تبلیغات
برق الکتروتکنیک - صاعقه و رعد و برق
برق الکتروتکنیک
برق الکتروتکنیک
برق الکتروتکنیک برق الکتروتکنیک برق الکتروتکنیک برق الکتروتکنیک برق الکتروتکنیک
درباره وبلاگ


به وبلاگ جامع برق الکتروتکنیک خوش آمدید،امید وارم مورد پسندتان باشد.

مدیر وبلاگ : جواد نظرلو
نویسندگان

تخلیه الکتریکی شدید و بسیار سریع  در هوا را صاعقه می گویند. یکی از خطرناکترین تهدیدات طبیعت و کوهستان است و در برخورد با آن باید بر اساس آموخته ها و دانش خود عمل کنیم چرا که غریزه در مورد صاعقه معمولاً اشتباه عمل میکند.

تغییرات سریع در وضعیت و شرایط جوی یكی از عمده ترین خطرات طبیعت محسوب می شود. این تغییرات گاه بسیار آرام و خزنده و گاه چنان سریع و آنی روی می دهند كه فرصت عكس العمل مناسب و به موقع را به انسان نخواهد داد. مشاهده آسمانی صاف و آفتابی در صبحگاه، هرگز نمی تواند تضمینی برای پایداری هوا و سپری نمودن روزی خوب و خوش در كوهستان محسوب گردد. بنابر این اگر برای حضور در طبیعت و محیط كوهستان به روند سریع تغییرات جوی بی توجه یا كم توجه بوده و یا آن را دست كم بگیریم به آسانی به استقبال خطر رفته ایم. یكی از این خطرات، «اذرخش» و دیگری «تندر» است كه بسیار سریع و آنی روی می دهند. بهتر است ابتدا تعریفی ساده از آذرخش و تندر داشته باشیم.

تفاوت آذرخش با تندر:

آذرخش: به تخلیه الكتریسیته بین ابر و زمین می گویند و از آن تحت عنوان «صاعقه» یا «Lightning» و یا «رعد و برق» نیز یاد می شود.

تندر (Thunder): به تخلیه الكتریسیته «بین دو ابر» و یا در حالت خاص به تخلیه الكتریسیته «درون یك ابر بسیار بزرگ» می گویند.

صاعقه

توضیح فیزیکی آذرخش:

آذرخش یا رعدوبرق یك تخلیه ی الكتریكی شدید و بسیار سریع در هواست و همین تخلیه الكتریكی است كه نور و صدا تولید میكند.پیش از ایجاد رعدوبرق ابرها طی فرایندهایی بشدت باردار میشوند كه این بار معمولا مثبت است و روی سطح زمین بار منفی القا میكند و به این ترتیب مجموعه ی ابر هوا و زمین به یك خازن بسیار بزرگ تبدیل میشود كه لحظه به لحظه بارشان بیشتر میشود و بنابراین اختلاف پتانسیل دو قطب ان در حال افزایش است. بالاخره مقدار این بار الكتریكی انقدر زیاد میشود كه اختلاف پتانسیل بین ابر و زمین به ۱۰ تا ۱۰۰ میلیون ولت میرسد. 
میدان الكتریكی حاصل از چنین اختلاف پتانسیلی میتواند هوا را با اینكه در حالت عادی نارساناست در یك سیر خاص یونیزه و انرا به رسانا تبدیل میكند.به محض اینكه چنین سیری از مولكولهای یونیزه رسانا از ابر تا زمین ایجاد شود بارهای الكتریكی به طرف هم حركت میكنند و در عرض یك ده هزارم ثانیه جریان وحشتناكی در حدود ۳۰ هزار امپر از هوای یونیزه میگذرد.اما هر جریانی ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهای ان روبرو میشود و این مقاومت بخشی از انرژی الكتریكی را به گرما تبدیل میكند. با استفاده از اصول اولیه الكترومغناطیس میتوانید تخمین بزنید این جریان در ولتاژ ۱۰ میلیون ولت توان گرمایی در حدود ۱۰۰ میلیارد وات دارد.چنین توانی حتی در مدت زمان ناچیز - یك ده هزارم ثانیه - میتواند انرژی گرمایی در حدود  ۱۰میلیون ژول ایجاد كند. این گرما باعث میشود دمای هوا در مسیر آذرخش به ۳۰،۰۰۰ تا ۵۰،۰۰۰ درجه سانتی گراد برسد. اگر كمی با قوانین حاكم بر گازها اشنایی داشته باشید می بینید كه این تغییر ناگهانی دما (از حدود ۳۰۰ كلوین به ۳۰هزار كلوین) حجم هوا را ۱۰۰ برابر میكند و این یعنی یك انفجار واقعی انبساط سریع و شدید هوا یك موج ضربتی (shock wave) در هوای اطراف ایجاد میكند كه با سرعت صوت و به شكل تندر یا رعد به گوش میرسد. 
این بخش صوتی ماجرا بود اما گرمای ایجاد شده غیر از انبساط بلاهای دیگری هم سر مولكولهای هوا میاورد.لامپ معمولی را به یاد بیاورید (لامپ نئون مثال بهتریست) یك جریان نه چندان زیاد از رشته تنگستن میگذرد و دمای ان را به بیش از ۲۰۰۰ درجه میرساند .این دما انرژی لازم برای بر انگیختگی اتمهای فلز را فراهم میكند.اتمها بر انگیخته میشوند و در بازگشت انرژی اضافی را به صورت فوتونهای نوری ازاد میكند و به این ترتیب رشته تنگستن روشن میشود.در اذرخش هم چیزی شبیه این ماجرا اتفاق می افتد:جریان شدیدی از هوا میگذرد ان را گرم میكند و به تابش وا میدارد و تابشی كه یك مسیر نورانی بین ابر و زمین ایجاد میكند.

