ประเภทของฟ้าผ่า: เชิงเส้น, อินทราคลาวด์, กราวด์ สายฟ้าฟาด บอลสายฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร? ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับฟ้าผ่า

สายฟ้าเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าหลงใหลและน่าหลงใหล ในขณะเดียวกันก็เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่อันตรายและคาดเดาไม่ได้ที่สุด แต่เรารู้อะไรเกี่ยวกับฟ้าผ่าจริงๆ? นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังรวบรวม ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับฟ้าผ่าพยายามขยายพันธุ์ฟ้าผ่าในห้องปฏิบัติการ วัดกำลังและอุณหภูมิ แต่ยังไม่สามารถระบุลักษณะของฟ้าผ่าและทำนายพฤติกรรมของฟ้าผ่าได้ แต่ถึงกระนั้นเรามาดูข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับฟ้าผ่าที่ทราบกันดีอยู่แล้วกันดีกว่า

ขณะนี้มีพายุฝนฟ้าคะนองทั่วโลกประมาณ 1,800 ลูก

ทุกปี โลกประสบกับฟ้าผ่าเฉลี่ย 25 ​​ล้านครั้ง หรือมีพายุฝนฟ้าคะนองมากกว่าหนึ่งแสนลูก นั่นเท่ากับสายฟ้าฟาดมากกว่า 100 ครั้งต่อวินาที

สายฟ้าฟาดโดยเฉลี่ยกินเวลาหนึ่งในสี่ของวินาที

คุณสามารถได้ยินเสียงฟ้าร้องห่างจากฟ้าผ่า 20 กิโลเมตร

การปล่อยฟ้าผ่าเดินทางด้วยความเร็วประมาณ 190,000 กม./วินาที

ความยาวฟ้าผ่าเฉลี่ย 3-4 กิโลเมตร

ฟ้าผ่าบางลูกเคลื่อนตัวเป็นเส้นทางบิดเบี้ยวในอากาศ ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกินความหนาของนิ้ว และความยาวของเส้นทางฟ้าผ่าจะอยู่ที่ 10-15 กิโลเมตร

อุณหภูมิของสายฟ้าทั่วไปอาจเกิน 30,000 องศาเซลเซียส ซึ่งคิดเป็นประมาณ 5 เท่าของอุณหภูมิพื้นผิวดวงอาทิตย์

“สายฟ้าไม่เคยโจมตีที่เดิมสองครั้ง” น่าเสียดายที่นี่เป็นตำนาน ฟ้าผ่ามักจะกระทบที่จุดเดิมหลายครั้ง

ชาวกรีกโบราณเชื่อว่าเมื่อสายฟ้าฟาดลงสู่ทะเล ไข่มุกชนิดใหม่ก็ปรากฏขึ้น

บางครั้งต้นไม้สามารถฟาดฟ้าผ่าได้โดยไม่ทำให้เกิดไฟ เนื่องจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านพื้นผิวเปียกลงสู่พื้นดินโดยตรง

เมื่อถูกฟ้าผ่า ทรายจะกลายเป็นแก้ว หลังจากเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง จะพบเส้นแก้วบนทราย

หากเสื้อผ้าของคุณเปียก ซิปก็จะทำให้คุณได้รับอันตรายน้อยลง

ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองนาน 6 ชั่วโมงทั่วสหรัฐอเมริกา ฟ้าผ่า 15,000 ครั้งทั่วท้องฟ้า รู้สึกเหมือนมีสายฟ้าแลบลุกอยู่ตลอดเวลา

อย่างมาก อาคารสูงในโลก - CN Tower ฟ้าผ่าประมาณ 78 ครั้งต่อปี

สายฟ้ายังสามารถมองเห็นได้บนดาวศุกร์ ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ และดาวยูเรนัส

ในยุคกลาง เชื่อกันว่าฟ้าร้องและฟ้าผ่าเป็นสิ่งที่ปีศาจสร้างขึ้น และระฆังโบสถ์ก็ขับไล่วิญญาณชั่วร้าย ดังนั้นในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนองพระภิกษุจึงพยายามกดกริ่งอยู่ตลอดเวลาและส่วนใหญ่มักตกเป็นเหยื่อของฟ้าผ่า

ความกลัวฟ้าผ่าอย่างไม่มีเหตุผลเรียกว่า keraunophobia ความกลัวฟ้าร้องคือโรคหลอดลม

มีลูกบอลสายฟ้าบนโลกพร้อมกัน 100 ถึง 1,000 ครั้ง แต่โอกาสที่คุณจะเห็นอย่างน้อยหนึ่งรายการคือ 0.01%

โดยเฉลี่ยแล้ว มีผู้เสียชีวิตจากฟ้าผ่าในรัสเซียประมาณ 550 คน

ประมาณหนึ่งในสี่ของทุกคนที่ตกเป็นเหยื่อของฟ้าผ่าเสียชีวิต

ผู้ชายถูกฟ้าผ่าตายบ่อยกว่าผู้หญิงประมาณ 6 เท่า

โทรศัพท์เป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของฟ้าผ่าที่บุคคล หลีกเลี่ยงการคุยโทรศัพท์ในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง แม้แต่ในบ้าน หลังจากเกิดฟ้าผ่า แถบที่แตกกิ่งก้านยังคงอยู่บนร่างกายมนุษย์ซึ่งเป็นสัญญาณของฟ้าผ่า หายไปเมื่อกดด้วยนิ้ว

การล่าถอยของความร้อนที่รอคอยมานานมาพร้อมกับพายุฝนฟ้าคะนองที่รุนแรง เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กประสบพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง 2 ครั้งในช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมา สายตาแย่มาก ดูเหมือนท้องฟ้ากำลังแตกร้าวและแหลกเป็นชิ้นๆ มีสายฟ้าฟาดคล้ายการระเบิด
เหตุใดจึงเกิดพายุฝนฟ้าคะนองเช่นนี้ มีต้นกำเนิดในชั้นบรรยากาศได้อย่างไร? คำถามดังกล่าวเข้ามาในใจในช่วงเวลาที่เกิดพายุเช่นนี้ ลองคิดดูจากแหล่งข้อมูลที่มีความสามารถ คุณจะเห็นได้อย่างไร อุณหภูมิเล่นที่นี่ บทบาทที่สำคัญ.

พายุฝนฟ้าคะนองมักเกิดขึ้นที่ไหน?

เหนือทวีปในเขตร้อน มีพายุฝนฟ้าคะนองเหนือมหาสมุทรน้อยกว่ามาก เหตุผลประการหนึ่งของความไม่สมดุลนี้คือการหมุนเวียนความร้อนอย่างรุนแรงในพื้นที่ทวีป ซึ่งพื้นดินได้รับความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจากรังสีดวงอาทิตย์ การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของอากาศร้อนทำให้เกิดการก่อตัวของเมฆแนวตั้งที่มีการพาความร้อนที่ทรงพลัง โดยส่วนบนซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า - 40°C เป็นผลให้เกิดอนุภาคของน้ำแข็งเม็ดหิมะและลูกเห็บซึ่งปฏิสัมพันธ์กับพื้นหลังของการไหลขึ้นอย่างรวดเร็วนำไปสู่การแยกประจุ

ประมาณ 78% ของฟ้าผ่าทั้งหมดถูกบันทึกระหว่างละติจูด 30°S และ 30°เหนือ ขีดสุด ความหนาแน่นเฉลี่ยจำนวนการระบาดต่อหน่วยของพื้นผิวโลกพบได้ในแอฟริกา (รวันดา) ลุ่มน้ำคองโกทั้งหมดซึ่งมีพื้นที่ประมาณ 3 ล้าน km2 แสดงให้เห็นกิจกรรมฟ้าผ่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเป็นประจำ

ฟ้าร้องชาร์จอย่างไร?

