MoboBlog
    

Gdzie jest burza? Czy będzie burza? Radar burzowy na żywo z wyładowaniami elektrycznymi na mapie.

Marcin Jankowski // mobo.blog → 16/06/2024 (20:22) → 23/06/2024 (20:49)Gdzie jest burza? Czy będzie burza? Radar burzowy na żywo z wyładowaniami elektrycznymi na mapie. Zadajesz sobie pytanie jak określić gdzie jest burza? Sprawdź czy będzie burza dzisiaj? Śledź gdzie jest burza na żywo na mapie mobo.blog

Pewnie zadajesz sobie proste pytanie jak określić gdzie jest burza? Na tej stronie sprawdzisz czy będzie burza dzisiaj oraz dokładnie dowiesz się gdzie jest burza! Informacje z najdokładniejszego radaru burz na żywo, pozwalają śledzić wszystkie wyładowania elektryczne na mapie. Burza to gwałtowne wyładowania elektryczne, które zachodzą wewnątrz chmur o nazwie cumulonimbus lub ewentualnie pomiędzy chmurami a powierzchnią Ziemi.

Najdokładniejszy radar burzowy na żywo! Sprawdź gdzie jest burza i obserwuj pioruny, błyskawice




Co to jest burza? Jak tworzą się burze i kiedy występują? Radar burzowy online. Sprawdź gdzie jest teraz burza?!


Burza to zjawisko pogodowe, które dostrzegamy na powierzchni Ziemi jako wyładowania elektryczne zachodzące w chmurach lub pomiędzy nimi, a powierzchnią kuli ziemskiej. Burze występują w chmurach Cumulonimbus. W trakcie burz dochodzi często do nagłych i silnych wzrostów prędkości wiatru, przelotnych opadów deszczu, śniegu, gradu lub krupy śnieżnej. Zwłaszcza w ostatnich latach możemy także zaobserwować w trakcie burz trąby powietrzne. Burze stanowią zagrożenie dla nas ludzi ale także dla zwierząt i naszego dobytku (infrastruktury). Mając tak podstawową wiedzę o burzach, zachęcam Cię do obserwowania w czasie rzeczywistym wyładowań atmosferycznych, które pokazywane są na mapie. Jeśli brakuje Ci nadal szczegółowej wiedzy o burzach, możesz dalej zapoznać się z naszym poradnikiem o burzach!

W pierwszych akapitach artykułu o burzach zamieściłem krótkie słownikowe wyjaśnienie terminu burza. Teraz jednak zajmiemy się zjawiskiem atmosferycznym zwanym burzą od strony tematyki meteorologicznej. Oznacza to, że dowiesz się więcej ciekawych informacji o burzach od strony eksperckiej.

Zatem burza to nic innego jak złożone zjawisko meteorologiczne, na które składają się dwa elementy - błyskawica i grzmot. Błyskawica to wyładowanie elektryczne, które występuje między chmurami lub tak jak wspominałem już wcześniej, między chmurami a powierzchnią Ziemi. Ponadto burze występują zawsze, kiedy zaczynają się tworzyć wypiętrzone chmury Cumulonimbus. Do charakterystycznych zjawisk pogodowych występujących razem z burzą są występujące szkwały, przelotne opady deszczu o silnym natężeniu (w tym opady gradu).

Jeśli chodzi o czas przez jaki występuje burza to jest to zjawisko pogodowe krótkotrwałe. Możemy wyróżnić trzy stadia burzy: stadium rozwoju, stadium dojrzałości i stadium zaniku lub inaczej mówiąc stadium rozpadu burzy.

W pierwszym stadium czyli w rozwoju burzy, powietrze w chmurze - w jej wnętrzu - jest cieplejsze niż temperatura otoczenia. Dlatego unosi się ono do góry. Proces ten nazywa się równowagą chwiejną. W wyniku tego zachodzi ciągłe wypiętrzanie się chmury w miejsce, gdzie temperatura jest ujemna. Na wysokości z temperaturami ujemnymi chmura zmienia swoją strukturę.

Początkowo chmura stworzona była z drobnych kropel wody, ale już na wysokościach z temperaturą ujemną, chmurę tworzą krople przechłodzone i zarazem płatki śniegu. Prędkość prądów przechodzących odnotowuje się na około 10 m/s.

Proces rozwoju burzy trwa około kwadrans czyli od 10 minut do 15 minut. W tym czasie zwiększa się także średnica chmury burzowej z 1-3 kilometrów do 10 kilometrów. Również wysokość chmury dochodzi do 6 - 8 kilometrów w jej wierzchołkach. Chmura w początkowym etapie rozwoju nabiera wody, która zwiększa swą objętość w stanie ciekłym oraz w stanie stałym. Silne prądy powietrza z kolei uniemożliwiają opuszczenie wody z chmury w postaci deszczu.

Dopiero w drugim stadium burzy czyli stadium dojrzałości burzy, krople wody i kryształki lodu zaczynają wypadać z chmury burzowej na Ziemię. Wynika to z tego, że są one już tak duże i prądy powietrzne nie są w stanie ich utrzymać we wnętrzu chmury. Zatem człowiek będący na powierzchni kuli ziemskiej ma do czynienia z deszczem a niekiedy z gradem. Opady deszczu czy gradu z chmury burzowej świadczy o tym, że osiągnęła ona swoje maksimum i powoli zacznie się jej rozpadu.

Chmura burzowa w jej najwyższym stadium rozwoju ma bardzo skomplikowaną strukturę. Objęta jest także prądami wstępującymi (skierowanymi ku górze). Na jej budowę w tym momencie składają się kropelki wody, kropelki wody przechłodzonej, igiełki lodowe, grad i krupa. Na czole takiej chmury burzowej zaczynają występować prądy opadające. Zatem w miejscu gdzie prądy wstępujące i opadające ścierają się, występują powietrzne ruchy zmienne - ku górze i ku dołowi. Mowa wtedy o silnych turbulencjach w czasie przelotu samolotu. Ponadto w tym momencie w chmurze cumulonimbus może wystąpić silne oblodzenie.

