За последние несколько лет в Беларуси участились случаи гибели людей от ударов молнии
Опасное природное явление
Алексей СКРИПКО, главный специалист отдела исследований в области предупреждения чрезвычайных ситуаций НИИ ПБ и ЧС МЧС Республики Беларусь.
Молния — электрический искровой разряд между облаком и землей. Обычно он происходит во время грозы, проявляется яркой вспышкой света и сопровождается громом. Предпосылкой для возникновения грозы являются подвижные массы влажного воздуха преимущественно в теплое время года. Когда эти массы приобретают восходящее движение, образуются грозовые очаги — облака. Начиная с высоты в 5 км и более, в них появляются кристаллы льда, в процессе образования которых происходит разделение зарядов на положительные и отрицательные. Облако заряжается отрицательно, наземные объекты — положительно. Если между отрицательно заряженной частью облака и положительно заряженным наземным объектом возникает напряженность электрического поля в несколько сотен тысяч Вольт/метр, появляется молния.
Причем это природное явление, как выяснили ученые, характерно не только для земной атмосферы. Разряды молнии были зафиксированы на Венере, Сатурне, Уране и Юпитере. А ее ток достигает десятков и сотен тысяч ампер, напряжение — до 1 000 000 Вольт. Ежегодно в мире от ударов молнии гибнут люди.
Молния-убийца
За последние несколько лет в Беларуси участились случаи гибели людей от ударов молнии.
В июле 2008 года в Речицком районе Гомельской области убило молнией 32-летнего мужчину. Во время грозы он находился на берегу Днепра.
В мае 2009 года в Волковысском районе Гродненской области во время грозы шаровая молния залетела в комнату. Там в это время находился трехлетний ребенок.
Молния нанесла ему ожоги ладоней, а в доме воспламенила мебель и хозяйственный инвентарь. В результате этого строение загорелось, а малыш был доставлен в больницу скорой помощи.
В августе 2009 года в Малоритском районе Брестской области в хозяйстве «Рита» сгорела передвижная бытовка, в которой обычно размещаются пастухи.
Прибывшие к месту пожара подразделения МЧС обнаружили в вагончике обугленное тело человека. Как выяснилось, причиной пожара послужил прямой удар молнии в бытовку.
В мае 2010 года в Могилевской области произошли три случая со смертельным исходом. В Костюковичском районе во время грозы семья сажала картофель на приусадебном участке. Молния ударила в 51-летнюю женщину, которая погибла на месте происшествия. Подобная трагедия случилась в Бобруйском районе. В результате удара молнии погибли два человека, находившиеся в поле. На их телах обнаружили «электроотметки», одежда в этих местах была опалена.
В июне 2010 года в Буда-Кошелевском районе Гомельской области от удара молнии погиб 55-летний мужчина, которого гроза также застала в поле. В этом же году на берегу Зельвенского водохранилища в Гродненской области при попытке укрыться в палатке во время грозы погиб ребенок; а в июле в Столбцах молния унесла жизни двух подростков. Эти ребята находились под деревом во время грозы, еще двое получили ожоги.
В мае 2011 года в Рогачеве Гомельской области мужчина получил ожоги туловища, рук, грудной клетки и живота в результате удара молнии в зонт. Последний сгорел у него в руках, поврежденной оказалась обувь, одежду разорвало на мелкие кусочки. В июле прошлого года в Турове на берегу реки Припять от удара молнии скончался 20-летний парень.
В мае текущего года в Столинском районе Брестской области погиб 48-летний житель деревни Отвержичи. Его тело с признаками поражения молнией во дворе дома обнаружил сын. Трагедия произошла в результате прямого попадания в мужчину грозового разряда. В июне случилась еще одна трагедия, связанная с этим же природным явлением. Ученики одной из школ Солигорска в сопровождении преподавателей отдыхали в палаточном лагере. Молния ударила в дерево, расположенное рядом с палаткой. Ток от него прошел по земле до палатки и поразил четверых подростков, Один из них погиб.
Как уберечься от молнии
Поражение человека молнией часто происходит на открытых пространствах либо под такими укрытиями, как деревья, электрические трансформаторные подстанции, автомобильные или железнодорожные мосты.