นี่คือที่สุด สนใจสอบถามในหัวข้อ "วิทยาศาสตร์พายุฝนฟ้าคะนอง" ฟ้าร้องมีขนาดใหญ่มาก เพื่อให้สนามไฟฟ้าที่มีขนาดเทียบเคียงกับสนามพังทลายเกิดขึ้นได้ในระยะหลายกิโลเมตร (ประมาณ 30 กิโลโวลต์/ซม. สำหรับอากาศใน สภาวะปกติ) จำเป็นที่การแลกเปลี่ยนประจุแบบสุ่มระหว่างการชนกันของอนุภาคของแข็งหรือของเหลวที่มีเมฆมากจะทำให้เกิดผลร่วมกันของการเติมกระแสขนาดเล็กลงในกระแสขนาดมหึมาที่มีขนาดสูงมาก (หลายแอมแปร์) ตามที่วัดแสดงให้เห็น สนามไฟฟ้าบนพื้นผิวโลกเช่นเดียวกับภายในสภาพแวดล้อมของเมฆ (บนกระบอกสูบเครื่องบินและจรวด) ในเมฆฝนทั่วไปประจุลบ "หลัก" - โดยเฉลี่ยหลายสิบคูลอมบ์ - ใช้ช่วงระดับความสูงที่สอดคล้องกับอุณหภูมิตั้งแต่ 10 ถึง 25 ° C ประจุบวก "หลัก" ก็มีประจุคูลอมบ์หลายสิบเช่นกัน แต่ตั้งอยู่เหนือประจุลบหลัก ดังนั้นการปล่อยฟ้าผ่าจากเมฆสู่พื้นส่วนใหญ่จะให้ประจุลบแก่พื้น อย่างไรก็ตาม ประจุบวกที่มีขนาดเล็กกว่า (10 C) ก็มักจะพบในส่วนล่างของเมฆเช่นกัน

เพื่ออธิบายโครงสร้างสนามไฟฟ้าและประจุในเมฆสายฟ้าตามที่อธิบายไว้ข้างต้น (ไตรโพล) จึงมีการพิจารณากลไกการแยกประจุหลายอย่าง ก่อนอื่นเลย ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิและองค์ประกอบของเฟสของตัวกลาง แม้จะมีกลไกทางจุลฟิสิกส์มากมายของการใช้พลังงานไฟฟ้า แต่ผู้เขียนหลายคนกำลังพิจารณาการแลกเปลี่ยนประจุหลักแบบไม่เหนี่ยวนำระหว่างการชนของผลึกน้ำแข็งและอนุภาคเม็ดหิมะขนาดเล็ก (ที่มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่ถึงสิบไมโครเมตร) ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ การมีอยู่ของ ค่าลักษณะเฉพาะอุณหภูมิที่สัญญาณของประจุเปลี่ยนแปลงไปซึ่งเรียกว่า จุดกลับตัว โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 15 ถึง 20°C คุณลักษณะนี้เองที่ทำให้กลไกนี้ได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากเมื่อพิจารณาโปรไฟล์อุณหภูมิโดยทั่วไปในเมฆ จึงอธิบายโครงสร้างสามขั้วของการกระจายความหนาแน่นของประจุ

การทดลองล่าสุดแสดงให้เห็นว่าเมฆฝนฟ้าคะนองจำนวนมากมีโครงสร้างประจุอวกาศที่ซับซ้อนมากขึ้น (มากถึงหกชั้น) การเคลื่อนตัวของเมฆดังกล่าวอาจจะอ่อนแอ แต่สนามไฟฟ้ามีโครงสร้างหลายชั้นที่มั่นคง ใกล้กับศูนย์ไอโซเทอร์ม (0 °C) จะมีชั้นประจุอวกาศที่ค่อนข้างแคบ (หนาหลายร้อยเมตร) และเสถียรเกิดขึ้นที่นี่ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสาเหตุให้เกิดการเกิดฟ้าผ่าสูง คำถามเกี่ยวกับกลไกและรูปแบบของการก่อตัวของชั้นประจุบวกในบริเวณใกล้เคียงกับไอโซเทอร์มเป็นศูนย์ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นที่ IAP ขึ้นอยู่กับกลไกการแยกประจุระหว่างการละลายของอนุภาคน้ำแข็ง ยืนยันการก่อตัวของชั้นประจุบวกระหว่างการละลายของอนุภาคน้ำแข็งใกล้กับศูนย์ไอโซเทอร์มที่ระดับความสูงประมาณ 4 กม. การคำนวณแสดงให้เห็นว่าภายใน 10 นาที จะเกิดโครงสร้างสนามที่มีค่าสูงสุดประมาณ 50 กิโลโวลต์/เมตร

ฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร?

มีหลายทฤษฎี เพิ่งเสนอและวิจัย สคริปต์ใหม่ฟ้าผ่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบคลาวด์ที่บรรลุระบอบการปกครองของการวิกฤตที่จัดการด้วยตนเอง ในแบบจำลองของเซลล์ไฟฟ้า (ที่มีขนาดลักษณะเฉพาะประมาณ 1-30 ม.) ที่มีศักยภาพในการเติบโตแบบสุ่มในอวกาศและเวลา การแยกย่อยขนาดเล็กที่แยกจากกันระหว่างคู่ของเซลล์อาจทำให้เกิด “การแพร่ระบาด” ของไมโครคลาวด์ภายใน -discharges - มีการเล่นกระบวนการสุ่มของ "การทำให้เป็นโลหะ" แฟร็กทัลของสภาพแวดล้อมภายในคลาวด์ เช่น การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของสภาพแวดล้อมคลาวด์ไปสู่สถานะที่คล้ายกับเว็บปริมาตรของเธรดตัวนำแบบไดนามิกเทียบกับพื้นหลังที่มีช่องฟ้าผ่าที่มองเห็นได้ด้วยตา - ช่องพลาสมาตัวนำซึ่งประจุไฟฟ้าหลักจะถูกถ่ายโอนผ่าน

ตามแนวคิดบางประการ การปล่อยประจุเริ่มต้นจากรังสีคอสมิกพลังงานสูง ซึ่งกระตุ้นให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่าการสลายอิเล็กตรอนแบบควบคุมไม่ได้ เป็นที่น่าสนใจว่าการมีอยู่ของโครงสร้างเซลล์ของสนามไฟฟ้าในเมฆฝนฟ้าคะนองกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการเร่งอิเล็กตรอนให้เป็นพลังงานเชิงสัมพัทธภาพ เซลล์ไฟฟ้าที่เน้นแบบสุ่ม พร้อมด้วยความเร่ง จะทำให้อายุการใช้งานของอิเล็กตรอนเชิงสัมพัทธภาพในระบบคลาวด์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เนื่องจากลักษณะการแพร่กระจายของวิถีพวกมัน ทำให้สามารถอธิบายระยะเวลาที่สำคัญของการระเบิดของรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา และธรรมชาติของความสัมพันธ์กับแสงวาบฟ้าผ่าได้ บทบาทของรังสีคอสมิกสำหรับกระแสไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศควรได้รับการชี้แจงโดยการทดลองเพื่อศึกษาความสัมพันธ์กับปรากฏการณ์พายุฝนฟ้าคะนอง ขณะนี้การทดลองดังกล่าวกำลังดำเนินการที่สถานีวิทยาศาสตร์ระดับสูง Tien Shan ของสถาบันกายภาพแห่ง Russian Academy of Sciences และที่หอดูดาว Baksan Neutrino ของสถาบันวิจัยนิวเคลียร์ของ Russian Academy of Sciences

