiyeli havanın yalıtım etkisinin üstesinden gelecek kadar büyük hale gelene kadar gerçekleşemez.
4. Yıldırım, bulutun tabanına yakın negatif yüklerle başlar. Negatif yükler, bulutun tabanından pozitif yüklü zemine doğru havada görünmez bir iyonize molekül kanalı oluşturmaya başlar. Kanal geliştikçe, hepsi hala görünmez olan bir dizi dala ayrılır ve tekrar tekrar başlar ve durur, bir merdiveni andıran zikzak bir yolda ilerler. Bu nedenle kademeli lider olarak adlandırılır.
5. Negatif yüklü basamaklı lider yere yaklaştığında, flamalar adı verilen pozitif yüklü enerji akışları, lidere katılmak için yukarı doğru hareket eder ve genellikle ağaç, direk, bina veya diğer gibi yerdeki en yüksek nesneden uzanır. uzun nesne.
6. Streamer kademeli lider ile temas ettiğinde, elektriğin bulut ile yer arasında akabileceği bir iyonize molekül yolu oluşturur.
7. Streamer ve kademeli lider buluştuğunda, bir elektrik bağlantısı kurulur ve elektronlar bulutun tabanından yere akar, ancak bu akış hala görünmezdir.
8. Negatif yük zemine yaklaştıkça, pozitif yük yukarı doğru akmaya başlar. Buna dönüş darbesi denir. Dönüş vuruşu yüzeye yakın başlar.
9. Dönüş darbesi neredeyse Anlıktır ve enerjinin boşalmasıyla gökyüzünü aydınlatır. Bu, gözlemlediğimiz ve şimşek olarak tanıdığımız ana, parlak flaştır.
10. Elektrik yolu oluşturulduktan sonra, negatif yükler buluttan yere akar ve dönüş vuruşundan sonra belirgin bir kesinti olmaksızın gökyüzünü aydınlatmaya devam eder.
11. Çoğu durumda, kısa bir duraklama olur, ardından dart lideri adı verilen yeni bir negatif yüklü lider, buluttan zemine kurulu kanalı başlatır.
12. Dart liderinin boşalması, ilk flaştan belirgin bir şekilde sonra başka bir ışık parlamasına neden olur. Yıldırım çarpmaları, dart liderlerinden birkaç veya birkaç düzine flaş alabilir.
Gök gürültüsü, havanın şimşek işareti boyunca hızlı ısınması ve genişlemesinden kaynaklanır. Bir yıldırım deşarjının etrafında, hava sıcaklığı Güneş’in yüzeyinden çok daha sıcak olan 15.000–30.000 ° C’ye yaklaşır. Aşırı sıcaklık, bu şekildeki kırmızı oklarla gösterildiği gibi, bu havanın yıldırım çarpmasından hızla uzağa genişlemesine neden olur.
Genişleme, vuruş çevresinde anlık bir boşluk yaratır. Genişlemeden hemen sonra hava her taraftan şimşek çakmasının geçtiği yere doğru hücum eder. Bu, yeşil oklarla tasvir edilmiştir. Çeşitli hava akımlarında çarpışan maddenin sesi, gök gürültüsü sesini çıkarır.
Fırtınalara Olan Mesafeleri Tahmin Etmek İçin Gök Gürültüsü Kullanma
Yıldırım, ışık hızında hareket eder. Yaklaşık 300.000 km / s’de (186.000 mil / s), anlık olarak kabul edilebilir. Ancak gök gürültüsü yalnızca ses hızında (1,225 km / sa veya 760 mil / sa) yol alır. Bir saatte 3.600 saniye olduğu için bu, gök gürültüsünün 5 saniyede 1,7 km veya 1 mil yol kat ettiği anlamına gelir. Yani şimşek gördüğünüzde saymaya başlarsanız ve gök gürültüsünü duymadan önce beşe kadar sayabilirseniz, yıldırımdan bir mil uzaktasınız demektir. Ancak dikkatli olun: şimşek, mutlaka fırtınanın ortasından aşağı doğru akmak zorunda değildir. Grev, kaynaklandığı bulutun daha ilerisinde veya arkasında olabilir.
Elfler, Sprites ve Jetler
Şiddetli şimşek, Dünya’nın yaklaşık 96 km yukarısında, elf adı verilen düz ve loş kırmızımsı bir ışık diskinin oluşmasına neden olabilir. Bir elfin ışığı her yönden dışarıya doğru yayılır ve büyük bir gökyüzü alanına yayılır.
Çok enerjik bir şimşek çakmasından hemen sonra, kırmızı sprite adı verilen hayaletimsi kırmızı ışıklar bir gök gürültüsünün tepesinden doğruca fırlayabilir. Bazı kırmızı sprite’lar atmosfere 100 km kadar yükseliyor.
Mavi fıskiyeler soluk, mavi ışık çizgileri. Gök gürültüsünden fırlayan, yukarı doğru kıvrılan ve sonra kaybolan hızlı duman püskürmelerine benziyorlar. Mavi jetler atmosfere 30 km kadar tırmanabilir.
Yıldırım Çevresinde Güvenlik İpuçları
Yıldırım son derece tehlikelidir. Aşağıdaki harita, 1959’dan 2011’e kadar her eyalet için yıldırımla ilişkili ölümlerin sayısını göstermektedir. Aşina olduğunuz durumlar ne kadar tehlikelidir? Bu mekansal modele hangi faktörler katkıda bulunur? Yıldırım için ne kadar risk altındasın?
Elektrik iletimi katılarda en kolay ve gazlarda en zor olanıdır. Bu nedenle, herhangi bir katı nesneyle, özellikle de elektriği iyi ileten uzun bir nesneyle (uzun bir metal direk gibi) doğrudan temas, fırtınada son derece tehlikelidir. Uzun nesneler, yıldırım sırasında elektrik enerjisinin bir gaz (hava) içinden geçmesi gereken mesafeyi en aza indirir .
Bir ev veya başka bir kapalı bina, yıldırımdan en iyi korumayı sağlar. Atletik sahalar, golf sahaları ve piknik alanlarındaki açık barınaklar yıldırımdan çok az koruma sağlar veya hiç koruma sağlamaz. Bir binanın içindeyken, pencere ve kapılardan uzak durun ve su tesisatı, kablolu telefonlar ve elektrikli ekipmanlarla temastan kaçının. Bodrumlar genellikle güvenli sığınaklardır ancak metal takviye çubukları içerebilecek beton duvarlarla temastan kaçının. Bir araba nispeten güvenli bir yerdir, çünkü metal gövde ve şasi, çarpıldığında elektrik akımını taşır.
Güvenli bir barınak yoksa, ağaçlardan ve diğer uzun nesnelerden uzak durun ve ağırlığınız ayak parmaklarınızda ve ayaklarınız birbirine yakın olacak şekilde çömelin. Ellerinizi veya dizlerinizi yere değdirmeden başınızı indirin ve mümkün olduğunca aşağı inin. Uzanmayın!
30-30 kuralını düşünün: Bir flaş görme ile gök gürültüsünü duyma arasındaki süre 30 saniye veya daha azsa, yıldırım size çarpacak kadar yakındır, bu yüzden hemen sığınak arayın. Son yıldırımdan sonra, sığınaktan çıkmadan önce 30 dakika bekleyin.
