Kad karsts gaiss satiekas ar aukstu gaisu …
Jūs to esat redzējuši: pērkona negaiss visbiežāk notiek vasarā (un bieži vien dienas beigās), nekad ziemas vidū. Tam ir ļoti vienkāršs iemesls: lai veidotos negaisa mākonis (gubu), gaisam jābūt siltam netālu no zemes virsmas. Šī karstā gaisa masa satur ūdeni gāzveida formā. Ar konvekciju - karsts gaiss paceļas - karstā gāzveida masa iegūst augstumu un pakāpeniski atdziest, un temperatūra kļūst arvien aukstāka (-40 ° C aptuveni 15 km augstumā). The ūdens tvaiki no mākoņa kondensējas tad, tas ir, tas pāriet šķidrā stāvoklī pilienu veidā. Šis kondensāts atbrīvo siltumu: mākonis paliek karstāks nekā ārējais gaiss un turpina pieaugt. Samitā (kas var sasniegt vairāk nekā 20 km), cumulonimbus satur ledus kristālus.
un gubu mākoņi var būt dažāda veida, ar dažādu formu, viena no raksturīgākajām ir forma lakts : atrodas augstumā, ar plato augšpusē, vietā, kur mākonis pārstāj virzīties augstumā un izkliedējas, kad temperatūra ir līdzsvarota.
Mākoņa iekšpusē, temperatūras un spiediena gradienta dēļ ir a spēcīga augšupvērsta strāva, ar spēcīgu vēju (līdz 140 km / h).
Kā veidojas zibens?
Gaisa kustības mākoņos rada triecieni starp daļiņām: ūdens pilieni, ledus kristāli, lietus saduras, berzējas viens pret otru, kas maina to elektrisko lādiņu. Lielākas daļiņas (putraimu graudi) tiek uzlādētas negatīvi kad temperatūra ir zemāka par -15 ° C (kas parasti tā ir). Vieglākas daļiņas ir pozitīvi uzlādētas.
The negatīvi lādētas, smagākas daļiņas uzkrājas mākoņa apakšā, gravitācijas ietekmē, savukārt vieglāks, pozitīvi uzlādēts, uzkrājas augšpusē : tāpēc mākoņa pamatne ir negatīvi uzlādēta, bet augšdaļa - pozitīvi. Elektriskā potenciāla atšķirība starp mākoņa augšējo un apakšējo daļu ir milzīga: 10 līdz 20 miljoni voltu!
Tas ir šis iespējamā atšķirība, kas ir zibens cēlonis. Elektriskā izlāde notiek spontāni, mēģinot līdzsvarot potenciālu: vai nu mākoņa iekšpusē, vai no mākoņa apakšas pret zemi, vai starp diviem mākoņiem. Šī elektrošoks pēkšņi uzsilda gaisu pa kanālu, kas ir dažus centimetrus plats un vairāk vai mazāk sazarots, līdz 30 000 ° C, kas rada gaismas zibens parādību.
Kad izlāde notiek starp mākoni un zemi, mēs runājam parzibens spēriens (kas "krīt" galvenokārt uz to, kas skaidri izvirzīts no zemes: kalnu grēda, antena, izolēts koks, ēka …).
Tāpēc potenciāli katra zibspuldze var atbilst zibens spērienam.
Un pērkons?
un pērkona troksni rada ļoti pēkšņa gaisa izplešanās gar zibeni, kas rada tikpat brutālu apkārtējā gaisa saspiešanu. Atkarībā no tā, cik tālu jūs esat no zibens, varat dzirdēt sausu klikšķi vai garāku rullīti. Tā kā gaisma pārvietojas ātrāk nekā skaņa, laiks, kas paiet starp zibens gaismas uztveri un pērkona skaņas uztveri, ļauj novērtēt attālumu, kādā notika zibens (un līdz ar to bieži zibens spēriens). Lai veiktu šo mazo aprēķinu, vienkārši reiziniet sekunžu skaitu ar 300, lai iegūtu attālumu metros.
