madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:53 W latach 90. XX w uczeni zwrócili uwagę na elektryzowanie powietrza przez promieniowanie gamma. Zewnętrzne warstwy atmosfery są stale bombardowane promieniowaniem gamma, promieniowanie to jest pochłaniane przez powietrze, podczas pochłaniania z atomów wybijane są elektrony, dodatnie jony pozostają w miejscu, a wybite elektrony poruszają się w kierunku ruchu (głównie w dół) wybijającego je promieniowania, po przebyciu kilku centymetrów zatrzymują się i przyłączają do atomów powietrza. W wyniku tego procesu między jonosferą i powierzchnią Ziemi powstaje różnica potencjałów. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:53 Kiedy różnica potencjałów stanie się wystarczająco duża, może rozpocząć się wyładowanie elektryczne. Według hipotezy zaproponowanej przez Aleksandra Gurewicza z Instytutu Lebiedewa w Rosji drogę wyładowania pilotującego wytyczają wysokoenergetyczne cząstki promieniowania kosmicznego. Zderzenie cząstki promieniowania kosmicznego z atomem powietrza prowadzi do powstania kaskad cząstek wtórnych wytwarzających strumienie elektronów. W ten sposób w górnej naładowanej ujemnie części chmury rozpoczyna się wyładowanie pilotujące (lider, prekursor). Strumienie naładowanych cząstek pokonują odległość do ziemi skokami o długości od 30 do 50 metrów. Zachodzi przy tym jonizacja powietrza, co zmniejsza opór elektryczny. Cały proces może trwać od ok. 10 do ok. 100 milisekund (tysięcznych części sekundy). Często wyładowanie pilotujące rozdziela się na wiele odnóg, z których tylko jedna dociera do celu. Odpowiedz Link
madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 16:53 Kiedy cały kanał od ziemi do chmury jest zjonizowany, znacznie zmniejsza się opór powietrza, co pozwala na przepływ znacznej ilości ładunku. Wyładowanie główne porusza się ze znacznie mniejszą prędkością rzędu 10 000 km/s (prędkość tzw. PILOTA wynosi 30 000 km/s). Główny impuls trwa kilkadziesiąt milionowych części sekundy, a przepływ prądu zanika zwykle po kilkuset. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:53 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: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:54 Czasami wyładowanie główne pochodzące z chmury nazywane jest udarem przewodnim. Po nim występuje zwykle udar powrotny, w którym ładunek dodatni płynie z ziemi do chmury tym samym kanałem. Zwykle każde uderzenie powrotne jest opóźnione o 30-tysięcznych części sekundy. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:54 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: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:54 Według najnowszych badań Instytutu Fizyki Atmosfery na Uniwersytecie Arizony w Tucson stwierdzono, że 35 proc. piorunów uderza w ziemię w dwa, a nawet w większą liczbę miejsc, odległych od siebie o dziesiątki metrów. Na jeden piorun przebiegający z chmury do ziemi przypada średnio około 1,45 miejsc trafień. Odpowiedz Link
madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 16:55 Niewyjaśnione do dziś pozostają przyczyny powstawania wyładowań w wulkanach. Robocza hipoteza zakłada, że pęcherzyki magmy oraz cząstki wyrzucanego do atmosfery pyłu wulkanicznego są naładowane elektrycznie, co skutkuje tworzeniem się błyskawic. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:55 Pierwszy raz wzmianki o wyładowaniu z chmury burzowej do góry pojawiły się w roku 1886, ale potwierdzenie znalazły dopiero ostatnio. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:55 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: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:56 Pierwsze zdjęcia wyładowania do jonosfery wykonali 6 czerwca 1989 roku naukowcy z University of Minnesota. Nazwali to zjawisko angielskim słowem sprite nawiązującym do postaci ze sztuki Szekspira. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:56 Rzadszym rodzajem wyładowań do jonosfery są błękitne smugi (ang. blue jets), pierwszy raz zaobserwowane w 1989 z pokładu promu kosmicznego, fotografowane i badane w następnych latach. Sięgają one od szczytu chmury burzowej, do wysokości około 50 km (obserwowano też znacznie dłuższe, sięgające 80 km). Mają postać wąskich, błękitnych stożków i są jaśniejsze, niż sprites. W przeciwieństwie do tych ostatnich, nie wydają się bezpośrednio związane z silnymi wyładowaniami w kierunku ziemi. Mechanizm ich powstawania prawdopodobnie wiąże się z tworzeniem się kanałów silnie zjonizowanego gazu pomiędzy wierzchołkiem chmury a jonosferą Odpowiedz Link
madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 16:56 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: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:57 W roku 1994 satelita przeznaczony do obserwacji promieniowania rentgenowskiego i gamma pochodzącego z kosmosu, odkrył silne rozbłyski gamma pochodzące z atmosfery ziemskiej, ponad chmurami burzowymi[9]. Pochodzą one od hamowania elektronów rozpędzonych do energii 20–40 MeV w górnych warstwach atmosfery. Nie jest obecnie jasne, czy są one bezpośrednio związane z jakimś rodzajem wyładowań do jonosfery. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:57 Słabiej zbadane są odkryte ostatnio zjawiska jasnych i długotrwałych (do 2 s) błyskawic rozciągających się od chmury burzowej w górę, oraz tzw. pixies – rozbłysków wierzchołka chmury Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:58 Błyskawice mogą występować także w atmosferach innych planet. Wyładowania atmosferyczne zostały zaobserwowane na Jowiszu, 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, 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. Z kolei na Marsie, którego atmosfera jest bardzo rozrzedzona, pioruny powstają podczas burz pyłowych Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:58 W japońskiej kulturze piorun jest jednym z pięciu żywiołów. Okalające go żywioły to ziemia i powietrze, a zależności między nimi to: piorun wnika w ziemię, powietrze stanowi barierę dla pioruna. W naturalnych religiach europejskich piorun jest często używany jako boski atrybut, najczęściej przypisywany najwyższemu z Bogów (Perun, Zeus, Thor itp.). Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:58 Symbol pioruna jest umieszczany na tablicach i znakach informujących np. o niebezpieczeństwie związanym z porażeniem prądem elektrycznym W 2020 roku czerwony piorun na czarnym tle zaczął symbolizować strajk kobiet. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 16:59 Często po uderzeniu pioruna w podłoże zawierające substancje topiące się w wysokiej temperaturze powstają fulguryty. Są to charakterystyczne twory, zbudowane z krzemionki Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 17:00 Ognie świętego Elma (ognie św. Bartłomieja, ognie Kastora i Polluksa) – zjawisko akustyczno-optyczne w postaci małych, cichych, ciągłych wyładowań elektrycznych na różnych powierzchniach, a szczególnie krawędziach przedmiotów, mające miejsce w czasie pogody zapowiadającej burzę. Wyładowaniom tym mogą towarzyszyć bardzo ciche dźwięki w postaci syczenia lub świstu, a czasem może być to głośny gwizd. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 17:00 Zjawisko pojawić się może na powierzchni skał, drzew, masztów, anten, lin. Występuje w różnych miejscach, ale najłatwiej zaobserwować je w górach lub na morzu. Wyładowania te są niegroźne, a można je zaobserwować nawet na wyciągniętej ręce. Ognie św. Elma pojawiają się podczas pogody zwiastującej zbliżanie się burzy z piorunami, chociaż nie zawsze do tego dochodzi. W skrajnych przypadkach zjawisko to może występować podczas burzy. Efekty świetlne w czasie widnego dnia są niewidoczne, ale o brzasku, zmierzchu i w nocy, oraz podczas bardzo silnego zachmurzenia widać je w postaci łuny lub świetlnych miotełek wytryskujących z różnych miejsc. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 17:01 Na statkach szczególnie wydatnie zjawisko to występuje na końcach masztów, ponieważ gęstość ładunku w naładowanych przewodnikach jest zawsze największa tam, gdzie promień krzywizny powierzchni jest najmniejszy (a więc np. na ostrzu). Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 17:01 Marynarze nazwali te wyładowania "ogniami świętego Elma" prawdopodobnie dlatego, że niegroźne zjawiska odczytywali jako wysłuchanie modlitw zanoszonych podczas burz do Boga za wstawiennictwem świętego. Według legendy bowiem święty Elmo miał nie bać się uderzających obok niego piorunów Odpowiedz Link
madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 17:01 Same ognie św. Elma nie są groźne, ale duża ich intensywność świadczy o wysokiej różnicy potencjałów elektrycznych pomiędzy ziemią i warstwą chmur, co powinno być ostrzeżeniem dla obserwatora, że w każdej chwili gdzieś w okolicy może uderzyć piorun. Odpowiedz Link
madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 17:01 Ognie św. Elma występują także podczas przelotu samolotu przez naładowaną elektrostatycznie chmurę lub chmurę pyłów wydobywających się podczas erupcji wulkanu. Wtedy te ostre drobinki pyłu trą o krawędzie natarcia skrzydeł, powodując wyładowania elektrostatyczne, a także jasną poświatę. Odpowiedz Link