เสียงฟ้าร้องมาจากไหน? ทำไมถึงมีฟ้าร้อง? การก่อตัวของเมฆฝนฟ้าคะนอง, การปรากฏตัวของเสียง สายฟ้าพัฒนาอย่างไร

บ้าน

หมอกที่ลอยสูงขึ้นเหนือพื้นดินประกอบด้วยอนุภาคน้ำและก่อตัวเป็นเมฆ เมฆที่ใหญ่และหนักกว่าเรียกว่าเมฆครึ้ม เมฆบางชนิดมีลักษณะเรียบง่าย - ไม่ก่อให้เกิดฟ้าผ่าหรือฟ้าร้อง พายุอื่นๆ เรียกว่าพายุฝนฟ้าคะนอง เนื่องจากเป็นผู้สร้างพายุฝนฟ้าคะนอง ก่อตัวเป็นฟ้าแลบและฟ้าร้อง เมฆฝนฟ้าคะนองแตกต่างจากเมฆฝนทั่วๆ ไปตรงที่พวกมันมีประจุไฟฟ้า บ้างก็เป็นบวก และบ้างก็เป็นลบ

เมฆฝนก่อตัวได้อย่างไร?

ทุกคนรู้ดีว่าลมจะแรงแค่ไหนในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง แต่กระแสลมวนที่แรงกว่านั้นยังก่อตัวสูงขึ้นเหนือพื้นดิน โดยที่ป่าไม้และภูเขาไม่รบกวนการเคลื่อนที่ของอากาศ ลมนี้สร้างกระแสไฟฟ้าเชิงบวกและเชิงลบในกลุ่มเมฆเป็นหลัก เพื่อทำความเข้าใจเรื่องนี้ ให้พิจารณาว่าไฟฟ้ากระจายไปในน้ำแต่ละหยดอย่างไร การหยดดังกล่าวจะแสดงให้ขยายใหญ่ขึ้นในรูป 8. ตรงกลางมีกระแสไฟฟ้าเป็นบวก และมีไฟฟ้าลบเท่ากันอยู่บนพื้นผิวของหยด เม็ดฝนที่ตกลงมาจะถูกลมพัดพาและตกลงสู่กระแสอากาศ ลมที่ปะทะกับหยดนั้นทำให้แตกออกเป็นชิ้น ๆ ในกรณีนี้ อนุภาคด้านนอกที่แตกออกของหยดจะมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ ส่วนที่ใหญ่กว่าและหนักกว่าที่เหลือจะถูกชาร์จด้วยไฟฟ้าบวก ส่วนหนึ่งของเมฆซึ่งมีอนุภาคหยดหนักสะสมอยู่จะมีประจุไฟฟ้าบวก

ข้าว. 8. นี่คือวิธีการกระจายไฟฟ้าในเม็ดฝน กระแสไฟฟ้าที่เป็นบวกภายในหยดจะแสดงด้วยเครื่องหมาย “+” เดียว (ใหญ่) ยังไงลมแรงกว่า

ยิ่งเมฆชาร์จไฟฟ้าได้เร็วเท่าไร ลมใช้จ่ายงานจำนวนหนึ่ง ซึ่งจะนำไปสู่การแยกไฟฟ้าบวกและลบ

ฝนที่ตกลงมาจากเมฆนำกระแสไฟฟ้าของเมฆบางส่วนลงสู่พื้นดิน ดังนั้น แรงดึงดูดทางไฟฟ้าจึงถูกสร้างขึ้นระหว่างเมฆกับพื้นดิน ในรูป รูปที่ 9 แสดงการกระจายพลังงานไฟฟ้าในกลุ่มเมฆและบนพื้นผิวโลก หากเมฆมีประจุไฟฟ้าลบ เมื่อพยายามดึงดูดมัน กระแสไฟฟ้าบวกของโลกจะถูกกระจายบนพื้นผิวของวัตถุยกสูงทั้งหมดที่นำไฟฟ้า- ยิ่งวัตถุยืนอยู่บนพื้นสูงเท่าใด ระยะห่างระหว่างด้านบนและด้านล่างของเมฆก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น และชั้นอากาศที่เหลืออยู่ตรงนี้ซึ่งแยกกระแสไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้ามกันก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น แน่นอนว่าในสถานที่ดังกล่าว ฟ้าผ่าลงถึงพื้นได้ง่ายกว่า เราจะพูดถึงเรื่องนี้โดยละเอียดในภายหลัง

ข้าว. 9. การจำหน่ายไฟฟ้าในวัตถุฟ้าร้องและพื้นดิน

เมื่อเข้าใกล้ต้นไม้สูงหรือบ้าน เมฆสายฟ้าที่มีประจุไฟฟ้าทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกับในการทดลองครั้งล่าสุดที่เราพิจารณา นั่นคือแท่งประจุที่ทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรสโคป ที่ด้านบนของต้นไม้หรือบนหลังคาบ้าน กระแสไฟฟ้าประเภทอื่นถูกสร้างขึ้นผ่านอิทธิพลมากกว่าที่พัดพาโดยเมฆ ตัวอย่างเช่นในรูป 9. ก้อนเมฆที่มีประจุไฟฟ้าลบจะดึงดูดไฟฟ้าบวกมาที่หลังคา และไฟฟ้าลบของบ้านจะลงสู่พื้น

ไฟฟ้าทั้งบนคลาวด์และบนหลังคาบ้านมีแนวโน้มที่จะดึงดูดกัน หากมีไฟฟ้าจำนวนมากในคลาวด์ ก็จะเกิดไฟฟ้าจำนวนมากในบ้านผ่านอิทธิพลดังกล่าว เช่นเดียวกับน้ำที่เพิ่มขึ้นสามารถชะล้างเขื่อนและเร่งรีบได้ฉันใด ฝนตกหนักทำให้เกิดน้ำท่วมหุบเขาด้วยการเคลื่อนไหวที่ไม่สามารถควบคุมได้ ไฟฟ้าก็เช่นกัน ทุกอย่างในนั้นก็เช่นกัน มากกว่าสิ่งที่สะสมอยู่ในเมฆในที่สุดสามารถทะลุผ่านชั้นอากาศที่แยกออกจากพื้นผิวโลกและพุ่งลงมาสู่พื้นโลกไปสู่กระแสไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้ามกัน จะมีการคายประจุที่รุนแรง - ประกายไฟจะกระโดดระหว่างก้อนเมฆกับบ้าน

ฟ้าแลบที่บ้านนี้

การปล่อยฟ้าผ่าสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่ระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดินเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นระหว่างก้อนเมฆสองก้อนที่มีประจุไฟฟ้าประเภทต่างๆ กันด้วย

ส่วนใหญ่แล้วฟ้าผ่าที่กระทบพื้นนั้นมาจากเมฆที่มีประจุไฟฟ้าลบ สายฟ้าที่ฟาดลงมาจากก้อนเมฆเช่นนี้ก็พัฒนาเช่นนี้