Na powierzchnię Ziemi zstępują rozpływające się nisko wilgotne i zimne strugi powietrza. Takie prądy pojawiają się nagle i objawiają się silnymi podmuchami wiatru ,a także szkwałami.

Stadium dojrzałości burzy trwa około 30 minut. W chmurze występują wtedy w całości prądy opadające, a ta zaczyna przechodzić powoli w trzecie stadium czyli już końcowe - stadium rozpadu. Podczas rozpadu chmury burzowej maleje intensywność opadów. Temperatura w chmurze wyrównuje się z tą w otoczeniu czyli powietrza otaczającego. Przeważają w tym momencie prądy opadające.

Zatem poznaliście przypadek burzy idealnej - podręcznikowy obraz chmury cumulonimbus jednokomórkowej. Problem polega jednak na tym, że burze zazwyczaj tworzą się z chmur cumulonimbus wielokomórkowych. Zatem każda komórka burzowa ma różny etap rozwoju. Obszar objęty prądami zstępującymi lub wstępującymi jest różny.

Chmura cumulonimbus - chmura burzowa - ma jeszcze jedną istotną cechę. Mowa tutaj o jej elektryzacji. I tutaj pojawia się kolejny problem, ponieważ mimo bardzo dużego rozwoju nauki aż do dziś nie udało się poznać procesu elektryzacji chmur burzowych. Póki co wyjaśnienie opiera się na tym, że każda kropla posiada pewien ładunek elektryczny. Małe krople wody posiadają ładunek dodatni a duże krople wody posiadają ładunek ujemny. W samej chmurze cumulonimbus dochodzi do ich segregacji z tego względu, że mają one różny ciężar. Przez to umieszczone one są grupami w różnych strefach chmury - małe krople deszczu unoszą się na górze, a duże krople występują w środkowej i dolnej części chmur. Błyskawice pojawiają się dlatego, że dochodzi do ścierania się różnych chmur cumulonimbus oraz w jej wnętrzu. Ładunki przepływają i uwalniają się w postaci wyładowań iskrowych.

Jak dzielimy burze? Jakie są rodzaje burz?! Dowiedz się z nami gdzie jest burza i gdzie może wystąpić...

Na tym etapie wiemy co to jest burza i jak powstaje. Teraz zajmiemy się tematem klasyfikacji burz.

Według podstawowego podziału rozróżniamy burze frontowe i wewnątrzmasowe. Wszystko zależy od tego w jakim miejscu rozwijają się burzowe chmury cumulonimbus. Czy ma to miejsce w jednorodnych masach czy na frontach atmosferycznych.

Burze wewnątrzmasowe rozwijają się przeważnie nad lądem w godzinach południowych i popołudniowych, w ciepłej porze roku. Ten rodzaj burz możemy podzielić na burze konwekcyjne i adwekcyjne.

W odróżnieniu od tych pierwszych, burze frontowe występują przy frontach zimnych. W Polsce ma to miejsce w 70% przypadków. Tylko w 30% burze frontowe towarzyszą fontom ciepłym.

Co ciekawe, ilość burz maleje wraz ze wzrostem szerokości geograficznej. Warto także dodać, że burze częściej pojawiają się nad lądami niż nad oceanami. Nad lądem burze występują przeważnie w dzień w godzinach popołudniowych, a nad oceanami w godzinach nocnych. W Polsce burze to częsty obraz w lecie. Sporadycznie możemy obserwować burze zimą. Są to jednostkowe przypadki.

Burze frontowe na czole chłodnego frontu

Jeśli chodzi o ten rodzaj burz, to powstają one na przodzie chłodnego frontu, który przemieszcza się bardzo szybko. Ciepłe powietrze na czole frontu wypychane jest wtedy ku górze. Silne wypiętrzenie chmur cumulonimbus ku górze świadczy o tym, że powietrze zawiera dużą ilość wilgoci. Prowadzi to ostatecznie do wyładowań, grzmotów i przelotnych opadów. Burze frontowe charakteryzują się tym, że przechodzą one w paśmie nawet kilkuset kilometrów. W Polsce również występują burze w okresie letnim na czole chłodnego frontu.

Burze frontowe związane są z zazwyczaj z jakimś ośrodkiem niżowym. Okres występowania jest dowolny jeśli chodzi o porę dnia czy rodzaj podłoża. Występują one często na wąskim pasie sięgającym raptem kilkadziesiąt kilometrów - od 40 do 50 kilometrowa strefa. Zazwyczaj przed frontem możemy zaobserwować poruszające się chmury cumulonimbus.

Wiatry dolne, które pojawiają się przed burzą, zazwyczaj wieją zgodnie z kierunkiem frontu lub równolegle do niego. W czasie samej burzy stają się one porywiste i zmieniają się w tzw. szkwał, które wieją od frontu.

Z ciekawostek można nadmienić, że chmura burzowa cumulonimbus sięga niejednokrotnie do tropopuazy a nawet wyżej.

Burze frontowe rozwijające się na froncie ciepłym są o wiele rzadsze niż na froncie chłodnym. Powodem tego jest fakt, że powietrze cieplejsze znacznie wolniej przesuwa się ku górze, raptem o kilka centymetrów na sekundę. Dopiero kiedy wślizgujące się tam powietrze ma charakter chwiejny, istnieją szanse na wytworzenie się chmur cumulonimbus znanych z burzowego charakteru.

Burze mają to do siebie, że są najbardziej aktywnie w godzinach nocnych i wieczornych. Obecność chmur cumulonimbus trudno zaobserwować w dzień, czego jedynym wyznacznikiem są opady lub burze.

