fulger globular condiții de formare

Apariția fulger globular este de obicei asociat cu activitatea de furtună care apar în atmosferă, așa că înainte de a încerca să înțeleagă structura sa internă, este necesar să se introducă condițiile externe în care există formarea și existența acestuia.

Luați în considerare modul în care formarea de fulger obișnuite, și procesele electrice care însoțesc aceste evenimente. Ca rezultat al aerului de frecare picături cădere de apă este de electrificare a acestora, mărimea căreia este determinată de viteza relativă a aerului și energia de legătură a electronilor exteriori din atomii care constituie moleculele de apă și de aer. Semnul taxei este cauzată de orice atomi sau fluxul de aer din sens opus de apă, da brichetă electroni de valență. În acest caz, va fi picături de apă, care includ hidrogen, metale aparținând grupului.

Pierderea de electroni picături de apă se va produce atunci când mișcarea relativ rapidă a aerului, ca o sarcină pozitivă asupra picăturilor se formează, care va atrage electronii înapoi din mediul înconjurător, astfel, la o viteză constantă și o sarcină de echilibru picăturii nu este schimbat.

Procesul de mișcare accelerată are loc într-un nor de suprafață atunci când scade o creștere în masă, datorită mișcării sale într-un mediu saturat cu abur. Acest lucru este cauzat de accelerație datorită accelerației accelerația gravitațională minus produsă prin adăugarea de particule de abur și rezistența aerului. În afara accelerarea nor de picături are loc sub forța gravitației și rezistența aerului. Deoarece apropierea solului este negativ, deoarece crește densitatea aerului și scade datorită evaporării greutate picătură.

Ca urmare, mișcarea complexă a meniurile, sarcina sa se va schimba pe parcursul întregului zbor. Atunci când călătoresc în zona de nor superior și mijlociu atunci când picătură teste de accelerare pozitivă, și crește greutatea, acesta pierde electroni dobândește o sarcină pozitivă, în timp ce spațiul din jur se acumulează sarcină negativă. La ieșirea din nor, atunci când accelerația devine negativ, iar picătura este centrată pe sarcină pozitivă care este vaporizat, se pierde o parte din sarcina sa. Dar taxa mai pozitivă va fi aerul înconjurător, ca rezultat al interacțiunii sale cu fluxul de cădere anterioare, mai mici taxa pozitivă va pierde o picătură. Dacă cădea la pământ o scădere a sarcinilor pozitive cumulate la ultima încărcare.

Astfel, în timpul trecerii de ploaie sau zăpadă acumulat în exces de nor de electroni, adică, sarcină negativă. Pe suprafața de deasupra solului și va exista o lipsă de electroni, ceea ce corespunde la o sarcină pozitivă. Care deasupra nivelului solului al ionizării aerului pozitiv determinată în principal de temperatură și umiditate, deoarece rata de evaporare a picăturilor care se încadrează depinde de ele. Pozitiv masă de aer încărcat este situată deasupra suprafeței solului se va deriva sub influența unui câmp electric între nor și sol în sus, creând curenți ascendenți. aer încărcat molecule plus același semn se resping reciproc cu o anumită forță, care în sumă cu presiunea barometrică care există în mod pozitiv încărcat de aer este egală cu presiunea aerului în masă neîncărcată. Astfel, o regiune cu densitate redusă a masei de aer, la o presiune constantă în întregul spațiu, care va crește în mediul atmosferic, cu o densitate mai mare datorită forței lui Arhimede.

Fig. 1. Acumularea de taxe în nor.

Pe de altă parte, pe o încărcat negativ o parte din nor, forța de atracție va acționa din partea unei mase încărcată pozitiv de aer și pământ în jos, Arhimede forță îndreptată în sus, precum și forța ascendentă, datorită creșterii încărcat pozitiv masa de aer. Ca urmare, o parte din nor va fi impusă în atmosfera superioară, în cazul în care, în funcție de înălțimea va fi o temperatură negativă, ceea ce poate duce la formarea de grindină.

Cloud și la curentul ascendent regiunea mișcarea opusă a format taxa de neutralizare. În domeniul neutralizarea sarcinii se produce o presiune ridicată. Răspândirea de aer încărcat generează turbulență fluxuri neutre în mișcare.

