Žaibo išlydžiai medicinos sferoje vadinami. Žaibo išlydžiai yra natūralūs „minibranduoliniai reaktoriai“, gaminantys antimedžiagą. Lyderis žaibo išlydžio forma

Žaibo smūgiai yra vienas didžiausių energetinių reiškinių Žemėje, ir iš tikrųjų tai yra daug daugiau nei tik ryškus šviesos blyksnis ir griaustinis. Žaibo išlydžiai, kaip jau seniai žinoma, yra gama spindulių blyksnių šaltinis, o neseniai grupė tyrėjų iš Japonijos nustatė, kad šie gama spindulių blyksniai, savo ruožtu, yra fotobranduolinių reakcijų atmosferoje iniciatoriai. iš kurių susidaro antimedžiaga, kuri iškart sunaikinama susilietus su įprasta medžiaga.

© Kioto universitetas / Teruaki Enoto

Pirmą kartą žaibo išlydžių gama spindulių blyksnius užfiksavo NASA Komptono gama spindulių observatorija 1992 m. Nuo tada šie blyksniai, vadinami antžeminėmis gama spindulių blyksniais (TGF), buvo nuodugniai tyrinėjami ir tik neseniai Kioto universiteto mokslininkams pavyko rasti paaiškinimų dėl kai kurių šių blyksnių signalų ypatybių.

„Jau seniai žinome, kad žaibo išlydžiai skleidžia gama spindulius. Remiantis tuo, buvo iškelta hipotezė, kad šie gama spinduliai sukels branduolines reakcijas, kuriose dalyvaus kai kurių žemės atmosferos elementų atomai. - sako Teruaki Enoto, pagrindinis tyrėjas, -„Japonijos vakarinė pakrantė žiemos laikotarpis yra ideali vieta stebėti smarkias perkūnijas ir žaibus. „2015 m. palei pakrantę pradėjome diegti miniatiūrinių gama spindulių jutiklių tinklą, o dabar šių jutiklių surinkti duomenys leido mums atskleisti kai kurias žaibo paslaptis.

Per perkūniją šių metų vasario 6 d., gama jutikliai surinko labai neįprastą duomenų rinkinį. Netoli Kašivazakio miesto įrengti keturi jutikliai užfiksavo stiprų gama spindulių pliūpsnį iškart po netoliese įvykusio žaibo. Tačiau kai mokslininkai atidžiai išanalizavo duomenis, jie išsiaiškino, kad vieną sprogimą iš tikrųjų sudaro trys iš eilės skirtingos trukmės pliūpsniai.

Pirmasis, trumpiausias sprogimas, trunkantis mažiau nei milisekundę, yra žaibo išlydžio rezultatas. Tačiau kiti du sprogimai labiau domina mokslininkus, nes jie yra fotobranduolinių reakcijų, atsirandančių, kai pirmojo sprogimo gama spinduliai iš atmosferos azoto atomų išmuša neutronus, pasekmė. Išmuštus laisvuosius neutronus sugeria kiti atomai, todėl gama diapazone atsiranda švytėjimas, kuris trunka kelias dešimtis milisekundžių.

Paskutinio, trečiojo, gama spindulių pliūpsnio trukmė jau yra apie minutę, o jo atsiradimo priežastis dar egzotiškesnė nei antrojo pliūpsnio atsiradimo priežastis. Azoto atomai, praradę neutronus, tampa nestabilūs ir suyra, išskirdami pozitronus į erdvę kaip dalijimosi reakcijos šalutinį produktą. Pozitronai yra elektronų antimedžiagos priešingybės, o susidūrę su įprastais elektronais jie sunaikina, panaikindami vienas kitą. Ir šį pozitronų-elektronų „savižudybės“ procesą taip pat lydi gama spindulių blyksniai.

Netrukus Japonijos mokslininkai planuoja įdiegti daugybę papildomų gama jutiklių, kurie kartu su 10 jau turimų leis surinkti daugiau duomenų ir dar nuodugniau ištirti aukščiau aprašytus reiškinius.