โปรดสังเกตด้วยว่าปรากฏการณ์การปล่อยก๊าซในชั้นบรรยากาศกลางซึ่งสัมพันธ์กับการเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง ได้รับการเรียกชื่อที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความสูงเหนือพื้นโลก สิ่งเหล่านี้คือสไปรต์ (พื้นที่เรืองแสงขยายจากระดับความสูง 50-55 กม. เป็น 85-90 กม. เหนือพื้นดิน และระยะเวลาของแฟลชมีตั้งแต่หน่วยถึงสิบมิลลิวินาที) เอลฟ์ (ระดับความสูง - 70-90 กม. ระยะเวลาน้อยกว่า มากกว่า 100 μs) และไอพ่น (การปลดปล่อยเริ่มต้นที่ด้านบนของเมฆและบางครั้งแพร่กระจายไปยังความสูงของชั้นบรรยากาศด้วยความเร็วประมาณ 100 กม./วินาที)

อุณหภูมิฟ้าผ่า

ในวรรณกรรม คุณจะพบข้อมูลที่ว่าอุณหภูมิของช่องฟ้าผ่าระหว่างการปล่อยประจุหลักอาจเกิน 25,000 °C หลักฐานที่ชัดเจนว่าอุณหภูมิของฟ้าผ่าสามารถสูงถึง 1,700 ° C พบได้บนยอดเขาหินและในพื้นที่ที่มีพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง: fulgurites (จากภาษาละติน fulgur - ฟ้าผ่า) - หลอดควอทซ์เผาจากฟ้าผ่าซึ่งสามารถมีได้หลากหลาย รูปร่างแปลกประหลาด

ภาพถ่ายแสดงฟัลกูไรท์ที่พบในปี 2549 ในรัฐแอริโซนา สหรัฐอเมริกา (รายละเอียดบนเว็บไซต์ www.notjustrocks.com) ลักษณะของหลอดแก้วเกิดจากการที่เม็ดทรายมีอากาศและความชื้นอยู่เสมอ ไฟฟ้าในเสี้ยววินาที ฟ้าผ่าจะทำให้อากาศและไอน้ำร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิมหาศาล ทำให้เกิดความกดอากาศเพิ่มขึ้นอย่างระเบิดได้ระหว่างเม็ดทรายและการขยายตัว อากาศที่ขยายตัวจะก่อตัวเป็นโพรงทรงกระบอกภายในทรายหลอมเหลว การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วในเวลาต่อมาจะแก้ไขฟัลกูไรต์ซึ่งเป็นท่อแก้วในทราย ฟัลกูไรต์ซึ่งประกอบด้วยซิลิกาที่หลอมละลาย มักจะปรากฏเป็นท่อรูปทรงกรวยที่มีความหนาพอๆ กับดินสอหรือนิ้ว ของพวกเขา พื้นผิวด้านในเรียบและละลายและด้านนอกนั้นเกิดจากเม็ดทรายและสิ่งแปลกปลอมที่เกาะติดกับมวลที่ละลาย สีของฟูลกูไรต์ขึ้นอยู่กับแร่ธาตุเจือปน ดินทราย. ฟูลกูไรต์เปราะบางมาก และการพยายามกำจัดทรายที่เกาะอยู่มักจะนำไปสู่การทำลายล้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับฟัลกูไรต์ที่มีกิ่งก้านซึ่งก่อตัวในทรายเปียก เส้นผ่านศูนย์กลางของฟูลกูไรต์แบบท่อไม่เกินสองสามเซนติเมตรความยาวสามารถเข้าถึงได้หลายเมตร พบฟูลกูไรต์ยาว 5-6 เมตร

การศึกษาฟ้าผ่าและไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศโดยทั่วไปเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจและสำคัญมาก มีการเผยแพร่บทความทางวิทยาศาสตร์และบทความยอดนิยมมากมายในหัวข้อนี้ ลิงก์ไปยังเอกสารทบทวนที่ครอบคลุมที่สุดฉบับหนึ่งจะอยู่ท้ายบันทึกของเรา

โดยสรุป ฉันอยากจะทราบว่าฟ้าผ่าเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อชีวิตมนุษย์ คนหรือสัตว์ที่ถูกฟ้าผ่ามักเกิดขึ้นบน เปิดช่องว่างเนื่องจากกระแสไฟฟ้าวิ่งไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด “พื้นเมฆฝนฟ้าคะนอง” บ่อยครั้งฟ้าผ่าลงมาที่ต้นไม้และการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า ทางรถไฟทำให้พวกเขาลุกเป็นไฟ เป็นไปไม่ได้ที่จะถูกฟ้าผ่าแบบเส้นตรงภายในอาคาร แต่มีความเห็นว่าสิ่งที่เรียกว่า บอลสายฟ้าสามารถทะลุผ่านรอยแตกร้าวและหน้าต่างที่เปิดอยู่ได้ ฟ้าผ่าตามปกติเป็นอันตรายต่อเสาอากาศโทรทัศน์และวิทยุที่อยู่บนหลังคาอาคารสูง รวมถึงอุปกรณ์เครือข่าย

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับฟ้าผ่า ชาวแอซเท็กเชื่อว่ามีสายฟ้าที่ตัดผ่านอากาศและตกลงสู่พื้นดินตามมาด้วย วิญญาณของคนตายสู่ยมโลก ด้านล่างนี้เรานำเสนอข้อเท็จจริงที่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งเกี่ยวกับฟ้าผ่า
เมื่อคุณอ่านข้อความเหล่านี้ จะมีพายุฝนฟ้าคะนองประมาณ 1,800 ลูกเกิดขึ้นบนโลก

ทุกๆ ปี โลกต้องเผชิญกับฟ้าผ่า 25,000,000 ครั้ง ซึ่งมากกว่าฟ้าผ่า 100 ครั้งต่อวินาที

ฟ้าผ่าโดยเฉลี่ยกินเวลาสามในสี่ของวินาที มีอุณหภูมิประมาณ 28,000 องศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าพื้นผิวดวงอาทิตย์ 5 เท่า และขยายออกไป 8 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้น

พลังงานของฟ้าผ่าโดยเฉลี่ยเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้หลอดไฟ 100 วัตต์เป็นเวลา 90 วัน

“สายฟ้าไม่เคยโจมตีสองครั้งในที่เดียวกัน” น่าเสียดายที่นี่เป็นตำนาน สายฟ้าสามารถโจมตีที่เดิมได้หลายครั้ง

บางครั้งหลังจากถูกฟ้าผ่า ต้นไม้อาจไม่ถูกไฟไหม้หรือได้รับบาดเจ็บ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเปลือกไม้เปียกและลงสู่พื้นดิน

เนื่องจากอุณหภูมิสูง ฟ้าผ่าที่กระทบกับทรายจึงละลายกลายเป็นแก้ว หากคุณเดินผ่านพื้นที่ทรายหลังเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง คุณอาจพบเศษแก้ว

หากคุณสวมเสื้อผ้าที่เปียก ฟ้าผ่าจะสร้างความเสียหายน้อยลง

สายฟ้ายังมีอยู่บนดาวเคราะห์ดวงอื่น เช่น ดาวศุกร์ ดาวเสาร์ ดาวพฤหัสบดี และดาวยูเรนัส

เสียงฟ้าร้องดังก้องหลังจากฟ้าผ่าสามารถได้ยินได้ในระยะทาง 12 กิโลเมตรจากจุดโจมตี

ลูกบอลสายฟ้าสามารถมีอยู่บนโลกได้ตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 ลูกในเวลาเดียวกัน แต่โอกาสที่คุณจะเห็นมันอย่างน้อยหนึ่งครั้งในชีวิตคือ 0.01% (ดังนั้นฉันจึงโชคดีเพราะหนึ่งในนั้นเคยบินเข้ามาในอพาร์ตเมนต์ของเรา)