ขั้นแรก อิเล็กตรอนเริ่มไหลจากเมฆสู่พื้นในปริมาณเล็กน้อยในช่องแคบ ๆ ก่อตัวเป็นกระแสในอากาศ ในรูป รูปที่ 10 แสดงจุดเริ่มต้นของการก่อตัวของฟ้าผ่า ในส่วนของเมฆที่ซึ่งการก่อตัวของช่องสัญญาณเริ่มต้นขึ้น อิเล็กตรอนได้สะสมและมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ด้วยเหตุนี้เมื่อพวกมันชนกับอะตอมของอากาศ พวกมันจึงแตกพวกมันออกเป็นนิวเคลียสและอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาในกรณีนี้ก็พุ่งเข้าหาพื้นและเมื่อชนกับอะตอมในอากาศอีกครั้งก็แยกพวกมันออกจากกัน สิ่งนี้คล้ายกับการตกของหิมะตกบนภูเขาเมื่อในตอนแรกก้อนเล็ก ๆ กลิ้งลงมากลายเป็นปกคลุมไปด้วยเกล็ดหิมะที่เกาะอยู่และเมื่อเร่งการวิ่งก็กลายเป็นหิมะถล่มที่น่าเกรงขาม และที่นี่อิเล็กตรอนถล่มจับปริมาตรอากาศมากขึ้นเรื่อยๆ โดยแยกอะตอมออกเป็นชิ้นๆ ในเวลาเดียวกันอากาศจะร้อนขึ้นและเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น มันเปลี่ยนจากฉนวนเป็นตัวนำ ผ่านช่องทางนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้น กระแสไฟฟ้าเริ่มไหลออกจากก้อนเมฆในปริมาณที่เพิ่มขึ้น ไฟฟ้ากำลังเข้าใกล้โลกด้วยความเร็วมหาศาลถึง 100 กิโลเมตรต่อวินาที สำหรับการเปรียบเทียบให้จำไว้ว่าความเร็วของกระสุนปืนจาก ปืนสมัยใหม่ไม่เกินสองกิโลเมตรต่อวินาที

ข้าว. 10. สายฟ้าเริ่มก่อตัวในเมฆ

หลังจากผ่านไปหนึ่งร้อยวินาที อิเล็กตรอนถล่มลงมายังพื้น สิ่งนี้จะสิ้นสุดเฉพาะส่วนแรกเท่านั้น กล่าวคือ ส่วนที่ "เตรียมการ" ของฟ้าผ่า: ฟ้าผ่าได้เคลื่อนตัวลงมาที่พื้นแล้ว ที่สอง, ส่วนหลักการพัฒนาสายฟ้ายังอยู่ข้างหน้า

ส่วนที่พิจารณาของรูปสายฟ้าเรียกว่าผู้นำ นี้ คำต่างประเทศแปลว่า "ผู้นำ" ในภาษารัสเซีย ผู้นำปูทางไปสู่สายฟ้าส่วนที่สองที่ทรงพลังกว่า ส่วนนี้เรียกว่าส่วนหลัก

ทันทีที่ช่องถึงพื้นไฟฟ้าจะเริ่มไหลผ่านอย่างรุนแรงและรวดเร็วยิ่งขึ้น ขณะนี้มีความเชื่อมโยงระหว่างกระแสไฟฟ้าเชิงลบที่สะสมอยู่ในช่องสัญญาณกับกระแสไฟฟ้าบวกที่ตกลงสู่พื้นด้วยน้ำฝนและผ่านอิทธิพลทางไฟฟ้า - การปล่อยกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างเมฆกับพื้นดิน การปล่อยประจุดังกล่าวแสดงถึงกระแสไฟฟ้าที่มีแรงมหาศาล - แรงนี้มากกว่ากระแสไฟฟ้าในเครือข่ายไฟฟ้าทั่วไปมาก กระแสที่ไหลในช่องเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และเมื่อถึงจุดแข็งที่สุดแล้ว ก็เริ่มค่อยๆ ลดลง ช่องฟ้าผ่าซึ่งมีกระแสน้ำแรงเช่นนี้ไหลผ่านจะร้อนจัดจึงเรืองแสงเจิดจ้า แต่เวลากระแสไหลในการปล่อยฟ้าผ่านั้นสั้นมาก การคายประจุจะคงอยู่เพียงเศษเสี้ยววินาทีเท่านั้น พลังงานไฟฟ้าซึ่งได้รับระหว่างการจำหน่ายนั้นค่อนข้างน้อย

ในรูป รูปที่ 11 แสดงการเคลื่อนที่อย่างค่อยเป็นค่อยไปของผู้นำสายฟ้าไปทางพื้น (สามร่างแรกทางด้านซ้าย) ภาพสามภาพสุดท้ายแสดงแต่ละช่วงเวลาของการก่อตัวของส่วนที่สอง (หลัก) ของฟ้าผ่า

ข้าว. 11. การพัฒนาผู้นำสายฟ้าอย่างค่อยเป็นค่อยไป (สามภาพแรก) และส่วนหลัก (สามภาพสุดท้าย)

แน่นอนว่าคนที่ดูสายฟ้าจะไม่สามารถแยกผู้นำของตนออกจากส่วนหลักได้เนื่องจากพวกเขาติดตามกันอย่างรวดเร็วในเส้นทางเดียวกัน แต่ด้วยความช่วยเหลือของกล้องถ่ายรูป คุณสามารถมองเห็นทั้งสองกระบวนการได้อย่างชัดเจน อุปกรณ์ถ่ายภาพที่ใช้ในกรณีเหล่านี้เป็นอุปกรณ์พิเศษ ความแตกต่างหลักจากกล้องทั่วไปคือแผ่นจะมีรูปร่างกลมและหมุนได้ระหว่างการถ่ายภาพ เหมือนกับแผ่นเสียง ดังนั้นภาพที่ถ่ายด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวจึงถูกยืดและ "เลอะ"

หลังจากเชื่อมต่อไฟฟ้าสองประเภทที่แตกต่างกันแล้ว กระแสไฟฟ้าจะถูกขัดจังหวะ อย่างไรก็ตาม สายฟ้ามักจะไม่สิ้นสุดเพียงแค่นั้น บ่อยครั้งที่ผู้นำคนใหม่รีบวิ่งไปตามเส้นทางที่กำหนดโดยหมวดหมู่แรกทันทีและส่วนหลักของหมวดหมู่จะติดตามเขาไปในเส้นทางเดียวกัน นี่เป็นการเสร็จสิ้นหมวดหมู่ที่สอง

สามารถสร้างการปลดปล่อยแยกกันได้มากถึง 50 รายการ โดยแต่ละรายการประกอบด้วยผู้นำและส่วนหลักของตัวเอง ส่วนใหญ่มักจะมี 2-3 อัน การปรากฏตัวของฟ้าผ่าแต่ละครั้งจะทำให้ฟ้าผ่าเป็นช่วงๆ และบ่อยครั้งที่คนที่มองดูฟ้าผ่าจะเห็นว่าฟ้าผ่าวูบวาบ

นี่คือสาเหตุที่ทำให้เกิดฟ้าผ่า

เนื่องจากฟ้าผ่าประกอบด้วยแสงวาบที่สลับกันอย่างรวดเร็วหลายๆ ภาพ ภาพแต่ละภาพจึงปรากฏบนจานถ่ายภาพที่หมุนได้ ซึ่งอยู่ห่างจากกันในระดับหนึ่ง ยิ่งจานหมุนเร็วเท่าไร ระยะห่างระหว่างภาพก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เวลาระหว่างการก่อตัวของการปลดปล่อยแต่ละครั้งนั้นสั้นมาก มันไม่เกินหนึ่งในร้อยของวินาที หากจำนวนการปล่อยประจุมีขนาดใหญ่มาก ระยะเวลาของฟ้าผ่าอาจถึงหนึ่งวินาทีหรือหลายวินาทีก็ได้ สายฟ้าไม่ได้ “เร็ว” อย่างที่คิดไว้!