„Daugelis žmonių mano, kad antimedžiaga egzistuoja tik mokslinėje fantastikoje. - sako Terueki Enoto, -„Tačiau mes teigiame, kad antimedžiagos atsiradimo ir savaiminio sunaikinimo procesas yra labiausiai paplitęs dalykas Žemėje. Kai kuriuose regionuose tokie reiškiniai pasitaiko daug kartų kone kasdien“.

Prisidėjo Kioto universitetas per Science Daily
Tyrimas buvo paskelbtas žurnale

Oro gaubtas aplink Žemės rutulį susideda iš kelių sluoksnių: troposferos (viršutinė riba 7–18 km), stratosferos (aukštis nuo 7 18 km virš žemės – iki 80 km), jonosferos (nuo 80 iki 900 km). Jonosfera yra labai laidži terpė, kuri yra tarsi didžiulio sferinio kondensatoriaus pamušalas, kurio antrasis sluoksnis yra sferinis žemės paviršius; tarp jų esantis oras gali būti laikomas dielektriku. Viršutinė plokštė (jonosfera) yra teigiamai įkrauta, žemės paviršiaus– neigiamas. Tokio natūralaus kondensatoriaus elektrinio lauko stipris dėl skirtingo oro tankio žemės paviršiuje yra 120 V/m. Elektrinio lauko stiprumas atmosferoje skiriasi ir priklauso nuo įkrautų debesų buvimo.

Bendras elektrinio lauko stipris žemės paviršiuje gali siekti 5000 V/m ir daugiau. Esant kritiniams potencialų skirtumams tarp debesies ir žemės (virš 10 9 V), atsiranda elektros iškrova, t.y. žaibas.

Fig. 1.5, ir rodomas tiesioginis žaibo smūgis į kabelį, nepažeidžiant šerdies izoliacijos.

1 eilutė – kabelio apvalkalas, 2 – dvi kabelio gyslos.

Ryžiai. 1.5. Į kabelį patenka tiesioginė žaibo srovė

Kai žaibas trenkia į kabelio apvalkalą, srovė pasklinda į kairę ir į dešinę ir sukelia EML kabelyje (U ob-zh - tarp apvalkalo ir šerdies, U z-zh - tarp gyslų) ir srovės i zh. Šie EML gali būti pavojingi kabelių gyslų ir prie jų prijungtos įrangos izoliacijai. Jei šiuo atveju izoliacija tarp apvalkalo ir laidininkų pratrūksta, tai žaibo srovė pateks į laidus (1.5 pav., b), o žaibo trenkimo vietoje įtampos U ob-zh = 0, U l-z = 0, atokiose vietose šie EML gali pasiekti pavojingas vertes.

Fig. 1.6 paveiksle parodyti netiesioginio žaibo išlydžių veikimo atvejai.

Ryžiai. 1.6. Netiesioginis žaibo išlydžio poveikis

Žaibui trenkus į medį, iškrova per jo šaknis gali pereiti į kabelį (1.6 pav., a). Atstumas A, kurį blokuoja žaibo elektrinis lankas, didėja didėjant žemės savitumui.

Antrasis netiesioginio veiksmo atvejis parodytas Fig. 1.6, b: žaibo išlydžio metu tarp debesų srovė sukelia emf kabelyje (ir oro linijose), kuris yra proporcingas dydžiui.

1.6. Perdavimo sistemų aukšto dažnio kanalai aukštos įtampos kintamosios ir nuolatinės srovės elektros linijose

Aukštos įtampos elektros linijų laidai ne tik perduoda elektros energiją, bet ir gali būti naudojami ryšio signalams perduoti, nuotoliniam valdymui ir elektros linijų apsaugai nuo avarinių eksploatavimo sąlygų. Šie aukšto dažnio kanalai kuriami 40-500 kHz dažniu.

Aukšto dažnio įrenginių prijungimo prie elektros linijų schema pagal fazės-žemės grandinę parodyta fig. 1.7.

Kiekvienas siųstuvas veikia savo dažniu, jo galia 10-100 W ir didesnė. Aukšto dažnio kanalų įtaka perdavimo sistemų kanalams (antenos, kabelių linijų ryšiai ir kiti) turėtų būti svarstoma, jei aukšto dažnio stulpų galia viršija 5 W.