โอกาสเสียชีวิตจากฟ้าผ่าคือ 1 ใน 2,000,000 คุณมีโอกาสเสียชีวิตจากการตกเตียงเท่ากัน

เมื่อกระทบกับบุคคล สายฟ้าจะทำให้เกิดรอยไหม้บนตัวเขาซึ่งมีโครงร่างของสายฟ้า มีหลายกรณีที่ฟ้าผ่าทำให้เกิดแผลไหม้ต่อร่างกายมนุษย์ในรูปแบบของวัตถุใกล้เคียง เช่น ต้นไม้ อาคาร ฯลฯ สายฟ้าสามารถฉายสิ่งเหล่านี้ได้อย่างไรยังไม่ได้รับการแก้ไข

ผู้คนที่ถูกฟ้าผ่าประมาณ 71% รอดชีวิตได้

รัฐฟลอริดาในสหรัฐอเมริกาถูกเรียกว่า "รัฐแห่งความตาย" รัฐนี้มีผู้เสียชีวิตจากฟ้าผ่ามากกว่ารัฐอื่นๆ บนโลกถึงสองเท่า

ทุกๆ ปี มีผู้เสียชีวิตจากฟ้าผ่าเพียง 200 รายในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว การโจมตีของฉลามทั่วโลกคร่าชีวิตผู้คนได้ไม่เกิน 90 คนต่อปี

ฟ้าผ่ามีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของโอโซน เมื่อไฟฟ้าไหลผ่านชั้นบรรยากาศและเนื่องมาจาก อุณหภูมิสูงสุดโอโซนถูกผลิตขึ้น

วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ K. BOGDANOV

ในเวลาใดก็ตาม พายุฝนฟ้าคะนองมากกว่า 2,000 ครั้งจะเกิดฟ้าผ่าในส่วนต่างๆ ของโลก ทุกๆ วินาที จะมีฟ้าผ่าประมาณ 50 ครั้งบนพื้นผิวโลก และโดยเฉลี่ยทุกๆ ตารางกิโลเมตรจะมีฟ้าผ่าหกครั้งต่อปี บี แฟรงคลินยังแสดงให้เห็นว่าฟ้าผ่าที่กระทบพื้นจากเมฆฝนฟ้าคะนองนั้นเป็นการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่ถ่ายโอนประจุลบหลายสิบคูลอมบ์ไปยังพื้น และแอมพลิจูดของกระแสไฟฟ้าระหว่างที่เกิดฟ้าผ่ามีช่วงตั้งแต่ 20 ถึง 100 kA ภาพถ่ายความเร็วสูงแสดงให้เห็นว่าการปล่อยฟ้าผ่ากินเวลาหลายสิบวินาทีและประกอบด้วยการปล่อยฟ้าผ่าหลายครั้งด้วยซ้ำ สายฟ้าเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์มานานแล้ว แต่แม้กระทั่งทุกวันนี้ เราก็รู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับธรรมชาติของพวกมันเมื่อ 250 ปีที่แล้ว แม้ว่าเราจะสามารถตรวจจับพวกมันได้แม้กระทั่งบนดาวเคราะห์ดวงอื่นก็ตาม

วิทยาศาสตร์กับชีวิต // ภาพประกอบ

ความสามารถในการทำให้เกิดไฟฟ้าจากการเสียดสีของวัสดุต่างๆ วัสดุจากคู่ถูซึ่งอยู่สูงกว่าในตารางจะมีประจุบวกและต่ำกว่า - เชิงลบ

ก้นเมฆที่มีประจุลบทำให้เกิดขั้วพื้นผิวโลกด้านล่างจนกลายเป็นประจุบวก และเมื่อเกิดสภาวะไฟฟ้าขัดข้อง การปล่อยฟ้าผ่าจะเกิดขึ้น

การกระจายความถี่ของพายุฝนฟ้าคะนองเหนือพื้นดินและพื้นผิวมหาสมุทร สถานที่ที่มืดที่สุดบนแผนที่สอดคล้องกับความถี่ของพายุฝนฟ้าคะนองไม่เกิน 0.1 ต่อปีต่อตารางกิโลเมตรและที่เบาที่สุด - มากกว่า 50

ร่มพร้อมสายล่อฟ้า โมเดลดังกล่าวจำหน่ายในศตวรรษที่ 19 และเป็นที่ต้องการ

การยิงของเหลวหรือเลเซอร์ไปที่เมฆฝนฟ้าคะนองที่ห้อยอยู่เหนือสนามกีฬาจะเป็นการเบี่ยงเบนสายฟ้าไปด้านข้าง

สายฟ้าฟาดหลายครั้งเกิดจากการยิงจรวดเข้าสู่เมฆฝนฟ้าคะนอง เส้นแนวตั้งด้านซ้ายเป็นเส้นทางของจรวด

ฟัลกูไรต์ "กิ่งก้าน" ขนาดใหญ่น้ำหนัก 7.3 กก. พบโดยผู้เขียนที่ชานเมืองมอสโก

เศษฟูลกูไรต์ทรงกระบอกกลวงที่เกิดจากทรายละลาย

ฟูลกูไรต์สีขาวจากเท็กซัส

สายฟ้าเป็นแหล่งชาร์จสนามไฟฟ้าของโลกได้ชั่วนิรันดร์. ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 สนามไฟฟ้าของโลกถูกวัดโดยใช้เครื่องตรวจวัดบรรยากาศ ความเข้มของมันที่พื้นผิวอยู่ที่ประมาณ 100 V/m ซึ่งสอดคล้องกับประจุทั้งหมดของโลกประมาณ 400,000 C พาหะของประจุในชั้นบรรยากาศของโลกคือไอออน ซึ่งความเข้มข้นจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูงและถึงสูงสุดที่ระดับความสูง 50 กม. โดยที่ชั้นนำไฟฟ้าได้ก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสีคอสมิก - ไอโอโนสเฟียร์ ดังนั้นสนามไฟฟ้าของโลกจึงเป็นสนามของตัวเก็บประจุทรงกลมที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ประมาณ 400 kV ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้านี้จาก ชั้นบนกระแส 2-4 kA ไหลลงสู่กระแสล่างตลอดเวลาซึ่งมีความหนาแน่น 1-2 10 -12 A/m2 และปล่อยพลังงานได้มากถึง 1.5 GW และสนามไฟฟ้านี้จะหายไปหากไม่มีฟ้าผ่า! ดังนั้นในสภาพอากาศที่ดีตัวเก็บประจุไฟฟ้า - โลก - จะถูกปล่อยออกมาและจะมีการชาร์จในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง

บุคคลไม่รู้สึกถึงสนามไฟฟ้าของโลกเนื่องจากร่างกายของเขาเป็นตัวนำที่ดี ดังนั้นประจุของโลกจึงอยู่บนพื้นผิวของร่างกายมนุษย์เช่นกัน ซึ่งทำให้เกิดการบิดเบือนสนามไฟฟ้าเฉพาะที่ ภายใต้เมฆฝนฟ้าคะนอง ความหนาแน่นของประจุบวกที่เกิดขึ้นบนพื้นจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และความแรงของสนามไฟฟ้าสามารถเกิน 100 kV/m หรือ 1,000 เท่าของค่าในสภาพอากาศที่ดี เป็นผลให้ประจุบวกของผมแต่ละเส้นบนศีรษะของบุคคลที่ยืนอยู่ใต้เมฆฝนเพิ่มขึ้นในปริมาณที่เท่ากันและพวกมันก็ผลักออกจากกันและยืนอยู่ที่ปลาย