Burze frontu ciepłego niczym w zasadzie nie różnią się od burz okluzji chłodnej. Polega to na tym, że front okluzji powstaje wtedy kiedy styka się ze sobą front ciepły i front chłodny. Ciepłe powietrze wypychane jest ku górze, a granica z powietrzem chłodnym znajduje się nad powierzchnią Ziemi. Wtedy zaznacza się wysoka chwiejność co prowadzi do wytworzenia się chmur cumulonimbus.

Burze wewnątrzmasowe i ich skutki. Jak tworzą się burze wewnątrzmasowe?

Innym rodzajem burz, które nawiedzają naszą strefę to burze wewnątrzmasowe. Rozwijają się one w chłodnej masie powietrza, która napływa za chłodnym frontem. Chłodna masa powietrza nagrzewa się zazwyczaj od ciepłego powietrza, które oddaje temperaturę. Wtedy powietrze przyjmuje równowagę chwiejno - wilgotną. Sprzyja ona tym samym powstawaniu chmur cumulonimbus.

Burze adwekcyjne od burz frontu chłodnego odróżnia się tym, że te pierwsze powstają w chmurach odseparowanych - odizolowanych - a nie w jakimś określonym pasie. Za to ich obszar występowania może być duży. Burza jest tym większa im większy jest kontrast termiczny między masą powietrza a podłożem.

Burze termiczne (konwekcyjne) występują podczas wysokich temperatur. Tym samym powstają w upalne dni i są burzami o charakterze ściśle lokalnym. Chmury cumulonimbus burz konwekcyjnych są ściśle od siebie odseparowane czyli w dużych odległościach i przemieszczają się powoli, jakieś 15 km/h. Inną cechą takich burz jest to, że szybko zanikają. Kolejną cechą takich burz jest to, że są one bardzo intensywne. Możemy zaobserwować liczne wyładowania elektryczne, obfite opady deszczu i gradu.

Co to jest szkwał? Chmury cumulonimbus a szkwał? Czy szkwał pojawia się razem z burzami?!

Szkwał w żeglarstwie, a pojawiająca się burza nad zbiornikiem wodnym... Trzeba wiedzieć, że powiewy wiatru nigdy nie są regularne. Można tylko stwierdzić, że na pewnym poziomie utrzymuje się z tą samą siłą. Wyróżnić można jednak wiatr, który wieje w różnych kierunkach o zmiennej prędkości - mówimy wtedy, że jest wiatr porywisty lub wiatr szkwałowy! Dodatkowo szkwał jest związany z pojawiającymi się w okresie letnim burzami.

Szkwał o dużych prędkościach występuje najczęściej w godzinach popołudniowych oraz w okresie letnim, rzadziej zimą. Najprościej szkwał można zdefiniować wiatr, który w krótkim czasie zwiększa swoja prędkość oraz jednocześnie kierunki. Wiatr zwiększa swoją prędkość 30-40 m/s w ciągu kilku czy kilkunastu minut. A zmiany kierunków wiatru zmieniają się o nawet 90 stopni. Powstaje on na styku miejsc o ścierających się masach z dużymi różnicami temperatur. W trakcie trwania szkwału temperatura zazwyczaj się obniża.

Tuż przed chmurą cumulonimbus pojawia się charakterystyczny wir o osi poziomej zwany kołnierzem burzowym (arcus). Obrazowo można go zilustrować jako postrzępiony wał pojawiający się tuż przed chmurą i z nią się przemieszczający. Kołnierz pędzi jakieś od 1 do 2 kilometrów przed strefą największych opadów. Wysokość takiego kołnierza nie przekracza 500 - 600 metrów. Pojawienie się szkwału następuje wraz z pojawieniem się kołnierza burzowego.

Sztuka przetrwania w czasie burzy. Jak zachować bezpieczeństwo w czasie nawałnic, burzy i klęsk żywiołowych?!

Inną ważną kwestią w czasie burzy to odpowiednie zachowanie, aby minimalizować wszelkie zagrożenia dla życia człowieka. Jest to kluczowa sprawa w trakcie wszelkiego rodzaju klęsk żywiołowych, a szczególnie w czasie burzy! W kilku zdaniach postaram się wyjaśnić wszelkie zachowania aby minimalizować zagrożenia.

W zasadzie w trakcie burzy należy unikać ryzyka porażenia piorunem. W tym celu istnieje kilka podstawowych zasad, które należy przestrzegać w trakcie trwania burzy. Musisz się zachować w następujący sposób.

W trakcie burzy postaraj się nie stawać w oknie ani w przeciągach powietrza. Stając w otwartym oknie narażasz się na porażenie piorunem. Najlepiej będzie jeśli szybko pozamykasz wszystkie okna i drzwi w swoim domu.

Ponadto w trakcie burzy nie trzymaj w ręku noża, widelca ani innych metalowych przedmiotów zakończonych ostrzem. Ale nie tylko.

Do podstawowych zasad w trakcie przechodzącej burzy w Twojej okolicy jest wyłączenie z prądu telewizora oraz wszelkich innych urządzeń elektrycznych, poprzez wyciągnięcie wtyczki elektrycznej z kontaktu (odłącz je od źródła prądu).

Burza a w zasadzie piorun, który jest wyładowaniem elektrycznym często uderza w wystające obiekty, a tym bardziej o konstrukcji metalowej. Dlatego trzymaj się z daleka od stalowych lub ceglanych mostów. Unikaj w trakcie burzy także kominów lub wysokich dźwigów. Jednym słowem wszystkich obiektów, które są wysokie i górują nad otoczeniem.

Podobnie będzie z pojedynczymi drzewami. Należy się szybko oddalić od nich. Szczególnie mam tu na myśli wiązy, dęby, topole, modrzewie.

W trakcie burzy zaleca się, aby osoba szukająca schronienia nie biegła. Udając się w bezpieczną przestrzeń nadal należy kontynuować marsz.

Kolejną zasadą bezpiecznego zachowania w trakcie burzy z licznymi wyładowaniami elektrycznymi (piorunami) jest oddalenie się od akwenów wodnych.