เราดูฟ้าผ่าเพียงประเภทเดียวเท่านั้นซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ฟ้าผ่านี้เรียกว่าฟ้าผ่าเชิงเส้นเพราะเมื่อมองด้วยตาเปล่าจะปรากฏเป็นเส้น - แถบสว่างแคบ ๆ เป็นสีขาว สีฟ้าอ่อน หรือสีชมพูร้อน สายฟ้าเชิงเส้นมีความยาวตั้งแต่หลายร้อยเมตรถึงหลายกิโลเมตร เส้นทางของฟ้าผ่ามักจะซิกแซก สายฟ้ามักมีหลายสาขา ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว การปล่อยฟ้าผ่าเชิงเส้นสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่ระหว่างเมฆกับพื้นดินเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นระหว่างเมฆด้วย

ในรูป 12 แสดงฟ้าผ่าเชิงเส้น

ข้าว. 12. ฟ้าผ่าเชิงเส้น

ฟ้าผ่าเชิงเส้นมักจะมาพร้อมกับเสียงที่ดังกึกก้องที่เรียกว่าฟ้าร้อง ฟ้าร้องเกิดขึ้นด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ เราได้เห็นแล้วว่ากระแสในช่องฟ้าผ่าเกิดขึ้นภายในระยะเวลาอันสั้นมาก ในเวลาเดียวกันอากาศในช่องจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและแรงมากและเมื่อถูกความร้อนก็จะขยายตัว การขยายตัวเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนดูเหมือนการระเบิด การระเบิดครั้งนี้ทำให้เกิดอาการช็อกของอากาศพร้อมกับเสียงที่ดังกึกก้อง หลังจากกระแสไฟดับกะทันหัน อุณหภูมิในช่องฟ้าผ่าจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อความร้อนหนีออกสู่ชั้นบรรยากาศ ช่องจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว และอากาศในช่องจึงถูกบีบอัดอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังทำให้อากาศสั่นสะเทือนซึ่งทำให้เกิดเสียงอีกครั้ง เป็นที่ชัดเจนว่าฟ้าผ่าซ้ำๆ อาจทำให้เกิดเสียงดังก้องและเสียงรบกวนเป็นเวลานาน ในทางกลับกัน เสียงจะสะท้อนจากเมฆ พื้นดิน บ้าน และวัตถุอื่นๆ และทำให้เกิดเสียงสะท้อนหลายเสียง ทำให้เสียงฟ้าร้องยาวขึ้น นั่นเป็นสาเหตุว่าทำไมฟ้าร้องจึงเกิดขึ้น

เช่นเดียวกับเสียงอื่นๆ ฟ้าร้องเดินทางผ่านอากาศด้วยความเร็วที่ค่อนข้างต่ำ - ประมาณ 330 เมตรต่อวินาที ความเร็วนี้เป็นเพียงความเร็วหนึ่งเท่าครึ่งเท่านั้น เครื่องบินสมัยใหม่- หากผู้สังเกตการณ์เห็นฟ้าผ่าเป็นครั้งแรกและได้ยินฟ้าร้องเพียงครู่หนึ่ง เขาก็สามารถกำหนดระยะห่างที่แยกเขาออกจากฟ้าผ่าได้ ตัวอย่างเช่น ให้เวลาผ่านไป 5 วินาทีระหว่างฟ้าผ่าและฟ้าร้อง เนื่องจากในทุกวินาทีเสียงเดินทางได้ 330 เมตร ในห้าวินาที ฟ้าร้องจึงเดินทางได้ไกลกว่าห้าเท่า ซึ่งก็คือ 1,650 เมตร ซึ่งหมายความว่ามีฟ้าผ่าเกิดขึ้นจากผู้สังเกตการณ์ไม่ถึงสองกิโลเมตร

ในสภาพอากาศสงบ จะได้ยินเสียงฟ้าร้องหลังจากผ่านไป 70–90 วินาที ระยะทาง 25–30 กิโลเมตร พายุฝนฟ้าคะนองที่ผ่านจากผู้สังเกตในระยะทางน้อยกว่าสามกิโลเมตรถือว่าอยู่ใกล้ และพายุฝนฟ้าคะนองที่ผ่านในระยะไกลกว่านั้นถือว่าอยู่ห่างไกล

นอกจากฟ้าผ่าแบบเส้นตรงแล้ว ยังมีฟ้าผ่าประเภทอื่นๆ แม้ว่าจะพบไม่บ่อยนักก็ตาม เราจะพิจารณาสิ่งที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่ง - บอลสายฟ้า.

บางครั้งมีการสังเกตการปล่อยฟ้าผ่าซึ่งก็คือลูกไฟ ยังไม่มีการศึกษาว่าบอลสายฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่มีการสังเกตการณ์อยู่ในปัจจุบัน มุมมองที่น่าสนใจการปล่อยฟ้าผ่าทำให้เราสามารถสรุปได้บางอย่าง ที่นี่เรานำเสนอหนึ่งในสิ่งที่ดีที่สุด คำอธิบายที่น่าสนใจบอลสายฟ้า

นี่คือสิ่งที่ Flammarion นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้โด่งดังรายงาน:

“ เมื่อวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2429 เวลาแปดโมงครึ่งในช่วงเย็นที่พายุฝนฟ้าคะนองปะทุขึ้นเหนือเมืองเกรย์ของฝรั่งเศส ท้องฟ้าก็สว่างขึ้นด้วยสายฟ้าสีแดงเป็นวงกว้าง และเกิดรอยแตกอันน่าสยดสยอง ลูกไฟตกลงมาจากท้องฟ้า เห็นได้ชัดว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30–40 เซนติเมตร ประกายไฟกระจัดกระจายกระทบปลายสันหลังคา กระแทกท่อนไม้ยาวกว่าครึ่งเมตรจากคานหลักออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ เศษซากเต็มห้องใต้หลังคาแล้วดึงปูนปลาสเตอร์ลงมาจากเพดานชั้นบน . แล้วลูกบอลนี้ก็กระโดดขึ้นไปบนหลังคาทางเข้า เจาะรู ตกลงสู่ถนน กลิ้งไปตามทางได้ระยะหนึ่งก็ค่อยๆ หายไป บอลลูนไม่ได้ทำให้เกิดไฟไหม้และไม่ทำร้ายใครทั้งๆ ที่บนถนนมีคนเยอะมาก”

ในรูป ภาพที่ 13 แสดงลูกบอลสายฟ้าที่ถ่ายโดยกล้องถ่ายรูป และรูปที่ 13 14 แสดงให้เห็นภาพวาดของศิลปินลูกบอลสายฟ้าที่ตกลงไปที่สนาม

ข้าว. 13. บอลสายฟ้า

ข้าว. 14. บอลสายฟ้า (จากภาพวาดของศิลปิน)

ส่วนใหญ่ลูกบอลสายฟ้าจะมีรูปร่างเหมือนแตงโมหรือลูกแพร์ มันกินเวลาค่อนข้างนาน - จากเสี้ยววินาทีเล็กน้อยไปจนถึงหลายนาที ที่สุด เวลาปกติระยะเวลาของลูกบอลสายฟ้าอยู่ที่ 3 ถึง 5 วินาที บอลสายฟ้ามักปรากฏในตอนท้ายของพายุฝนฟ้าคะนองในรูปของลูกบอลเรืองแสงสีแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 20 เซนติเมตร ในกรณีที่หายากมาก มันก็จะมีขนาดที่ใหญ่กว่าด้วย ตัวอย่างเช่น ถ่ายภาพสายฟ้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 เมตร

บางครั้งลูกบอลอาจเป็นสีขาวพราวและมีโครงร่างที่คมชัดมาก โดยปกติแล้วลูกบอลสายฟ้าจะส่งเสียงผิวปาก หึ่ง หรือเสียงฟู่

บอลสายฟ้าอาจหายไปอย่างเงียบๆ แต่อาจทำให้เกิดเสียงแตกเบาๆ หรือแม้แต่การระเบิดที่ทำให้หูหนวกได้ เมื่อมันหายไปก็มักจะทิ้งหมอกควันที่มีกลิ่นฉุนไว้ ใกล้พื้นดินหรือในพื้นที่ปิด บอลสายฟ้าจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วของคนวิ่ง - ประมาณสองเมตรต่อวินาที มันสามารถคงอยู่ได้ระยะหนึ่งและลูกบอลที่ "ตกลง" ดังกล่าวจะส่งเสียงฟู่และพ่นประกายไฟออกมาจนกระทั่งมันหายไป บางครั้งดูเหมือนว่าลูกบอลสายฟ้านั้นถูกขับเคลื่อนด้วยลม แต่โดยปกติแล้วการเคลื่อนที่ของมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับลม

บอลสายฟ้าถูกดึงดูด พื้นที่ปิดล้อมที่พวกเขาทะลุผ่านเข้าไป เปิดหน้าต่างหรือประตู และบางครั้งก็ผ่านรอยแตกเล็กๆ อีกด้วย ท่อเป็นตัวแทนของเส้นทางที่ดีสำหรับพวกเขา ดังนั้นบอลสายฟ้าจึงมักปรากฏขึ้นจากเตาอบในห้องครัว หลังจากวนไปรอบห้องแล้ว บอลสายฟ้าก็ออกจากห้องไป มักจะออกไปตามเส้นทางที่มันเข้าไป

บางครั้งฟ้าผ่าขึ้นและตกสองหรือสามครั้งในระยะทางตั้งแต่หลายเซนติเมตรไปจนถึงหลายเมตร พร้อมกับการขึ้นและลงเหล่านี้ บางครั้งลูกไฟก็เคลื่อนที่ไปในแนวนอน และดูเหมือนว่าลูกบอลสายฟ้าจะกระโดด

บ่อยครั้งที่ลูกบอลฟ้าผ่า "ตกตะกอน" บนตัวนำโดยเลือกจุดสูงสุดหรือม้วนไปตามตัวนำเช่นตามท่อระบายน้ำ การเคลื่อนไหวเหนือร่างกายของผู้คน บางครั้งอยู่ภายใต้เสื้อผ้า ลูกบอลสายฟ้าทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงและถึงขั้นเสียชีวิตได้ มีคำอธิบายมากมายเกี่ยวกับกรณีความเสียหายร้ายแรงต่อผู้คนและสัตว์จากฟ้าผ่า บอลสายฟ้าสามารถสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่ออาคารได้

ที่เสร็จเรียบร้อย คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์บอลสายฟ้ายังไม่มีเลย นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาบอลสายฟ้าอย่างต่อเนื่อง แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่ได้อธิบายอาการต่างๆ ของมันทั้งหมด ยังมีอีกมากที่ต้องทำในพื้นที่นี้ งานทางวิทยาศาสตร์- แน่นอนว่าไม่มีอะไรลึกลับหรือ "เหนือธรรมชาติ" เกี่ยวกับบอลสายฟ้า นี่คือการปล่อยประจุไฟฟ้าซึ่งมีต้นกำเนิดเหมือนกับฟ้าผ่าเชิงเส้น ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอนาคตอันใกล้นี้ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถอธิบายรายละเอียดทั้งหมดของบอลสายฟ้าได้รวมทั้งสามารถอธิบายรายละเอียดทั้งหมดของฟ้าผ่าเชิงเส้นได้ด้วย

คนโบราณไม่ได้ถือว่าพายุฝนฟ้าคะนองและฟ้าผ่าตลอดจนเสียงฟ้าร้องที่ตามมาเพื่อเป็นการสำแดงพระพิโรธของเทพเจ้าเสมอไป ตัวอย่างเช่น สำหรับชาวกรีก ฟ้าร้องและฟ้าผ่าเป็นสัญลักษณ์ของพลังอำนาจสูงสุด ในขณะที่ชาวอิทรุสกันถือว่าสิ่งเหล่านี้เป็นสัญญาณ: หากเห็นสายฟ้าแลบจากทางทิศตะวันออกก็หมายความว่าทุกอย่างจะดี และถ้ามันวาบไปทางทิศตะวันตกหรือ ทิศตะวันตกเฉียงเหนือ มันหมายถึงสิ่งที่ตรงกันข้าม

ชาวโรมันนำแนวคิดอิทรุสกันมาใช้ซึ่งเชื่อว่ามีสายฟ้าฟาดมา ด้านขวาเป็นเหตุผลเพียงพอที่จะเลื่อนแผนทั้งหมดออกไปหนึ่งวัน ชาวญี่ปุ่นมีการตีความประกายไฟจากสวรรค์อย่างน่าสนใจ วัชระ (สายฟ้า) สองตัวถือเป็นสัญลักษณ์ของไอเซ็นเมโอะเทพเจ้าแห่งความเมตตา: ประกายหนึ่งอยู่บนศีรษะของเทพและอีกอันที่เขาถืออยู่ในมือของเขาเพื่อระงับความปรารถนาเชิงลบทั้งหมดของมนุษยชาติด้วย

ฟ้าผ่าเป็นการปล่อยกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งมักจะมาพร้อมกับแสงแฟลชและฟ้าร้อง (ช่องระบายแสงที่ส่องประกายคล้ายต้นไม้จะมองเห็นได้ชัดเจนในชั้นบรรยากาศ) ในเวลาเดียวกัน แทบจะไม่เคยมีฟ้าผ่าเลยแม้แต่ครั้งเดียว โดยปกติแล้วจะมีสายฟ้าสองหรือสามดวงตามมา ซึ่งมักจะเกิดประกายไฟหลายสิบครั้ง

การปล่อยประจุเหล่านี้มักก่อตัวในเมฆคิวมูโลนิมบัส บางครั้งเกิดในเมฆนิมโบสเตรตัสขนาดใหญ่ ขอบบนมักสูงถึงเจ็ดกิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลก ในขณะที่ส่วนล่างแทบจะแตะพื้นได้ โดยอยู่สูงไม่เกินห้าร้อยเมตร สายฟ้าสามารถก่อตัวได้ทั้งในเมฆก้อนเดียวและระหว่างเมฆไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียง รวมถึงระหว่างเมฆกับพื้นดิน

เมฆฝนฟ้าคะนองประกอบด้วย ปริมาณมากไอน้ำควบแน่นในรูปของน้ำแข็งลอย (ที่ระดับความสูงเกินสามกิโลเมตร สิ่งเหล่านี้มักเป็นผลึกน้ำแข็งเสมอ เนื่องจากอุณหภูมิที่นี่ไม่สูงกว่าศูนย์) ก่อนที่เมฆจะกลายเป็นพายุฝนฟ้าคะนอง ผลึกน้ำแข็งจะเริ่มเคลื่อนที่ภายในเมฆ และพวกมันจะถูกช่วยเคลื่อนที่โดยกระแสลมอุ่นที่เพิ่มขึ้นจากพื้นผิวที่ร้อน

มวลอากาศอุ้มชิ้นส่วนน้ำแข็งขนาดเล็กขึ้นไป ซึ่งในระหว่างการเคลื่อนที่จะชนกับผลึกขนาดใหญ่อยู่ตลอดเวลา เป็นผลให้ผลึกที่มีขนาดเล็กกว่ามีประจุเป็นบวก ในขณะที่ผลึกขนาดใหญ่จะมีประจุเป็นลบ

หลังจากที่ผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กรวมตัวกันที่ด้านบนและขนาดใหญ่ที่ด้านล่าง ด้านบนของเมฆจะมีประจุบวกและด้านล่างจะมีประจุลบ ดังนั้นความแรงของสนามไฟฟ้าในเมฆจึงสูงถึงระดับที่สูงมาก: หนึ่งล้านโวลต์ต่อเมตร

เมื่อพื้นที่ที่มีประจุตรงข้ามเหล่านี้ชนกัน ไอออนและอิเล็กตรอนที่จุดที่สัมผัสกันจะสร้างช่องทางที่องค์ประกอบที่มีประจุทั้งหมดพุ่งลงมาและเกิดการปล่อยกระแสไฟฟ้า - ฟ้าผ่า ในเวลานี้พลังงานอันทรงพลังดังกล่าวถูกปล่อยออกมาจนเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้หลอดไฟ 100 วัตต์เป็นเวลา 90 วัน

ช่องนี้ให้ความร้อนสูงถึงเกือบ 30,000 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิของดวงอาทิตย์ถึงห้าเท่า แสงสว่าง(โดยปกติแล้วแฟลชจะใช้เวลาเพียงสามในสี่ของวินาที) หลังจากที่ช่องทางถูกสร้างขึ้น เมฆฝนฟ้าคะนองก็เริ่มปล่อยออกมา: การปล่อยออกมาครั้งแรกจะตามมาด้วยประกายไฟสอง สาม สี่หรือมากกว่านั้น