Įtakos šaltiniai taip pat apima galingas radijo stotis.

Ryžiai. 1.7. Aukšto dažnio įrenginių prijungimo prie elektros linijų schema: I, II – aukšto dažnio stulpai (ryšių, nuotolinio valdymo, apsaugos įrenginiai); P 1, P 2 – perdavimo ir priėmimo įrenginiai; Ф 1, Ф 2 – filtrai; C1, C2 – kondensatoriai; L 1, L 2 – barjeriniai droseliai, neleidžiantys aukšto dažnio signalams pereiti į maitinimo įrenginius; f 1, f 2 – nešlio dažniai

Žaibo išlydžių atsiradimo procesas yra gana gerai ištirtas šiuolaikinis mokslas. Manoma, kad dažniausiai (90%) iškrova tarp debesies ir žemės turi neigiamą krūvį. Likę daugiau retos rūšysŽaibo išlydžius galima suskirstyti į tris tipus:

• iškrova iš žemės į debesį yra neigiama;
• teigiamas žaibas nuo debesies iki žemės;
• blyksnis iš žemės į debesį su teigiamu krūviu.

Dauguma debitų užfiksuoti tame pačiame debesyje arba tarp skirtingų perkūnijos debesų.

Žaibo susidarymas: proceso teorija

Žaibo išlydžių susidarymas: 1 = maždaug 6 tūkst. metrų ir -30°C, 2 = 15 tūkst. metrų ir -30°C.

Atmosferos elektros iškrovos arba žaibai tarp žemės ir dangaus susidaro dėl tam tikrų dalykų derinio ir buvimo būtinas sąlygas, iš kurių svarbus yra konvekcijos atsiradimas. Tai natūralus reiškinys, kurio metu gana šiltos ir drėgnos oro masės kylančiu srautu pernešamos į viršutinius atmosferos sluoksnius. Tuo pačiu metu juose esanti drėgmė virsta kieta agregacijos būsena – ledu. Perkūnijos frontai susidaro, kai kamuoliniai debesys išsidėsto didesniame nei 15 tūkst. m aukštyje, o nuo žemės kylančių srautų greitis siekia iki 100 km/val. Konvekcija veda į perkūnijos formavimąsi, nes didesnės krušos iš apatinės debesies dalies susiduria ir trinasi į lengvesnių ledo gabalų paviršių viršuje.

Perkūno debesies krūviai ir jų pasiskirstymas

Neigiami ir teigiami krūviai: 1 = kruša, 2 = ledo kristalai.

Daugybė tyrimų patvirtina, kad krintančios sunkesnės krušos, susidarančios, kai oro temperatūra yra aukštesnė nei -15 °C, yra neigiamai įkraunamos, o lengvi ledo kristalai, susidarantys esant šaltesnei -15 °C oro temperatūrai, dažniausiai būna teigiamai. Nuo žemės kylančios oro srovės teigiamus šviesius ledo sluoksnius pakelia į aukštesnius sluoksnius, neigiamas kruša į centrinę debesies dalį ir padalija debesį į tris dalis:

• viršutinė zona su teigiamu krūviu;
• vidurinė arba centrinė zona, iš dalies neigiamai įkrauta;
• apatinis iš dalies teigiamo krūvio.

Žaibo vystymąsi debesyje mokslininkai aiškina tuo, kad elektronai pasiskirsto taip, kad viršutinė dalis turi teigiamą krūvį, o vidurinė ir iš dalies apatinė – neigiamą. Kartais toks kondensatorius išsikrauna. Žaibas, kilęs iš neigiamos debesies dalies, keliauja į teigiamą žemę. Šiuo atveju žaibo išlydžiui reikalingas lauko stiprumas turėtų būti 0,5-10 kV/cm ribose. Ši vertė priklauso nuo oro izoliacinių savybių.

Iškrovos pasiskirstymas: 1 = maždaug 6 tūkst. metrų, 2 = elektrinis laukas.