Należy zejść z położonych wyżej miejsc na niższe. Przykładowo będąc w górach postaraj się zejść ze szczytów. W trakcie takiej wędrówki nie zatrzymuj się na stromych skalistych ścianach. Należy także unikać schronienia pod zwisami skalnymi czy w pieczarach skalnych.

Postaraj się być jak najbliżej podłoża. Dlatego jadąc rowerem, motocyklem czy na koniu musisz z nich zejść. Pozostaw je na boku i możesz przykucnąć.

Pływając po wodzie na łodzi jak najszybciej opuść taką łódź. Jedynym możliwym rozwiązaniem będzie tutaj dobicie do brzegu jak najkrótszą drogą.

W trakcie burzy szukaj schronienia. W otoczeniu miejskim lub każdym innym dobrym schronieniem będzie samochód lub drewniany dom.

Jeśli znajdujesz się na polanie lub innej otwartej przestrzeni, poszukaj zagłębienia terenu. Może to być rów. Przejdź w środek takiego zagłębienia i przyjmij najmniejszą możliwą pozycję.

Szukając schronienia w lesie w trakcie burzy znajdź takie miejsce, gdzie poszycie jest gęste.

Podczas uderzenia pioruna blisko Ciebie przyjmij pozycję bezpieczną. Należy wtedy skulić się, przyciągnąć kolana do klatki. Po uderzeniu lub tuż przed niczego nie dotykaj. Oznaką uderzenia pioruna są stojące włosy. Postaraj się także odizolować od podłoża czymś nieprzewodzącym elektryczności. Śpiworem, materacem, plecakiem, sznurami. Postaraj się mieć jak najmniejszy kontakt z podłożem i otoczeniem.

Pierwsza pomoc przy rażeniu piorunem w trakcie burzy. Porażenia prądem elektrycznym i uderzeniem pioruna

Już wiesz jak tworzy się burza oraz znasz podstawowe zasady bezpieczeństwa w trakcie jej trwania. Teraz przyszła kolei na to, aby omówić zasady udzielania pierwszej pomocy osobie, która została rażona piorunem. Udzielanie pomocy osobie porażonej piorunem w trakcie burzy jest takie samo, jak w przypadku porażenia prądem elektrycznym. Wszystko zależy także od rozległości urazu.

Przyczyna porażenia piorunem w trakcie burzy jest łatwa do analizy. Oczywiście w przypadku porażenia prądem elektrycznym przyczyn może być wiele. Od wadliwych urządzeń elektrycznych, przełączników po uszkodzone przewody elektryczne pozostawione bez opieki i należytego zabezpieczenia.

W przypadku udzielania pierwszej pomocy osobom porażonym prądem lub piorunem w trakcie burzy jest analiza rozległości odniesionych ran przez osobę poszkodowaną. Wszystko zależy od wysokości napięcia, natężenia prądu oraz od rodzaju podłoża, na którym znajdował się porażony piorunem.

Co się dzieje z człowiekiem po porażeniu piorunem? Przepływ prądu przez ciało człowieka może doprowadzić do tego, że nasze serce przestanie pracować oraz dojdzie do wstrzymania procesu oddychania. Porażenia prądem elektrycznym czy piorunem z burzy wiążą się także z oparzeniami. Takie rany powstają w miejscu, gdzie prąd wnika do organizmu człowieka. Dodatkowo oparzenia powstają w tych miejscach, gdzie prąd spływa do ziemi.

Podczas porażenia prądem zmiennym w organizmie dochodzi do skurczu mięśni. Takie zachowanie ciała człowieka powoduje to, że nie jesteśmy w stanie odrzucić przewodu elektrycznego. Skurcz mięśni ustępuje dopiero wtedy, kiedy zostanie wyłączony prąd.

Zatem pierwszym zadanie ratownika w czasie udzielania pierwszej pomocy przy porażeniu prądem elektrycznym lub piorunem jest zadbanie o własne bezpieczeństwo i także poszkodowanego w zdarzeniu. Potem należy przerwać obwód prądu w sieci głównej. Najlepiej jest wyłączyć bezpieczniki.

Czasem zdarza się, że ratownik nie ma możliwości wyłączenia bezpieczników dlatego musi się posiłkować innymi metodami ratowania osoby rażonej prądem. Postaraj się odizolować siebie od podłoża. Stań na drewnianej płycie lub macie izolacyjnej. Następnie odciągnij ratowanego od źródła prądu, nie dotykając go. Można to zrobić poprzez założenie liny na jego nogi i pociągnięcie jego ciała. W ostateczności załóż na ręce rękawiczki lub inny materiał izolacyjny. Jeśli ratowany dotyka źródła prądu, pamiętaj aby jako ratownik nie dotykać poszkodowanego.

Jeśli poszkodowany poprzez porażenie prądu znajduje się już w bezpiecznym miejscu, rozpocznij udzielanie mu pierwszej pomocy. Po pierwsze sprawdź tętno i to czy poszkodowany oddycha. Jeśli nie przywróć mu czynności życiowe. Następnie możesz schłodzić jego rany od poparzeń. Następnie opatrz je odpowiednim opatrunkiem. Jeśli poszkodowany jest nieprzytowmny, połóż go w pozycji bocznej bezpiecznej. Jeśli u ratowanego ponownie wystąpi brak oddechu i tętna należy powrócić do działań w postaci resuscytacji krążeniowo - oddechowej. Następnie zaopiekuj się poszkodowanym aż do czasu przyjazdu lekarza / ratowników medycznych / pogotowia.

Burza w chmurach cumulonimbus - wyładowania elektryczne, błyskawice i ich rodzaje, grzmoty

Dla każdego z nas burza kojarzy się w dużym stopniu z błyskawicami połączonymi w efektowne zjawiska audio wizualne. Na naszej mapie prezentowane są wszystkie wyładowania elektryczne na żywo, których odwzorowaniem są właśnie błyskawice i grzmoty. W tej części postaram się omówić tą część zagadnień związanych z burzami.

