madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:11 Skalę opracował w 1806 r. Francis Beaufort, irlandzki hydrograf, oficer floty brytyjskiej. Początkowo nie określała ona prędkości wiatru, lecz wymieniała ilościowe cechy od 0 do 12 określające sposób w jaki powinny pływać żaglowce - od wystarczającego, aby mieć sterowność, do takiego, przy którym żadne płótna żaglowe nie wytrzymają. Skala stała się standardem w zapisach dzienników okrętowych floty królewskiej w końcu lat 30. XIX wieku. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:11 W roku 1946 Międzynarodowy Komitet Meteorologiczny rozszerzył skalę Beauforta do 17 stopni, obejmując nią wiatry do 61,2 m/s. Do przeliczenia prędkości wiatru (na wysokości 10 m n.p.m.) na stopnie Beauforta stosuje się wzór B = 1,127·V2/3 (dla V w m/s) = 0,723·V2/3 (dla V w węzłach) Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:14 Burza – zjawisko meteorologiczne związane z intensywnym rozwojem chmur o strukturze pionowej Cumulonimbus. Charakterystyczny dla burz jest intensywny opad deszczu, śniegu lub gradu, którym towarzyszą wyładowania elektryczne w atmosferze – najczęściej pioruny, dające charakterystyczne efekty świetlne (błyskawice) i dźwiękowe (grzmoty). Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:14 Inaczej przebiega ten proces, gdy wznoszące się powietrze zawiera dużo pary wodnej. W miarę ochładzania się powietrza zawarta w nim para skrapla się. Przy kondensacji wydziela się dużo ciepła. Uwalniające się ciepło powoduje, że powietrze wilgotne stygnie wolniej i jest stale cieplejsze, a więc lżejsze od otoczenia. To jest właśnie mechanizm, który powoduje, że w obszarze burzy powietrze bardzo gwałtownie wznosi się i osiąga wysokość powyżej 16 km. Na tej wysokości temperatura jest bardzo niska (około −60 °C). Dość chłodne powietrze, gdy tylko dotrze do powierzchni Ziemi, zaczyna rozprzestrzeniać się na boki, dlatego zwykle przed burzą wieje chłodny wiatr. Wkrótce potem niebo przeszywa błysk (który może mieć ponad kilkadziesiąt kilometrów długości), rozlega się grzmot i spada ulewny deszcz. W pojedynczej komórce burzowej po 20–30 minutach zaczyna dominować prąd zstępujący i chmura wyparowuje. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:16 Pojedyncze komórki burzowe (burze pulsacyjne) 44% Zorganizowane burze wielokomórkowe (klastry) 34% Wielokomórkowe burze liniowe (linie szkwałowe) 22% Superkomórki burzowe 1–3% Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:17 Piorun jest wyładowaniem elektrycznym o bardzo dużym natężeniu, które przenosi w kierunku ziemi ujemne ładunki elektryczne. Przepływ elektronów może odbywać się także wewnątrz chmury, między różnymi jej warstwami. Wędrując ku ziemi ładunek przewodni przenosi ujemny ładunek elektryczny i pozostawia za sobą kanał silnie zjonizowanego powietrza o średnicy 1–5 cm, tworząc po drodze rozgałęzioną ścieżkę. Poszczególne gałęzie ścieżki rosną i w końcu jedna z nich osiąga punkt na Ziemi sprowadzając ładunki ujemne. Przepływ ten zwany jest wyładowaniem wstępnym lub liderem. Intensywny przepływ ładunków dodatnich trwa zaledwie około 0,0001 sekundy, lecz jest ponad 1000 razy większy od przepływów w domowej sieci energetycznej. Teraz wyjątkowo jasne wyładowanie zaczyna biec w górę tym samym kanałem i przenosi ono do chmury cząsteczki dodatnie zwane powrotnymi. Potem następują kolejne wyładowania wstępne oraz powrotne, które wykorzystują ten sam zjonizowany kanał. Cały ten proces powtarzany jest kilkakrotnie w ciągu ułamka sekundy, dopóki ładunki w chmurze nie zostaną zneutralizowane. Błyskawice świecą, ponieważ świeci powietrze rozgrzane do wysokiej temperatury, co jest spowodowane przepływem prądu. Grzmot, jaki towarzyszy błyskawicy jest również skutkiem gwałtownego rozgrzania powietrza. Skokowy wzrost temperatury powietrza powoduje również skokowy wzrost ciśnienia. To zaburzenie rozchodzi się w postaci fali dźwiękowej słyszanej przez nas jako grzmot. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:17 Cienka warstwa chmur wypełnionych wodą jest podstawą warstwy amoniaku w atmosferze Jowisza, gdzie burze zostały wykryte dzięki widocznym błyskom wywołanym przez pioruny na jego powierzchni. Te wyładowania elektryczne mogą być nawet 1000 razy silniejsze od ziemskich. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:19 Grzmot – grom dźwiękowy wytworzony przez piorun. W zależności od rodzaju piorunu oraz jego odległości od słuchającego, grzmot może przybierać formy od ostrego, głośnego trzasku do długiego, niskiego pomruku. Nagłe zwiększenie ciśnienia i temperatury powietrza wskutek uderzenia piorunu powoduje jego szybkie rozszerzenie się, co z kolei wywołuje grom dźwiękowy. Odległość zjawiska od obserwatora może być wyliczona, znając odległość czasową pomiędzy zobaczeniem błyskawicy a usłyszeniem grzmotu. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:20 Podczas uderzenia pioruna wyzwala się energia. Główna jej część zostaje rozproszona w postaci ciepła w powietrzu tworzącym kanał plazmy tzn. ogrzanie i jonizacja składników powietrza w kanale, energia cieplna w większości rozprasza się, niewielka jej część przekształca się na błysk i grzmot, który słychać na odległość do 16-24 km. Część pierwotnej energii elektrycznej zostaje rozładowana w punkcie uderzenia łuku elektrycznego w powierzchnię ziemi, co może być bardzo niebezpieczne dla znajdujących się w pobliżu ludzi oraz urządzeń. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:21 Piorun może wywołać pożar. Uderzenia rozrywają pnie drzew i mury, potrafią oderwać płyty kamienne wykładzin dachowych, murów ważące do 100 kg i odrzucić je na kilka metrów, przepalają cienkie druty, wywołują uszkodzenia instalacji elektrycznych, telefonicznych i innych opartych o metalowe przewody, niszczą urządzenia elektryczne. Temperatura w kanale przewodzenia pioruna jest tak wielka, że krzemionka zawarta w ziemi w miejscu uderzenia topi się, tworząc naturalne szkło nazywane fulgurytem. Działanie na urządzenia elektryczne wywołane jest poprzez bezpośrednie uderzenie pioruna w sieć elektroenergetyczną, a także w przypadku indukowania się napięcia tzw. impulsu elektromagnetycznego, gdy piorun uderzy w pobliżu sieci. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:21 W celu ochrony przed skutkami przepięć wywołanych przez impuls elektromagnetyczny w sieciach elektroenergetycznych stosowane są specjalne aparaty elektryczne zwane ochronnikami przepięciowymi Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:34 Parametry wyładowania piorunowego: wartość szczytowa prądu czas narastania prądu (maksymalna stromość prądu) Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:34 Wartość szczytowa prądu określa natężenie prądu, który może popłynąć przez kanał piorunowy wskutek uderzenia pioruna. Załóżmy, że wartość szczytowa prądu pioruna, który uderzył w budynek wynosi 140 kA. Niech rezystancja uziemienia (bezindukcyjnego) budynku wynosi 2 omy (obowiązujące w Polsce przepisy wymagają wartość mniejszą od 10 omów PN-EN 60364). Napięcie związane z przepływem tego prądu wynosi 280 kV. Jeżeli nie zostały zainstalowane ochronniki przepięciowe takiemu właśnie zakłóceniu zostaną poddane linie zasilające i telekomunikacyjne. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:34 Czas narastania prądu jest kolejnym parametrem wyładowania. Im jest on krótszy, tym krótszy jest impuls elektromagnetyczny powstający podczas wyładowania. Napięcie zakłócające, które może się indukować podczas przepływu fali elektromagnetycznej jest proporcjonalne właśnie do wartości tego parametru. Pole elektromagnetyczne powstałe podczas wyładowania ma wąskie widmo w zakresie fal długich. Dlatego może z łatwością wnikać do wnętrza budynków. Dodatkowo, ma ono charakter magnetyczny co utrudnia ekranowanie. Napięcie indukowane przez taki impuls może osiągać wartości 100 V/m² (w przypadku gdy piorun uderzył 100 m od urządzenia, dziesięciokrotne skrócenie tej odległości powoduje dziesięciokrotny wzrost SEM). Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:39 Osoba przebywająca na otwartej przestrzeni powinna znaleźć pomieszczenie, budynek, ziemiankę i ukryć się w nim. Z braku innej możliwości schronić się w zagłębieniu terenu, nie kłaść się na ziemi. Najbezpieczniej jest ukucnąć ze złączonymi i podciągniętymi do siebie nogami, ponieważ po uderzeniu pioruna, w wyniku rozpływu ładunku w postaci prądów powierzchniowych, może dojść do przepływu prądu między stopami poprzez ciało ofiary (skutek powstania różnicy potencjałów, tzw. napięcia krokowego)[4]. Należy odrzucić lub położyć na ziemi duże przedmioty metalowe przewodzące prąd. Trzeba również oddalić się od zbiorników i cieków wodnych (podobnie połacie wilgotnego mchu stanowią zagrożenie). Osoby znajdujące się w górach powinny niezwłocznie zejść ze szczytów i grani, około 100 metrów niżej, najlepiej na stronę zawietrzną (przeciwną do kierunku zbliżania się burzy). Mogą one usiąść na plecakach (nie na stelażu, który może przewodzić prąd elektryczny), tak aby odizolować się od podłoża i zabezpieczyć przed wtórnym porażeniem od prądów powierzchniowych. Próbując kryć się w jaskiniach lub wnękach trzeba uważać, aby nie znaleźć się w miejscach, w których można stać się „pomostem” dla przepływających prądów (np. wejścia jaskiń, wąskie lub niskie groty). Strop powinien znajdować się co najmniej 3 metry nad nami, a ściany 1 metr od nas[5]. Nie można dotykać wysokich, pionowych ścian skał. Bardzo dobrymi miejscami na schrony są wnętrza klatek, kratownic (w tym i masztów), wagoników kolejki górskiej. Nie wolno jednak dotykać metalowych elementów konstrukcji. Także samochody chronią przed piorunem. Wymienione obiekty spełniają funkcję klatki Faradaya. Grupy osób pozostające na otwartej przestrzeni powinny się rozproszyć w odległości do kilkudziesięciu metrów, tak by na wypadek porażenia część grupy mogła udzielić pomocy porażonym. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:40 Uważa się, że ładunek elektryczny w powietrzu powstaje w wyniku powszechnie znanych mechanizmów elektryzowania głównie przez indukcję elektrostatyczną oraz pocieranie. Choć główny mechanizm jest znany, to szczegóły zjawisk zachodzących w chmurach burzowych są niezwykle złożone a opis wciąż tylko hipotetyczny. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:41 Kiedy na skutek zderzenia zimnych i ciepłych mas powietrza powstaje silny prąd wznoszący, tworzą się chmury burzowe (kłębiasto-deszczowe, cumulonimbus) mające wysokość nawet kilkunastu (10-20) kilometrów. Ruch powietrza powoduje wzajemne zderzanie ze sobą kryształów lodu oraz kropel wody. Dotykanie się lub pocieranie ciał wykonanych z różnych substancji albo z jednakowej substancji ale różnej budowie krystalicznej bądź też o różnych temperaturach wywołuje elektryzowanie się tych ciał. Kiedy krople w chmurze burzowej są gwałtownie unoszone do góry, w ciągu krótkiego czasu ich temperatura spada do -10 °C, -20 °C i zamarzając tworzą krupy lodowe. Krupy zderzają się z już zamrożonymi kryształkami lodu, co pozostawia na nich niewielki ujemny ładunek. Kryształki otrzymują ładunek dodatni. Każde zetknięcie się i rozdzielenie ciał znajdujących się w polu elektrycznym elektryzuje oba ciała przeciwnymi ładunkami. Proces ten zachodzi gdy wznoszące się powietrze znajdzie się w pobliżu już naelektryzowanego obszaru, podczas zderzania się krup lodowych lub też podczas rozpadu lub tylko ocierania się kropelek wody. Zjawisko elektryzowania przez indukcję staje się szczególnie wydajne gdy chmura lub obszar obok niej jest już w pewnym stopniu naelektryzowany i odgrywa główną rolę w elektryzowaniu się chmury. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:42 Kiedy ujemne wyładowanie zbliży się do ziemi, od dołu wyrusza mu na spotkanie jego dodatni odpowiednik. Zwykle jego źródłem są wysoko położone obiekty (drzewa, maszty, budynki). Prawa elektrostatyki powodują, że bardzo skutecznym źródłem dodatniego wyładowania pilotującego są ostro zakończone metalowe przedmioty (patrz Ognie świętego Elma). Natężenie prądu wynosi około 250 000 A, napięcie około 30 milionów V. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:43 Wyładowanie główne niesie ze sobą prąd o natężeniu od 30 do 50 kA, przy różnicy potencjałów 10 do 100 milionów V, ale zdarzają się i wyładowania wytwarzające 150 kA. W czasie uderzenia przepływa ładunek rzędu 5 kulombów, a całkowita energia odpowiada 140 kWh (504 MJ). Taka ilość energii wystarczyłaby, aby żarówka o mocy 100 W świeciła się przez dwa miesiące. Odpowiada to również energii wybuchu 122 kg trotylu. Średnie dane dotyczące piorunów mogą się różnić zależnie od warunków atmosferycznych typowych dla danego klimatu. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:44 Najczęściej obserwowany rodzaj wyładowania do jonosfery pojawia się tylko w chmurach cumulonimbus wznoszących się wysoko do góry. Ma ono zwykle kolor czerwono pomarańczowy, podobny do światła lamp neonowych i trwa dłużej niż zwykły piorun. Zwykle jest widoczne przez 17 ms. Jego źródłem jest bardzo silny piorun w kierunku ziemi, który pozbawia chmurę ładunku dodatniego. Wyładowanie w kierunku jonosfery może mieć wysokość do 50 km i pojawia się około 100 ms później. Często wyładowanie jest podwójne, a wokół niego na skutek rozgrzania plazmy powstaje poświata. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:45 W roku 1990 pierwszy raz zaobserwowano, również z pokładu promu kosmicznego, elfy (ang elves) – bardzo krótkie (0,5 ms) i słabe rozbłyski o kształcie dysku lub torusa, ponad chmurą burzową, na wysokości 85–100 km, skojarzone z silnymi wyładowaniami poniżej chmury. Są one zbyt krótkie i słabe by mogły być obserwowane gołym okiem, widoczne są tylko dla czułych kamer. Najprawdopodobniej wywołuje je oddziaływanie impulsu elektromagnetycznego (EMP), generowanego przez uderzenie pioruna, z jonosferą. Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:46 Błyskawice mogą występować także w atmosferach innych planet. Wyładowania atmosferyczne zostały zaobserwowane na Jowiszu[11], Saturnie oraz Wenus i Marsie. Od misji radzieckich sond Wenera i amerykańskich sond Pioneer w latach 70. i 80. XX wieku istniały przesłanki za istnieniem piorunów na Wenus[13], jednak ich istnienie pozostawało kontrowersyjne, w związku z różnicami między ziemską i wenusjańską atmosferą. Dopiero badania orbitera Venus Express dowiodły jednoznacznie występowania piorunów, w dodatku o energii podobnej do występujących na Ziemi[14]. Z kolei na Marsie, którego atmosfera jest bardzo rozrzedzona, pioruny powstają podczas burz pyłowych Odpowiedz Link
madohora Re: Topienie "Marzanny" 29.04.22, 20:47 Symbol pioruna jest umieszczany na tablicach i znakach informujących np. o niebezpieczeństwie związanym z porażeniem prądem elektrycznym Piorun był symbolem Grup Szturmowych Szarych Szeregów. W 2020 roku czerwony piorun na czarnym tle zaczął symbolizować strajk kobiet. Odpowiedz Link