Çoğumuz bir yıldırım çarpması veya fırtına yaşadık. Fakat şimşek tam olarak nedir, nasıl oluşur ve etkileri nelerdir? Yıldırımın nasıl oluştuğuna, farklı yıldırım türlerine ve sonuçlarına bakıyoruz.
Daha önce şahsen hiç şimşek fırtınası yaşamamış olsanız bile, onu televizyonda, internette ve hatta filmlerde görmüş olurdunuz. Bu, doğanın en muhteşem ve potansiyel olarak ölümcül gösterilerinden biridir.
Ancak çok azımız bu fenomenin nasıl gerçekleştiğini ve neyin sebep olduğunu biliyoruz. Bu yazıda, yıldırımın tam olarak ne olduğuna, nasıl oluştuğuna ve doğanın bu güçlü gücünün diğer yönlerini inceliyoruz.
Yıldırım Şimşeği Darbesi Nedir?
Yıldırım çarpması, iki nokta arasında oluşan yüksek voltajlı bir akımın ani ve güçlü elektriksel boşalması olarak tanımlanabilir. Bu şiddetli salıverme genellikle bir bulut ile yer arasında, iki ayrı bulutun arasında veya bir bulutun içinde bir fırtına sırasında meydana gelir .
Açıkçası bu, bu güçlü fenomeni üretmek için atmosferdeki farklı unsurlar arasında gerçekte ne olduğunun çok yoğun bir özetidir. Yıldırımın ne olduğunu gerçekten anlamak için nasıl oluştuğuna bakmamız gerekir.
Yıldırımın Sebepleri Nedir?
Yıldırımın a temelde çok hızlı ve güçlü bir elektrik enerjisi boşalması olduğunu zaten biliyoruz. Ama ilk etapta bu kadar büyük bir elektrik akımının oluşmasına neden olan nedir?
Güçlü yukarı çekmelerle birlikte düşük sıcaklıkların bir sonucu olarak, buz kristalleri, graupel ve aşırı soğutulmuş su karışımı oluşabilir.
Graupel, çok daha ince buz kristallerinden daha ağırdır. Sonuç olarak, daha hafif olan buz kristalleri bulutta yukarı doğru taşınırken, daha ağır olan graupel yere doğru düşmeye başlar.
Yükselen buz kristalleri düşen graupel ile karşılaştığında, ikisi arasında bir çarpışma meydana gelir ve bu süreçte elektronlar sıyrılır. Bu, buz kristallerinin pozitif olarak yüklenmesine neden olurken, graupel negatif bir yük alır.
Negatif yüklü graupel artık bulutun dibinde birikmeye başlarken, bulutun tepesi pozitif yüklü buz kristalleri ile doyurulur. Bulutun bu “elektrifikasyonunun” ilk aşamasında, atmosfer iki yük arasında bir yalıtkan görevi görür.
Bulut, altta negatif yüklü graupel ve bulutun tepesinde pozitif yüklü buz kristalleri ile daha doygun hale geldikçe elektrik yükü büyümeye ve güçlenmeye devam ediyor.
Atmosfer, iki elektrik kutbunu yalıtmaya devam edemeyecek kadar güçlü hale gelir gelmez, ani ve şiddetli bir enerji salımı meydana gelir. Ortaya çıkan parlak flaş ve duyduğunuz gürleyen ses, yıldırım olarak bildiğimiz gerçek elektrik boşalmasıdır.
Yıldırım Düşmesinin Özellikleri
Artık yıldırım düşmesine neyin sebep olduğunu ve böylesine güçlü bir deşarjın gerçekleşmesi için önemli miktarda statik elektriğin birikmesi gerektiğini biliyorsunuz. Ne kadar elektrik üretildiği, yıldırımın özelliklerinin çoğunu açıklayacaktır.
Cevap, bir bulutun içinde oluşan parçacıkların hareketinde yatmaktadır. Daha spesifik olarak, buz kristallerinin, graupel ve aşırı soğutulmuş suyun hareketi.