Între ioni încărcați opus de fluxuri opuse în mișcare va fi un fel de izolator din gazul neutru, care aprovizioneaza tot timpul datorită neutralizarea ionilor pozitivi și negativi în recombinarea lor. Datorită direcției fluxului de trafic de turbulență a masei de aer și picăturile de apă din nor este aceeași în regiunea în care sunt neutralizate ionii și aerul este „staționar“ și sub această zonă este îndreptată spre picătură care se încadrează. Ca urmare a unei astfel picătură de circulație, care se încadrează în regiunea „fix“ de aer, această zonă va renunța la electronii lor, incarcandu-l de accelerație pozitivă în raport cu aerul ambiental. Rețineți că o scădere la începutul mișcării a fost în zona cu un exces de electroni și faptul de a da electroni lor, rămâne încărcat negativ. La deplasarea în continuare a picăturilor într-o regiune cu ioni pozitivi în mișcare înainte, există o pierdere suplimentară a electronilor cu mâna. Ca urmare, taxele negative acumulate în partea superioară și de mijloc ale norului se va muta la interfața dintre zonele atmosfera încărcată pozitiv și negativ. Interfața în sine, constând din gaz neutru va fi, de asemenea, redus la sol.

Deoarece acumularea taxa pe teren și în nor, crește de câmp electric, iar taxele se vor concentra pe suprafețele cu care se confruntă. Este cunoscut faptul că intensitatea maximă a câmpului va fi la zonele proeminente: fulgere, copaci, structuri inalte. defalcare electrice are loc, un canal de trăsnet este format și neutralizarea taxelor acumulate în nor și masa de aer încărcat pozitiv. Defalcarea nu are loc „în țară“ și „o zonă încărcată pozitiv“ de aer, care se ridică de la sol și este mult mai aproape decât clădirile cu fulgere și înalte. Breaks diferența constând în aer „neutru“, care este situată între taxele opuse, iar această diferență de potențial nu este necesară în miliarde de volți, care este necesară pentru intervalele de degradare măsurate în kilometri.

Fenomenul defalcare este remarcabil prin faptul că densitatea de sarcină negativă a stratului izolator al aerului „neutru“, pe de o parte, semnificativ mai mare decât densitatea altor pozitive, astfel încât electronii se încadrează în regiunea defalcare cu ioni pozitivi și reîncărca. Ca urmare a repulsiei dintre ionii negativi formați siaj. Ea are o conductivitate electrică ridicată și, prin urmare, umple electronii liberi. Sub influența unui câmp electric în zona începe să se deplaseze ioni pozitivi din spațiul aerian înconjurător. Urcarea limita dintre ionii încărcați pozitiv parțial recombină și la deplasarea în continuare spre centru, prin acțiunea diferenței de presiune, reîncărcată și ejectat de câmpul electric. În procesul de neutralizare, o plasmă de ioni, care scuturi câmpul de electroni și reduce astfel interacțiunea dintre electronii aflate în zona de evacuare cu sarcinile pozitive din jur (Debye rază). In jurul este format tija cu fermoar este suficientă pentru ecranare „cantitate“, a plasmei, inhibând astfel distrugerea ei. formând astfel baril cap cu fermoar la care începe să se deplaseze ioni încărcați pozitiv din spațiul aerian din jur este slab ecranată și electronii care curge la ea, tinde să fie zona cu un mare potențial pozitiv. Mutarea cap baril fulger va avea loc la cea mai apropiată zona încărcată pozitiv. Recente distribuite aleator în spațiu, astfel încât mișcarea capului arata ca un zig-zag. In moleculele de aer de proces de neutralizare a ionilor va fi expus la creșterea presiunii care rezultă ca urmare a mișcării de sens opus ioni pozitivi și negativi, care, la rândul său, va împiedica deplasarea lor, și, în consecință, distrugerea canalului fulger.

Astfel, canalul de trăsnet pot fi reprezentate în modelul secțională ilustrat în Fig. Este un fel de conductor „vid“ parțial izolat dintr-un strat exterior spațiu de aer ionizat sub presiune înaltă și plasmă care scuturi câmpul electric. Odată cu distrugerea conductorului este o explozie - umplerea spațiului rarefiat și distrugerea canalului membranei de fulgere, pe care am auzit ca un tunet. În cele din urmă se deplasează capul cu fermoar se termină acolo unde ar fi concentrate în apropierea cea mai mare sarcină pozitivă, care este capabil de a neutraliza electronii care vin prin canalul de fulger. Astfel, formarea canalului și fulgerul descărcare sarcina electrică acumulată prin intermediul acestui canal.

Fig. 2. Formarea baril fulger: 1 - spațiu saturat cu ioni incarcati pozitiv; 2 - regiune cu presiune ridicată; 3 - zona în care moleculele de aer sunt ionizate de electroni; 4 - regiune cu presiune scăzută ocupate de electroni.

Ca urmare a descărcării de gestiune, taxa de nor și sol poate fi redus în mod semnificativ, dar o taxa de ioni de aer rămâne practic neschimbată. Mai mult decât atât, având în vedere că curentul care curge prin canalul fermoarul creează câmpuri magnetice considerabile, iar canalul are o lungime mare, și, prin urmare inductanța, este posibilă redistribuire, în care taxa a terenului devine nor negativ și pozitiv. aer ionizat, care a folosit pentru a fi respins de la sol, va fi acum atrași de ea. Ca rezultat, încărcat pozitiv nor de aer sub efectul forțelor electrice vor fi presate la sol. Astfel, o regiune în care un timp suficient de lung, nu sunt asociate două sarcini opuse - una dintre ele este concentrată în aer ionizat, iar cealaltă în sol.