Результатом встречи с «небесной злодейкой» нередко становятся термические ожоги, акустический шок. В большинстве случаев при ударе молнии человек теряет сознание, падает. У него могут отмечаться судороги, часто останавливается дыхание и сердцебиение. На теле человека, пораженного молнией, можно обнаружить места входа и выхода ее тока. На коже также часто остаются так называемые знаки молнии, древовидные светло-розовые или красные полосы — результат расширения капилляров в зоне ее контакта с телом.
При поражении молнией первая медицинская помощь должна быть неотложной. В тяжелых случаях (остановка дыхания и сердцебиения) необходима незамедлительная доврачебная помощь – реанимация. Ее должен оказать любой свидетель несчастья. Реанимация эффективна только в первые минуты после поражения молнией. Действия по возвращению к жизни, начатые через 10–15 минут, как правило, уже бесполезны. Экстренная госпитализация необходима во всех случаях.
Перед дальней прогулкой нужно справиться о погоде.
Духота и сопровождающие ее частые порывы ветра чаще всего приводят к грозе. Во время прогулки необходимо наблюдать за облаками и дальностью их видимости: образование грозовых облаков улучшает видимость. При появлении таких облаков целесообразно найти укрытие. Не желательно прятаться от грозы под высокими деревьями, сооружениями, одиноко стоящими на открытой местности, на возвышенности, опушке леса, у водоема, на смотровых вышках, под железнодорожными мостами, под линиями передачи электрической энергии.
Гроза, молния и средства защиты электросети своими силами / Хабр
По итогам майских гроз пришлось провести ревизию сгоревшего оборудования и хотя ущерб был не так велик материально, но выход из строя некоторого оборудования нарушил устоявшийся комфорт проживания в собственном доме. Так я решил обратиться к специалистам в своей области, проконсультироваться и расширить систему защиты.
Исходные данные: дом, 3 фазы (15 кВт на дом), заземление штырем в 3 м длиной, автономная электросистема на базе солнечных батарей
На фото результат короткого замыкания со стороны линии 10 КВ.
Защита не отработала на районной подстанции. Так выглядит вводной щит со стороны 0.4КВ. Автомат IEK на 100А не смог разорвать дугу между губками. Далее по линии стоял МАП HYBRID 9кВт 48В. Отделались легким испугом: в инверторе поменяли варистор, после чего МАП ожил, правда, перестал нормально работать порт RS232. То есть серьезная авария на подстанции, которая сожгла автоматический предохранитель на 100 Ампер, отразилась на инверторе только сгоревшим варистором и ошибками на контроллере, а весь прочий функционал устройства сохранился, как и вся техника, подключенная после него – достойная похвалы работа.
А ниже на фото узел учета со стороны 10 КВ
Эта авария случилась не в моем доме, но мне эти фотографии передали специалисты компании МикроАРТ. В свое время я решил переключиться на оборудование российского производителя для своей гибридной солнечно-сетевой электросистемы и описывал эти устройства тут и тут.
У меня же был следующий случай: во время грозы молния ударила в мою подстанцию или рядом, в результате чего отработала защита на вводе в дом.
Немного теории
Во время грозы в обычной квартире или офисном здании должны отработать защиты, установленные стационарной электросетью. В коттеджном поселке, деревне или на дачах защита, как правило, ограничивается вкопанным заземлением на подстанции и предохранителем, отключающим всю сеть от работы. Причем, по правилам подключения, заземление должно быть смонтировано также на каждом втором столбе и отдельно на конечном, где производится подключение абонентского дома. Пройдя по свой деревне и осмотрев более полусотни столбов, я не нашел ни одного заземления, то есть остается полагаться только на себя.
Вторым «убийственным» фактором является наведенное электричество. Во время молнии происходит довольно мощный всплеск ЭМИ, а проводка дома, по сути, является большой антенной. Чем ближе молния, тем больше вероятность скачка напряжения во внутренней сети. С таким явлением постоянно сталкивались и продолжают сталкиваться монтажники домовых локальных сетей, когда свитчи без заземления, во время грозы, сгорают целыми цепочками.
Итак, нам нужно защититься от внешнего импульса, который может прийти с подстанции и от внутреннего скачка, который может случиться при молнии рядом с домом.