W chmurach istnieją miejsca silnie naelektryzowane, które indukują na powierzchni naszej planety ładunki przeciwnego znaku. Prowadzi to w konsekwencji do wyładowań elektrycznych w atmosferze. Wyładowania elektryczne powstają w dwóch miejscach - jedne wyładowania elektryczne zachodzą między różnymi częściami chmury, drugie między chmurami a powierzchnią Ziemi.

Wyładowania elektryczne w atmosferze objawiają się dla naszych uszu i oczy w postaci efektów audio wizualnych jakimi są grzmoty i błyskawice. Z fizycznego punktu widzenia, między dwoma obszarami koncentracji ładunków o przeciwnych znakach tworzy się kanał silnie zjonizowanego powietrza. I to właśnie wzdłuż tego kanału płynie prąd elektryczny. I to właśnie błyskawice i grzmoty towarzyszą temu przepływającemu prądowi. Przepływa wtedy prąd wyładowania o natężeniu od 10 000 do 100 000 A. Długość takiego kanału, który przewodzi prąd w chmurze burzowej, osiąga średnio od 15 km do 20 km. Natomiast długość takiego kanału od chmury do Ziemi to raptem od 2 km do 3 km.

Średnica kanału wynosi niewiele bo raptem 15 - 20 centymetrów. Oczywiście istnieją od tego odstępstwa i takie kanały mają większą średnicę. Czas przez który widoczna jest pojedyncza błyskawica - wyznacznik trwania wyładowania elektrycznego - wynosi od 0,2 do 1,5 sekundy. Przepływ prądu w czasie burzy w powietrzu prowadzi do natychmiastowego jego ogrzania i temperatura powietrza w kanale wzrasta wtedy do 15 000 - 30 000 K. Widoczne dla nas błyskawice będące wyładowaniami elektrycznymi w atmosferze, połączone z grzmotami (efekty dźwiękowe) nazywamy piorunami.

Rodzaje błyskawic - wizualne efekty przypływu prądu - w czasie burzy

W praktyce błyskawica to potężna iskra elektryczna, która długość wynosi kilku kilometrów. Potężna pojedyncza błyskawica jest oscylacyjna, na którą składa się wiele impulsów - od jednego do pięciu - trwających ułamek sekundy. Zapewne już wiecie ale warto dodać, że błyskawica pojawiająca się w strefie od chmury burzowej do Ziemi biegnie najkrótszą drogą. Przebiega ona wtedy przez najbardziej zjonizowane obszary. Wyróżniamy kilka błyskawic, których kształt zależy od intensywności elektryczności. Będą to błyskawice: płaskie, liniowe, wstęgowe i kuliste.

Wygląd błyskawicy płaskiej (burze) można opisać tak jakby cała chmura była rozpalona - błyskawica rozświetla duży obszar. Błyskawice płaskie mogą być iskrowe i tworzą się wewnątrz chmury i tym samym nie będą widoczne dla oka. Ponadto błyskawica płaska może wystąpić w górnej części chmury burzowej (cumulonimbus) lub na jej szczycie. Kiedy pojawia się taka błyskawica? Błyskawice płaskie pojawią się, kiedy w chmurze burzowej jest odpowiednia napięcie do wyładowania elektrycznego, ale nowe ładunki napływają powoli. Zazwyczaj błyskawica płaskie pojawiają się w burzach słabych, a takie występują w okresie wiosennym oraz zimą. (dalsza część wkrótce...)

Czym jest elektryczność? Czy elektryczność jest niezniszczalna? Odkrycia na przestrzeni czasu...

Bardzo wiele poświęciłem miejsca w tym artykule o wyładowaniach elektrycznych i przeływie prądu. Ale w zasadzie nie wyjaśniłem czym jest ta elektryczność. Zatem przyszedł moment, aby trochę o tym opowiedzieć i dopełnić w całość nasz artykuł tematyczny o burzach w atmosferze. Słyszeliśmy często, że XX wiek był wiekiem elektryczności, podobnie jak XIX wiek był stuleciem pary.

Rzeczywiście elektryczność odgrywa istotną rolę w naszym życiu. W wielu krajach energię spadku wodu rzek zamienia się w wielkich elektrowniach wodnych na energię prądu elektrycznego. Uruchomiono już szereg wielkich elektrowni jądrowych. W krajach takich jak Szwecja i Szwajcaria, gdzie istnieją liczne i znaczne spadki wód, sieć kolejową zelektryfikowano i pociągi pędzone są prądem elektrycznym, dzięki czemu zyskuje się ogromnie na prędkości i czystości w podróży. Już na początku XX wieku wszędzie mówiło się o elektryfikacji na większą i mniejszą skalę. Dzisiaj nie wyobrażamy sobie życia bez prądu. Z elektrycznością spotykamy się dzisiaj na każdym kroku. W domu mamy dzwonki, światło elektryczne, telefon, radio, telewizor, w kinach słyszymy mowę i muzykę dzięki działaniu komórek fotoelektrycznych, a telewizja rozpoczęła triumfalny pochód na cały świat.

Aż do końca XIX wieku starano się wyjaśnić zjawiska elektryczne, usiłując je sprowadzić do pewnych zjawisk mechanicznych, ale wszelkie wysiłki w tym kierunku, podejmowane przez największych ówczesnych uczonych, zawiodły. Elektryczność w żaden sposób nie dała się wtłoczyć w ramy mechaniki.

Każde wytłumaczenie jakiegoś zjawiska polegać musi na sprowadzeniu go do pewnych zjawisk prostszych, podstawowych, nie wymagających już żadnego wyjaśnienia. Otóż istnieją pewne elementarne zjawiska elektryczne, za pomocą których tłumaczymy dziś wszystkie inne, a w szczególności zjawiska mechaniczne.