ฟ้าผ่ามีลักษณะคล้ายการระเบิดและทำให้เกิดคลื่นกระแทก ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตใกล้คลองอย่างยิ่ง คลื่นกระแทกที่เกิดจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าแรงสูงที่อยู่ห่างออกไปไม่กี่เมตร ค่อนข้างสามารถทำให้ต้นไม้หัก บาดเจ็บหรือกระทบกระเทือนได้ แม้ว่าจะไม่มีไฟฟ้าช็อตโดยตรงก็ตาม:

• ที่ระยะห่างจากช่องสูงสุด 0.5 ม. ฟ้าผ่าสามารถทำลายโครงสร้างที่อ่อนแอและทำให้บุคคลบาดเจ็บได้
• ในระยะห่างสูงสุด 5 เมตร อาคารต่างๆ จะยังคงสภาพเดิม แต่สามารถพังหน้าต่างและทำให้บุคคลมึนงงได้
• ในระยะไกล คลื่นกระแทกจะไม่ส่งผลกระทบเชิงลบและกลายเป็นคลื่นเสียงที่เรียกว่าเสียงฟ้าร้อง

ฟ้าร้องกลิ้ง

ไม่กี่วินาทีหลังจากบันทึกฟ้าผ่า เนื่องจากความกดดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามช่องทาง บรรยากาศจึงร้อนถึง 30,000 องศาเซลเซียส ส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือนของอากาศและเกิดฟ้าร้อง ฟ้าร้องและฟ้าผ่ามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด โดยการปล่อยประจุมักจะมีความยาวประมาณ 8 กิโลเมตร ดังนั้นเสียงจากส่วนต่างๆ ของมันจึงไปถึง เวลาที่ต่างกันทำให้เกิดเสียงฟ้าร้อง

สิ่งที่น่าสนใจคือการวัดเวลาที่ผ่านไประหว่างฟ้าร้องและฟ้าแลบ คุณจะทราบได้ว่าศูนย์กลางของพายุฝนฟ้าคะนองอยู่ห่างจากผู้สังเกตการณ์มากเพียงใด

ในการทำเช่นนี้ คุณต้องคูณเวลาระหว่างฟ้าผ่าและฟ้าร้องด้วยความเร็วของเสียง ซึ่งอยู่ระหว่าง 300 ถึง 360 เมตร/วินาที (เช่น หากช่วงเวลาเป็นสองวินาที ศูนย์กลางของพายุฝนฟ้าคะนองก็จะมากกว่านั้นอีกเล็กน้อย ห่างจากผู้สังเกตมากกว่า 600 เมตร และถ้าสาม - ที่ระยะทางกิโลเมตร) ซึ่งจะช่วยพิจารณาว่าพายุกำลังเคลื่อนตัวออกหรือกำลังเข้าใกล้หรือไม่

ลูกไฟมหัศจรรย์

หนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่มีการศึกษาน้อยที่สุดและลึกลับที่สุดจึงถือเป็นลูกบอลสายฟ้า - ลูกบอลพลาสม่าเรืองแสงที่เคลื่อนที่ไปในอากาศ เป็นเรื่องลึกลับเนื่องจากยังไม่ทราบหลักการของการก่อตัวของบอลสายฟ้ามาจนถึงทุกวันนี้ แม้ว่าจะมีอยู่ก็ตาม จำนวนมากสมมติฐานที่อธิบายเหตุผลของการปรากฏตัวของสิ่งนี้ ปรากฏการณ์ที่น่าอัศจรรย์ธรรมชาติย่อมมีการคัดค้านกันคนละอย่าง นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยสามารถทดลองสร้างลูกบอลสายฟ้าได้สำเร็จเลย

บอลสายฟ้าสามารถดำรงอยู่ได้เป็นเวลานานและเคลื่อนที่ไปตามวิถีที่ไม่อาจคาดเดาได้ ตัวอย่างเช่น มันสามารถลอยอยู่ในอากาศได้เป็นเวลาหลายวินาทีแล้วพุ่งไปด้านข้าง

ต่างจากการปล่อยประจุแบบธรรมดาตรงที่มีลูกบอลพลาสมาเพียงลูกเดียวเสมอ: จนกว่าจะตรวจพบสายฟ้าที่ลุกเป็นไฟสองลูกขึ้นไปพร้อมกัน ขนาดของบอลสายฟ้ามีตั้งแต่ 10 ถึง 20 ซม. บอลสายฟ้ามีลักษณะเป็นโทนสีขาว สีส้ม หรือสีน้ำเงิน แม้จะพบสีอื่นๆ แม้กระทั่งสีดำก็ตาม

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ระบุตัวบ่งชี้อุณหภูมิของลูกบอลฟ้าผ่า: แม้ว่าตามการคำนวณของพวกเขาควรจะอยู่ในช่วงตั้งแต่หนึ่งร้อยถึงหนึ่งพันองศาเซลเซียส แต่ผู้คนที่อยู่ใกล้กับปรากฏการณ์นี้ไม่รู้สึกถึงความร้อนที่เล็ดลอดออกมาจากลูกบอล ฟ้าผ่า.

ปัญหาหลักในการศึกษาปรากฏการณ์นี้คือนักวิทยาศาสตร์แทบจะไม่สามารถบันทึกเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ และคำให้การของพยานผู้เห็นเหตุการณ์มักทำให้เกิดข้อสงสัยว่าปรากฏการณ์ที่พวกเขาสังเกตเห็นนั้นเป็นลูกบอลสายฟ้าจริงๆ ประการแรก คำให้การแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขที่เธอปรากฏตัว: เธอเห็นเธอเป็นหลักในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

นอกจากนี้ยังมีข้อบ่งชี้ว่าบอลสายฟ้าอาจปรากฏขึ้นในวันที่อากาศดี เช่น มันสามารถลงมาจากเมฆ ปรากฏขึ้นในอากาศ หรือปรากฏจากด้านหลังวัตถุ (ต้นไม้หรือเสา)

อีกหนึ่ง คุณลักษณะเฉพาะบอลสายฟ้าคือการทะลุเข้าไป ห้องปิดเคยเห็นในห้องนักบินด้วยซ้ำ (ลูกไฟสามารถทะลุหน้าต่าง ลงท่อระบายอากาศ และกระทั่งบินออกจากเต้ารับหรือทีวี) สถานการณ์ยังได้รับการบันทึกไว้ซ้ำแล้วซ้ำอีกเมื่อลูกบอลพลาสมาได้รับการแก้ไขในที่เดียวและปรากฏอยู่ที่นั่นตลอดเวลา

บ่อยครั้งที่การปรากฏตัวของสายฟ้าลูกไม่ก่อให้เกิดปัญหา (มันเคลื่อนที่อย่างสงบในกระแสอากาศและหลังจากนั้นครู่หนึ่งก็บินหนีไปหรือหายไป) แต่ผลที่ตามมาที่น่าเศร้าก็สังเกตเห็นเช่นกันเมื่อมันระเบิด ของเหลวที่อยู่ใกล้เคียงระเหยทันที แก้วและโลหะละลาย

อันตรายที่อาจเกิดขึ้น

เนื่องจากการปรากฏตัวของบอลสายฟ้าเป็นเรื่องที่ไม่คาดคิดเสมอ เมื่อคุณเห็นปรากฏการณ์พิเศษนี้ใกล้ตัวคุณ สิ่งสำคัญคือไม่ต้องตื่นตระหนก ไม่ต้องเคลื่อนไหวกะทันหันและไม่ต้องวิ่งไปไหน: ฟ้าผ่าจากไฟนั้นไวต่อการสั่นสะเทือนของอากาศอย่างมาก จำเป็นต้องออกจากวิถีของลูกบอลอย่างเงียบ ๆ และพยายามอยู่ห่างจากมันให้มากที่สุด หากมีคนอยู่ในบ้านคุณจะต้องเดินไปที่หน้าต่างที่เปิดช้าๆแล้วเปิดหน้าต่าง: มีเรื่องราวมากมายเมื่อมีลูกบอลอันตรายออกจากอพาร์ตเมนต์