Практика
Молниеотвод
Если Ваш дом находится на возвышении, далеко от любых строений и является высшей точкой на местности, то лучше озаботиться молниеотводом. Устройство это надежное, но необходимо четко высчитать площадь покрытия. На эту тему есть масса материалов в сети. Скажу только, что действие молниеотвода распространяется конусом от высшей точки к земле. Для «прикрытия» всего дома надо ставить либо два молниеотвода с металлическим тросом между ними, либо один, но довольно высоко.
Выдержки из ИНСТРУКЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ РД 34.21.122-87:
«В качестве заземлителей молниезащиты допускается использовать все рекомендуемые ПУЭ заземлители
“2.5. Для исключения заноса высокого потенциала в защищаемое здание или сооружение но подземным
металлическим коммуникациям (в том числе по электрическим кабелям любого назначения) заземлители защиты от
прямых ударов молнии должны быть по возможности удалены от этих коммуникаций на максимальные расстояния,
допустимые по технологическим требованиям. „
Ввод сети в дом
Опасность ввода высокого напряжения страшна не только в грозу, но и при перехлестывании проводов на столбах или большом перекосе фаз.
- ЛАТР
- Релейный
- Симисторный
Первый обладает высокой точностью установки напряжения, поскольку моторчик скользит водилом по обмоткам и задает нужное напряжение.
Второй обладает повышенной скоростью переключения обмоток трансформатора, но так как мощности могут достигать десятка и более кВт, то контакторы реле изнашиваются и рано или поздно могут залипнуть, что приведет к печальным последствиям. Плюсы: доступная цена, достаточная скорость переключения. Минусы: недостаточная надежность ввиду использования механических реле.
Третий тип наиболее интересный, но и наиболее дорогой. Использование мощных ключей позволяет мгновенно реагировать на изменение входного напряжения и переключать обмотки трансформатора. Физического износа, как и залипания контактов попросту нет. Кроме того, переключение происходит при переходе синуса через ноль, поэтому и скачки также исключены. Плюсы: высокая скорость срабатывания, отсутствие физического износа. Минусы: высокая цена.
Для себя я выбрал более дорогой, но и более надежный вариант, стабилизатор с симисторным управлением СН-LCD “Энергия» на 6 кВт.
Так как у меня уже стоит инвертор на 4.5 кВт, который в пике может выдавать до 7 кВт, то решено было выбрать стабилизатор с номинальной мощностью 6 кВт и возможностью выдавать в пике до 7.4 кВт.
Об особенностях работы этих стабилизаторов и какие вообще бывают стабилизаторы можно подробно прочитать здесь.
Вскрытие стабилизатора показало
Как видно из фото, стабилизатор использует тороидальный трансформатор, который при тех же размерах, что Ш-образный, имеет больший КПД и меньший вес. Сам трансформатор изготовлен в Туле, а стабилизатор разработан и собран в Москве. Таким образом можно смело заявлять о полностью российском производстве, которое сумели организовать и сохранить в компании МикроАРТ.
Итак, я подстраховался от проседания и роста напряжения в диапазоне 125-275 Вольт, но что делать, если будет резкий скачок напряжения, сильно выходящий за эти пределы? Инвертор как-то показал мне по фазе 287 В, после чего ушел в защиту.
Этот девайс создан для обеспечения работы одной фазы, при этом можно вручную задавать верхний и нижний пороги напряжения, при которых реле будет срабатывать. Время отключения составляет около 20 мс, что является очень неплохим показателем. При этом, небольшие просадки или некоторое превышение напряжения не вызовут моментального отключения, а запустится таймер отключения. При возврате параметров к норме реле самостоятельно подключит нагрузку к сети. Итак, домашние устройства защищены от перепадов и скачков внешней электросети при помощи реле контроля напряжения и стабилизатора. В случае исчезновения сети начинает работать инвертор.
Защита внутренней сети
Будем исходить из того, что все розетки имеют правильную разводку, заземление выполнено должным образом и лишний заряд стекает в землю. Но скачок напряжения во внутренней сети легко губит всю технику, поскольку все защиты стоят для обороны от внешних скачков. А вот от внутренних наводок ничего нет. С этой мыслью я обратился к инженерам МикроАРТ, когда забирал стабилизатор и мне порекомендовали «Устройство защиты от молний и наводок» — УЗИП.