Išlaidų skaičiavimas

Mūsų objektai

UAB "Mosvodokanal", Poilsio namų "Pyalovo" sporto ir poilsio kompleksas

Objekto adresas: Maskvos sritis, Mitiščių rajonas, kaimas. Prussy, 25 m

Darbo tipas: Išorinės apsaugos nuo žaibo sistemos projektavimas ir montavimas.

Apsaugos nuo žaibo sudėtis: Autorius Plokščias stogas ant saugomos konstrukcijos sumontuotas apsaugos nuo žaibo tinklelis. Du kaminų vamzdžiai apsaugoti įrengiant 2000 mm ilgio ir 16 mm skersmens žaibolaidžius. Kaip žaibolaidis buvo naudojamas karštai cinkuotas 8 mm skersmens plienas (50 kv.mm pjūvis pagal RD 34.21.122-87). Žemyniniai laidininkai klojami už kanalizacijos vamzdžių ant spaustukų su gnybtais. Pūkiniams laidininkams naudojamas 8 mm skersmens karštai cinkuoto plieno laidas.

Tereškovo GTPP

Objekto adresas: Maskvos miestas. Borovskoe greitkelis, komunalinė zona "Tereškovas".

Darbo tipas: išorinės žaibosaugos sistemos (žaibosaugos dalies ir žemyn laidų) įrengimas.

Priedai:

Vykdymas: Bendras karštai cinkuoto plieno laidų kiekis 13 objektų konstrukcijų buvo 21 500 metrų. Ant stogų klojamas žaibosaugos tinklelis 5x5 m kamerų žingsniu, pastatų kampuose įrengiami 2 žemyn laidai. Kaip tvirtinimo elementai naudojami sieniniai laikikliai, tarpinės jungtys, laikikliai plokštiems stogams su betonu, greitaeigiai sujungimo gnybtai.


Solnechnogorsko gamykla EUROPLAST

Objekto adresas: Maskvos sritis, Solnechnogorsko rajonas, kaimas. Radumlya.

Darbo tipas: Pramoninio pastato apsaugos nuo žaibo sistemos projektavimas.

Priedai: pagamino OBO Bettermann.

Apsaugos nuo žaibo pasirinkimas: Viso pastato apsauga nuo žaibo turi būti vykdoma pagal III kategoriją naudojant žaibolaidį, pagamintą iš karštai cinkuoto laido Rd8, kurio elementas yra 12x12 m minkšta stogo danga iš plastiko su betono svarmeniu. Užtikrinkite papildomą įrangos apsaugą apatiniame stogo lygyje, įrengdami daugialypį žaibolaidį, susidedantį iš strypinių žaibolaidžių. Kaip žaibolaidį naudokite karštai cinkuotą plieninį strypą Rd16, kurio ilgis 2000 mm.

McDonald's pastatas

Objekto adresas: Maskvos sritis, Domodedovas, greitkelis M4-Donas

Darbo tipas: Išorinės apsaugos nuo žaibo sistemos gamyba ir montavimas.

Priedai: pagamino J. Propster.

Nustatyti turinį:žaibosaugos tinklelis iš Rd8 laidininko, 50 kv.mm, SGC; aliuminio žaibolaidžiai Rd16 L=2000 mm; universalios jungtys Rd8-10/Rd8-10, SGC; tarpinės jungtys Rd8-10/Rd16, Al; sieniniai laikikliai Rd8-10, SGC; terminalų terminalai, SGC; plastikiniai laikikliai ant plokščio stogo su dangteliu (su betonu) cinkuotam laidininkui Rd8; izoliuoti strypai d=16 L=500 mm.


Privatus kotedžas, Novorizhskoe plentas

Objekto adresas: Maskvos sritis, Novorizhskoe greitkelis, kotedžų kaimas

Darbo tipas: išorinės žaibosaugos sistemos gamyba ir montavimas.

Priedai pagamino Dehn.

