¿Por qué truenos y relámpagos sacuden todo el edificio y la puerta?
Por qué los truenos y relámpagos sacuden todo el edificio y la puerta tiembla
Las ondas sonoras del trueno son muy fuertes
Las ondas sonoras chocan con el edificio y hacer que el edificio vibre. Las cosas dentro del edificio también vibrarán, ¿por qué hay truenos y relámpagos?
Cuando el polvo, los cristales de hielo y otros materiales en el aire ruedan y se mueven en las nubes, pasan por algunos procesos complejos, haciendo que estos materiales se carguen con cargas positivas y negativas respectivamente. Después del movimiento, la materia más pesada con la misma carga llegará a la parte inferior de la nube (generalmente carga negativa), y la materia más ligera con la misma carga alcanzará la parte superior de la nube (generalmente carga positiva). De esta manera, la colección de cargas del mismo sexo forma algunos centros cargados. Cuando el aire entre centros cargados del sexo opuesto se descompone por su fuerte campo eléctrico, se forma una "descarga de nube" (es decir, un rayo).
Cuando las nubes cargadas negativamente se mueven hacia el suelo, las protuberancias y los metales en el suelo serán inducidos a generar cargas positivas. A medida que el campo eléctrico aumenta gradualmente, las nubes de tormenta formarán líderes descendentes y las nubes de tormenta. en el suelo El objeto formará una corriente repentina ascendente y, cuando los dos se encuentren, formarán una descarga hacia el suelo. Esto puede provocar fácilmente desastres causados por rayos.
Los truenos y relámpagos se forman durante el movimiento de la atmósfera, que es causado por la violenta electricidad de fricción generada en el movimiento de la atmósfera y el corte de las líneas de fuerza magnéticas por las nubes.
La forma más común de los rayos es la de ramas, aunque también los hay esféricos, escamosos y en forma de cinta. Las formas de relámpagos incluyen relámpagos de nube a cielo, relámpagos de nube a nube y relámpagos de nube a tierra. Los truenos se producen cuando la fricción entre las nubes provoca rayos.
La formación de las nubes de tormenta
La gente suele llamar nubes de tormenta a las nubes donde se producen los relámpagos. De hecho, existen varios tipos de nubes relacionadas con los relámpagos, como los estratocúmulos, los nimboestratos y los cúmulos. Nubes, cumulonimbos y lo más importante son los cumulonimbus. Generalmente, las nubes de tormenta mencionadas en los libros profesionales se refieren a las nubes cumulonimbus.
El proceso de formación de nubes es un proceso en el que el vapor de agua presente en el aire alcanza un estado saturado o sobresaturado por diversos motivos y se condensa. Saturar el vapor de agua en el aire es una condición necesaria para la formación de nubes. Los principales métodos son:
(1) El contenido de vapor de agua permanece sin cambios y el aire se enfría;
> (2) La temperatura no cambia Cambia, aumenta el contenido de vapor de agua;
(3) Ambos aumentan el contenido de vapor de agua y reducen la temperatura.
Pero para la formación de nubes, el proceso de enfriamiento es el proceso más importante. En el proceso de enfriamiento, el efecto de enfriamiento causado por el movimiento ascendente es el más común.
Los cumulonimbos son una nube formada durante una fuerte convección vertical. Dado que el suelo absorbe mucho más calor radiante del sol que la capa de aire, la temperatura del suelo aumenta más durante el día y este calentamiento es más evidente en verano. Por lo tanto, la temperatura de la atmósfera cerca del suelo también aumenta debido a la conducción del calor. y la radiación térmica, y la temperatura del gas aumentará inevitablemente, la densidad disminuirá y la presión también disminuirá. Según los principios mecánicos, la densidad de la capa de aire de arriba es relativamente alta. se hundirá. El flujo de aire caliente se expande y se despresuriza a medida que asciende, y al mismo tiempo intercambia calor con el aire de baja temperatura en grandes altitudes. Como resultado, el vapor de agua en la masa de aire ascendente se condensa y aparecen gotas de niebla, formando nubes. Durante una convección fuerte, las gotas de niebla en las nubes se enfrían aún más y se convierten en gotas de agua sobreenfriada, cristales de hielo o copos de nieve, que aumentan gradualmente con la altura. A una altitud de congelación (-10 grados Celsius), se libera calor latente debido a la congelación de una gran cantidad de agua sobreenfriada, lo que hace que la cima de la nube se desarrolle repentinamente hacia arriba, llegue cerca de la tropopausa y luego se extienda en dirección horizontal para formar una yunque de nubes, que es una característica distintiva de las nubes cumulonimbus.