คุณไม่สามารถโยนสิ่งใด ๆ ลงในลูกบอลพลาสมาได้: มันสามารถระเบิดได้ค่อนข้างมากและนี่ไม่เพียงเต็มไปด้วยการเผาไหม้หรือหมดสติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภาวะหัวใจหยุดเต้นด้วย

หากเกิดเหตุการณ์ที่ลูกบอลไฟฟ้าจับบุคคลได้ คุณจะต้องย้ายเขาไปยังห้องที่มีอากาศถ่ายเท ห่อเขาอย่างอบอุ่น นวดหัวใจ ทำเครื่องช่วยหายใจ และโทรไปพบแพทย์ทันที

จะทำอย่างไรในพายุฝนฟ้าคะนอง

เมื่อพายุฝนฟ้าคะนองเริ่มขึ้นและคุณเห็นฟ้าผ่ากำลังใกล้เข้ามา คุณจะต้องหาที่กำบังและซ่อนตัวจากสภาพอากาศ ฟ้าผ่ามักเป็นอันตรายถึงชีวิต และหากผู้คนรอดชีวิต พวกเขามักจะทุพพลภาพ หากไม่มีอาคารใกล้เคียงและมีคนอยู่ในทุ่งนาในขณะนั้นเขาต้องคำนึงว่าควรซ่อนตัวจากพายุฝนฟ้าคะนองในถ้ำจะดีกว่า แต่ต้นไม้สูง ขอแนะนำให้หลีกเลี่ยง: ฟ้าผ่ามักจะมุ่งเป้าไปที่ที่สุดโรงงานขนาดใหญ่

และถ้าต้นไม้สูงเท่ากันก็จะกระทบกับสิ่งที่นำไฟฟ้าได้ดีกว่า เพื่อป้องกันอาคารหรือโครงสร้างตั้งพื้นจากฟ้าผ่า มักจะติดตั้งเสาสูงไว้ใกล้อาคาร โดยที่ด้านบนมีแท่งโลหะปลายแหลมเชื่อมต่อกับลวดหนาอย่างแน่นหนา ส่วนอีกด้านหนึ่งมีลวดฝังลึกเข้าไป พื้นดินวัตถุโลหะ

ฟ้าผ่าเชิงเส้นมักจะมาพร้อมกับเสียงที่ดังกึกก้องที่เรียกว่าฟ้าร้อง ฟ้าร้องเกิดขึ้นด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ เราได้เห็นแล้วว่ากระแสในช่องฟ้าผ่าเกิดขึ้นภายในระยะเวลาอันสั้นมาก ในเวลาเดียวกันอากาศในช่องจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและแรงมากและเมื่อถูกความร้อนก็จะขยายตัว การขยายตัวเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนดูเหมือนการระเบิด การระเบิดครั้งนี้ทำให้เกิดอาการช็อกของอากาศพร้อมกับเสียงที่ดังกึกก้อง หลังจากกระแสไฟดับกะทันหัน อุณหภูมิในช่องฟ้าผ่าจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อความร้อนหนีออกสู่ชั้นบรรยากาศ ช่องจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว และอากาศในช่องจึงถูกบีบอัดอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังทำให้อากาศสั่นสะเทือนซึ่งทำให้เกิดเสียงอีกครั้ง เป็นที่ชัดเจนว่าฟ้าผ่าซ้ำๆ อาจทำให้เกิดเสียงดังก้องและเสียงรบกวนเป็นเวลานาน ในทางกลับกัน เสียงจะสะท้อนจากเมฆ พื้นดิน บ้าน และวัตถุอื่นๆ และทำให้เกิดเสียงสะท้อนหลายเสียง ทำให้เสียงฟ้าร้องยาวขึ้น นั่นเป็นสาเหตุว่าทำไมฟ้าร้องจึงเกิดขึ้น

เช่นเดียวกับเสียงอื่นๆ ฟ้าร้องเดินทางผ่านอากาศด้วยความเร็วที่ค่อนข้างต่ำ - ประมาณ 330 เมตรต่อวินาที ความเร็วนี้เป็นเพียงหนึ่งเท่าครึ่งของความเร็วของเครื่องบินสมัยใหม่ หากผู้สังเกตการณ์เห็นฟ้าผ่าเป็นครั้งแรกและได้ยินฟ้าร้องเพียงครู่หนึ่ง เขาก็สามารถกำหนดระยะห่างที่แยกเขาออกจากฟ้าผ่าได้ ตัวอย่างเช่น ให้เวลาผ่านไป 5 วินาทีระหว่างฟ้าผ่าและฟ้าร้อง เนื่องจากในทุกวินาทีเสียงเดินทางได้ 330 เมตร ในห้าวินาทีฟ้าร้องจึงเดินทางได้ไกลกว่าห้าเท่าหรือ 1,650 เมตร ซึ่งหมายความว่ามีฟ้าผ่าเกิดขึ้นจากผู้สังเกตการณ์ไม่ถึงสองกิโลเมตร

ในสภาพอากาศสงบจะได้ยินเสียงฟ้าร้องหลังจากผ่านไป 70-90 วินาที ครอบคลุมระยะทาง 25-30 กิโลเมตร พายุฝนฟ้าคะนองที่ผ่านจากผู้สังเกตในระยะทางน้อยกว่าสามกิโลเมตรถือว่าอยู่ใกล้ และพายุฝนฟ้าคะนองที่ผ่านในระยะไกลกว่านั้นถือว่าอยู่ห่างไกล

นอกจากฟ้าผ่าแบบเส้นตรงแล้ว ยังมีฟ้าผ่าประเภทอื่นๆ แม้ว่าจะพบไม่บ่อยนักก็ตาม ในจำนวนนี้เราจะพิจารณาสิ่งที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งนั่นคือลูกบอลสายฟ้า

บางครั้งมีการสังเกตการปล่อยฟ้าผ่าซึ่งก็คือลูกไฟ ยังไม่มีการศึกษาการก่อตัวของบอลสายฟ้า แต่การสังเกตที่มีอยู่ของการปล่อยฟ้าผ่าประเภทที่น่าสนใจนี้ทำให้เราสามารถสรุปได้บางประการ ที่นี่เรานำเสนอหนึ่งในคำอธิบายที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับบอลสายฟ้า

นี่คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อดัง Flammarion รายงาน: “ในวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2429 เวลาแปดโมงครึ่งในช่วงเย็นระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองที่ปะทุขึ้นเหนือเมืองเกรย์ของฝรั่งเศส ท้องฟ้าก็สว่างขึ้นด้วยสายฟ้าสีแดงเป็นวงกว้างและด้วย เกิดรอยแตกร้าวอย่างรุนแรง ลูกไฟตกลงมาจากท้องฟ้า เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 30-40 เซนติเมตร ประกายไฟกระจัดกระจายกระทบปลายสันหลังคา กระแทกท่อนไม้ยาวกว่าครึ่งเมตรจากคานหลักออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ เศษซากเต็มห้องใต้หลังคาแล้วดึงปูนปลาสเตอร์ลงมาจากเพดานชั้นบน . แล้วลูกบอลนี้ก็กระโดดขึ้นไปบนหลังคาทางเข้า เจาะรู ตกลงสู่ถนน กลิ้งไปตามทางได้ระยะหนึ่งก็ค่อยๆ หายไป ลูกบอลไฟ

ไม่ได้สร้างหรือทำร้ายใครทั้งๆ ที่มีผู้คนมากมายบนถนน”

ในรูป ภาพที่ 13 แสดงลูกบอลสายฟ้าที่ถ่ายโดยกล้องถ่ายรูป และรูปที่ 13 14 แสดงให้เห็นภาพวาดของศิลปินที่วาดภาพลูกสายฟ้าที่ตกลงไปในสวน