Это своеобразный разрядник, который при появлении критического напряжения между фазой и землей пропускает через себя импульс, отправляя его на заземление. То есть во время грозы, когда молния ударит рядом и напряжение в домашней сети поднимется до нескольких киловольт по фазному проводу относительно земли и превысит определенное значение, этот УЗИП просто пустит весь заряд в землю. Поэтому он ставится перед инвертором, одним концом подключаясь к фазе, а другим к заземлению.
Стоит учесть, что разряд может быть существенным, поэтому на сечении заземляющего провода экономить не стоит, иначе сопротивление провода может оказаться критичным и не успеть передать импульс в землю.
Так выполнено подключение к внешней сети и генератору:
Я уже упоминал, что у меня есть автономная система на солнечных батареях. По проводам, идущим от солнечных батарей, также может прийти серьезный импульс, выводя из строя солнечный контроллер, а за ним и инвертор. Поэтому на каждый из проводов от солнечных батарей я также повесил УЗИП.
Защита от генератора
На самый аварийный случай, когда внешней сети нет, солнца не видно, а аккумуляторы уже сели, у всех автономщиков есть резервный вариант — бензо\дизель генератор. Он позволит домашней сети функционировать, самому поработать мощным инструментом, да еще и аккумуляторы подзарядить. Подобную топологию резервирования я описывал в своем материале тут. Проблема такого подключения заключается в том, что большинство генераторов выдают крайне нестабильное и «шумное» питание.
Иной раз инверторы или зарядники просто не могут работать с таким питанием. Для подавления помех есть специальный сетевой фильтр. Можно обойтись стандартным «пилотом», но он рассчитан, как правило, на мощность до 2-3 кВт, а от генератора зачастую потребляется больше. Итак, я нашел еще и ЭМИ (электромагнитный импульс) фильтр: Сетевой фильтр подавления ЭМП.
Он выдерживает потребляемую мощность до 11 кВт, чего вполне достаточно для питания целого дома, если имеется мощный генератор. Он имеет сквозное подключение и отдельный контакт для заземления.
Итоги проведенных работ
Результатом одной грозы и малых потерь явилось переосмысление способов защиты, как от внешних энергетических коллизий, так и от внутренних. Кроме того, увеличилась защищенность всех электроприборов в доме, как от перепадов напряжения, так и от резких скачков и импульсов. Дополнительно повысилась автономность за счет подключения генератора через фильтр, что гарантирует стабильный заряд батарей и нормальную работу инвертора.
В итоге, электросистема поменялась. До:
Так стало ПОСЛЕ установки защиты:
Схема подключения генератора довольно проста. Любой из проводов объединяется с имеющейся землей и нулем, заведенным в дом. Второй провод после этого становится фазой. Важно выбрать такой переключатель, который будет исключать одновременное замыкание фазы генератора и фазы с подстанции.
Первый запуск всей системы выглядел так:
мюонов показали рекордное грозовое напряжение
• Физика 12, 29
Гроза, исследованная с помощью атмосферных мюонов, имела электрический потенциал, превышающий один миллиард вольт, что намного выше значений, измеренных ранее.
iStock.com/jerbarber
Настоящий шок. Используя мюонный детектор, исследователи измерили рекордный электрический потенциал грозы, превышающий 1 миллиард вольт.iStock.com/jerbarber
Настоящий шок.
Используя мюонный детектор, исследователи измерили рекордный электрический потенциал грозы, превышающий 1 миллиард вольт.×
Исследователи зафиксировали грозу с электрическим потенциалом около 1,3 миллиарда вольт (ГВ), что в 10 раз превышает самое большое значение, о котором когда-либо сообщалось. В новом методе наблюдения за грозой команда использует мюоны, падающие на Землю в результате попадания космических лучей в атмосферу. Потенциал грозовой тучи может уменьшить энергию заряженных частиц и уменьшить вероятность того, что они будут обнаружены под грозой. Новое измерение показывает, что возможны грозы с потенциалами в несколько миллиардов вольт, напряжениями, достаточно высокими, чтобы объяснить загадочные вспышки высокоэнергетического гамма-излучения, иногда наблюдаемые во время гроз.