Naboje elektryczne. Nauka przyjmuje za jeden z faktów podstawowych istnienie nabojów elektrycznych. Wykonajmy bardzo proste i znane już od czasów starożytnych doświadczenie - potrzyjmy np. pręcik szklany o rękaw. Przekonamy się z łatwością, że przez potarcie pręcik nabiera pewnych własności specjalnych, ujawniających się choćby przez to, że przyciąga on teraz drobne skrawki papieru. Dotykając pręcikiem potartym innego pręcika szklanego, przeniesiemy na drugi pręcik własność przyciągania papierków, lecz jednocześnie zauważymy, że siła, z jaką pierwszy pręcik działał na papierki, uległa osłabieniu. Nasuwa się wniosek, że własność przyciągania papierków zawdzięcza nasz pręcik temu, iż przez pocieranie pojawiło się na jego powierzchni coć, co można przekazywać z ciała na ciało. Bliższe zbadanie tej sprawy wskazuje, że to coś rzeczywiście istnieje. Nadajemy mu nazwę naboju elektrycznego.

Już w początkach rozwoju nauki o elektryczności zauważono, że istnieją dwa rodzaje naboju elektrycznego: dodatni i ujemny. Nazwy te nadano umownie. Możemy ich używać przede wszystkim dlatego, że analogicznie do liczb dodatnich i ujemnych równe ilości naboju dodatniego i ujemnego znoszą się wzajemnie.

Elektryczność jest niezniszczalna. Naboje elektryczne wskazują pewną bardzo ważną właściwość. Ilekroć w jakikolwiek sposób wywołamy powstawanie nabojów elektrycznych, czy to przez tarcie, czy przez tzw. jonizację, czy innym jeszcze sposobem - zawsze powstają w równych ilościach naboje dodatnie i ujemne. Całkowity ładunek elektryczny (suma algebraiczna wszystkich nabojów dodatnich i ujemnych) pozostaje niezmienny przy każdym procesie tego rodzaju. Uogólniając te fakty doświadczalne, możemy wypowiedzieć zasadę zachowania ładunku elektrycznego: całkowity nabój elektryczny wszechświata jest stały; elektryczność jest niezniszczalna.

Pole elektryczne i pole magnetyczne. Z fizyki elementarnej wiadomo, że ładunki elektryczne wzajemnie na siebie działają: jednoimienne odpychają się, różnoimienne przyciągają się. Wyobraźmy sobie w pewnym punkcie przestrzeni jakieś ciało naelektryzowane, np. dodatnio. Na dowolne inne ciało umieszczone w sąsiedztwie będzie ono działać z określoną siłą mechaniczną. Tak więc przestrzeń otaczająca naelektryzowane ciało staje się siedliskiem sił elektrycznych. Mówimy, że ciało naelektryzowane wytwarza wokół siebie pole elektryczne. Dla większej prostoty rozumowania załóżmy, że w przestrzeni, gdzie istnieje pole elektryczne, umieszczamy jednostkę ładunku dodatniego. W punkcie O ładunek +e, który na ładunek jednostkowy również dodatni (+1) w punkcie a wywiera siłę odpychania równą E. Siłę E nazywamy natężeniem pola elektrycznego w punkcie a. Już w końcu XVIII wieku dzięki badaniom Coulomba, wiedziano, że natężenie pola elektrycznego szybko maleje ze zwiększeniem odległości r od ciała naelektryzowanego (odwrotnie proporcjonalnie r2).

Jak w przypadku ciał naelektryzowanych rozpatrujemy pole elektryczne, tak w przypadku ciał namagnesowanych, mając do czynienia z siłami magnetycznymi, mówimy o polu magnetycznym. I tu znów siłę, która oddziaływałaby w danym punkcie na masę magnetyczną jednostkową, nazwiemy natężeniem pola magnetycznego. Analogia sięga daleko, gdyż i siły magnetyczne są odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości mas magnetycznych.

W końcu XVIII wieku i na początku XIX wieku uważano za najistotniejszy czynnik we wszelkich zjawiskach elektrycznych ładunki (naboje) wytwarzające pole sił. Uważano, że skoro dane jest rozmieszczenie ładunków, analiza matematyczna, opierająca się na prawie Coulomba, pozwoli obliczyć siły działające w dowolnym miejscu przestrzeni, i że tą drogą wszelkie zagadnienia można rozwiązać. Dzięki wysiłkowi teoretyków udoskonalono w wysokim stopniu metody matematyczne obliczeń. Starano się ująć dziedzinę elektryczności w jednolity, harmonijny całokształt twierdzeń i wniosków.

Michał Faraday. Faraday, genialny samouk, umiał uniezależnić się od panujących poglądów - być może dzięki temu, że nie znając matematyki, nie mógł zgłębić rozpraw teoretycznych i zżyć się z utartymi poglądami. Według wyobrażeń Faradaya najistotniejsza rola w oddziaływaniach elektrycznych przypada nie ciałom naleketryzowanym, lecz otaczającemu je środowisku, w którym powstaje pole elektryczne. Faraday uzmysławiał to sobie w sposób następujący. Dwa ciała mające ładunki przeciwne, przyciągają sie wzajemnie. Pomiędzy tymi ciałami istnieją niewidzialne linie sił, jakby rodzaj nici sprężystych, napiętych. Kurczenie się tych nici powoduje zbliżenie się ciał naelektryzowanych, ich wzajemne przyciąganie. Siedliskiem energii elektrycznej zatem są nie ciała naelektryzowane, lecz środowisko pomiędzy nimi.

Faradayowski pogląd znalazł nieoczeikawane a wspaniałe potwierdzenie. Siły działające pomiędzy przewodnikami naelektryzowanymi występują zawsze, gdy oddziela je jakiś dielektryk (ciało nie przewodzące elektryczności). Kierując się teorią linii sił, można było z góry przewidzieć, że naprężenie ich w różnych środowiskach będzie niejednakowe, a zatem jednakowe naboje elektryczne niejednakowo przyciągają się w różnych środowiskach. Fakt ten odkrył sam Faraday. Dwie kulki o ładunkach znaku przeciwnego przyciągają się w benzenie 2-3 razy słabiej niż w powietrzu.