 

اختلاف پتانسیل (ولتاژ V)، شدت جریان الكتریكی (آمپراژ I) و دمای آذرخش:

ولتاژٓ آذرخـش معمـولا بین ۱۰ تا ۲۰ میلیون ولت در نوسان است و بعضاً تا ۱۰۰ میلیون ولت هم افزایش پیدا میكنـد. بزرگـی ایـن رقـم را وقتی بهتر درك میكنید كه آن را با برق شهر (۲۲۰ ولت) مقایسه كنید. به عبارت دیگـر ولتـاژ آذرخـش آنقدر زیـاد است كه میتواند بر مقاومت بسیار زیاد «هوا» در برابر عبور جریان برق، غلبه كـرده و از آن بگـذرد.

شدت جریان الكتریكی در رعد و برق ممكن است بین ۱۰،۰۰۰ تا ۴۰،۰۰۰ آمپر باشد. این جریان معمولا در حدود ۱۰،۰۰۰ آمپر است اما در برخی موارد شدت جریانی معادل ۲۰۰،۰۰۰ آمپر نیز به ثبت رسیده است.


جریان الكتریكی شدید میزان حرارت هوا را در كانالی كه برق از آن عبور میكند برای مدت یك میلی ثانیه به بیش از ۳۰،۰۰۰ درجه سانتیگراد میرساند. هوایی كه به طور ناگهانی این میزان گرم میشود به سرعت منبسط شده و ضربه ای به هوای اطراف میزند و امواجی را با فشار بین ۱۰ تا ۳۰ اتمسفر به وجود می آورد. این امواج هستند که صدای رعد را تولید میکنند. همچنین صاعقه در برخورد با زمین حرارتی معادل با ۲۰،۰۰۰ درجه سانتی گراد تولید میکند.

سرعت آذرخش: مشاهدات و محاسبات دقیق سازمان فضایی آمریكا (ناسا) نشان میدهد كه تخلیه الكتریكی ابرهـا معمـولاً در مدت زمانی كمتر از چند صدم تا چند هزارم ثانیه رخ میدهد. آذرخش گاه میتواند تـا ۴۰ هـزار كیلـومتر در ثانیـه سرعت بگیرد. مشاهده صاعقه در فیلم برداری های با سرعت بسیار بالا نشان داده برخلاف تصور، جرقه شروع نه از آسمان بلکه از زمین آغاز میشود.

برق زمینی (ولتاژ گام): برق زمینی یا «ولتاژ گام» یكی دیگر از عواقب خطرناك ٓاذرخش است . برق زمینی جریانی است كه پس از وقوع ٓاذرخش برای لحظاتی در زمین باقی می ماند تا جذب زمین شده یا تبـدیل بـه گرما شود. ولتاژ گام در زمین حركت می كند اما مسیر حركت مشخصی ندارد . معمولاً قسمت عمده بـرق زمینـی در اعماق فرومیرود اما اگر سطح زمین مرطوب یا دارای بستر سنگی یا پوشیده از خاك مناسب و یا علفزار باشد، ترجیح می دهد كه روی سطح زمین و در جهات مختلف حركت كند. این پدیده را ولتاژ گام می نامنـد زیـرا بـا وارد كـردن برق از راه گامهای شخص (پاهای او) ، باعث برق گرفتگی او می شود. ولتاژ گام تا شـعاع چنـدین متـر در اطـراف محل اصابت آذرخش پراكنده شده و اشخاصی كه در مسیر حركت قرار گرفته باشند را دچار برق گرفتگی مـی كنـد. اینكه ولتاژ گام دقیقاً چقدر برد دارد قابل محاسبه نیست و به میزان رسانایی خاك ٓان محل بستگی دارد ولی به ندرت دیده شده برق زمینی بیشتر از ۱۰۰ متر در سطح زمـین پـیش بـرود. ولتـاژ گـام مخـتص آذرخش نیست و در حوادث صنعت برق مانند افتادن كابل های فشار قوی برق بر روی زمین نیـز ایجـاد مـی شـود. البته به طور حتم ولتاژ گام ناشی از آذرخش، بسیار قوی تر است .