การใช้พลังงานไฟฟ้า - กำจัดฝุ่นที่ "มีประจุ"เพื่อให้เข้าใจว่าคลาวด์แยกประจุไฟฟ้าอย่างไร เรามาจำไว้ว่าการใช้พลังงานไฟฟ้าคืออะไร วิธีที่ง่ายที่สุดในการชาร์จร่างกายคือการถูร่างกายกับอีกคนหนึ่ง กระแสไฟฟ้าจากแรงเสียดทานมีมากที่สุด ทางเก่าการรับ ค่าไฟฟ้า. คำว่า "อิเล็กตรอน" แปลจากภาษากรีกเป็นภาษารัสเซีย แปลว่าอำพัน เนื่องจากอำพันมักจะมีประจุลบเสมอเมื่อถูกับขนสัตว์หรือผ้าไหม ขนาดของประจุและเครื่องหมายขึ้นอยู่กับวัสดุของตัวถู

เชื่อกันว่าร่างกายมีความเป็นกลางทางไฟฟ้าก่อนที่จะเริ่มถูกถูกับร่างกายอื่น แท้จริงแล้ว หากคุณทิ้งวัตถุที่มีประจุไว้ในอากาศ อนุภาคฝุ่นและไอออนที่มีประจุตรงข้ามจะเริ่มเกาะติดกับวัตถุนั้น ดังนั้นบนพื้นผิวของร่างกายใด ๆ จึงมีชั้นของฝุ่น "มีประจุ" ที่ทำให้ประจุของร่างกายเป็นกลาง ดังนั้น การใช้พลังงานไฟฟ้าโดยแรงเสียดทานจึงเป็นกระบวนการกำจัดฝุ่น "มีประจุ" ออกจากร่างกายทั้งสองบางส่วน ในกรณีนี้ ผลลัพธ์จะขึ้นอยู่กับว่าฝุ่นที่ "มีประจุ" ออกจากตัวถูดีขึ้นหรือแย่ลงมากน้อยเพียงใด

คลาวด์เป็นโรงงานผลิตค่าไฟฟ้าเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าวัสดุสองสามรายการในตารางอยู่ในระบบคลาวด์ อย่างไรก็ตาม ฝุ่นที่มี "ประจุ" ที่แตกต่างกันสามารถปรากฏบนวัตถุได้ แม้ว่าจะทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน โครงสร้างจุลภาคของพื้นผิวก็เพียงพอแล้วที่จะแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อร่างกายเรียบถูกับวัตถุที่หยาบ ทั้งสองจะเกิดไฟฟ้าช็อต

เมฆฟ้าร้องคือไอน้ำจำนวนมหาศาล ซึ่งบางส่วนควบแน่นเป็นหยดเล็กๆ หรือก้อนน้ำแข็ง ด้านบนของเมฆฝนฟ้าคะนองสามารถอยู่ที่ระดับความสูง 6-7 กม. และด้านล่างสามารถแขวนอยู่เหนือพื้นดินได้ที่ระดับความสูง 0.5-1 กม. เมฆที่สูงกว่า 3-4 กม. ประกอบด้วยแผ่นน้ำแข็ง ขนาดที่แตกต่างกันเนื่องจากอุณหภูมิจะต่ำกว่าศูนย์เสมอ ก้อนน้ำแข็งเหล่านี้เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องเนื่องจากกระแสน้ำที่เพิ่มขึ้น อากาศอุ่นจากพื้นผิวโลกที่ร้อนจัด น้ำแข็งชิ้นเล็กๆ จะถูกกระแสลมพัดพาออกไปได้ง่ายกว่าก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่ ดังนั้นน้ำแข็งชิ้นเล็ก ๆ ที่ "ว่องไว" ซึ่งเคลื่อนขึ้นไปบนเมฆจึงชนกับชิ้นใหญ่อยู่ตลอดเวลา เมื่อมีการชนกันแต่ละครั้งจะเกิดกระแสไฟฟ้าโดยที่น้ำแข็งก้อนใหญ่มีประจุลบและก้อนเล็ก ๆ ก็มีประจุบวก เมื่อเวลาผ่านไป น้ำแข็งชิ้นเล็กๆ ที่มีประจุบวกจะไปอยู่ที่ด้านบนสุดของเมฆ และก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่มีประจุลบจะไปอยู่ที่ด้านล่าง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ด้านบนของพายุฝนฟ้าคะนองมีประจุบวก และด้านล่างมีประจุลบ ทุกอย่างพร้อมสำหรับการปล่อยฟ้าผ่าซึ่งอากาศจะพังทลายและประจุลบจากด้านล่างของเมฆฝนฟ้าคะนองจะไหลลงสู่พื้นโลก

สายฟ้าเป็นคำทักทายจากอวกาศและเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อย่างไรก็ตาม เมฆเองก็ไม่สามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้มากพอที่จะทำให้เกิดการคายประจุระหว่างส่วนล่างกับพื้นดิน ความแรงของสนามไฟฟ้าในเมฆฟ้าร้องจะต้องไม่เกิน 400 กิโลโวลต์/เมตร และไฟฟ้าสลายในอากาศเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 2,500 กิโลโวลต์/เมตร ดังนั้นการที่จะเกิดฟ้าผ่าจึงจำเป็นต้องมีสิ่งอื่นนอกเหนือจากสนามไฟฟ้า ในปี 1992 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย A. Gurevich จากสถาบันกายภาพตั้งชื่อตาม P. N. Lebedev RAS (FIAN) แนะนำว่ารังสีคอสมิกซึ่งเป็นอนุภาคพลังงานสูงที่ตกลงบนโลกจากอวกาศด้วยความเร็วใกล้แสง อาจเป็นเสมือนการจุดไฟของฟ้าผ่า อนุภาคดังกล่าวนับพันกระหน่ำโจมตีทุกคนทุกวินาที ตารางเมตรชั้นบรรยากาศของโลก

ตามทฤษฎีของ Gurevich อนุภาคของรังสีคอสมิกที่ชนกับโมเลกุลอากาศทำให้เกิดไอออนทำให้เกิดไอออนทำให้เกิดอิเล็กตรอนพลังงานสูงจำนวนมาก เมื่ออยู่ในสนามไฟฟ้าระหว่างเมฆกับพื้น อิเล็กตรอนจะถูกเร่งให้เข้าใกล้ความเร็วแสง ทำให้เกิดไอออนในเส้นทางของพวกมัน และทำให้เกิดหิมะถล่มที่อิเล็กตรอนเคลื่อนตัวไปกับพวกมันลงสู่พื้น ช่องไอออไนซ์ที่สร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอนถล่มนี้ถูกใช้โดยฟ้าผ่าเพื่อคายประจุ (ดู "วิทยาศาสตร์และชีวิต" ฉบับที่ 7, 1993)

ทุกคนที่เคยเห็นฟ้าผ่าจะสังเกตเห็นว่ามันไม่ใช่เส้นตรงที่ส่องสว่างเจิดจ้าซึ่งเชื่อมระหว่างเมฆกับพื้นดิน แต่เป็น เส้นขาด. ดังนั้นกระบวนการสร้างช่องทางนำไฟฟ้าสำหรับการปล่อยฟ้าผ่าจึงเรียกว่า "ผู้นำขั้น" “ขั้นตอน” แต่ละขั้นเหล่านี้เป็นสถานที่ที่อิเล็กตรอนซึ่งถูกเร่งความเร็วจนใกล้แสง หยุดเนื่องจากการชนกับโมเลกุลอากาศ และเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ หลักฐานสำหรับการตีความธรรมชาติของฟ้าผ่าแบบเป็นขั้นเป็นตอนคือการวูบวาบของการแผ่รังสีเอกซ์ ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับช่วงเวลาที่ฟ้าผ่าเปลี่ยนวิถีการเคลื่อนที่ราวกับสะดุด การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าฟ้าผ่าเป็นแหล่งรังสีเอกซ์ที่ทรงพลังพอสมควร โดยมีความเข้มสูงถึง 250,000 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งเป็นประมาณสองเท่าของรังสีเอกซ์ที่ใช้ในการเอกซเรย์หน้าอก