Natura faradayowskich linii sił i mechanizm ich działania w szczegółach pzostały niewyjaśnione. Działanie elektryczne istnieje zarówno w środowiskach materialnych, jak i w próżni. Wobec tego wyobrażano sobie linie sił jako sprężyste nici eteru kosmicznego wypełniającego próżnię. Nie zdołano jednak nigdy stworzyć jakiegoś rozumnego wyobrażenia o eterze, który musiał być zarazem bardzo rozrzedzony, by ciała niebieskie mogły poruszać się w nim bez tarcia i daleko sprężystszy od stali, by przenosić szybko bięgnące fale świetlne.

Równania Maxwella. Dalszy triumf ideom faradayowskim zapewniły nie próby mechanistycznego wyjaśnienia podstawowych koncepcji, lecz matematyczne ujęcie praw i prawd odkrytych przez Faradaya. Takie ujęcie matematyczne dał James Clark Maxwell. Słynne równania maxwellowskie nie są jednak tylko zsumowaniem faktów doświadczalnych w języku symboli matematycznych. Tkwi w nich również śmiałe uogólnienie faktów, a ponadto umiejętność wydobycia na jaw głębokich podobieństw, które umysł pospolity dostrzega, gdy ... geniusz pokaże mu drogę wiodącą do celu. Oddać w niewielu zdaniach istotę subtelnego rozumowania matematycznego jest oczywistym niepodobieństwem. Nie kusząc się o to, spróbujemy jednak zupełnie ogólnikowo wskazać, na czym polega oryginalność pomysłyu Maxwella.

Spomiędzy licznych odkryć Faradaya największy tytuł do sławy i wdzięczności przyszłych pokoleń dało mu wykrycie prądów indukcyjnych. Na nich oparte jest funkcjonowanie każdej elektrowni. Źródłem światła i siły elektrycznej są maszyny wytwarzające prądy indukcyjne. W bezinteresownych wysiłkach Faradaya tkwi źródło miliardowych obrotów współczesnego nam przemysłu elektrotechnicznego. Istotę zjawiska wyjaśniamy zatem. Gdy do przewodnika kołowego będziemy zbliżali (lub oddalali) magnes NS, w przewodniku powstanie prąd indukcyjny, a więc ruch nabojów elektrycznych. Tam zaś, gdzie są naboje elektryczne, muszą działać siły elektryczne E. Przy zbliżaniu i oddalaniu magnesu zmienia się natężenie pola magnetycznego H w obrębie przewodnika kołowego. Dla ułatwienia szybkość zmiany pola magnetycznego możemy oznaczać Hprim.

Ujmując nasz wynik w formę bardziej obrazową powiemy: zmiana Hprim pola magnetycznego wytwarza wir pola elektrycznego E (przez wir rozumiemy obieg zamknięty, jaki spotykamy nieraz w prądach rzek).

Ci spośród Czytelników, którym nieobce są elementarne wiadomości o prądzie elektrycznym, przypomną sobie obraz następujący. Gdy przewodnik, po którym płynie prąd o natężeniu i, przechodzi przez kartkę papieru posypaną opiłkami żelaznymi, układają się one wzdłuż okręgów kół współśrodkowych, co dowodzi, że siły magnetyczne są styczne do kół. Ujmując najogólniej zagadnienie, powiemy: prąd elektryczny wytwarza wir pola magnetycznego.

Jeżeli mamy do czynienia z prądem zmiennym i w obwód prądu włączymy kondensator, doświadczenie pokazuje, że prąd w obwodzie płynie, chociaż między okładkami kondensatora mamy nieprzewodnik - dielektryk. Kondensator ładuje się i rozładowuje, a w dielektryku powstaje zmienne pole elektryczne. Maxwell przyjął, że to właśnie zmienne pole elektryczne stanowi kontynuację prądu elektrycznego płynącego w przewodniku, i że - podobnie jak prąd przewodowy - wywołuje i ono w otoczeniu powstanie wirowego pola magnetycznego. Maxwell poszedł dalej jeszcze - przyjął mianowicie, że i w próżni zmiany pola elektrycznego wywołują powstanie wirowego pola magnetycznego. Szybkość zmiany pola elektrycznego w dielektryku czy w próżni odpowiada, według Maxwella, natężeniu prądu przewodzonego w przewodniku. W dielektryku czy w próżni możemy więc mieć do czynienia z czymś, co zachowuje się pod względem magnetycznym jak prąd przewodzony. Maxwell mówi w tych przypadkach o prądach przesunięcia. Oznaczmy szybkość zmian pola elektrycznego Eprim. uogólniając, pisze Maxwell: zmian Eprim pola elektrycznego wytwarza zawsze - nawet w próżni - wir pola magnetycznego H.

Porównajmy dwie wyżej napisane formuły. Widzimy, że siły elektryczne i magnetyczne występują w nich zupełnie symetrycznie. Możemy powiedzieć, że teoria Maxwella to teoria dwu wirów, elektrycznego i magnetycznego, oraz wzajemnego sprężenia sił elektrycznych i magnetycznych.

Teoria fal elektromagnetycznych i odkrycie Hertza. Jak widzieliśmy, Maxwell założył istnienie prądów przesunięcia i w nieprzewodnikach (izolatorach), a nawet w próżni. Było to przypuszczenie śmiałe, niemal zuchwałe, gdyż pozbawione wówczas dostatecznych podstaw doświadczalnych. Z teorii maxwellowskiej wynikał niespodziewany wniosek: zmiany w natężeniu pól magnetycznych i elektrycznych muszą rozchodzić się w przestrzeni na podobieństwo fal. Innymi słowy - zakłócenie równowagi sił elektrycznych musi prowadzić do wytworzenia fali elektromagnetycznej. Przeskakiwanie iskry elektrycznej musi np. wytwarzać w pewnych warunkach drgania i fale elektryczne.