ส่วนใหญ่ลูกบอลสายฟ้าจะมีรูปร่างเหมือนแตงโมหรือลูกแพร์ มันกินเวลาค่อนข้างนาน - จากส่วนเล็ก ๆ ของรูปที่ 13. บอลสายฟ้า วินาทีถึงหลายนาที

ระยะเวลาที่เกิดลูกบอลสายฟ้าที่พบบ่อยที่สุดคือตั้งแต่ 3 ถึง 5 วินาที บอลสายฟ้ามักปรากฏในตอนท้ายของพายุฝนฟ้าคะนองในรูปของลูกบอลเรืองแสงสีแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 20 เซนติเมตร ในกรณีที่พบไม่บ่อยนัก ก็จะมีเวลาที่มากกว่านั้นด้วย - 22

มาตรการ. ตัวอย่างเช่น ถ่ายภาพสายฟ้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 เมตร

บางครั้งลูกบอลอาจเป็นสีขาวพราวและมีโครงร่างที่คมชัดมาก โดยปกติแล้วลูกบอลสายฟ้าจะส่งเสียงผิวปาก หึ่ง หรือเสียงฟู่

บอลสายฟ้าอาจหายไปอย่างเงียบๆ แต่อาจทำให้เกิดเสียงแตกเบาๆ หรือแม้แต่เสียงหูหนวกก็ได้

การระเบิด เมื่อมันหายไปก็มักจะทิ้งหมอกควันที่มีกลิ่นฉุนไว้ ใกล้พื้นดินหรือในพื้นที่ปิด บอลสายฟ้าจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วของคนวิ่ง - ประมาณสองเมตรต่อวินาที มันสามารถคงอยู่ได้ระยะหนึ่งและลูกบอลที่ "ตกลง" ดังกล่าวจะส่งเสียงฟู่และพ่นประกายไฟออกมาจนกระทั่งมันหายไป บางครั้งดูเหมือนว่าลูกบอลสายฟ้านั้นถูกขับเคลื่อนด้วยลม แต่โดยปกติแล้วการเคลื่อนที่ของมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับลม

บอลสายฟ้าถูกดึงดูดเข้าสู่พื้นที่ปิด โดยพวกมันจะเข้ามาทางหน้าต่างหรือประตูที่เปิดอยู่ และบางครั้งก็อาจผ่านรอยแตกเล็กๆ อีกด้วย ท่อเป็นตัวแทนของเส้นทางที่ดีสำหรับพวกเขา ดังนั้นบอลสายฟ้าจึงมักปรากฏจากเตาอบในห้องครัว หลังจากวนไปรอบห้องแล้ว บอลสายฟ้าก็ออกจากห้องไป มักจะออกไปตามเส้นทางที่มันเข้าไป

บางครั้งฟ้าผ่าขึ้นและตกสองหรือสามครั้งในระยะทางตั้งแต่หลายเซนติเมตรไปจนถึงหลายเซนติเมตร

ไม่กี่เมตรเลยทีเดียว พร้อมกับการขึ้นและลงเหล่านี้ บางครั้งลูกไฟก็เคลื่อนที่ไปในแนวนอน และดูเหมือนว่าลูกบอลสายฟ้าจะกระโดด

บ่อยครั้งที่ลูกบอลฟ้าผ่า "ตกตะกอน" บนตัวนำโดยเลือกจุดสูงสุดหรือม้วนไปตามตัวนำเช่นตามท่อระบายน้ำ การเคลื่อนไหวเหนือร่างกายของผู้คน บางครั้งอยู่ภายใต้เสื้อผ้า ลูกบอลสายฟ้าทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงและถึงขั้นเสียชีวิตได้ มีคำอธิบายมากมายเกี่ยวกับกรณีความเสียหายร้ายแรงต่อผู้คนและสัตว์จากฟ้าผ่า บอลสายฟ้าสามารถสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่ออาคารได้

ยังไม่มีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่สมบูรณ์เกี่ยวกับบอลสายฟ้า นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาบอลสายฟ้าอย่างต่อเนื่อง แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่ได้อธิบายอาการต่างๆ ของมันทั้งหมด ยังมีงานทางวิทยาศาสตร์อีกมากที่ต้องทำในพื้นที่นี้ แน่นอนว่าไม่มีอะไรลึกลับหรือ "เหนือธรรมชาติ" เกี่ยวกับบอลสายฟ้า นี่คือการคายประจุไฟฟ้าซึ่งมีต้นกำเนิดเหมือนกัน เหมือนสายฟ้าเชิงเส้น ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอนาคตอันใกล้นี้ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถอธิบายรายละเอียดทั้งหมดของบอลสายฟ้าได้ เช่นเดียวกับที่สามารถอธิบายรายละเอียดทั้งหมดของสายฟ้าเชิงเส้นได้

กระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองได้รับการศึกษาค่อนข้างดี ฟ้าร้องเป็นเสียงของคลื่นกระแทกอันทรงพลังซึ่งเป็นผลมาจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าขนาดยักษ์

ฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร?

แรงเสียดทานระหว่างน้ำแข็งชิ้นเล็กๆ กับหยดน้ำในบรรยากาศทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตย์ อากาศไม่นำกระแส กล่าวคือ มันเป็นไดอิเล็กตริก เมื่อประจุไฟฟ้าสะสมในช่วงเวลาหนึ่ง ความแรงของสนามไฟฟ้าจะเกินค่าวิกฤต และพันธะโมเลกุลจะถูกทำลาย ในกรณีนี้อากาศและไอน้ำจะสูญเสียคุณสมบัติการเป็นฉนวนไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการสลายอิเล็กทริก มันสามารถเกิดขึ้นได้ภายในเมฆ ระหว่างเมฆฝนฟ้าคะนองสองก้อนที่อยู่ติดกัน หรือระหว่างเมฆกับพื้นดิน

จากการพังทลายทำให้เกิดช่องที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงซึ่งเต็มไปด้วยการปล่อยประกายไฟขนาดยักษ์ - นี่คือฟ้าผ่า ในขั้นตอนนี้จะมีการเผยแพร่ จำนวนมากพลังงาน. ความยาวเปลวไฟสามารถเข้าถึงได้ 300 กม. หรือมากกว่า อากาศในลักษณะสายฟ้าจะร้อนอย่างรวดเร็วถึง 25,000 - 30,000°C เพื่อเปรียบเทียบ: อุณหภูมิพื้นผิวของดวงอาทิตย์คือ 5726 °C

ทำไมฟ้าร้องจึงเกิดขึ้น?

อากาศที่ได้รับความร้อนจากฟ้าผ่าจะขยายตัว กำลังเกิดขึ้น การระเบิดอันทรงพลัง- มันทำให้เกิดคลื่นกระแทกตามมาด้วยอย่างมาก เสียงดังไม่โสดแต่มีเพื่อนฝูง นี่คือเสียงฟ้าร้อง ยิ่งสายฟ้าฟาดมากเท่าไร เสียงฟ้าร้องก็ยิ่งตบมือมากขึ้นเท่านั้น, เพราะ เกิดขึ้นทุกคราว การระเบิดครั้งใหม่- แถมเสียงสะท้อนจากเมฆข้างเคียงด้วย ระดับเสียงสูงสุดคือ 120 dB สายฟ้าเชิงเส้นและไข่มุกไม่สามารถมาพร้อมกับเสียงคำรามได้ เพียงแต่บางครั้งพายุฝนฟ้าคะนองอยู่ไกลจากจุดที่มองเห็นแฟลชจนเสียงไม่มีเวลาไปถึง

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: ในศาสนานอกศาสนาโบราณมีเทพเจ้าสายฟ้าอยู่เสมอ เสียงคำรามในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองถือเป็นอาการหนึ่งของความโกรธของเขา ตอนนี้เห็นได้ชัดว่าควรใช้เสียงนี้เพื่อเป็นการเตือนถึงอันตรายที่ใกล้เข้ามาเท่านั้น เมื่อปรากฏขึ้น คุณเพียงแค่ต้องประมาณระยะทางถึงพายุฝนฟ้าคะนองและระดับความเสี่ยงของผู้คนบนท้องถนน

จะกำหนดระยะห่างจากฟ้าผ่าด้วยเสียงฟ้าร้องได้อย่างไร?

