Žaibas yra vienas iš tų gamtos reiškinių, kurie ilgą laiką kelia baimę žmonijai. Didžiausi protai, tokie kaip Aristotelis ar Lukrecijus, siekė suprasti jo esmę. Jie tikėjo, kad tai rutulys, sudarytas iš ugnies, įspraustas į debesų vandens garus. Didėjant dydžiui, jis prasiskverbia pro juos ir su greita kibirkštimi nukrenta ant žemės.
Žaibo samprata ir jo kilmė
Dažniausiai žaibai formuojasi gana dideliuose perkūnijos debesyse. Viršutinė dalis gali būti 7 kilometrų aukštyje, o apatinė - tik 500 metrų virš žemės. Atsižvelgdami į atmosferos oro temperatūrą, galime daryti išvadą, kad 3-4 km aukštyje vanduo užšąla ir virsta ledo lytimis, kurios, susidūrusios viena su kita, įsielektrina. Tie, kurių dydis yra didžiausias, gauna neigiamą krūvį, o mažiausias - teigiamą. Pagal svorį jie tolygiai pasiskirsto debesyje sluoksniais. Artėjant vienas prie kito, jie sudaro plazminį kanalą, iš kurio gaunama elektros kibirkštis, vadinama žaibu. Sulaužytą formą jis gavo dėl to, kad pakeliui į žemę dažnai randama įvairių oro dalelių,kurios sudaro kliūtis. Ir norėdami juos apeiti, turite pakeisti trajektoriją.
Fizinis žaibo aprašymas
Žaibas išskiria 109–1010 džaulių energijos. Toks kolosalus elektros kiekis dažniausiai sunaudojamas šviesos blyksniui ir smūginei bangai, kitaip vadinamai griaustiniu, sukurti. Tačiau net ir nedidelės žaibo dalelės pakanka padaryti neįsivaizduojamus dalykus, pavyzdžiui, jo iškrova gali nužudyti žmogų ar sugriauti pastatą. Kitas įdomus faktas rodo, kad šis gamtos reiškinys gali ištirpdyti smėlį, sudarydamas tuščiavidurius cilindrus. Šis efektas pasiekiamas dėl aukštos temperatūros žaibo viduje, ji gali siekti 2000 laipsnių. Smūgio su žeme laikas taip pat skiriasi, jis negali būti ilgesnis nei sekundė. Kalbant apie galią, impulso amplitudė gali siekti šimtus kilovatų. Sujungus visus šiuos veiksnius, gaunama galingiausia natūrali srovės iškrova, kuri atneša mirtį viskam, ką paliečia. Visi esami žaibo tipai yra labai pavojingi, o susitikimas su jais žmogui yra labai nepageidautinas.
Perkūno formavimas
Visų tipų žaibai neįsivaizduojami be griaustinio, kuris nekelia tokio paties pavojaus, tačiau kai kuriais atvejais gali sukelti tinklo gedimą ir kitas technines problemas. Jis atsiranda dėl to, kad šilta oro banga, žaibo įkaitinta iki aukštesnės nei saulė temperatūros, susiduria su š alta. Dėl to sklindantis garsas yra ne kas kita, kaip oro virpesių sukelta banga. Daugeliu atvejų garsumas didėja iki pabaigosskabyti. Taip yra dėl garso atspindžio iš debesų.
Kas yra žaibai
Pasirodo, jie visi skirtingi.
1. Linijiniai užtrauktukai yra labiausiai paplitęs tipas. Elektrinė žievelė atrodo kaip apaugęs medis, apverstas aukštyn kojomis. Iš pagrindinio kanalo nukrypsta keli plonesni ir trumpesni „procesai“. Tokios iškrovos ilgis gali siekti 20 kilometrų, o srovės stiprumas – 20 000 amperų. Judėjimo greitis yra 150 kilometrų per sekundę. Plazmos, užpildančios žaibo kanalą, temperatūra siekia 10 000 laipsnių.
2. Intracloud žaibas – šio tipo atsiradimą lydi elektrinių ir magnetinių laukų pasikeitimas, taip pat skleidžiamos radijo bangos. Tokį ritinį greičiausiai galima rasti arčiau pusiaujo. Vidutinio klimato platumose jis pasirodo itin retai. Jei debesyje žaibuoja, tai pašalinis objektas, pažeidžiantis apvalkalo vientisumą, pavyzdžiui, elektrifikuotas orlaivis ar metalinis kabelis, taip pat gali paskatinti jį išeiti. Ilgis gali svyruoti nuo 1 iki 150 kilometrų.
3. Žemės žaibas – šis tipas pereina kelis etapus. Ant pirmojo iš jų prasideda smūginė jonizacija, kurią pradžioje sukuria laisvieji elektronai, jų visada yra ore. Veikdamos elektriniam laukui, elementariosios dalelės įgauna didelį greitį ir juda link žemės, susidurdamos su orą sudarančiomis molekulėmis. Taigi elektronų lavinos kyla kitaipvadinami streameriais. Tai kanalai, kurie, susiliedami vienas su kitu, sukelia ryškų, termiškai izoliuotą žaibą. Žemę jis pasiekia mažų kopėčių pavidalu, nes jo kelyje yra kliūčių, o norėdama jas apvažiuoti keičia kryptį. Judėjimo greitis yra maždaug 50 000 kilometrų per sekundę.