 

تولیدات آذرخش و تندر: گاز اُزون و نیترات

اذرخش و تندر، گازی سمی به نام اوزون (O3) تولید می كنند.این گاز به جای دو اتم اكسیژن، از سه اتم اكسیژن تشكیل شده و در سطح كره زمین، از آن به عنوان گازی سمی و خطرناك یاد می شود. اما همین گاز سمی و خطرناك، اثرات سودمند بسیاری برای ادامه حیات بشر بر روی كره زمین دارد. پس از هر آذرخش و تندر، گاز اوزون تولید شده به سمت جو رفته و با استقرار در لبه های بالایی جو، در نقش لایه محافظت كننده كره زمین در برابر نفوذ اشعه های خطرناك كیهانی، انجام وظیفه می كند.مولكولهای اوزون در ارتفاع ۱۵ تا ۲۵ كیلومتری از سطح دریا متمركز شده و با جذب پرتوهای فرابنفش، به هستی جانداران در روی كره زمین كمك میكند. غلظت آن با ارتفاع از سطح دریا، عرض جغرافیایی و بر حسب زمان تغییر میكند.۴۰٪ از منطقه حاره (معادل ۵۰ ٪ از كره زمین) همیشه رعد و برق و طوفان دارد. منطقه گات غربی و گات شرقی كه در كشور هند قرار دارند، در خطر دائمی صاعقه واقع شده اند. صاعقه با یونیزه کردن مولکولهای هوا و بلاخص نیتروژن، تولید نیترات کرده و موجب حاصلخیزی خاك می شود. بنا بر تحقیقات انجام شده، صاعقه تاثیر مثبت خود را نیز در از میان بردن بیماری های مهلكی نظیر طاعون و ... نشان داده است.

 

خطرناك ترین فصل ها: به سبب ناپایداری شرایط جوی در فصول بهار و پاییز، این دو فصل به ترتیب، خطرناك ترین فصل ها از نظر وقوع آذرخش و تندر محسوب می شوند. همچنین در زمستان و ابرهای برفی نیز احتمال وقوع رعد و برق کمتری نسبت به بهار و پاییز وجود دارد اما خطر رعد و برق و احتمال اصابت آن به انسان در شرایط بارش برف به مراتب بیشتر است زیرا که ابرهای برفی از چگالی بیشتری برخوردار بوده و به اصطلاح سنگین تر هستند و هدایت الکتریکی در آنها بیشتر بوده و رعد و برق های خطرناکتری را موجب میشوند.

 

خطرناکترین مناطق کره زمین: هر قدر به محور استوا نزدیك تر شویم، بر تعداد آذرخش ها افزوده می شود، اما در مناطق قطبی به ندرت ممكن است آذرخش رخ دهد. این موضوع احتمالاً مربوط به لایه های فوقانی جو و لایه های مغناطیسی کره زمین است. لایه یونسفر زمین و کمربند وان آلن در استوا بیشترین قطر را داشته و در قطبین از حداقل ضخامت برخوردارند. امروزه ماهواره های هواشناسی با عكس برداری های دقیق و مداوم از تمام كره زمین، دفعات بروز آذرخش را در نواحی مختلف شـمارش مـیكننـد. این شمارش نشان میدهد كه مناطق قطبی با میانگین ۳ بار آذرخش در ساعت، كمترین و رشته كوه ٓالـپ بـا ۱۰۰۰ اذرخش در ساعت، بیشترین آمار بروز آذرخش را دارد. مناطق هیمالیایی هـم از جملـه سـرزمین هـای آذرخـش خیـز جهان محسوب می شوند. همچنین كوههای «البرز» در ایران و كوههای «هنـدوكش» در افغانـستان نیـز از منـاطق پر آذرخش جهان هستند.

در یک محدوده مشخص هنگامی که صاعقه ای رخ دهد، احتمال رخداد مجدد آن در همان حوالی زیاد است. همچنین مناطق کویری و ارتفاعات کوهستانی از مناطق مستعد برای اصابت صاعقه هستند.