Specifikacija: Rd8 laidai pagaminti iš cinkuoto plieno, variniai laidai Rd8, variniai laikikliai Rd8-10 (įskaitant kraigo), universalios jungtys Rd8-10 pagamintos iš cinkuoto plieno, gnybtų laikikliai Rd8-10 pagaminti iš vario ir nerūdijančio plieno, variniai gnybtai su grioveliais Rd8-10 , bimetalinės tarpinės jungtys Rd8-10/Rd8-10, juosta ir spaustukai juostai tvirtinti prie vario kanalizacijos.


Privatus namas, Ikša

Objekto adresas: Maskvos sritis, Ikšos kaimas

Darbo tipas: Išorinių apsaugos nuo žaibo, įžeminimo ir potencialų išlyginimo sistemų projektavimas ir montavimas.

Priedai: B-S-Technic, Citel.

Išorinė apsauga nuo žaibo:žaibolaidžiai iš vario, varinis laidininkas, kurio bendras ilgis 250 m, stogo dangos ir fasado laikikliai, jungiamieji elementai.

Vidinė apsauga nuo žaibo: Iškroviklis DUT250VG-300/G TNC, pagamintas CITEL GmbH.

Įžeminimas:įžeminimo strypai iš cinkuoto plieno Rd20 12 vnt. su antgaliais, plienine juostele Fl30, kurios bendras ilgis 65 m, kryžminėmis jungtimis.


Privatus namas, Jaroslavskoe plentas

Objekto adresas: Maskvos sritis, Puškino rajonas, Jaroslavkos greitkelis, kotedžų kaimas

Darbo tipas: Išorinės apsaugos nuo žaibo ir įžeminimo sistemos projektavimas ir montavimas.

Priedai pagamino Dehn.

Konstrukcijos apsaugos nuo žaibo komplekto sudėtis: laidininkas Rd8, 50 kv.mm, varinis; Rd8-10 vamzdžio spaustukas; žaibolaidžiai Rd16 L=3000 mm, variniai; įžeminimo strypai Rd20 L=1500 mm, SGC; juosta Fl30 25x4 (50 m), cinkuotas plienas; iškroviklis DUT250VG-300/G TNC, CITEL GmbH.


Teritorija "Noginsk-Technopark", gamybos ir sandėlio pastatas su biurų ir patogumų bloku

Objekto adresas: Maskvos sritis, Noginsky rajonas.

Darbo tipas: išorinių žaibo apsaugos ir įžeminimo sistemų gamyba ir montavimas.

Priedai: J. Propsteris.

Išorinė apsauga nuo žaibo: Ant plokščio saugomo pastato stogo paklotas 10 x 10 m kampo nuolydžio tinklelis. Stoglangiai apsaugoti ant jų įrengiant devynis 2000 mm ilgio ir 16 mm skersmens oro užbaigimo strypus. .

Žemyniniai laidininkai: Jie klojami 16 vienetų pastatų fasadų „pyrage“. Pūkiniams laidininkams naudojamas 10 mm skersmens cinkuoto plieno laidas PVC apvalkale.

Įžeminimas: Pagaminta žiedinės grandinės pavidalu su horizontaliu įžeminimo laidininku cinkuotos juostelės pavidalu 40x4 mm ir giliais įžeminimo strypais Rd20 ilgis L 2x1500 mm.

Būtent perkūnija rodo padidėjusį atmosferos aktyvumą. Pavyzdžiui, Altajaus kalnuose ir Salairo kalnagūbryje (Novosibirsko srities Maslyaninsky rajonas) stebima labai galinga perkūnija. Tai pasireiškia naujais žaibo išlydžiais, kurie nebūdingi įprastai perkūnijai. Bendru atveju perkūnijos proceso tipą ir ypatybes lemia vertikalus energijos srautas. Kiekviena perkūnija apima ir elektrą iš Žemės gelmių, ir elektrą iš aukštybių. Tam tikra prasme kiekviena perkūnija yra vietinis eterio trikdymas. Didėjant vadinamojo eterio koncentracijai (tai yra tas pats, kas pasikeitus pirminės/tamsiosios materijos pasiskirstymui), perkūnijos tvarka, pobūdis, žaibo išlydžių tipai ir kitos charakteristikos smarkiai padidėja. Taip yra ne dėl to, kad padidėjo atliekamų stebėjimų dažnis ir masė. Tai tikrai absoliutus padidėjimas.

