up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله صاعقه PDF
QR code - صاعقه

صاعقه

نور صدا، صاعقه

نوري خيره کننده و صدايي مهيب و کوبنده; معمولا اين ها تنها شاخصه هايي هستند که ما از پديده اي به نام «صاعقه»، که حتما شما هم تا به حال به خاطر آن وحشتزده از خواب بيدار شده و يا اگر هم خواب نبوده ايد، حسابي يکه خورديد، مي شناسيم.
اسم هايي که ساکنان مناطق مختلف روي اين پديده گذاشته اند نيز اغلب برگرفته از همين دو محصول «صاعقه» است; مثلا شيرازي ها مي گويند; «غره تراق»، تهراني ها; «رعد و برق»، افغاني ها; «تانا»، اروپايي ها; «تندر»و... اما به راستي ماهيت اصلي اين نورخيره کننده و صداي مهيب و کوبنده يا همان «صاعقه» چيست و چگونه رخ مي دهد؟
در پاسخ به اين سوال ها بايد گفت که انسان ها در طول تاريخ، به دليل عدم آگاهي علمي از پديده هاي طبيعي، بعضا تعاريف عجيب و غريب و به اصطلاح امروزي خرافي بسياري در اين رابطه ها ارائه کرده اند، که درباره «صاعقه» نيز صدق مي کند.
اما پاسخي که امروزه علم مدرن درباره اين پديده طبيعي به ما ارائه مي کند، چنين است: «هنگام طوفان يا حرکت بادهاي بزرگ، بار الکتريکي زيادي در ابرها ذخيره مي شود و به اصطلاح ابرها باردار مي شوند. بدين ترتيب ابر تبديل به يک منبع انرژي بسيار عظيم مي شود که بر فراز آسمان در حرکت است. اين ذخيره انرژي آنقدر ادامه پيدا مي کند تا ابر از انرژي الکتريکي اشباع شده و در اولين فرصت ممکن، انرژي خود را تخليه مي کند. معمولا بهترين محل براي اين تخليه زمين است، زيرا زمين آنقدر بزرگ است که هرگز از الکتريسيته اشباع نمي شود.
بنابراين ابر ابتدا هواي اطراف خود را با «يونيزه کردن» مستعد عبور جريان برق کرده، سپس انرژي خود را از ميان هواي يونيزه شده عبور داده و در زمين تخليه مي کند. و بدين ترتيب وقتي بار الکتريکي انباشته شده در ابرها، تخليه مي شود و به صورت يک قوس الکتريکي به زمين برخورد مي کند; صاعقه اتفاق مي افتد.» «صاعقه»، يکي از قدرتمندترين، خطرناک ترين و عجيب ترين پديده هاي طبيعي است.
پديده اي با ميلياردها «وات» انرژي و اثراتي متعدد و باورنکردني مانند; توليد هزاران درجه حرارت، توليد گازهاي مسموم، ايجاد امواج نيرومند و... «صاعقه»، ويژگي هاي منحصربفردي دارد که آنها را در هيچ رخداد طبيعي ديگري نمي توان يافت. ويژگي هايي که عمدتا از الکتريسيته خاص صاعقه نشات مي گيرند. مهم ترين اين خصوصيات عبارتند از: «ولتاژ صاعقه»، «جريان صاعقه»، «قدرت صاعقه»، «سرعت صاعقه» و «دفعات تکرار صاعقه
● ولتاژ صاعقه
«ولتاژ صاعقه»، معمولا بين ۱۰تا۲۰ميليون ولت در نوسان است و بعضا تا يکصدميليون ولت هم افزايش پيدا مي کند. بزرگي اين رقم وقتي بهتر درک مي شود که آن را با برق شهر(۲۲۰ ولت) مقايسه مي کنيم. به عبارت ديگر ولتا ژ صاعقه آنقدر زياد است که مي تواند بر مقاوت بسيار زياد هوا در برابر عبور جريان برق، غلبه کرده و از آن بگذرد!
● جريان صاعقه
«جريان صاعقه»، در حدود ۱۰هزار آمپر شدت دارد. اما اين مقدار هميشگي نيست و گاه تا ۲۰۰هزار آمپر هم مي رسد.(کنتور منازل حداکثر ۲۵آمپر را از خود عبور مي دهد)
● قدرت صاعقه
«صاعقه» به طور معمول حدود ۱۰۰ميليارد وات انرژي توليد مي کند! و مي تواند اين مقدار را تا ۱۶۰۰۰ميليارد وات نيز بالا ببرد! نيرويي که در هيچ کجاي ديگر يافت نمي شود.
● سرعت صاعقه