 

آمار اصابت صاعقه: آمار دقیقی در ایران نداریم، ولی در آمریكا سالانه حدود ۱۰۰۰ نفر اصابت و ۱۰۰ نفر مرگ گزارش می شود. یعنی میزان مرگ آن ۱۰٪ است. لازم به ذكر است كشور آمریكا از نظر اصابت آذرخش و تندر، در ردیف كشورهای پر حادثه قرار دارد.  براساس مطالعات و بررسیهای به عمل آمده توسط متخصصین تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ بار میباشد. به عبارت دیگر حدود ۶۰۰۰۰ جرقه الكتریكی در هردقیقه در دنیا زده میشود.

نشانه های آذرخش و توفان تندری:

۱- جذب الكتریسیته: در تماس دست یا بدن با صخره ها و سنگ های تیز، نوع خاصی از گزیدگی و برق گرفتگی ضعیف احساس می شود.

۲- استشمام بوی ازون درهوا: گاز ازون بوی تندی دارد و شاید بتوان آن را به بوی سیر نیز تشبیه کرد. حتماً با جرقه های کوچکی که به هنگام پوشیدن لباس های پشمی تازه شسته شده ایجاد میشوند، مواجه شده اید. اگر کمی دقت کرده باشید در ان لحظه بوی تندی به مشام میرسد. این بو همان بوی اوزون است!

۳- مشاهده هاله نور آبی رنگ پیرامون اجسام فلزی یانوك تیز

۴- شنیدن صدای وزوز درهوا 

۵- مشاهده ابرگلكلمی شكل در آسمان به ویژه ابرسندانی شكل (ابر کومولونیمبوس)

۶- سیخ شدن موهای سر و بدن

۷- احساس نوع خاصی از گزش، خارش، سوزش و یا قلقلك نه چندان خوشایند در بخش هایی از پوست، كه با لباس تماس مستقیم دارد؛ مانند: دگمه های فلزی، زیپ ها و سر زیپ های فلزی و ...

۸- دریافت اختلال یا نویز روی تلفن های همراه، رادیو و ...

۹- از كار افتادن یا مشاهده خطاهای مكرر در تعیین جهت شمال بر روی قطب نما

۱۰- از كار افتادن ناگهانی دستگاه های الكتریكی و یا خراب شدن دائمی آن ها مانند: دستگاه جی پی اس (GPS)، دوربین عكاسی یا فیلم برداری، تلفن همراه، رادیو، پخش كننده های موسیقی نظیر MP3 Player، چراغ قوه، چراغ پیشانی و ...

 

فاصله ما از آذرخش و تندر:

اگر مابین دیدن برق و شنیدن رعد، یك ثانیه فاصله باشد، فاصله آن از شخص در حدود 330 متر است (سرعت صوت). برای محاسبه فاصله خود با آذرخش میبایست بلافاصله پس از دیدن نور شروع به شمارش کرده و درست در هنگامی که صدای رعد را شنیدیم، شمارش را متوقف کنیم. سپس ثانیه های شمارش شده را در ۳۳۰ (سرعت صوت) ضرب کنیم. عدد حاصل فاصله ما با آذرخش برحسب متر است. هر قدر فاصله میان ما با كانون آذرخش كمتر بوده و جهت حركت ابرهای خطرناك نیز به سمت ما باشد؛ باید بدانیم با شرایط دشوارتری مواجه خواهیم بود.

 

آذرخش های رنگین:

آذرخش ها و تندرها را می توان به صورت طیفی از رنگ های متنوع در آسمان مشاهده نمود. این تنوع رنگ، توضیحات جالبی نیز در پی دارد.این رنگها حاشیه ای بر رنگ سفید مركزی بوده و معمولاً شامل رنگهای آبی، زرد و بنفش هستند. رنگ صاعقه، میزان حرارت آنرا تعیین می كند. بنفش، خنك ترین و سرخ، داغترین رعدوبرق ها می باشند.اما رنگ آذرخش (صاعقه) به عوامل محیطی نیز بستگی دارد:

1- بروز صاعقه آبی و بنفش به معنی شرایط رگبار وتگرگ است.

2- بروز صاعقه قرمز به معنی بارش باران است.

3- بروز صاعقه زرد به معنی وجود گرد و غبار زیاد در هوا است.

4- بروز صاعقه سفید به معنی خشكی و عدم رطوبت هواست و اغلب باعث آتش سوزی در جنگلها میشود.

صاعقه





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جواد نظرلو
چهارشنبه 7 تیر 1391
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.




آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
امکانات جانبی



جاوا اسكریپت

آپلود نامحدود عکس و فایل

آپلود عکس



فال حافظ



..

.


کد آهنگ