ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE

  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:43
    Burza ogniowa to na tyle duży pożar, że wytworzona przezeń kolumna gorącego powietrza zasysa w sposób ciągły powietrze z otoczenia (patrz efekt kominowy). Wywołuje to dalsze zwiększanie temperatury płomieni i samonapędzający się wzrost natężenia ognia i wiatru, mogący nawet wytworzyć huragan.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:43
    Burze ogniowe mogą powstawać w wyniku dużych pożarów buszu i lasów bądź na skutek intensywnych bombardowań ładunkami zapalającymi.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:43
    Temperatura burzy ogniowej może sięgać 1600 °C, co oznacza, że praktycznie wszystkie palne materiały ulegają zapaleniu i podtrzymują ogień. Na obszarach dotkniętych burzą ognia mogą zostać stopione cegły, cement, szkło, nawierzchnia ulic, samochody itd. W szczególnych wypadkach burza może zużyć cały tlen na objętym nią terenie. Przykładowo po zbombardowaniu Drezna 70% ofiar zginęło w wyniku uduszenia
  • madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 16:43
    Burze ogniowe powstawały w trakcie pożarów wielkich miast, takich jak: wielki pożar Rzymu, pożar Londynu w roku 1666, wielki pożar Chicago, oraz pożary będące wynikiem trzęsienia ziemi takich jak: trzęsienie ziemi w San Francisco (1906) i trzęsienie ziemi w Tokio (1923). Burze ogniowe były również powodowane przez naloty dywanowe podczas II wojny światowej w Tokio i niemieckich miastach: Hamburgu (operacja Gomora), Dreźnie, Kassel, Darmstadt, Pforzheim, Brunszwiku, Hildesheim i Stuttgarcie. Aby spotęgować straty bombowce w pierwszej fali zrzucały bomby burzące (mające na celu poprzez falę uderzeniową wybić szyby w oknach. W drugiej i trzeciej fali były zrzucane bomby zapalające. Wybite otwory okienne i drzwiowe stwarzając swobodę penetracji dla płomieni potęgowały efekt kominowy nasilając pożar. Efekty były szczególnie widoczne w miastach o gęstej zabudowie i wąskich ulicach - płomienie przedostawały się z budynku na budynek (z tego też powodu Berlin - mający szerokie ulice i wyłącznie murowaną zabudowę odniósł od płomieni stosunkowo małe straty).
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:44
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/18/Firestorm_approaches_Old_Faithful.jpg/200px-Firestorm_approaches_Old_Faithful.jpg
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:44
    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.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:45
    Piorun – w meteorologii bardzo silne wyładowanie elektrostatyczne w atmosferze powstające naturalnie, zwykle towarzyszące burzom. Piorunowi często towarzyszy grom dźwiękowy (grzmot) oraz zjawisko świetlne zwane błyskawicą. Może ono przybierać rozmaite kształty i rozciągłości, tworzyć linie proste lub rozgałęziać się do góry lub w dół. Występują błyskawice, które widoczne są jedynie jako rozjaśnienie powierzchni chmury, inne znów w ciągu ułamka sekundy przypominają swym kształtem świecący sznur pereł[
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:45
    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.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:45
    Wewnątrz chmury burzowej wieje silny wiatr mieszający krople wody i drobiny lodu, które trą mocno o siebie. Lód przemieszcza się ku górze chmury, po drodze oddając elektrony wodzie, więc szczyt chmury staje się elektrododatni. Pioruny mogą powstawać także wskutek tarcia między drobinami pyłu podczas burz pyłowych lub w chmurach popiołów i gazów powstałych podczas erupcji wulkanicznych i pożarów lasów.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:46
    Poza wyładowaniami doziemnymi pioruny biją również w odwrotnym kierunku; z badań wynika, że takowe stanowią około 15% wszystkich wyładowań, a najpotężniejszy z badanych miał aż 70 km długości
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:46
    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.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:46
    Impuls ten powstaje wskutek wytworzenia przez prąd elektryczny pioruna krótkotrwałego pola magnetycznego. Indukuje on napięcie we wszystkich obwodach i urządzeniach elektrycznych (w tym w liniach elektroenergetycznych, sieciach telekomunikacyjnych, instalacjach antenowych itp.) znajdujących się w pobliżu miejsca uderzenia pioruna. Napięcie impulsu blisko uderzenia jest tak duże, że może spowodować poważne uszkodzenia i zniszczenia sieci oraz przyłączonych do tych sieci urządzeń.
  • madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 16:47
    W celu ochrony przed skutkami przepięć wywołanych przez impuls elektromagnetyczny w sieciach elektroenergetycznych stosowane są specjalne aparaty elektryczne zwane ochronnikami przepięciowymi
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:47
    Wyładowania atmosferyczne zagrażają aparaturze elektronicznej w dwojaki sposób:

    przepływ prądu piorunowego może uszkodzić aparaturę i instalacje
    impuls elektromagnetyczny spowodowany wyładowaniem, może indukować duże napięcie.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:47
    Parametry wyładowania piorunowego:

    wartość szczytowa prądu
    czas narastania prądu (maksymalna stromość prądu)
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:48
    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.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:48
    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).
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:49
    Ważnejsze skutki uderzenia pioruna w człowieka:

    oparzenia,
    pobudzenie,
    upośledzenie słuchu i wzroku,
    apatia,
    uszkodzenie układu nerwowego (np. paraliż kończyn),
    drgawki,
    upośledzenie funkcji nerek,
    uszkodzenie układu sercowo-naczyniowego (rytm serca może być nieprawidłowy, może dojść do zatrzymania krążenia),
    upośledzenie funkcji układu pokarmowego, np. ostra rozstrzeń żołądka.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:50
    W USA pioruny zabijają 50-55 osób rocznie, natomiast w Polsce 3 do 5 osób. Ponad 80 proc. osób trafionych błyskawicami to mężczyźni[2]. Zaleca się, by w czasie burzy nie kąpać się, nie chodzić na spacery, nie stawać pod samotnie rosnącymi drzewami (prąd wyładowania przepływajacy rdzeniem drzewa doprowadza do gwałtownego odparowania znajdującej się w nim wody i w efekcie bardzo groźnego wybuchu), ani w pobliżu wysokich metalowych masztów, w które często uderza piorun, oraz w pobliżu linii elektroenergetycznych.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:51
    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). 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. 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.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:51
    Budynki i inne wysokie konstrukcje muszą być zabezpieczone piorunochronem, chroniącym je w czasie burzy. Instalacje elektryczne, w tym i sieci przesyłowe zabezpiecza się bezpiecznikami przeciwprzepięciowymi.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:51
    W domu podczas burzy należy unikać korzystania z telefonów stacjonarnych przewodowych oraz urządzeń elektrycznych, przede wszystkim tych obsługiwanych ręcznie. Korzystanie z tych urządzeń grozi porażeniem impulsem rozchodzącym się w przewodach instalacji, który może doprowadzić do śmierci. Sprzęt domowy, zwłaszcza elektronikę – RTV, komputery itp. należy odłączyć od sieci elektrycznej i innych instalacji przewodowych (np. instalacji antenowych, telekomunikacyjnych, sieci internetowych, TV kablowej itp.), co zapewni ochronę tych urządzeń przed wyładowaniami atmosferycznymi.
  • madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 16:52
    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.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:52
    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.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:52
    Prąd powietrza rozdziela lżejsze kryształki lodu od krup unosząc je do góry. Krupy opadają na dół chmury i w ten sposób powstaje różnica potencjałów rzędu od 10 do 100 milionów woltów.
Pełna wersja