Teoria Maxwella zrazu znalazła niezbyt licznych zwolenników. Matematycznie była niełatwa. Podstawy doświadczalne jednego z założeń były kruche. Dopiero gdy Heinrich Hertz wykrył istnienie fal elektromagnetycznych, którymi posługuje się dziś radiotechnika, gdy stwierdził, że wszystkie przewidywania wypływające z równan Maxwella zgadzają się z doświadczeniem, ogólny entuzjazm świata naukowego zastąpił uprzednią obojętność.

Po wiekopomnym odkryciu Hertza zdawało się, że idee Faradaya i Maxwella odniosły triumf bezwzględny, że istota zjawisk tkwi w polach elektrycznych i magnetycznych, powstających w dielektrykach i w próżni, że zupełne usunięcie pojęć o ładunkach elektrycznych dodatnich i ujemnych jest tylko kwestią czasu.

Przełom XX wieku. Dalszy rozwój nauki poszedł jednak w kierunku zupełnie odmiennym. Zjawiska odkryte i gruntownie zbadane na przełomie XIX i XX wieku pozwoliły stwierdzić, że atomy, z których składa się wszelka materia, zbudowane są z cząstek mających ładunki elektryczne dodatnie i ujemne. Badając przechodzenie prądów elektrycznych przez gazy pod ciśnieniem zwykłym i pod ciśnieniem znacznie zmniejszonym, rozpatrując wykryte niemal na przełomie stulecia zjawiska promieniotwórczości, ujmując w jednolitą teorię wysyłanie i pochłanianie światła przez materią, stworzono teorię budowy atomu. Okazało się, że atom składa się z części centralnej o ładunku dodatnim, czyli jądra, i z otaczających je elektronów, niosących ładunku ujemne.

Nauczono się rozbijać i przetwarzać jądra atomów, przy czym stwierdzono, że jedną z podstawowych cegiełek struktury wszelkich jąder stanowią jądra najlżejsze - wodorowe, które otrzymały nazwę protonów.

Atomy elektrycznośći. Niezmiernej doniosłości faktem było wykrycie, że wszelkie ładunki elektryczne, tak dodatnie, jak ujemne, są wielokrotnościami pewnego ładunku elementarnego, atomu elektryczności. Proton niesie dodatni atom elektryczności, elektron - taki sam ładunek ujemny. Uderza jednak asymetria pomiędzy protonem a elektronem. Masa protonu jest 1839 razy większa od masy elektronu.

Przez wiele lat, aż do 1932 roku sądzono, że protony i elektrony są jedynymi zasadniczymi cząstkami elementarnymi, podstawowymi cegiełkami budowy materii. Uważano, że wyłącznie z protonów i elektronów składa się wszelka materia, a więc i jądra atomów. Znaczyłoby to, że naboje elektryczne dodatnie i ujemne odgrywają podstawową rolę w budowie materii.

Jednakże badania przeprowadzone przez fizyków francuskich, Fryderyka Joliot - Curie i jego żonę Irenę (córkę Marii Skłodowskiej - Curie) w Paryżu, a następnie przez Chadwicka w laboratorium Rutjerforda w Cambridge, doprowadziły do wykrycia w 1932 roku nowej cegiełki elementarnej, neutronu, który jest cząstką elektrycznie obojętną. Wiemy dziś, że wszystkie jądra atomowe składają się z neutronów i protonów, związanych z soba specyficznymi siłami jądrowymi.

Badacz amerykański Carl David Anderson wykrył w 1932 roku istnienie nietrwałych pozytonów - dodatnio naładowanych cząstek o masie równej masie elektronu, których nabój równy jest dodatniemu ładunkowi elementarnemu. W 1955 roku wykryto nietrwałe również antyprotony, cząstki o masie równej masie protonu, lecz niosące ujemny nabój elementarny. Wykryto również nietrwałe cząstki - mezony - o masach pośrednich między masą elektronu a masą protonu. Znamy dziś różne rodzaje mezonów: niosących naboje elementarne dodatnie, ujemne i mezony nienaładowane. Znamy też elementarne cząstki o masie większej od masy protonu - hiperony. Rownież i hiperony niosa naboje elementarne: dodatnie, ujemne bądź też są elektrycznie obojętne. Wykryto wreszcie antyhiperony i antyneutrony. Okazuje się więc, że zagadnienie budowy materii jest o wiele bardziej skomplikowane, niż myślano w pierwszym ćwierćwieczu XX stulecia.

Niewątpliwie jednak naboje elektryczne elementarne, dodatnie i ujemne, odgrywają w budowie materii zasadniczą rolę i dla uwzględnienia tej roli nie wystarczają już dzisiaj klasyczne idee Maxwella i Faradaya.

Dzisiejszy nasz pogląd na zjawiska elekromagnetyczne jest następujący. Elementarne ładunki dodatnie i ujemne są czymś podstawowym, pierwotnym, nie dającym się sprowadzić do żadnych innych wyobrażeń. Różne własności materii dają się wytłumaczyć siłami elektrycznymi działającymi pomiędzy jądrami atomów i elektronami krążącymi wokół jąder, jak również siłami elektrycznymi działającymi pomiędzy atomami. Jednakże same siły elektryczne nie pozwalają wytłumaczyć budowy jąder atomowych i istnienia szeregu nowych dzisiaj cząstek elementarnych. Ładunki elektryczne wytwarzają pola magnetyczne w dielektrykach i w próżni. Zgodnie z poglądami Faradaya i Maxwella, uznajemy doniosłą rolę ośrodka nieprzewodzącego w zjawiskach rozchodzenia się sił elektrycznych i magnetycznych, odrzucamy jednak możność i potrzebę wprowadzania mechanicznych obrazów, ilustrujących właściwości pól elektromagnetycznych.

#Burza #Pogoda #Radar Burzowy Najnowsze artykuły →Miejscowości i regiony →Najnowsze produkty →
(c) mobo.blog / info@mobo.blog