Žaibui pralėkęs kelias dešimtis mikrosekundžių jis nustoja judėti, o šviesa susilpnėja. Po to prasideda kitas etapas: nueito kelio kartojimas. Naujausia iškrova ryškumu pranoksta visas ankstesnes, srovės stiprumas jame gali siekti šimtus tūkstančių amperų. Temperatūra kanalo viduje svyruoja apie 25 000 laipsnių. Šio tipo žaibas yra ilgiausias, todėl pasekmės gali būti pražūtingos.
Perlamutriniai užtrauktukai
Atsakant į klausimą, kas yra žaibas, negalima pamiršti tokio reto gamtos reiškinio. Dažniausiai iškrova praeina po linijinės ir visiškai pakartoja savo trajektoriją. Tik dabar tai atrodo kaip kamuoliukai, kurie yra nutolę vienas nuo kito ir primena karoliukus iš brangios medžiagos. Tokį žaibą lydi patys garsiausi ir riedantys garsai.
Fireball
Natūralus reiškinys, kai žaibas įgauna rutulio formą. Tokiu atveju jo skrydžio trajektorija tampa nenuspėjama, todėl ji tampa dar pavojingesnė žmonėms. Daugeliu atvejų toks elektrinis gumulas atsiranda kartu su kitomis rūšimis, tačiau užfiksuotas jo atsiradimo faktas net ir saulėtu oru.
Kaip susidarougnies kamuolys? Šį klausimą dažniausiai užduoda žmonės, susidūrę su šiuo reiškiniu. Kaip visi žino, kai kurie daiktai yra puikūs elektros laidininkai, todėl juose, kaupdami savo krūvį, pradeda kilti kamuoliukas. Jis gali pasirodyti ir iš pagrindinio žaibo. Liudininkai sako, kad tai tiesiog atsiranda iš niekur.
Žaibo skersmuo svyruoja nuo kelių centimetrų iki metro. Kalbant apie spalvą, yra keletas variantų: nuo b altos ir geltonos iki ryškiai žalios, juodą elektrinį rutulį rasti itin retai. Po greito nusileidimo jis juda horizontaliai, maždaug per metrą nuo žemės paviršiaus. Toks žaibas gali staiga pakeisti savo trajektoriją ir lygiai taip pat netikėtai išnykti, išskirdamas didžiulę energiją, dėl kurios įvyksta įvairių objektų tirpimas ar net sunaikinimas. Ji gyvena nuo dešimties sekundžių iki kelių valandų.
Sprite Lightning
Visai neseniai, 1989 m., mokslininkai atrado kitą žaibo tipą, kuris buvo vadinamas spritu. Atradimas įvyko visai atsitiktinai, nes reiškinys itin retas ir trunka tik dešimtąsias sekundės dalis. Iš kitų elektros išlydžių jie išsiskiria savo atsiradimo aukščiu – maždaug 50–130 kilometrų, o kiti porūšiai 15 kilometrų linijos neįveikia. Be to, žaibo skersmuo yra didžiulis, kuris siekia 100 km. Jie atrodo kaip vertikalūs šviesos stulpai ir mirksi grupėmis. Jų spalva skiriasi priklausomai nuo oro sudėties: arčiaužemėje, kur yra daugiau deguonies, jie yra žali, geltoni arba b alti, tačiau veikiami azoto, didesniame nei 70 km aukštyje, tampa ryškiai raudoni.
Elgesys per perkūniją
Visų tipų žaibai kelia nepaprastą pavojų sveikatai ir net žmonių gyvybei. Kad išvengtumėte elektros smūgio, atvirose vietose reikia laikytis šių taisyklių:
- Šioje situacijoje aukščiausi objektai patenka į rizikos grupę, todėl reikėtų vengti atvirų vietų. Norint tapti žemesniu, geriausia atsisėsti ir galvą bei krūtinę padėti ant kelių, pralaimėjimo atveju tokia laikysena apsaugos visus gyvybiškai svarbius organus. Jokiu būdu negalima gulėti, kad nepadidėtų galimo smūgio plotas.
- Be to, nesislėpkite po aukštais medžiais ir žibintų stulpais. Neapsaugotos konstrukcijos ar metaliniai daiktai (pavyzdžiui, iškylų namelis) taip pat bus nepageidaujama pastogė.
- Perkūnijos metu nedelsdami išlipkite iš vandens, nes tai geras laidininkas. Patekęs į jį, žaibo iškrova gali lengvai išplisti žmogui.
- Niekada nenaudokite mobiliojo telefono.
- Siekiant suteikti pirmąją pagalbą nukentėjusiajam, geriausia atlikti širdies ir plaučių gaivinimą ir nedelsiant kviesti gelbėjimo tarnybą.
Elgesio namuose taisyklės
Patalpose taip pat gresia pavojus.
- Jei lauke prasideda perkūnija, pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra artivisi langai ir durys.
- Visi elektros prietaisai turi būti išjungti.
- Būkite atokiau nuo laidinių telefonų ir kitų kabelių, nes jie yra puikūs elektros laidininkai. Metaliniai vamzdžiai turi tą patį poveikį, todėl neturėtumėte būti šalia vandentiekio.
- Žinodami, kaip formuojasi kamuolinis žaibas ir kokia nenuspėjama jo trajektorija, jei jis patenka į kambarį, turite nedelsdami iš jo išeiti ir uždaryti visus langus bei duris. Jei šie veiksmai neįmanomi, geriau stovėti vietoje.
Gamta vis dar nepavaldi žmogaus kontrolei ir kelia daug pavojų. Visų tipų žaibai iš esmės yra galingiausios elektros iškrovos, kurios yra kelis kartus galingesnės už visus dirbtinai sukurtus srovės š altinius.
