Небезпека атмосферної електрики і захист від неї

Атмосферна електрика може проявлятися у вигляді блискавок. електростатичної індукції від грозового розряду на різноманітних оточуючих предметах. Як відомо, всі ці проявлення і перш за все блискавки, небезпечні для життя людей і тварин. Атмосферна електрика є також однією з причин пожеж у лісі, у сільській місцевості.

Кожного року на Землі відбувається біля 16 млн. гроз і майже по 4 тис. на день. Одночасно на нашій планеті буває біля 1800 гроз, кожну секунду виникає блискавка, гримить грім. Окрема гроза зрідка триває більше 2 годин.

У високих широтах блискавки бувають дуже рідко. Мало їх і в пустелях, де повітря сухе, але тут бувають електричні явища, пов’язані з електризацією розвіюваного вітром піску. Особливо багато гроз в екваторіальній зоні: в Центральній Америці 130-140 грозових днів на рік, в Центральній Бразилії – 106. На Кавказі біля 60 грозових днів на рік, в Карпатах 30-50, на Придніпров’ї 20-30.

Частота гроз залежить від ландшафтно-географічних умов. В гірській місцевості вони бувають частіше в зв’язку з вимушеним підйомом повітря по навітряним схилам гір. Для рівнин характерна плямистість в розподілі грозових днів, навіть в межах невеликих територій.

Грози виникають у вологому повітрі з температурою 20-25ºС. При температурі нижче 5º і вологості менше 20% гроз не буває. На Украйні, як і в інших континентальних районах помірних широт, грози виникають при виносі мас теплого і вологого повітря з південного-заходу (але біля земної поверхні вітер може бути слабким і помірним). Сезон гроз тут як звичайно починається в квітні-травні, а закінчується в вересні-жовтні. Максимум їх повторюваності припадає на післяполуденні години в червні-липні. Зимові грози на Україні явище рідкісне, але практично грози бувають у будь якому місяці року, у лютому вони бувають раз на сторіччя.

Над містами грози відбуваються частіше, ніж за їх межами: вітри зміщують зону найбільшої частоти гроз до навітряного боку міста.

У грозовій хмарі одночасно діють декілька механізмів електризування. Припускають, що у хмарах є осередки, в кожній з яких один чи декілька механізмів електризації в який то момент є основним. Середня тривалість опадів і електричної активності окремого грозового осередку у хмарі – біля півгодини. Середній електричний момент, який розряджається блискавкою, дорівнює приблизно 100 Кл.км, а відповідний заряд – 20-30 Кл. Проміжки між окремими грозовими розрядами складають біль 20 сек. Величина заряду, який розділяється безпосередньо після грозового розряду за рахунок швидкості падіння опадів, складає біля 1000 Кл. У купчасто-дощовій хмарі великої потужності цей заряд генерується і розділяється в об’ємі біля 50 км3. Середній радіус об’єму – біля 2 км. Він обмежується рівнем нульової ізотерми, ізотерми - 40º. Центр негативного заряду розміщується біля ізотерми - 5º, а основний позитивний заряд зосереджується на декілька кілометрів вище. Біля основи хмари формується також додатковий позитивний заряд з центром біля нульової ізотерми, або трохи нижче неї. Середня щільність об'ємних зарядів до 3·108 Кл/м3, середня напруга електричного поля від 2·104 до 5·104 В/м, максимальна до 4·105 В/м.

Згідно найбільш поширеній думці утворення електричних зарядів відбувається шляхом іонної контактної електризації. Остання виникає при дробленні великих крапель дощу, розколюванні льодяних кристалів, а також при фазових перетвореннях води внаслідок зіткнення хмарних частинок. Заряди підсилюються за рахунок впливу зовнішнього електричного поля - електричної індукції. Грозова хмара подібно до короткозамкненого генератора електричного струму, який працює на себе. Електричне поле у хмарному повітрі у сотні разів потужніше, ніж у сухому повітрі поза хмарою. Зони неоднорідностей електричного поля у купчасто-дощових хмарах являють собою осередки можливого електричного розряду і сприяють зростанню крапель.

Блискавки поділяють на висхідні і нисхідні. Перші збуджуються біля вершин заземлених споруд і розвиваються у напрямку до хмари, другі виникають у хмарах. У нисхідній негативній блискавці зазвичай розрізняють три основні стадії розвитку: лідерну, головну і фінальну. Лідерна стадія блискавки триває мілісекунди, на протязі яких відбувається пробій проміжку хмара-земна поверхня за рахунок розвитку провідного високотемпературного каналу, по якому рухається попередній розряд-лідер. При цьому з'являється струм силою у сотні ампер при електричному потенціалі в десятки мегавольт. Лідер рухається до земної поверхні стрибками зі швидкістю 100 км/с.

Інші цікаві матеріали

Генезис океану
Об’єкт: океан. Предмет: генезис океану. Мета курсової роботи: встановити походження світового океану. Завдання: підрозділ Світового океану на окремі частини, будова земної кори в області океанів, основні риси ре ...

Рекреаційні райони Закавказзя
Закавказзі, як і весь Кавказ, - важливий геополітичний регіон, з глибокої старовини представляв сполучну ланку між країнами Сходу і Заходу і знаходився на перехресті торгових шляхів між Близьким і Середнім Сходом і Європ ...

Комплексна фізико-географічна характеристика Уралу
Уральська гірська країна є природною межею між двома часинами світу – Європою та Азією. Особливості географічного положення цих гір, їх значна протяжність з півночі на південь зумовлює відмінності в окремих компонентах ...