С тех пор, как Бенджамин Франклин запустил воздушного змея в ненастный полдень в 1752 году, мы знали, что грозы включают в себя электрические явления — молния и гром — это проявления внезапных разрядов между заряженными областями атмосферы.
Чтобы изучить электрическую структуру грозовых облаков, исследователи отправляют самолеты или воздушные шары в очаги гроз. Эти тесты обнаружили электрические потенциалы, превышающие десятки миллионов вольт, при этом наибольшее значение, 130 мегавольт, наблюдалось во время горного шторма в Нью-Мексико в 1990-х [1]. Однако самолеты и воздушные шары могут исследовать только небольшую область шторма, через которую они пролетают, и не могут измерить потенциал во всем облаке.
Метод, разработанный Сунилом Гуптой из Института фундаментальных исследований Тата в Мумбаи, Индия, и его коллегами, основан на изучении влияния гроз на обнаружение частиц с помощью G3MT, мюонного телескопа в Южной Индии (часть космической станции GRAPES-3). устройство обнаружения лучей). Телескоп обнаруживает мюоны, генерируемые в атмосфере космическими лучами — заряженные частицы, которые в основном приходят из-за пределов Солнечной системы. Исследователи на нескольких других мюонных телескопах ранее наблюдали грозы, связанные с изменениями измеренного количества мюонов (потока).
Теперь команда Гупты сделала следующий шаг и разработала количественный метод. «Мы поняли, что GRAPES-3 — идеальный инструмент для измерения грозовых потенциалов, в частности, для самых сильных штормов», — говорит Гупта.
Большинство мюонов, обнаруженных G3MT, представляют собой положительно заряженные антимюоны, которые обычно теряют энергию, реагируя на сложное расположение зарядов грозового облака. При пониженных энергиях мюоны с меньшей вероятностью будут обнаружены детектором, который измеряет только частицы с энергиями выше определенного порога. Таким образом, буря регистрируется как уменьшение обнаруженного потока мюонов, которое может достигать нескольких процентов. Каждую минуту более миллиона мюонов достигают G3MT, и система может измерять изменения потока мюонов с точностью 0,1%. Телескоп также может различать 169дискретные направления в небе.
На основе измерений потока Гупта и его коллеги могут оценить потенциал грозы, используя компьютерное моделирование, основанное на упрощенном описании грозы.
Они рассматривают его как гигантский конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин, расположенных на расстоянии 2 км друг от друга и создающих направленное вверх электрическое поле.
В период с 2011 по 2014 год исследователи собрали данные о 184 грозах, отметив семь крупнейших событий. Однако шесть из них имели сложный временной профиль, из-за чего было трудно вычислить потенциал. Исследователи сосредоточились на седьмом шторме, который произошел 1 декабря 2014 года, и получили пиковый, рекордный электрический потенциал в 1,3 ГВ.
«Этот метод на основе мюонов обеспечивает уникальный, хотя и косвенный, способ исследования электрических полей в крупнейших естественных ускорителях частиц на Земле — молнии и грозы», — говорит Майкл Черри, изучающий высокоэнергетические космические лучи и гамма-лучи в Луизиане. Государственный университет в Батон-Руж. По его словам, анализ зависит от моделирования Монте-Карло и от упрощающих предположений, которые могут не применяться ко всем штормам, но полученное значение ясно указывает на гораздо больший потенциал, чем те, которые ранее измерялись с помощью воздушных шаров.
Он предполагает, что запуск воздушного шара или дрона во время грозы при наблюдении за мюонами может обеспечить проверку одного ключевого параметра модели: 2-километрового расстояния между пластинами эквивалентного грозовому облаку конденсатора.
Новое открытие может также помочь исследователям решить атмосферную загадку, говорит Гупта. С 1994 года спутниковые измерения выявили вспышки гамма-излучения, исходящие с высот в десятки километров. Исследователи предполагают, что эти вспышки могут быть вызваны электронами, ускоренными грозой, но предыдущие измерения не выявили достаточно больших грозовых потенциалов. Однако недавно обнаруженные потенциалы в гигавольтном диапазоне намного ближе к значениям, необходимым для получения наблюдаемых гамма-лучей. Команда Гупты сейчас устанавливает детекторы гамма-излучения вокруг GRAPES-3, надеясь предоставить убедительные доказательства, улавливая вспышки гамма-излучения, совпадающие с грозой гигавольтного уровня.