Nemli hava soğuyacak kadar yükseldikten ve yoğuşma meydana geldikten sonra bulut oluşumu gerçekleşir. Yıldırım üretmek için bu işlem tek başına yeterli değildir.
Güçlü yükselmelerin olduğu bir bulutta, su damlacıkları yüksek donma noktasının altındaki sıcaklıklara soğuduğu bulut oluşumuna taşınır.
Bu genellikle, hem kapsamlı dikey gelişim hem de güçlü yukarı yönlü hareketler ile karakterize edilen bir kümülonimbus bulutu gibi bir fırtına bulutunda meydana gelir.
Tek başına bir şimşek, bir milyar volta kadar elektrik enerjisini boşaltabilir. Bunu pratik terimlerle ifade etmek gerekirse, bu 100 watt’lık bir ampulü üç ay boyunca çalıştırmak için yeterlidir. Bu, bir yıldırımın neden gün ortasında bile gökyüzünü aydınlattığını açıklayacaktır.
Elektrik boşalması sadece güçlü olmakla kalmaz, aynı zamanda çok fazla ısı üretir. Aslında, bir şimşek çevredeki havayı 30.000 ° Santigrat’a (54.000 ° Fahrenheit) kadar ısıtabilir . Bu sıcaklık, güneş yüzeyinden yaklaşık beş kat daha sıcaktır.
İnsanlar bir gök gürültüsü ve şimşek fırtınası hakkında konuştuklarında, aslında aynı olaydan bahsediyorlar. Bir şimşek fırtınası sırasında duyduğumuz gök gürültüsü, bir yıldırım düşmesi sırasında elektrik enerjisinin boşalmasıyla oluşan sesten başka bir şey değildir.
Bu basitçe, gök gürültülü fırtınalar veya gök gürültüsü bulutu hakkında konuştuğumuzda, teknik olarak şimşek işaretinin bir yan ürününden bahsettiğimiz anlamına gelir. Tüm niyet ve amaçlar için, tüm bu olaylar yıldırım düşmesidir.
Yıldırım Türleri
Ne okuduğunuza veya kiminle konuştuğunuza bağlı olarak, çeşitli koşullar altında meydana gelen farklı yıldırım türlerinin uzun bir listesi olabilir. Ancak, bir buluttaki elektriksel deşarjın sonucu olan tüm şimşekler üç ana kategoriye ayrılabilir:
Intracloud (IC) Yıldırım
Buluttan Buluta (CC veya Inter-Cloud) Yıldırım
Buluttan Yere (CG) Yıldırım
Bu üç ana yıldırım grubu türünden bazıları çeşitli alt kategoriler içerir. Her ana kategorinin özelliği olan yıldırım çarpmalarını anlatırken, daha önemli ve dikkate değer birkaç alt kategoriye de göz atacağız.
1) Intracloud (IC) Yıldırım
Bulut içi yıldırım, atmosfer iki yük arasında artık bir yalıtkan olarak hareket edemediğinde, tek bir bulut içindeki pozitif ve negatif kutuplar arasında bir elektrik boşalması meydana geldiğinde meydana gelir.
Bu, tüm yıldırım çarpmalarının yaklaşık dörtte üçünü oluşturan en yaygın yıldırım biçimidir. Sonuç olarak, yıldırımın çoğu bir bulut sisteminden asla çıkmaz.
Tüm bir bulutu aydınlatması ve arkasında parlak bir ışık olan büyük beyaz bir çarşaf görünümü vermesi nedeniyle şimşek olarak da bilinir.
2) Buluttan Buluta (Bulut Arası) Yıldırım
Bulutlararası yıldırım, bir bağımsız bulutun pozitif kutbu ile başka bir bağımsız bulutun negatif kutbu arasında elektrik boşalması meydana geldiğinde meydana gelir.
Bulut içi yıldırım gibi, tüm bir bulut sistemini aydınlatabilme kabiliyetinden dolayı şimşek çakması olarak da bilinir.
Bulut içi ve bulut arası yıldırım, bir bulut sisteminin içinde ve çevresinde yıldırım meydana geldikçe toplu olarak bulut flaşları olarak adlandırılır ve tüm alanı bir saniye boyunca aydınlatır.