Durante la formación de las nubes cumulonimbus, las cargas positivas y negativas se acumulan en diferentes partes de la nube bajo la acción simultánea del campo eléctrico atmosférico, el efecto de carga por diferencia de temperatura y el efecto de carga por fragmentación. Cuando la carga eléctrica se acumula hasta cierto punto se producirá una descarga entre nubes y nubes o entre nubes y el suelo, que es lo que la gente suele llamar "relámpago".
Los truenos y relámpagos han traído grandes desastres a la sociedad humana con su enorme poder destructivo. Especialmente en los últimos años, los desastres relámpagos han ocurrido con frecuencia y el daño a la economía nacional se ha vuelto cada vez más grave. Debemos fortalecer nuestra conciencia sobre la protección contra rayos, cooperar activamente con los departamentos meteorológicos y realizar trabajos preventivos para minimizar las pérdidas por daños causados por rayos.
Porque la fricción entre nubes y nubes provoca truenos y relámpagos
Los relámpagos en temporada de tormentas son lo mismo que la ruptura por ionización de los materiales aislantes en alta tensión. campos eléctricos y conducción. Durante las tormentas, la intensidad del campo eléctrico de alto voltaje formado por las nubes cargadas es muy alta.
Por lo general, este es el caso cuando las nubes cargadas se descargan hacia la tierra. Las nubes tienen un potencial alto en la zona de carga positiva y la tierra tiene un potencial bajo en la zona de carga negativa. El aire originalmente no es conductor, pero bajo la acción de una fuerte fuerza de campo eléctrico, los electrones en la capa más externa del núcleo de gas serán excitados por la fuerza del campo eléctrico y pasarán a flotar para formar iones cargados. Los átomos que ganan electrones se llaman iones negativos y los átomos que pierden electrones se llaman iones positivos. Bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico, los iones cargados pueden formar un flujo de electrones. Además, los electrones de los aisladores se ven fuertemente afectados por el campo gravitacional del núcleo atómico, que también puede denominarse fuerza de unión del núcleo atómico a los electrones. En un campo eléctrico externo general, sus electrones periféricos se encuentran en una posición relativamente inerte. estado y son difíciles de excitar para salir de la órbita y convertirse en iones cargados. Si la fuerza del campo eléctrico externo excede la fuerza de unión del núcleo aislante a los electrones, es decir, el estado excitado de los electrones, entonces el aislante formará lo que a menudo llamamos un estado de ruptura y participará en la conducción. Entre las sustancias naturales, la mica natural tiene la mayor conductividad e inercia, seguida del vidrio, cerámica, plásticos, etc. El aire es un medio aislante general y la inercia libre de los electrones alrededor del núcleo de un gas puro también es muy fuerte. Sin embargo, los componentes del gas espacial no son puros y también están dopados con otras partículas materiales o moléculas de agua, que pueden formar fácilmente estados iónicos formados bajo campos eléctricos bajos. La ruptura dieléctrica, la ionización y la conducción son términos profesionales comunes en ingeniería eléctrica. Frente al poderoso campo eléctrico formado por la naturaleza, el medio aislante formado por el gas espacial es insignificante. Un campo de voltaje de cientos de millones de voltios puede excitar y disociar fácilmente los electrones fuera del núcleo del gas y convertirlos en iones cargados para participar en la conducción. La ruptura del medio aislante es el estado iónico compuesto del material aislante. El fenómeno de descarga de arco causado por el campo eléctrico de alto voltaje es la radiación de luz generada por la liberación de energía después de que los electrones fuera del núcleo del medio aislante se excitan y. disociado.