Neseniai (80-ųjų pabaigoje) buvo pradėtas vartoti naujas terminas - sprite iškrovimas. Jis pasižymi iškrovos trumpumu – milisekundžių dalimis. Sprite iškrova atrodo kaip blyksniai, prasidedantys virš perkūnijos fronto 25–30 kilometrų aukštyje ir besitęsiantys iki 140 km aukščio. Perkūnijos fronte įvyksta vietinė didžiulė energijos injekcija. Šiandien palydovų ir erdvėlaivių iškrovos, vadinamos spraitais, purkštukais, elfais, angelais ir kt., yra naujos žaibo iškrovos, kurios nebuvo pastebėtos iki XX amžiaus 80-ųjų. Pažymėtina, kad Žemės perkūnijos veikla turi griežtą kasdienę tvarką. Toks tvarkingumas vadinamas unitariniu Žemės elektriniu svyravimu, t.y., kai Londone yra septinta valanda vakaro, perkūnijos aktyvumas suaktyvėja visame pasaulyje – tiek šiaurėje, tiek šiaurėje. Pietų pusrutuliai. Šis bendras elektroatmosferinis Žemės svyravimas turi keletą priežasčių, kurias dar reikia išsiaiškinti.
Apibūdindami antžeminius reiškinius, geofizikai dažnai naudoja tokias posakius: juostinis žaibas, tūrinis išlydis, karoliukų žaibas, užuolaidų žaibas ir, galiausiai, kamuolinis žaibas ir sausos perkūnijos.

Paskutiniai du reiškiniai turi būti ypač paminėti.

Kamuolinis žaibas. Tai gėda šiuolaikinei fundamentinei fizikai, nes iki šiol nėra šio reiškinio paaiškinimo. Kamuolinis žaibas buvo žinomas tūkstantmečius, tačiau vis dar 95 atvejais iš 100 juos apibūdinančios hipotezės yra susijusios tik su viena iš daugelio jų savybių. Likusios savybės dažniausiai netelpa į hipotezę. Dabar geofizikai tiria šią problemą. Kamuolinis žaibas iš esmės yra net ne žaibas, o eterio sritis (tankus pirminės/tamsiosios medžiagos krešulys), o mūsų miestų elektrinio prisotinimo padidėjimas lėmė tai, kad šiandien 53 % kamuolinių žaibų yra registruojami dideli miestai. Jie gali gimti iš telefono imtuvo, iš lizdo, iš televizoriaus. Miestas tapo eterinių darinių supertransliuotoju, kurio veikla dramatiškai pakeitė natūralų tamsiosios medžiagos srautą. Paaiškėjo, kad kamuolinis žaibas yra būtent vienas iš „šviečiančių objektų“ ar eterinių darinių rūšių, kurių atsiradimas siejamas su elektromagnetines charakteristikas erdvė. Kamuoliniam žaibui, kaip paaiškėja, visiškai galioja eterio dėsniai, t.y., jis apibūdinamas fizikinio vakuumo poliarizacijos lygtimis (kaip, pavyzdžiui, V. L. Djatlovo modelyje). Kai kurių tipų sferiniai šviečiantys dariniai gali siekti iki 8 km skersmens. Tai jau sunku suvokti kaip kamuolinį žaibą, bet tai irgi viena iš jo rūšių!

Sausos perkūnijos. Atsirado ir pradėjo augti nauja klasė perkūnija Tai reiškia sausas perkūnijas. Jei prisimenate 1998-ųjų vasarą, galite prisiminti, kaip po visiškai giedru dangumi prasidėjo perkūnija. Žaibo išlydžiai ir krituliai buvo atskirti laiku. Sausai perkūnijai pirmiausia būdingas krūvis. Jei tradicinės „šlapios“ perkūnijos iškrovos turėjo neigiamą potencialą, tai sausos – teigiamą. Jų galia yra 6–8 kartus stipresnė. Be to, jie yra pagrindiniai didžiulių gaisrų kaltininkai. Lietus perkūnija padega augaliją, o sausos perkūnijos jos neužgesina. Pirmą kartą tokios perkūnijos užfiksuotos Šiaurės Meksikoje, vėliau – pietinėse Amerikos valstijose. Šiandien tokio tipo linijinių iškrovų skaičius pasiekė 50%, o gaisrų skaičius išaugo 70%.