«صاعقه» با تمام نيروي عظيم خود تنها در يک لحظه خود را از ابرهاي آسماني به زمين مي رساند. مشاهدات و محاسبات دقيق سازمان فضايي آمريکا(ناسا) نشان مي دهد که تخليه الکتريکي ابرها معمولا در مدت زماني کمتر از چندصدم تا چندهزارم ثانيه رخ مي دهند. «صاعقه» گاه مي تواند تا ۴۰هزارکيلومتر در ثانيه سرعت بگيرد! يعني مي تواند در يک ثانيه ۲۰بار مسير رفت و برگشت تهران تا مشهد را طي کند.
● تکرار صاعقه در يک محدوده مشخص
وقتي در منطقه اي صاعقه روي مي دهد، اين احتمال هست که صاعقه چندين بار ديگر نيز به آن حوالي برخورد کند اما نمي توان تعداد دقيق آن را تعيين کرد. با اين وجود مي توان گفت در مناطق کويري و کوهستان هاي مرتفع، احتمال برخورد پي درپي صاعقه بيش از ديگر مناطق است.
همچنين برخي از نقاط کره زمين، صاعقه خيزتر از جاهاي ديگر هستند. امروزه ماهواره هاي هواشناسي با عکسبرداري هاي دقيق و مداوم از تمام کره زمين، دفعات بروز صاعقه را در نواحي مختلف شمارش مي کنند. اين شمارش نشان مي دهد که مناطق قطبي با ميانگين ۳بار صاعقه در ساعت، کم ترين و رشته کوه آلپ با ۱۰۰۰صاعقه در ساعت، بيشترين آمار بروز صاعقه را دارد. مناطق هيماليايي هم از جمله سرزمين هاي صاعقه خيز جهان محسوب مي شوند. همچنين کوه هاي البرز در ايران و کوه هاي هندوکش در افغانستان نيز از مناطق پرصاعقه جهان هستند
● ديگر توليدات صاعقه
صاعقه علاوه بر پيامدهاي مشهودي چون نور و صدا، بسياري توليدات ديگر نيز دارد که برخي از آنها خطرناک و بعضي ديگر تنها پديده هايي جالب توجه و عجيب هستند. از جمله توليدات صاعقه مي توان; حرارت، نور، صدا، موج، گاز، برق زميني(ولتاژ گام)، خلا» و... را نام برد.
▪ حرارت: عبور جريان برق از هر جسمي حرارت توليد مي کند، حال هرچه مقدار جريان برق و مقاومت آن جسم در برابر عبور جريان برق بيشتر باشد، حرارت توليد شده هم بيشتر است. «صاعقه» نيز هنگام شکافتن هوا و پس از آن، هنگام برخورد با زمين حرارت توليد مي کند که با توجه به جريان هزاران آمپري آن، مقدار اين گرما بسيار زياد است.
«صاعقه» در زمان برخورد با زمين ۲۰۰هزار درجه سانتيگراد گرما توليد مي کند. اين مقدار حرارت مي تواند يک آجر نسوز را ذوب کند! البته اين رقم هميشه يکسان نيست و با توجه به جنس خاک، ميزان رطوبت آن و ساير عواملي که مقاومت زمين را در برابر جريان برق، کم يا زياد مي کند متفاوت است.
در نظر داشته باشيد که زمين در برابر جريان عادي برق بسيار مقاوم و کاملا عايق(نارسانا) است و تنها جريان هاي فوق العاده زيادي مانند صاعقه مي توانند از زمين عبور کنند. حرارت حاصل از صاعقه مي تواند انساني را در يک لحظه به ذغال تبديل کند يا مشتي از خاک را با ذوب کردن به سنگ تبديل کند و يا درخت تنومندي را به آتش بکشد.
▪ نور: همانطور که گفته شد صاعقه يک قوس الکتريکي يا به عبارت ديگر يک جرقه بسيار بزرگ است و با شکافتن ملکول هاي هوا نور توليد مي کند. نوري که صاعقه توليد مي کند از فاصله ۱۰۰کيلومتري قابل رويت است. اين نور مي تواند تا شعاع چند کيلومتري اطراف خود را روشن کرده و کساني را که از نزديک آن را ببينند به طور موقت يا دائم کور کند.
▪ صدا: صدا از پيامدهاي هميشگي صاعقه است. اين صدا بر اثر شکافته شدن هوا ايجاد مي شود و در حقيقت صداي انفجار ناشي از برخورد صاعقه است. صداي صاعقه هميشه چند ثانيه پس از ديده شدن برق آن به گوش مي رسد; علت اين مساله بيشر بودن سرعت نور به نسبت سرعت صوت است. يعني هرچند صدا و نور صاعقه همزمان توليد مي شوند اما ما اول نور صاعقه(برق) را مي بينيم، بعد صداي آن(رعد) را مي شنويم. سرعت نور ۳۶۰هزار کيلومتر در ثانيه و سرعت صوت۳۳۰متر در ثانيه است.