În acest caz, descărcarea fulger va avea loc între zonele încărcate negativ și pozitiv. În acest caz, fluxul de electroni se va deplasa în jos până când terenul în timp ce sarcina negativa nu va respinge. Astfel, fluxul de electroni nu ajunge la sol, ceea ce s-ar întâmpla răspândirea acesteia, și se concentrează în aer ionizat pozitiv, moleculele neutre care sunt izolatoare. În acest caz, vorbim despre aerul ionizat. Acea parte a ionilor de aer, care este în contact cu partea încărcată negativ a recombina nor și devine neutru. Astfel, se pare că în spațiul există două regiuni de sarcini opuse izolate unul față de celălalt. O astfel de izolare nu este stabilă.

Fig. 3. minge de foc Aparatură: 1 - regiune cu presiune scăzută ocupate de electroni; 2 - zona în care moleculele de aer sunt ionizate de electroni; 3 - regiune cu presiune ridicată (aproximativ 100.000 atm.) În care recombinarea ioni pozitivi și negativi, iar plasma a format un strat de ecranare (Debye raza) și izolarea moleculelor neutre de aer; 4 - zona înconjurătoare, bogată în ioni încărcați pozitiv.

În zona cu aceeași sarcină de încărcare apare descărcat spațiu de repulsie. În același timp, la frontieră, în cazul în care neutralizarea ionilor încărcați pozitiv și negativ va fi spațiu de presiune prezent datorită atracției lor. Prezența zonelor de presiune ridicată, în care sunt în principal molecule neutre reduce foarte mult viteza de deplasare a ionilor în această regiune și, de asemenea, crește tensiunea de străpungere, care este determinată de capacitatea de gaze la canalele de organizare. Când eliberarea de energie recombinare se va produce, rezultând într-o plasmă, care protejează în mare măsură câmpul electric, care limitează, de asemenea, viteza ionilor de aer din sens opus mișcării opuse. Aceste procese, care determină în cele din urmă timpul existenței stabile a structurii de încărcare, numit minge de foc. Sarcinile negative din zona de spațiu ionizat pozitiv se poate obține nu numai un rezultat al descărcării în zona noului fulger, ei pot veni înapoi pe obiecte conductoare au scăzut cel puțin parțial în zona.

Literatura de specialitate a descris în mod repetat că apar mingi de foc de la prizele electrice. În cazul Richmann, Universitatea ajutor, minge de foc a apărut dintr-o rupt de paratrasnet. Tendința de a ieși din coșul de fum este probabil datorită faptului că funingine pe care le conține, este un conductor, și ei înșiși conducte joace rolul de fulger, și, după cum capătul inferior este într-o regiune saturată cu ioni pozitivi, și nu este conectat în acest caz, cu pământul încărcat negativ ca un fulger, apoi, în ciuda înălțimii sale, ele au în mod clar un avantaj față de acesta din urmă pe mingi de foc push-pull, mai ales având în vedere că distrugerea sarcinii negative în pământ, din cauza incidentului este pozitiv nici un picături infectate sub clădiri este mult mai lent, de exemplu, în cazul în care pereții sunt realizate din materiale izolatoare (lemn, caramida, uscate, etc.).

Pe baza celor de mai sus, vom explica evenimentul real. În „Komsomolskaia Pravda“, fulgeră un mesaj care a fost învinsă de fată fulger în picioare lângă copac, unde fulgerul a aterizat. În același timp, el a suferit un pantof și o bluză, totul sa dovedit a fi un întreg. În acest caz, în urma unei lovituri de trăsnet într-un copac a avut loc supraîncărcarea teren în raport cu aerul ambiental.

Deversarea ulterioare, dar acum din pământ în aer încărcat pozitiv a apărut după fată. Prin pantofii care conduc electricitatea mai bine. O bluză care a avut proprietăți de izolare, și a împiedicat mișcarea electronilor la ionii de aer incarcati pozitiv, a suferit pentru că nu a putut rezista solicitărilor care apar. În plus, cea mai mare densitate de ioni pozitivi, probabil, este la înălțimea bluzei.

Cazurile inversă de lovituri de trăsnet proeminente deasupra conductorii de suprafață în atmosfera ambiantă, pentru a forma un fulger globular în aparență nu este diferit de lovituri directe. Acest fapt ar trebui să fie luate în considerare la proiectarea și evaluarea eficienței diverselor dispozitive de protecție la trăsnet.