Kas sukelia tokį drėgmės cirkuliacijos, garso efektų ir paties žaibo išlydžio susisluoksniavimą? Šiandien ne kartą stebėjome situaciją, kai įvykiai vyksta nuosekliai: visiškai giedrame danguje griaudėja perkūnija, po valandos pasirodo lietus, vėjas ir žaibai, bet visiškai tyliai. Geofizikai sugalvojo terminą: erdvės stratifikacija pagal eterio sužadinimo kokybę. Terminas buvo išrastas, bet jie dar negali jo paaiškinti, jie tik vaizduoja perkūniją. Ir šiandien vis daugiau tyrinėtojų yra tvirtai įsitikinę, kad perkūnija yra vietinio regioninio eterinio sužadinimo, ty tam tikro planetos regiono eterinės charakteristikos, rodikliai. Be to, šis eterinis sužadinimas (tamsiosios medžiagos pasiskirstymo erdvėje pokytis) tiesiogiai priklauso nuo tam tikros teritorijos geologinės struktūros ir geofizinių laukų būklės.

Nuo devintojo dešimtmečio vidurio Žemės žaibo aktyvumas buvo pradėtas rimtai tirti iš palydovų vidutinio aukščio orbitose (apie tūkstantį kilometrų virš Žemės paviršiaus). Palydovinių duomenų gavimas leido patikslinti pasaulio griaustinių žemėlapį ir nustatyti pagrindinius perkūnijų centrus. Buvo nustatyta, kad ne visi perkūnijos centrai yra tvirtai susieti su tam tikra teritorija, pavyzdžiui, Pietų Ramiojo vandenyno ar Afrikos centrais. Daugybė reikšmingų perkūnijų, ypač Jungtinėse Valstijose (o kartu su jais ir tornadai), kiekvienais metais dreifuoja žemyne. Buvo atskleistas teigiamas, o kai kuriose teritorijose (pavyzdžiui, Jakutijoje) neigiamas ryšys tarp perkūnijos ir aktyvios Saulės metų. Taigi pastaraisiais metais moksle vis labiau išryškėja kosmoeterinis (t. y. tiesiogiai susijęs su pirminės/tamsiosios medžiagos srautu) perkūnijos kilmės ir paskirties prigimtis. Pabrėžiame, kad vienokiu ar kitokiu laipsniu žaibo išlydžiai fiksuojami visose Saulės sistemos planetose.

nuotraukoje - didelio aukščio sprito iškrova

Taigi perkūnija yra natūrali natūralus procesas vertikalus streso energijos srautas atmosferoje, jonosferoje ir žemės plutoje. Tačiau antropologinė žmonijos veikla, galingų dirbtinių elektros energijos sistemų kūrimas kartu su milijonų žmonių smurtine emocine veikla sukelia stiprius planetos elektromagnetinio lauko iškraipymus ir yra tiesiogiai susiję su normalių pirminių/elektrinių energijos srautų pokyčiais. Juodoji medžiaga. Todėl žaibo išlydžių charakteristikų pokyčiai pastebimi vis dažniau ir visur. Nors, žinoma, didelę įtaką turi ir kosminės erdvės savybių pokyčiai.