▪ موج: همانطور که گفته شد صاعقه را مي توان نوعي انفجار نيز محسوب کرد، خصوصا وقتي به زمين برخورد مي کند. بنابراين صاعقه هم موج انفجار توليد مي کند، موجي که گاه مي تواند انساني را به هوا پرتاب کند.
▪ گاز: شايد يکي از عجيب ترين پيامدهاي صاعقه، توليد گاز باشد و بيشتر تعجب مي کنيد وقتي که بدانيد اين گاز «اوزون»است. همان گازي که با قرار گرفتن در لايه هاي بالايي جو، سدي در برابر تشعشعات زيان بار کيهاني ايجاد مي کند. «اوزون»، در حقيقت همان اکسيژن است ولي به جاي دو اتم، داراي سه اتم اکسيژن است. مولکول اکسيژن به علت مشکلات پيوندي نمي تواند به راحتي به صورت ۳ اتمي درآيد و به همين دليل مقدار گاز اوزون در طبيعت بسيار محدود است اما صاعقه اينکار را به زور و اجبار انجام مي دهد و اتم هاي اکسيژن را سه به سه به هم پيوند مي زند و «اوزون» توليد مي کند. «اوزون» برخلاف اکسيژن يک گاز سمي است و تنفس آن مي تواند خطرناک باشد.
▪ برق زميني(ولتاژگام): برق زميني يا «ولتاژگام» يکي ديگر از عواقب خطرناک صاعقه است. برق زميني، جرياني است که پس از وقوع صاعقه، براي لحظاتي در زمين باقي مي ماند تا جذب زمين شده و يا تبديل به گرما شود. «ولتاژگام» در زمين حرکت مي کند اما مسير حرکت مشخصي ندارد. معمولا قسمت عمده برق زميني در اعماق فرومي رود اما اگر سطح زمين مرطوب، داراي بستر سنگي يا پوشيد از خاک مناسب يا علفزار باشد، ترجيح مي دهد که روي سطح زمين و در جهات مختلف، حرکت کند. اين پديده را «ولتاژگام» مي نامند زيرا با وارد کردن برق از راه گام هاي شخص(پاهاي او)، باعث برق گرفتگي او مي شود.
«ولتاژگام» تا شعاع چندين متر در اطراف محل اصابت صاعقه پراکنده شده و اشخاصي که در مسير حرکت او قرار گرفته باشند را دچار برق گرفتگي مي کند. اينکه ولتاژگام دقيقا چقدر برد دارد قابل محاسبه نيست و به ميزان رسانايي خاک آن محل بستگي دارد ولي به ندرت ديده شده برق زميني بيشتر از ۱۰۰متر در سطح زمين پيش برود. «ولتاژگام»، مختص صاعقه نيست و در حوادث صنعت برق، مواردي مانند افتادن کابل هاي فشار قوي برق بر روي زمين نيز ايجاد مي شود. البته به طور حتم «ولتاژگام» ناشي از صاعقه بسيار قوي تر است.

نوري خيره کننده و صدايي مهيب و کوبنده; معمولا اين ها تنها شاخصه هايي هستند که ما از پديده اي به نام «صاعقه»، که حتما شما هم تا به حال به خاطر آن وحشتز ...

در تاريخ انسان ها هرازگاهي داستان هايي از افرادي به چشم مي خورد كه بدون برجا ماندن اثري از آنها از صفحه روزگار محو شده اند. برخي از اين داستان ها كه د ...

تاريخچة مختصر فيزيك ماقبل تاريخ همانطور كه متقدمين از روي تجربه و امتحان به خواص باطني پاره‌اي از اجسام بي‌پرده و از تركيب مواد به وسايل مختلف (تشويه، ...

● مقدمه: پست الکتريکي ايستگاهي فرعي است که در مسير توليد، انتقال يا توزيع انرژي الکتريکي ولتاژ را به وسيله ترانسفورماتور به مقادير بالاتر يا پايين تر ...

باد خورشيدي دانشمندان قرن نوزدهم، خورشيد را سرچشمه جويباري از ذرات ابرگونه‌اي که در فضاي بين سيارات روان است، تصور مي‌کردند و مي‌گفتند که پديده‌هايي م ...

دانلود نسخه PDF - صاعقه