Los truenos y relámpagos son causados por los electrones extranucleares del gas espacial que son excitados por el campo eléctrico para formar un estado conductor de plasma, que también va acompañado de la generación de radiación luminosa y efectos térmicos. Debido a la acción de la luz y la radiación térmica, la temperatura del aire circundante aumenta bruscamente, provocando una expansión térmica, que a su vez empuja el aire para formar ondas de choque, que es el sonido de las tormentas que escuchamos. Cuanto mayor sea la concentración de moléculas de agua en el aire y más impurezas, mayor será la posibilidad de ser descompuestos e ionizados por campos eléctricos de alto voltaje, y mayor será la probabilidad e intensidad de los rayos. Hay dos factores en la intensidad del campo eléctrico del rayo. Primero, la intensidad de la radiación óptica del rayo y el coeficiente de decibeles de las tormentas también están relacionados con la intensidad del campo eléctrico cuanto más cercana es la distancia entre la capa de nubes cargadas y el suelo. , mayor es la intensidad del campo eléctrico. En segundo lugar, cuanto mayor es la carga en la capa de nubes cargada, mayor es la intensidad del campo eléctrico. La intensidad del campo eléctrico también está relacionada con la velocidad de acumulación de la carga. También existe una cierta correlación entre la duración del tiempo de descarga del campo eléctrico y la velocidad de acumulación de carga de las nubes. También es lo que solemos llamar la duración del rayo y el rango de cambios en la radiación.
Los relámpagos de tormenta entre nubes son un campo eléctrico de alto voltaje compuesto por fuertes cargas positivas y negativas entre las nubes. Bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico, el gas se descompone y se genera la radiación luminosa resultante. la colisión de cargas positivas y negativas y un efecto de onda de choque de aire, que es similar a la descarga eléctrica de nubes cargadas positivamente sobre la tierra. Cuanto mayor es la cantidad de acumulación de carga de la nube, mayor es la fuerza del campo electrostático de alto voltaje y más fuertes son la intensidad de la radiación de la luz del relámpago y el coeficiente de decibelios del sonido de la onda de choque de la tormenta. Por lo general, podemos juzgar la energía de los truenos y relámpagos a partir de la intensidad del brillo de los relámpagos y el coeficiente de decibeles del sonido de una tormenta. A la misma distancia, cuanto más fuerte sea el resplandor del rayo, mayor será la energía de radiación térmica generada y, por tanto, mayor será la cantidad de inducción magnetoeléctrica producida en el conductor metálico. El espectro emitido por los rayos va desde el ultravioleta al infrarrojo. También va acompañado de una fuerte radiación de campo magnético, que puede dañar los dispositivos de energía y comunicación y provocar desastres naturales por rayos. En vista del mecanismo de formación de los rayos, los humanos todavía estamos en un proceso de exploración continua. Lo que es difícil de descifrar son los factores de formación del trueno esférico. ¿Por qué el estado de deriva a alta temperatura formado por los iones cargados en las minas esféricas dura mucho tiempo? ¿Es una determinada sustancia que produce continuas deformaciones de fusión micronuclear bajo la acción de un fuerte campo eléctrico? Con todo, los humanos todavía tenemos muchos problemas desconocidos esperando ser resueltos en muchos aspectos de la formación de truenos y relámpagos. Creo que con el avance continuo de la ciencia, la gente seguirá atacando las áreas prohibidas de la naturaleza para descubrir muchas cantidades desconocidas en nuestro mundo natural.
Por qué los truenos y relámpagos también ocurren en invierno
1.
Los truenos también ocurren en invierno, pero la probabilidad de que ocurran es muy pequeña.
Truenos y relámpagos en general Aparecen en climas convectivos fuertes, por ejemplo: las zonas climáticas de selva tropical, las lluvias convectivas que a menudo ocurren en las tardes de verano en mi país y las lluvias de tifones que a menudo ocurren en la costa este de los continentes de baja latitud suelen ir acompañadas de truenos y relámpagos. /p>
El lugar con más tormentas eléctricas en el mundo es Java, Indonesia. Bogor (clima de selva tropical) en la isla tiene un promedio de aproximadamente 322 días de tormentas cada año, y es conocida como la "Ciudad del Trueno". el mundo".
El clima convectivo fuerte requiere que el aire cálido y húmedo se eleve rápidamente. En verano, está cerca del suelo. Es fácil calentarse rápidamente, por lo que el clima convectivo fuerte: a menudo ocurren tormentas eléctricas.