จะทำให้เกิดฟ้าผ่าได้อย่างไร?เป็นเรื่องยากมากที่จะศึกษาว่าจะเกิดอะไรขึ้นในสถานที่ที่ไม่รู้จักและเมื่อใด กล่าวคือในระหว่าง เป็นเวลานานหลายปีนักวิทยาศาสตร์ทำงานศึกษาธรรมชาติของฟ้าผ่า เชื่อกันว่าพายุฝนฟ้าคะนองบนท้องฟ้านำโดยผู้เผยพระวจนะเอลียาห์ และเราไม่ได้รับรู้แผนการของเขา อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามมานานแล้วที่จะแทนที่ผู้เผยพระวจนะเอลียาห์ด้วยการสร้างช่องทางนำไฟฟ้าระหว่างเมฆฝนฟ้าคะนองกับโลก เพื่อจุดประสงค์นี้ บี. แฟรงคลินจึงเปิดตัว ว่าวปิดท้ายด้วยลวดและกุญแจโลหะจำนวนหนึ่ง ด้วยการทำเช่นนี้ เขาทำให้เกิดการปล่อยประจุไฟฟ้าแบบอ่อนไหลลงมาตามเส้นลวด และเป็นคนแรกที่พิสูจน์ว่าฟ้าผ่าเป็นประจุไฟฟ้าเชิงลบที่ไหลจากเมฆลงสู่พื้น การทดลองของแฟรงคลินเป็นอันตรายอย่างยิ่ง และหนึ่งในผู้ที่พยายามทำซ้ำก็คือ นักวิชาการชาวรัสเซีย G.V. Richman - เสียชีวิตในปี 1753 จากฟ้าผ่า

ในช่วงทศวรรษ 1990 นักวิจัยได้เรียนรู้วิธีสร้างฟ้าผ่าโดยไม่เป็นอันตรายต่อชีวิต วิธีหนึ่งที่จะทำให้เกิดฟ้าผ่าคือการยิงจรวดขนาดเล็กจากพื้นดินเข้าสู่เมฆฝนฟ้าคะนองโดยตรง จรวดจะแตกตัวเป็นไอออนในอากาศตามวิถีโคจรทั้งหมด และสร้างช่องทางนำไฟฟ้าระหว่างเมฆกับพื้นดิน และหากประจุลบที่ด้านล่างของเมฆมีขนาดใหญ่เพียงพอ การปล่อยฟ้าผ่าจะเกิดขึ้นตามช่องสัญญาณที่สร้างขึ้น พารามิเตอร์ทั้งหมดจะถูกบันทึกโดยเครื่องมือที่อยู่ถัดจากแท่นปล่อยจรวด เพื่อสร้างเพิ่มเติม เงื่อนไขที่ดีกว่าเพื่อปล่อยฟ้าผ่า จะมีการติดลวดโลหะเข้ากับจรวดโดยเชื่อมต่อกับพื้น

สายฟ้า: ผู้ให้ชีวิตและกลไกแห่งวิวัฒนาการ. ในปี 1953 นักชีวเคมี เอส. มิลเลอร์ (สแตนลีย์ มิลเลอร์) และจี. ยูเรย์ (ฮาโรลด์ ยูเรย์) แสดงให้เห็นว่าหนึ่งใน "ส่วนประกอบ" ของชีวิต - กรดอะมิโน - สามารถได้รับโดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านน้ำ ซึ่งก๊าซของ บรรยากาศ "ดึกดำบรรพ์" ของโลกถูกละลาย ( มีเทน แอมโมเนีย และไฮโดรเจน) 50 ปีต่อมา นักวิจัยคนอื่นๆ ได้ทำการทดลองเหล่านี้ซ้ำและได้ผลลัพธ์เดียวกัน ดังนั้นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลกจึงกำหนดบทบาทพื้นฐานของการโจมตีด้วยฟ้าผ่า

เมื่อพัลส์กระแสสั้นถูกส่งผ่านแบคทีเรีย รูขุมขนจะปรากฏขึ้นในเปลือก (เมมเบรน) ซึ่งชิ้นส่วนดีเอ็นเอของแบคทีเรียอื่นสามารถผ่านเข้าไปได้ ทำให้เกิดกลไกอย่างหนึ่งของการวิวัฒนาการ

เหตุใดพายุฝนฟ้าคะนองจึงเกิดขึ้นน้อยมากในฤดูหนาว F.I. Tyutchev เขียนว่า "ฉันชอบพายุฝนฟ้าคะนองในช่วงต้นเดือนพฤษภาคมซึ่งเป็นฟ้าร้องครั้งแรกของฤดูใบไม้ผลิ…” รู้ว่าแทบไม่มีพายุฝนฟ้าคะนองในฤดูหนาว ในการที่จะเกิดเมฆฝนฟ้าคะนอง จำเป็นต้องมีกระแสน้ำชื้นที่เพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของไอระเหยอิ่มตัวจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและจะสูงสุดในฤดูร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิที่กระแสลมขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับมากขึ้น อุณหภูมิที่พื้นผิวโลกก็จะสูงขึ้นเท่านั้น เนื่องจากที่ระดับความสูงหลายกิโลเมตร อุณหภูมิของมันจะไม่ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี ซึ่งหมายความว่ากระแสน้ำที่กำลังขึ้นจะรุนแรงสูงสุดในช่วงฤดูร้อนเช่นกัน นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราถึงมีพายุฝนฟ้าคะนองบ่อยที่สุดในฤดูร้อน แต่ทางภาคเหนือซึ่งมีอากาศหนาวแม้ในฤดูร้อน พายุฝนฟ้าคะนองนั้นค่อนข้างหายาก

เหตุใดพายุฝนฟ้าคะนองจึงเกิดขึ้นบ่อยกว่าบนบกมากกว่าในทะเลเพื่อให้เมฆระบายออกมา จะต้องมีไอออนในอากาศด้านล่างในปริมาณที่เพียงพอ อากาศซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลไนโตรเจนและออกซิเจนเท่านั้น ไม่มีไอออน และเป็นเรื่องยากมากที่จะแตกตัวเป็นไอออนแม้แต่ในนั้น สนามไฟฟ้า. แต่หากมีอนุภาคแปลกปลอมในอากาศจำนวนมาก เช่น ฝุ่น ก็จะมีไอออนจำนวนมากเช่นกัน ไอออนเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคในอากาศในลักษณะเดียวกับที่เกิดไฟฟ้าจากการเสียดสีกัน วัสดุต่างๆ. แน่นอนว่ามีฝุ่นในอากาศบนบกมากกว่าในมหาสมุทร นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองฟ้าร้องเหนือพื้นดินบ่อยขึ้น นอกจากนี้ยังสังเกตด้วยว่าประการแรก ฟ้าผ่ากระทบสถานที่เหล่านั้นซึ่งมีความเข้มข้นของละอองลอยในอากาศสูงเป็นพิเศษ - ควันและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากสถานประกอบการในอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน

แฟรงคลินหันเหสายฟ้าได้อย่างไรโชคดีที่ฟ้าผ่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างก้อนเมฆ ดังนั้นจึงไม่มีภัยคุกคามใดๆ อย่างไรก็ตาม เชื่อกันว่าฟ้าผ่าคร่าชีวิตผู้คนไปมากกว่าพันคนทั่วโลกทุกปี อย่างน้อยในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเก็บสถิติดังกล่าวไว้ มีผู้คนประมาณ 1,000 รายที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากฟ้าผ่าทุกปี และมากกว่าร้อยคนเสียชีวิต นักวิทยาศาสตร์พยายามปกป้องผู้คนจาก "การลงโทษของพระเจ้า" มานานแล้ว ตัวอย่างเช่นนักประดิษฐ์ตัวเก็บประจุไฟฟ้าตัวแรก (ขวด Leyden), Pieter van Muschenbrouck (1692-1761) ในบทความเกี่ยวกับไฟฟ้าที่เขียนขึ้นสำหรับสารานุกรมฝรั่งเศสที่มีชื่อเสียงได้รับการปกป้อง วิธีดั้งเดิมป้องกันฟ้าผ่า - ระฆังดังและปืนใหญ่ยิง ซึ่งเขาเชื่อว่าค่อนข้างได้ผล

เบนจามิน แฟรงคลิน พยายามปกป้องศาลากลางเมืองหลวงของรัฐแมริแลนด์ ในปี พ.ศ. 2318 ได้ติดแท่งเหล็กหนาเข้ากับอาคารซึ่งสูงเหนือโดมหลายเมตรและเชื่อมต่อกับพื้นดิน นักวิทยาศาสตร์ปฏิเสธที่จะจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ของเขา โดยต้องการให้เริ่มให้บริการผู้คนโดยเร็วที่สุด

ข่าวเรื่องสายล่อฟ้าของแฟรงคลินแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปทั่วยุโรป และเขาได้รับเลือกให้เข้าเรียนในสถาบันการศึกษาทุกแห่ง รวมถึงสถาบันการศึกษาของรัสเซียด้วย อย่างไรก็ตาม ในบางประเทศ ประชากรผู้ศรัทธาต่างต้อนรับสิ่งประดิษฐ์นี้ด้วยความขุ่นเคือง ความคิดที่ว่าบุคคลหนึ่งสามารถเชื่องอาวุธหลักแห่ง "พระพิโรธของพระเจ้า" ได้อย่างง่ายดายและง่ายดายนั้นดูเป็นการดูหมิ่น ดังนั้นในสถานที่ต่าง ๆ ผู้คนจึงทุบสายล่อฟ้าด้วยเหตุผลอันศักดิ์สิทธิ์ เหตุการณ์น่าสงสัยเกิดขึ้นในปี 1780 ในเมืองเล็กๆ ของแซงต์-โอแมร์ทางตอนเหนือของฝรั่งเศส ที่ซึ่งชาวเมืองเรียกร้องให้รื้อเสาเหล็กล่อฟ้า และเรื่องนี้ก็ถูกพิจารณาคดี ทนายความหนุ่มผู้ปกป้องสายล่อฟ้าจากการโจมตีของผู้คลุมเครือโดยอาศัยการป้องกันจากความจริงที่ว่าทั้งจิตใจมนุษย์และความสามารถของเขาในการพิชิตพลังแห่งธรรมชาตินั้นมีต้นกำเนิดจากพระเจ้า ทุกสิ่งที่ช่วยชีวิตได้ก็เพื่อสิ่งที่ดี ทนายความหนุ่มแย้ง เขาชนะคดีและได้รับชื่อเสียงอย่างมาก ทนายความชื่อ Maximilian Robespierre ตอนนี้ภาพเหมือนของผู้ประดิษฐ์สายล่อฟ้าเป็นภาพจำลองที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดในโลกเพราะมันประดับธนบัตรร้อยดอลลาร์ที่รู้จักกันดี

วิธีป้องกันตนเองจากฟ้าผ่าโดยใช้เครื่องฉีดน้ำและเลเซอร์. ล่าสุดได้มีการเสนอในหลักการแล้ว วิธีการใหม่ต่อสู้กับฟ้าผ่า สายล่อฟ้าจะถูกสร้างขึ้นจาก... ไอพ่นของเหลวที่ถูกยิงจากพื้นดินเข้าสู่เมฆฝนฟ้าคะนองโดยตรง ของเหลวสายฟ้าเป็นสารละลายน้ำเกลือที่มีการเติมโพลีเมอร์เหลวเข้าไป เกลือมีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้า และโพลีเมอร์จะป้องกันไม่ให้เจ็ท "แตกตัว" เป็นหยดแต่ละหยด เส้นผ่านศูนย์กลางของเจ็ทจะอยู่ที่ประมาณหนึ่งเซนติเมตรและ ความสูงสูงสุด- 300 เมตร. เมื่อสายล่อฟ้าเหลวเสร็จสิ้น จะมีการติดตั้งสนามกีฬาและสนามเด็กเล่น โดยน้ำพุจะเปิดโดยอัตโนมัติเมื่อความแรงของสนามไฟฟ้าสูงเพียงพอ และความน่าจะเป็นที่ฟ้าผ่าจะสูงสุด ประจุจะไหลลงมาตามกระแสของเหลวจากเมฆฝนฟ้าคะนอง ทำให้ฟ้าผ่าปลอดภัยสำหรับผู้อื่น การป้องกันการปล่อยฟ้าผ่าที่คล้ายกันสามารถทำได้โดยใช้เลเซอร์ ซึ่งลำแสงซึ่งทำให้เกิดไอออนในอากาศจะสร้างช่องทางสำหรับการปล่อยกระแสไฟฟ้าให้ห่างจากฝูงชน

สายฟ้าจะทำให้เราหลงทางได้ไหม?ใช่ ถ้าคุณใช้เข็มทิศ ในนวนิยายชื่อดังของ G. Melville "Moby Dick" มีการอธิบายกรณีดังกล่าวอย่างชัดเจนเมื่อมีการปล่อยฟ้าผ่าซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูงทำให้เข็มเข็มทิศถูกแม่เหล็กใหม่ อย่างไรก็ตาม กัปตันเรือหยิบเข็มเย็บผ้ามาตีเพื่อให้เป็นแม่เหล็ก และแทนที่ด้วยเข็มเข็มทิศที่ชำรุด

คุณถูกฟ้าผ่าภายในบ้านหรือเครื่องบินได้หรือไม่?น่าเสียดายที่ใช่! กระแสฟ้าผ่าสามารถเข้าไปในบ้านผ่านสายโทรศัพท์จากเสาใกล้เคียง ดังนั้นในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนองก็พยายามอย่าใช้โทรศัพท์ธรรมดา เชื่อกันว่าการพูดคุยทางวิทยุโทรศัพท์หรือโทรศัพท์มือถือจะปลอดภัยกว่า หลีกเลี่ยงการสัมผัสท่อในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง ระบบความร้อนกลางและท่อน้ำที่เชื่อมบ้านกับพื้น ด้วยเหตุผลเดียวกัน ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ปิดทุกอย่างในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง อุปกรณ์ไฟฟ้ารวมทั้งคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์

สำหรับเครื่องบิน โดยทั่วไปแล้ว พวกเขาพยายามบินไปรอบๆ พื้นที่ที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง แต่โดยเฉลี่ยแล้ว มีเครื่องบินลำหนึ่งถูกฟ้าผ่าปีละครั้ง กระแสน้ำไม่สามารถส่งผลกระทบต่อผู้โดยสารได้ แต่จะไหลลงมาที่พื้นผิวด้านนอกของเครื่องบิน แต่สามารถสร้างความเสียหายให้กับการสื่อสารทางวิทยุ อุปกรณ์นำทาง และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้