บางครั้งมักจะผ่านไประหว่างฟ้าแลบและฟ้าร้อง สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะความเร็วแสงเร็วกว่าความเร็วเสียงล้านเท่า ดังนั้นในตอนแรกจะมองเห็นแฟลชและหลังจากนั้นไม่กี่วินาทีก็ได้ยินเสียงดังก้อง หากคุณวัดเวลานี้ คุณจะสามารถคำนวณระยะทางถึงพายุฝนฟ้าคะนองโดยประมาณได้

ฟ้าผ่าเป็นการปล่อยกระแสไฟฟ้าอันทรงพลัง มันเกิดขึ้นเมื่อเมฆหรือพื้นดินได้รับพลังงานไฟฟ้าสูง ดังนั้น การปล่อยฟ้าผ่าสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งภายในเมฆ หรือระหว่างเมฆไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียง หรือระหว่างเมฆไฟฟ้ากับพื้นดิน การปล่อยฟ้าผ่าเกิดขึ้นก่อนความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างเมฆข้างเคียงหรือระหว่างเมฆกับพื้นดิน

การใช้พลังงานไฟฟ้านั่นคือการก่อตัวของแรงดึงดูด ธรรมชาติทางไฟฟ้าเป็นที่รู้จักของทุกคนจากประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน

อะไรทำให้เมฆเกิดไฟฟ้า? ท้ายที่สุดแล้ว พวกเขาจะไม่เสียดสีกัน เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟ้าสถิตก่อตัวบนเส้นผมและบนหวี

เมฆฟ้าร้องคือไอน้ำจำนวนมหาศาล ซึ่งบางส่วนควบแน่นอยู่ในรูปของหยดเล็กๆ หรือก้อนน้ำแข็ง ด้านบนของเมฆฝนฟ้าคะนองสามารถอยู่ที่ระดับความสูง 6-7 กม. และด้านล่างสามารถแขวนอยู่เหนือพื้นดินได้ที่ระดับความสูง 0.5-1 กม. เมฆที่สูงกว่า 3-4 กม. ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งขนาดต่างกัน เนื่องจากอุณหภูมิจะต่ำกว่าศูนย์เสมอ ก้อนน้ำแข็งเหล่านี้เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดจากกระแสลมอุ่นที่เพิ่มขึ้นจากพื้นผิวโลกที่ร้อน น้ำแข็งชิ้นเล็กๆ จะถูกกระแสลมพัดพาออกไปได้ง่ายกว่าก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่ ดังนั้นน้ำแข็งชิ้นเล็ก ๆ ที่ "ว่องไว" ซึ่งเคลื่อนขึ้นไปบนเมฆจึงชนกับชิ้นใหญ่อยู่ตลอดเวลา การชนกันแต่ละครั้งนำไปสู่การเกิดกระแสไฟฟ้า ในกรณีนี้น้ำแข็งก้อนใหญ่จะมีประจุลบและก้อนน้ำแข็งก้อนเล็กจะมีประจุบวก เมื่อเวลาผ่านไป น้ำแข็งชิ้นเล็กๆ ที่มีประจุบวกจะไปอยู่ที่ด้านบนสุดของเมฆ และน้ำแข็งชิ้นใหญ่ที่มีประจุลบจะไปอยู่ที่ด้านล่าง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ด้านบนของเมฆฝนฟ้าคะนองมีประจุบวก และด้านล่างมีประจุลบ

สนามไฟฟ้าของเมฆมีความเข้มสูงมาก ประมาณหนึ่งล้าน V/m เมื่อบริเวณขนาดใหญ่ที่มีประจุตรงข้ามเข้ามาใกล้กันเพียงพอ อิเล็กตรอนและไอออนบางส่วนวิ่งไปมาระหว่างบริเวณทั้งสอง จะสร้างช่องพลาสมาเรืองแสงที่อนุภาคมีประจุอื่นวิ่งตามพวกมันไป สายฟ้าจึงเกิดขึ้นเช่นนี้

ในระหว่างการคายประจุนี้ พลังงานจำนวนมหาศาลจะถูกปล่อยออกมา - มากถึงหนึ่งพันล้านจูล อุณหภูมิของช่องนั้นสูงถึง 10,000 K ซึ่งทำให้เกิดแสงจ้าที่เราสังเกตเห็นระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า คลาวด์ถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องผ่านช่องทางเหล่านี้ และเราจะเห็นการปรากฏของข้อมูลภายนอก ปรากฏการณ์บรรยากาศในรูปของสายฟ้า

ตัวกลางร้อนจะขยายตัวอย่างระเบิดและทำให้เกิดคลื่นกระแทก ซึ่งรับรู้ได้ว่าเป็นฟ้าร้อง

เราเองสามารถจำลองฟ้าผ่าได้ แม้แต่ฟ้าผ่าขนาดเล็กก็ตาม ควรทำการทดลองในห้องมืด ไม่เช่นนั้นจะไม่เห็นสิ่งใดเลย เราจะต้องมีลูกโป่งรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าสองลูก มาขยายมันแล้วมัดมัน จากนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าไม่ได้สัมผัสกัน เราก็ถูด้วยผ้าขนสัตว์ไปพร้อมๆ กัน อากาศที่เติมเข้าไปจะถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้า หากลูกบอลถูกนำมาใกล้กันมากขึ้น โดยเว้นช่องว่างระหว่างลูกบอลให้น้อยที่สุด ประกายไฟจะเริ่มกระโดดจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งผ่านชั้นอากาศบาง ๆ ทำให้เกิดแสงกะพริบ ในเวลาเดียวกันเราจะได้ยินเสียงแตกเบา ๆ ซึ่งเป็นเสียงฟ้าร้องขนาดเล็กในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

ทุกคนที่เคยเห็นสายฟ้าแลบสังเกตเห็นว่ามันไม่ใช่เส้นตรงที่ส่องสว่างเจิดจ้า แต่เป็นเส้นขาด ดังนั้นกระบวนการสร้างช่องทางนำไฟฟ้าสำหรับการปล่อยฟ้าผ่าจึงเรียกว่า "ผู้นำขั้น" “ขั้นตอน” แต่ละขั้นเหล่านี้เป็นสถานที่ที่อิเล็กตรอนซึ่งถูกเร่งความเร็วจนใกล้แสง หยุดเนื่องจากการชนกับโมเลกุลอากาศ และเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่

ดังนั้นฟ้าผ่าคือการพังทลายของตัวเก็บประจุซึ่งมีอิเล็กทริกเป็นอากาศ และแผ่นเปลือกโลกคือเมฆและดิน ความจุของตัวเก็บประจุดังกล่าวมีขนาดเล็ก - ประมาณ 0.15 μF แต่พลังงานสำรองมีมหาศาลเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงถึงหนึ่งพันล้านโวลต์

ฟ้าผ่าหนึ่งครั้งมักจะประกอบด้วยการปล่อยประจุหลายครั้ง ซึ่งแต่ละครั้งกินเวลาเพียงไม่กี่สิบในล้านของวินาที

ฟ้าผ่ามักเกิดขึ้นในเมฆคิวมูโลนิมบัส ฟ้าผ่ายังเกิดขึ้นระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ พายุทอร์นาโด และพายุฝุ่น

ฟ้าผ่ามีหลายประเภททั้งรูปร่างและทิศทางการระบาย การคายประจุสามารถเกิดขึ้นได้:

• ระหว่าง เมฆฝนฟ้าคะนองและแผ่นดินโลก
• ระหว่างเมฆทั้งสอง
• ภายในเมฆ
• ทิ้งเมฆไว้ให้ฟ้าใส