Это исследование опубликовано в Physical Review Letters .
– Маттео Рини
Маттео Рини – редактор журнала Physics Magazine .
Ссылки
- T. Marshall и M. Stolzenburg, «Напряжения внутри и непосредственно над грозами», J. Geophys. Рез.: Атмос. 106 , 4757 (2001).
Предметные области
ГеофизикаЧастицы и поляМеждисциплинарная физика
Статьи по теме
Геофизика
Отслеживание изотопов в верхних слоях атмосферы
Первые измерения тяжелого изотопа кислорода в верхних слоях атмосферы Земли позволяют предположить, что изотопные концентрации могут стать мощными зондами атмосферных процессов в труднодоступных местах. высоты зонда. Подробнее »
Частицы и поля
Исследование майорановских нейтрино
Обнаружение безнейтринного двойного бета-распада подтвердит, что нейтрино является собственной античастицей.
Данные эксперимента KamLAND-Zen не содержат убедительных доказательств таких событий, ограничивающих свойства нейтрино. Подробнее »
Геофизика
«Громоотвод» на основе лазера
Эксперименты на швейцарской горе демонстрируют, что мощный лазер может влиять на траекторию ударов молнии — шаг к лазерным молниям защита. Читать дальше »
Другие статьиГроза имеет потрясающе высокое напряжение
Мощные удары грозы и захватывающее световое шоу вызываются удивительно высоким электрическим напряжением. На самом деле эти напряжения могут быть намного выше, чем предполагали ученые. Ученые недавно выяснили это, наблюдая невидимую морось из субатомных частиц.
Объяснение: Зоопарк частиц
Их новое измерение показало, что электрический потенциал облака может достигать 1,3 миллиарда вольт. (Электрический потенциал — это количество работы, необходимой для перемещения электрического заряда из одной части облака в другую.
) Это в 10 раз больше, чем ранее обнаруженное наибольшее напряжение грозового облака.
Сунил Гупта — физик из Института фундаментальных исследований Тата в Мумбаи, Индия. Команда исследовала внутреннюю часть шторма на юге Индии в декабре 2014 года. Для этого они использовали субатомные частицы, называемые мюонами (MYOO-ahnz). Они более тяжелые родственники электронов. И они постоянно падают дождем на поверхность Земли.
Высокое напряжение в облаках вызывает молнии. Но хотя грозы часто бушуют над нашими головами, «на самом деле мы плохо разбираемся в том, что происходит внутри них», — говорит Джозеф Двайер. Он физик из Университета Нью-Гэмпшира в Дареме, который не участвовал в новом исследовании.
Предыдущее самое высокое напряжение во время шторма было измерено с помощью воздушного шара. Но воздушные шары и самолеты могут одновременно отслеживать только часть облака. Это затрудняет точное измерение всего шторма. Напротив, мюоны проносятся насквозь сверху вниз. Те, которые действительно становятся «идеальным зондом для измерения электрического потенциала [облака]», — объясняет Гупта.
Показанный здесь эксперимент GRAPES-3 измеряет количество мюонов, падающих на Землю. Во время грозы детекторы обнаруживают меньше таких электрически заряженных частиц. Это помогло исследователям изучить внутреннюю работу грозовых облаков.
Эксперимент GRAPES-3
Облака замедляют мюонный дождьГруппа Гупты изучала постановку эксперимента в Ути, Индия. Названный GRAPES-3, он измеряет мюоны. И в целом он регистрировал около 2,5 миллионов мюонов каждую минуту. Однако во время гроз этот показатель снижался. Будучи электрически заряженными, мюоны имеют тенденцию замедляться электрическими полями грозы. Когда эти крошечные частицы, наконец, достигают детекторов ученых, меньшее их количество теперь имеет достаточно энергии для регистрации.
Исследователи изучили выпадение мюонов во время шторма 2014 года. Они использовали компьютерных моделей , чтобы выяснить, какой электрический потенциал необходим буре, чтобы показать такое влияние на мюоны.
Команда также оценила электрическую мощность шторма. Они обнаружили, что это около 2 миллиардов ватт! Это похоже на мощность большого ядерного реактора.
Объяснитель: Что такое компьютерная модель?
