Блискавка
Бли́скавка ― генерований хмарами різновид інтенсивного розряду іскрового, що виникає в масі заряджених і добре ізольованих одна від одної частинок (середня відстань між котрими на два порядки величини більша за їхні розміри).
Класифікація
Найпоширенішою є блискавка лінійна. Розрізняють наземні (між хмарою і Землею) та внутрішньохмаринні блискавки.
Крім лінійних, виокремлюють чоткову та кульову блискавки.
Особливості різновидів
Струми лінійних наземних блискавок при середньому значенні пікових величин порядку 20 кА іноді досягають 500 кА. Струми внутрішньохмаринних блискавок приблизно на порядок менші. Такі блискавки виникають частіше наземних, проте спостерігають їх рідше, оскільки в масі хмари світло сильно розсіюється. За середньої довжини блискавки в кілька кілометрів, внутрішньохмаринні досягають 50 і навіть 150 км.
Обидва класи лінійних блискавок спостерігають як під час атмосферних опадів, так і без них. Щодоби на земній кулі виникає близько 44 тис. гроз та 8 млн. спалахів блискавок. Мікрофізичні процеси, наслідком котрих є заряджання грозових хмар, досі повністю не з’ясовані. Установлено, що електрична структура грозових хмар тризарядна. Головний негативно заряджений шар має товщину кілька сотень метрів. Він розташований на висоті близько 6 км між двома позитивно зарядженими областями. Верхня область простягається на кілька кілометрів. Нижня настільки тонка, що електричне поле біля поверхні Землі часто формується основним шаром негативних зарядів. Найсильніші електричні поля в грозових хмарах виникають в областях верхніх і нижніх меж основного шару.
На підвищених ділянках Землі індукуються заряди, протилежні за знаком тим зарядам хмари, які визначають поле біля Землі. Грозова хмара накопичує заряд, за якого напруженість поля електричного стає достатньою для подолання діелектричної міцності атмосфери (тобто її здатності утримувати заряди в розділеному стані). Після цього відбувається розряд лінійної блискавки між двома частинами хмари або між хмарою і Землею. Напруженість електричного поля в цей момент досягає 106 В/м, і за частки секунди розряд переносить близько 10 Кл електрики. Електростатична енергія накопиченого заряду перетворюється в інші види енергії: електромагнітну (спалахи світла та радіовипромінювання), звукову (гуркіт грому) і теплову.
Лінійна блискавка має форму дерева з кронами на обох кінцях стовбура. Одна з крон входить у шар негативного заряду, друга ― в область позитивного. У випадку розряду між хмарою і Землею негативно заряджена крона дерева перетворюється на так званий ступінчастий лідер. Він передує основному розряду, через нього до Землі тече струм у кілька сотень амперів. Коли лідер опускається до висоти близько 100 м, з поверхні Землі надходить зустрічний розряд ― стример ― вузький, світний, розгалужений канал йонізованого газу. Саме цей яскравий канал можемо бачити. Струм у стримері спрямований назустріч лідеру. Таким чином, наземна лінійна блискавка поширюється в зустрічних напрямках, повторюючись іноді кілька десятків разів.
Гроза помірної сили породжує за хвилину кілька спалахів. Кожний спалах має потужність кілька сотень мегаватів, що можна порівняти з потужністю невеликої атомної електростанції. Первинним джерелом енергії лінійної блискавки є теплота, яка примушує водяну пару розширюватися і підніматися вгору. Пара конденсується або замерзає і далі випадає у фазі води (дощ) чи льоду (град, сніг). Вивільнена при цьому енергія потенціальна за однією з моделей грозоутворення йде на електризацію хмар. Радіовипромінювання, яке виникає при розряді лінійної блискавки, називають атмосферик. Воно має широкий діапазон частот, поширюється на дуже великі відстані (6000–7000 км) і створює перешкоди радіоприймання. Першим приладом для реєстрації атмосфериків був грозовідмітчик О. Попова . Чоткові блискавки мають форму ланцюжка із світних плям ― чоток, розділених темними проміжками.
Кульові блискавки є більш-менш світними утвореннями діаметром 10–20 см і тривалістю життя від кількох одиниць до десятків секунд. Зникають вони внаслідок вибуху, який може спричинити значні руйнування. Відтворити кульову блискавку в лабораторії поки що не вдалося, немає також і задовільної теорії її походження.
Споруди, лінії електропересилань обладнуються захистом від удару блискавок ― грозовідхильниками.
Додатково
Перший громовідвід (правильно ― блискавковідвід) винайшов 1750 Б. Франклін.
Література
- Имянитов И. М., Чубарина Е. В., Шварц Я. М. Электричество облаков. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1971. 96 с.
- Стаханов И. П. О физической природе шаровой молнии. Москва : Энергоатомиздат, 1985. 208 с.
- Uman M. Lightning. New York : Dover Publications, 2014. 298 p.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Сигаловський Д. Ю. Блискавка // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Блискавка (дата звернення: 29.04.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 27.03.2023
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