Hay pocas posibilidades de que se produzca un clima convectivo fuerte en invierno, pero a veces el aire frío y fuerte se mueve hacia el sur, lo que también puede hacer que el aire cálido y húmedo cerca del suelo en algunas áreas se levante rápidamente. A menudo se producen tormentas de nieve en este momento. es normal que vaya acompañado de truenos y relámpagos.
2. (No importa cuál esté uno al lado del otro)
De hecho, es un fenómeno meteorológico relativamente raro. , pero también son fenómenos astronómicos normales, se forman y aparecen bajo determinadas condiciones climáticas.
Según los expertos en meteorología, en la tarde del 9 de noviembre, la temperatura en el norte de China era relativamente fría debido a la influencia de aire frío Se cumplen las condiciones para la nieve Cuando el aire cálido y húmedo que sopla desde el sur se fusiona con el aire frío del norte, el flujo de aire cálido y húmedo se eleva violentamente a lo largo del aire frío de los niveles bajos, formando una fuerte convección y produciendo. Nubes cumulonimbos que producen tormentas Los cristales de hielo en las nubes se cargan y los cristales de hielo se descargan, por lo que se produce un fenómeno de nieve y truenos al mismo tiempo.
3..
Expertos en meteorología comentan sobre el fenómeno del "trueno de invierno"
Wentian.com
El trueno de invierno, comúnmente conocido como "trueno de invierno", no es nuevo este año. En muchos lugares del país en los últimos años.
Yao Xuexiang, subdirector del Observatorio Meteorológico Central Introducción, la formación de truenos y relámpagos debe cumplir ciertas condiciones, es decir, debe haber suficiente vapor de agua en el aire, debe haber energía para hacer que el aire cálido y húmedo se eleve, y el aire debe poder producir violentos movimientos de convección hacia arriba y hacia abajo. ¿Por qué hay tantos truenos y relámpagos en primavera y verano?
Esto se debe a que el flujo de aire cálido y húmedo está activo, el aire es húmedo y la radiación solar es fuerte. El aire cerca del suelo se calienta constantemente y se eleva, formando una fuerte convección superior e inferior, lo que hace que sean propensos a ocurrir fenómenos de rayos. En invierno, controlado por masas de aire frío continental, el aire es frío y seco, y la radiación solar es débil, por lo que no es fácil que el aire forme convección violenta, y rara vez se producen fenómenos de truenos y relámpagos, cuando hace mucho calor y. El aire húmedo se mueve hacia el norte y se ve obligado a ascender al encontrarse con aire frío, también se producirá una fuerte convección, alcanzando una cierta intensidad. Cuando el flujo de aire cálido y húmedo sea particularmente fuerte, se producirá granizo. también puede ocurrir.
Yao Xuexiang cree que la aparición de tormentas eléctricas no depende de la temperatura en sí, sino del aumento y descenso de la temperatura. En verano, la temperatura del suelo es alta y la convección es. relativamente fuerte, lo que hace que sea fácil que se produzcan tormentas. En invierno, la precipitación no es convectiva fuerte y es relativamente estable. Sin embargo, si la diferencia entre la temperatura superior y la temperatura inferior alcanza un cierto valor, también se puede formar una convección fuerte y se pueden producir tormentas. Debido a que el aire inferior es relativamente cálido y húmedo, generará flotabilidad y destruirá la estabilidad de la atmósfera.
A principios de noviembre de este año, Beijing, Tianjin, Hebei y otros lugares se vieron afectados por un calor inusualmente fuerte. " "Truenos de invierno" aparecieron la noche anterior al "comienzo del invierno". Este clima es muy común en Beijing. Es raro en otros lugares, pero las "tormentas eléctricas" ocurren a menudo en invierno en Toronto, Canadá. Esto demuestra que los "truenos de invierno" es solo un fenómeno climático y no tiene nada que ver con los presagios. Por qué los truenos y los relámpagos pueden causar cortes de energía
Esto es causado por un rayo. El interruptor de alto voltaje se disparó y provocó un corte de energía total en su calle. Generalmente, las líneas de alto voltaje no cortarán automáticamente la energía antes de una tormenta.
