Cum funcționează fulgerul

Fulgerile de fulgere împotriva norilor creează un efect de altă lume. Care este știința din spatele acestui fenomen natural - dar periculos -? Vezi mai multe poze cu fulgere. © Fotograf: Soldeandalucia | Agenție: Dreamstime.com

Fulgerul este unul dintre cele mai frumoase afișaje din natură. Este, de asemenea, unul dintre cele mai mortale fenomene naturale cunoscute de om. Cu temperaturi ale șuruburilor mai calde decât suprafața soarelui și undele de șoc care răsar în toate direcțiile, fulgerul este o lecție de știință fizică și smerenie.

-Dincolo de frumusețea sa puternică, fulgerul prezintă știința cu unul dintre cele mai mari mistere ale sale locale: Cum funcționează? Este cunoscut faptul că fulgerul este generat în sistemele de furtuni încărcate electric, dar metoda de încărcare a norilor rămâne încă inutilizantă. În acest articol, vom analiza fulgerele din interior, pentru a putea înțelege acest fenomen.

Fulgerul începe cu un proces mai puțin misterios: ciclul apei. Pentru a înțelege pe deplin cum funcționează ciclul apei, trebuie mai întâi să înțelegem principiile evaporării și condensului.

Evaporare este procesul prin care un lichid absoarbe căldura și se transformă într-un vapor. Un exemplu bun este o baltă de apă după o ploaie. De ce se usucă băltoaca? Apa din baltă absoarbe căldura de la soare și mediul înconjurător și scapă sub formă de vapori. „Evadare” este un termen bun pe care îl puteți folosi atunci când discutați despre evaporare. Când lichidul este supus căldurii, moleculele sale se mișcă mai repede. Unele dintre molecule se pot mișca suficient de repede pentru a se desprinde de suprafața lichidului și a transporta căldura în formă de vapori sau gaz. Odată eliberată de constrângerile lichidului, vaporii încep să se ridice în atmosferă.

Condensare este procesul prin care o vapori sau gaz pierde căldură și se transformă într-un lichid. De fiecare dată când se transferă căldură, se trece de la o temperatură mai ridicată la una mai scăzută. Un frigider folosește acest concept pentru a vă răci mâncarea și băuturile. Oferă un mediu cu temperaturi scăzute care absoarbe căldura din băuturile și produsele alimentare și transportă căldura în ceea ce este cunoscut sub numele de ciclu de refrigerare. În acest sens, atmosfera acționează ca un frigider imens la gaze și vapori. Pe măsură ce vaporii sau gazele cresc, temperaturile din aerul din jur scad din ce în ce mai jos. Curând, vaporii, care au dus căldura departe de lichidul său „mamă”, încep să piardă căldură în atmosferă. Pe măsură ce se ridică la altitudini mai mari și temperaturi mai scăzute, în cele din urmă se pierde suficientă căldură pentru a determina vaporii să se condenseze și să revină la o stare lichidă.-

Să aplicăm acum aceste două concepte ciclului apei.

Apa sau umezeala de pe pământ absoarbe căldura soarelui și a împrejurimilor. Când a fost absorbită suficientă căldură, unele dintre moleculele lichidului pot avea suficientă energie pentru a scăpa de lichid și a începe să se ridice în atmosferă sub formă de vapori. Pe măsură ce vaporii cresc din ce în ce mai mult, temperatura aerului din jur devine din ce în ce mai scăzută. În cele din urmă, vaporii pierde suficientă căldură în aerul din jur pentru a-i permite să se transforme înapoi într-un lichid. Atracția gravitațională a Pământului determină apoi lichidul să "cadă" înapoi pe pământ, completând astfel ciclul. Trebuie menționat că, dacă temperaturile din aerul din jur sunt suficient de scăzute, vaporii se pot condensa și apoi se pot îngheța în zăpadă sau în zăpadă. Încă o dată, gravitația va revendica formele înghețate și se vor întoarce pe pământ.

În secțiunea următoare, vom vedea care sunt cauzele furtunilor electrice.