Результат «потенциально очень важен», говорит Дуайер. Однако, добавляет он, «со всем новым нужно подождать и посмотреть, что произойдет с дополнительными измерениями». И смоделированная исследователями гроза — та, что изучалась в модели — была упрощена, отмечает Дуайер. У него была только одна область с положительным зарядом и другая область с отрицательным зарядом. Настоящие грозы более сложны, чем это.
Если дальнейшие исследования подтвердят, что грозы могут иметь такое высокое напряжение, это может объяснить загадочное наблюдение. Некоторые штормы посылают вверх всплески высокоэнергетического света, называемого гамма-лучами. Но ученые не до конца понимают, как это происходит. Если грозы действительно достигают напряжения в миллиард вольт, это может объяснить таинственный свет.
Гупта и его коллеги описывают свои новые результаты в исследовании, которое должно быть опубликовано в Physical Review Letters .
Примечание редактора: эта история была обновлена 29 марта., 2019, чтобы скорректировать определение электрического потенциала облака. Электрический потенциал — это количество работы, необходимой для перемещения электрического заряда, а не электрона.
Силовые слова
Подробнее о сильных словахоблако (в науке об атмосфере) Масса переносимых по воздуху капель воды и кристаллов льда, которые движутся в виде шлейфа, обычно высоко в атмосфере Земли. Его движение обусловлено ветрами.
коллега Тот, кто работает с другим; коллега или член команды.
компьютерная модель Программа, работающая на компьютере, которая создает модель или симуляцию реального объекта, явления или события.
электрическое поле Область вокруг заряженной частицы или объекта, в которой сила может действовать на другие заряженные частицы или объекты.
электрический потенциал Широко известный как напряжение, электрический потенциал представляет собой движущую силу электрического тока (или потока электронов) в цепи. С научной точки зрения, электрический потенциал — это мера потенциальной энергии на единицу заряда (например, электрона или протона), хранящегося в электрическом поле.
электрон Отрицательно заряженная частица, обычно вращающаяся вокруг внешних областей атома; также носитель электричества внутри твердых тел.
поле (в физике) Область пространства, в которой действуют определенные физические эффекты, такие как магнетизм (созданный магнитным полем), гравитация (гравитационное поле), масса (поле Хиггса) или электричество (поле Хиггса). электрическое поле).
фундаментальный Что-то, что является основным или служит основой для другой вещи или идеи.
гамма-лучи Высокоэнергетическое излучение, часто возникающее в результате процессов внутри и вокруг взрывающихся звезд.
Гамма-лучи являются наиболее энергичной формой света.
молния Вспышка света, вызванная разрядом электричества, возникающим между облаками или между облаком и чем-либо на поверхности Земли. Электрический ток может вызвать внезапный нагрев воздуха, что может создать резкий раскат грома.
монитор Чтобы протестировать, попробовать или посмотреть что-либо, особенно на регулярной или постоянной основе.
мюон Разновидность нестабильной субатомной частицы. Большинство на Земле образовалось при взаимодействии космических лучей с атомами в атмосфере. Как и лептоны, мюоны принадлежат к тому же классу частиц, что и электрон. Однако их масса примерно в 200 раз больше. Мюоны, как правило, недолговечны. Он имеет тенденцию выживать всего 2,2 микросекунды, прежде чем он распадется (превратится) в электрон и два типа нейтрино.
частица Небольшое количество чего-то.
физический (прил.
) Термин для вещей, которые существуют в реальном мире, а не в воспоминаниях или воображении. Это также может относиться к свойствам материалов, которые обусловлены их размером и нехимическими взаимодействиями (например, когда один блок с силой ударяется о другой).
физик Ученый, изучающий природу и свойства материи и энергии.
субатомный Все, что меньше атома, то есть мельчайшей частички материи, обладающей всеми свойствами любого химического элемента (например, водорода, железа или кальция).
напряжение Сила, связанная с электрическим током, которая измеряется в единицах, известных как вольты. Энергетические компании используют высокое напряжение для передачи электроэнергии на большие расстояния.
ватт Мера скорости использования энергии, потока (или потока) или производства. Это эквивалентно одному джоулю в секунду. Он описывает скорость преобразования энергии из одной формы в другую — или перемещения — в единицу времени.