La radiación electromagnética del rayo causada por un proceso de rayo dentro de un alcance corto (decenas de kilómetros) tiene formas típicas en diferentes bandas de frecuencia. Las características principales son: una serie de pasos en la banda de frecuencia extremadamente baja. correspondientes respectivamente al proceso de retroceso y K (el proceso de corriente de retroceso generado cuando el líder del rayo encuentra un área de concentración de carga opuesta durante su viaje, similar al retroceso, pero la intensidad es aproximadamente un orden de magnitud más débil). La parte que cambia lentamente entre pasos corresponde a la corriente continua de recuperación en el canal del rayo después del golpe de retorno, que dura decenas de milisegundos y tiene una intensidad de corriente de varios cientos de amperios. En las bandas de muy baja frecuencia y baja frecuencia, aparece como pulsos densos correspondientes al líder y fuertes pulsos de división correspondientes a los procesos de rebote y K.
En las bandas de frecuencia media, alta frecuencia, muy alta frecuencia y ultra alta frecuencia, aparece como un tren de pulso denso con solo una ligera brecha después del golpe de retorno y el proceso K. ¿Por qué los truenos y los relámpagos aparecen antes de un gran terremoto?
Los truenos y los relámpagos son fenómenos meteorológicos, los terremotos son fenómenos geológicos y los truenos y relámpagos no aparecen antes de un terremoto.
Pero en realidad hay destellos y ruidos retumbantes antes de muchos terremotos. Esto no es truenos ni relámpagos, sino el fenómeno de la luz del suelo y el sonido del suelo, también llamado luz de terremoto y sonido de terremoto.
La luz terrestre es la luz que aparece sobre la zona afectada por el terremoto cuando se produce un terremoto. El fenómeno de la luz del suelo durante los terremotos es el más obvio. La aparición de luces en el suelo coincide principalmente con los terremotos, y también hay registros de testigos antes y después de los terremotos.
En general, se cree que el fenómeno de la geoluminiscencia son oscilaciones atmosféricas violentas de bajo nivel durante los terremotos. Esta oscilación mejora la ionización de la atmósfera y aumenta la conductividad eléctrica. Si hay un campo eléctrico natural en el suelo en este momento (este campo eléctrico puede ser generado por el efecto piezoeléctrico), se producirá una descarga a gran escala en el aire, lo que hará que la luz del suelo parpadee. Algunas personas también usan la teoría del efecto piezoeléctrico para explicar la luz del suelo, es decir, los cambios repentinos en la tensión dentro de la formación generan un campo eléctrico piezoeléctrico dentro de las rocas (especialmente las rocas que contienen cuarzo). Cuando el campo eléctrico es lo suficientemente fuerte, puede causar bajas temperaturas. Fenómenos de descarga de altitud como rayos, produciendo luz en el suelo.
El sonido del suelo es el sonido que se produce al propagarse en el aire cuando se libera la energía de un terremoto. Cuando ocurre un terremoto, parte de la energía de las ondas sísmicas se transmite al aire y se convierte en ondas sonoras. La mayoría de los sonidos del suelo ocurren minutos u horas antes del terremoto. En este momento, aunque el terremoto aún no ha ocurrido, la liberación de tensión dentro de la formación ha comenzado y la formación rocosa se ha deformado y roto ligeramente. Esta deformación y rotura libera energía. Todos pueden transmitirse a la superficie del suelo y formar vibraciones de baja a media frecuencia a través del aire para formar sonido.
Las luces y sonidos del suelo pueden confundirse fácilmente con truenos y relámpagos. ¿Por qué no hay truenos ni relámpagos en invierno?
En verano, la temperatura es alta y el movimiento del aire es fuerte, lo que fácilmente produce fricción, lo que genera corriente eléctrica, que es un rayo. En invierno, la temperatura es baja y es menos probable que se produzcan rayos.
⌒_⌒ Espero que esto pueda ayudarte~ ¿Por qué se encendieron las luces de todo el edificio cuando cayó un rayo?
Significa que el sonido producirá ondas de choque. El cableado en todo el edificio es el mismo, por lo que el efecto de la onda de choque es básicamente el mismo, por lo que todo es brillante.