3) Buluttan Yere Yıldırım
Buluttan Yere yıldırım, en aşina olduğumuz ve genellikle en muhteşem görüntüyü üreten yıldırım şeklidir. Bu tür şimşek, bulutun tabanı ile yer yüzeyindeki nesneler arasında elektrik boşalması meydana geldiğinde meydana gelir.
Genellikle, bulutun negatif yüklü alt yarısı, altındaki yerin yüzeyinin pozitif iyonlarla yüklenmesinden sorumludur. Yüzeydeki pozitif yüklü alan, temelde etrafındaki fırtına bulutunu “takip eder”.
Elektrik direkleri çok güçlü hale geldiğinde, güçlü bir negatif yük (adım lideri olarak adlandırılır) aşağı fırlar ve yere ulaşan pozitif yüklü bir nesneyle (pozitif flama denir) temas eder.
İkisi birbirine bağlandığında, yüksek bir çatlama sesiyle güçlü bir deşarj meydana gelir. Bu, güçlü ve şiddetli bir akıma neden olur ve bir dönüş darbesiyle sonuçlanır ve buluta doğru saniyede 60000 mil hızla geri döner. Dönüş darbesi, yıldırım çarpması olarak gözlemlediğimiz parlak flaştır .
Yıldırımın Etkileri
Güneş yüzeyinden beş kat daha sıcak olan, bir milyar volta kadar elektrik taşıyan ve saniyede 60000 mil hızla hareket eden bir elektrik cıvatası, yerde temas ettiği nesneler üzerinde önemli bir etkiye sahip olacaktır. .
Şimdi, dünyanın saniyede yüz kez yıldırım çarptığını göz önünde bulundurun. Bu, günde sekiz milyon kere. Bu kadar sık bir oranda ekranda çok fazla güç varken, etkilerinin çok ciddiye alınması gerekiyor.
Yıldırım, nesneler üzerinde doğrudan ve dolaylı bir etkiye sahip olabilir ve çeşitli düzeylerde yaralanma ve hasara neden olabilir. Bu başka bir makalenin konusudur, ancak işte birkaç örnek:
1) Doğrudan Yıldırım Darbeleri
Yıldırım çarpan her on kişiden dokuzu hayatta kalsa da uzun süreli yaralanmalara maruz kalabilirler. Buna yanık yaralanmaları, kardiyakla ilgili sağlık sorunları ve sinir sistemine verilen hasar dahildir. Aynı tür yaralanmalar hayvanlara da uygulanabilir.
Bitki örtüsü ayrıca doğrudan yıldırım çarpmasından zarar görme riski taşır. Nemin hızlı bir şekilde genişlemesi, ağaçların kabuğunu uçurabilir. Bir grevden gelen ısı orman yangınlarına da neden olabilir ve bir kayadaki suyun anında ısınması onun parçalanmasına neden olabilir.
Altyapı da yıldırımdan ciddi şekilde zarar görebilir. Betonu, tuğlaları ve taşları parçalayarak binalarda ciddi hasara neden olabilir. Doğrudan bir darbe, bir yapı içindeki tüm elektrikli ekipmanı da tahrip edebilir.
2) Dolaylı Yıldırım Darbeleri
Elektrikli ve elektronik cihazlar, dolaylı yıldırım çarpmasına karşı çok savunmasızdır. Yakındaki bir trafo merkezine veya güç hattına vurmak, elektrik kaynağınızda büyük bir dalgalanmaya neden olabilir, elektrikli / elektronik ekipmana potansiyel olarak zarar verebilir veya tamamen yok edebilir.
Dolaylı Yıldırım hala ölümcül olabilir. Bu saf elektriktir ve çarptığı her yüzey elektrik akımını taşıyabilir. 2016 yılında, yere çakılan yıldırım çarpması sonucu 300’den fazla ren geyiği öldürüldü. Şimşekli bir fırtına sırasında bir ağacın altında durmanın bu kadar tehlikeli olmasının nedeni de budur.