ฟุลกูไรต์เป็นฟอสซิลฟ้าผ่าในระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า พลังงาน 10 9 -10 10 จูลจะถูกปล่อยออกมา ส่วนใหญ่ใช้เวลาในการสร้างคลื่นกระแทก (ฟ้าร้อง) ทำให้อากาศร้อน แสงวาบวับ และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ และมีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่ถูกปล่อยออกมา ณ จุดที่ฟ้าผ่าลงสู่พื้น อย่างไรก็ตาม แม้ส่วน "เล็กๆ" นี้ก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดไฟไหม้ ฆ่าคน และทำลายอาคารได้ สายฟ้าสามารถทำให้ช่องที่มันเคลื่อนผ่านนั้นร้อนได้ถึง 30,000 ° C ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ถึงห้าเท่า อุณหภูมิภายในฟ้าผ่านั้นสูงกว่าจุดหลอมเหลวของทราย (1600-2000°C) มาก แต่ทรายจะละลายหรือไม่นั้นก็ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่เกิดฟ้าผ่าด้วย ซึ่งอาจมีตั้งแต่สิบไมโครวินาทีไปจนถึงหนึ่งในสิบของวินาที . แอมพลิจูดของพัลส์กระแสฟ้าผ่ามักจะเท่ากับหลายสิบกิโลแอมแปร์ แต่บางครั้งอาจเกิน 100 kA ได้ สายฟ้าฟาดที่ทรงพลังที่สุดทำให้เกิดการกำเนิดของฟูลกูไรต์ - กระบอกกลวงของทรายละลาย

คำว่า fulgurite มาจากภาษาละติน fulgur แปลว่า สายฟ้า ฟูลกูไรต์ที่ขุดขึ้นมาที่ยาวที่สุดนั้นลงไปใต้ดินที่ระดับความลึกมากกว่าห้าเมตร ฟุลกูไรต์เรียกอีกอย่างว่าของแข็งที่หลอมละลาย หินเกิดจากฟ้าผ่า; บางครั้งพบเป็นจำนวนมากบนยอดเขาหิน ฟัลกูไรต์ซึ่งประกอบด้วยซิลิกาที่หลอมละลาย มักจะปรากฏเป็นท่อรูปทรงกรวยที่มีความหนาพอๆ กับดินสอหรือนิ้ว พื้นผิวด้านในเรียบและละลาย และพื้นผิวด้านนอกเกิดจากเม็ดทรายที่เกาะติดกับมวลที่ละลาย สีของฟูลกูไรต์ขึ้นอยู่กับแร่ธาตุเจือปนในดินทราย ส่วนใหญ่มีสีแทน สีเทา หรือสีดำ แต่ก็พบฟูลกูไรต์สีเขียว สีขาว หรือแม้แต่โปร่งแสงเช่นกัน

เห็นได้ชัดว่าคำอธิบายแรกของ fulgurite และความเกี่ยวพันกับสายฟ้าฟาดนั้นเกิดขึ้นในปี 1706 โดยบาทหลวง David Hermann ต่อมาพบหินฟูกูไรต์ใกล้ผู้คนถูกฟ้าผ่าจำนวนมาก ชาร์ลส์ ดาร์วิน ในระหว่าง การเดินทางรอบโลกบนเรือ "บีเกิ้ล" ซึ่งค้นพบบนชายฝั่งทรายใกล้เมืองมัลโดนาโด (อุรุกวัย) มีท่อแก้วหลายท่อยื่นออกไปในแนวตั้งลงไปในทรายมากกว่าหนึ่งเมตร เขาอธิบายขนาดและเชื่อมโยงการก่อตัวของพวกมันกับการปล่อยฟ้าผ่า Robert Wood นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันผู้โด่งดังได้รับ "ลายเซ็น" ของสายฟ้าที่เกือบจะฆ่าเขา:

“พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงผ่านไป ท้องฟ้าเบื้องบนของเราก็ปลอดโปร่งแล้ว ฉันเดินข้ามทุ่งที่แยกบ้านของเราออกจากบ้านพี่สะใภ้ ฉันเดินไปตามทางประมาณสิบหลา ทันใดนั้น มาร์กาเร็ต ลูกสาวของฉันก็โทรหาฉัน ฉัน หยุดประมาณสิบวินาทีและแทบจะไม่ขยับไปไกลกว่านั้นทันใดนั้นก็มีเส้นสีฟ้าสดใสตัดผ่านท้องฟ้าพร้อมกับเสียงคำรามของปืนใหญ่ขนาด 12 นิ้วกระทบกับเส้นทางข้างหน้าฉันยี่สิบก้าวและยกเสาไอน้ำขนาดใหญ่ ฉันไป ต่อไปเพื่อดูว่าฟ้าแลบเหลือร่องรอยอะไรไว้ ณ จุดที่เกิดฟ้าผ่ามีจุดเผาโคลเวอร์เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณห้านิ้วมีรูตรงกลางครึ่งนิ้ว....ฉันกลับมาที่ห้องทดลองละลาย ดีบุกแปดปอนด์เทลงในหลุม ... สิ่งที่ฉันขุดออกมาเมื่อดีบุกแข็งตัวดูเหมือนสุนัขอาร์ปตัวใหญ่โค้งเล็กน้อยหนักอย่างที่คาดไว้ในที่จับแล้วค่อยๆมาบรรจบกันจนสุด มัน ยาวกว่าสามฟุตเล็กน้อย" (อ้างอิงจาก V. Seabrook. Robert Wood. - M.: Nauka, 1985, p. 285)

การปรากฏตัวของท่อแก้วในทรายระหว่างการปล่อยฟ้าผ่านั้นเกิดจากการที่เม็ดทรายมีอากาศและความชื้นอยู่เสมอ กระแสไฟฟ้าของฟ้าผ่าภายในเสี้ยววินาทีทำให้อากาศและไอน้ำร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิมหาศาล ทำให้เกิดแรงดันอากาศเพิ่มขึ้นอย่างระเบิดระหว่างเม็ดทรายและการขยายตัว ซึ่งวูดได้ยินและเห็น โดยไม่ตกเป็นเหยื่อของฟ้าผ่าอย่างน่าอัศจรรย์ อากาศที่ขยายตัวจะก่อตัวเป็นโพรงทรงกระบอกภายในทรายหลอมเหลว การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วในภายหลังจะช่วยแก้ไขฟูลกูไรต์ซึ่งเป็นหลอดแก้วในทราย

ฟุลกูไรต์มักถูกขุดขึ้นมาอย่างระมัดระวังจากทราย มีรูปร่างคล้ายรากต้นไม้หรือกิ่งก้านที่มียอดหลายใบ ฟัลกูไรต์ที่แตกแขนงดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อฟ้าผ่ากระทบทรายเปียกซึ่งดังที่ทราบกันดีว่ามีค่าการนำไฟฟ้ามากกว่าทรายแห้ง ในกรณีเหล่านี้ กระแสฟ้าผ่าที่เข้าสู่ดินจะเริ่มแพร่กระจายไปด้านข้างทันทีก่อตัวเป็นโครงสร้าง คล้ายกับรากของต้นไม้ และผลลัพธ์ที่ตามมาคือ ฟุลกูไรต์จะมีรูปร่างแบบนี้ซ้ำเท่านั้น ฟุลกูไรต์นั้นบอบบางมาก และการพยายามกำจัดทรายที่เกาะอยู่มักจะนำไปสู่การถูกทำลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับฟูลกูไรต์ที่มีกิ่งก้านซึ่งก่อตัวในทรายเปียก