Kiekvienas žmogus per savo gyvenimą ne kartą turėjo galimybę pastebėti, kaip valstybė aplinką o pats žmogus pasikeičia po perkūnijos. Pasidaro lengviau kvėpuoti, atsiranda naujų jėgų, nuskaidrėja sąmonė. Tuo pačiu metu fiziniai atmosferos parametrai keičiasi link elektronų prisotinimo, drėgmės ir ozono kiekio padidėjimo. Bet jei tokias pačias sąlygas sukursite dirbtinai, perkūnijos efekto užbaigtumas nebus pasiektas. Natūralaus žaibo išlydžio metu atrodo, kad ore susidaro koks nors kitas komponentas, kuris sukuria stiprų tonizuojantį poveikį. Tą patį jausmą galima patirti elektra prisotintuose šimtamečių spygliuočių miškuose. Šis komponentas, kuris taip palengvina kvėpavimą, įvairiose teorijose vadinamas skirtingai (prana, gyvas, kundalini, qi ir kt.). Tačiau svarbiausia yra tai, kad natūralus jo atvykimo į Žemę procesas yra perkūnijos iškrova - žaibas.

Vienas iš svarbiausių iki šiol perkūnijos tyrimų atradimų yra tai, kaip rodo tyrimai Pastaraisiais metais, ypač V. A. Gusevo darbuose, buvo atskleistas organinių medžiagų sintezės poveikis lietaus lašuose (kurių skersmuo iki 10 mikronų), veikiant perkūnijos žaibo išlydžių elektromagnetinės spinduliuotės spektrui!

Pastaraisiais dešimtmečiais Žemėje pradėti stebėti vadinamieji „žaibo reaktoriai“ - perkūnijos dariniai, kurių iškrovų skaičius viršija 300 iškrovų per minutę. Žymi žaibiška oro jonizacija tiek per paprastų perkūnijų, tiek dar labiau „perkūnijos reaktoriuose“ padeda sustiprinti fotosintezės procesą. Atkreipkite dėmesį, kad dar 1785 m. botanikas Gardini nustatė neigiamą natūralių elektrinių laukų ekranavimo poveikį augalų augimui. Vis įvairesnių tipų žaibo iškrovos taip pat yra azoto oksidų, kurie tręšia dirvą, šaltinis.

nuotraukoje - danguje virš Danijos skleidžiasi raudonojo židinio perkūnija

Atsižvelgiant į tai, kad kiekvieną sekundę Žemės rutulyje yra 100 linijinių žaibų iškrovų, perkūnijos energijos intensyvumas per sekundę yra nuo 10 iki 18 laipsnio erg/s arba nuo 3,14∙10 iki 26 laipsnio erg/metus. Pabrėžiame, kad bendras metinis perkūnijos energijos produktyvumas yra palyginamas su metinio seismiškumo energijos intensyvumu – n∙10 iki 26 galios erg per metus. Panašumas su seisminiais procesais gali būti tęsiamas akustiniais efektais. Nustatyta, kad didžiausia griaustinio energija išsiskiria esant 0,2-2 Hz dažniams infragarso diapazone, o akustinio spektro garso dalyje energijos maksimumas būna 125-250 Hz dažniuose, o tai yra šiek tiek mažesnis nei infragarsinis. Seismoakustikoje infragarso dažniai taip pat turi didelį pranašumą prieš garso diapazoną.

Žaibo išlydžiai – žaibas – laikomos milžiniško kondensatoriaus, kurio viena plokštė yra iš apačios įkrautas perkūnijos debesis (dažniausiai neigiamais krūviais), o kita – žemė, kurios paviršiuje susidaro teigiami krūviai. sukeltas (žaibo iškrovos pereina ir tarp priešingai įkrautų debesų dalių). Šios kategorijos susideda iš dviejų etapų: pradinio (lyderio) ir pagrindinio. Pradinėje stadijoje žaibas lėtai vystosi iš griaustinio debesies į žemės paviršių silpnai šviečiančio jonizuoto kanalo pavidalu, kuris prisipildo iš debesies tekančių neigiamų krūvių (4.9 pav.).

Ryžiai. 4.9 Perkūno debesis

Tipinė žaibo srovės bangos, einančios per paveiktą objektą, oscilograma (4.10 pav.) rodo, kad per kelias mikrosekundes žaibo srovė padidėja iki didžiausios (amplitudės) reikšmės t.y. Ši bangos atkarpa (žr. 4.10 pav., 1-2 taškai) vadinama bangos fronto laiku t Po to seka srovės sumažėjimas. Laikas nuo pradžios (1 taškas) iki momento, kai mažėjanti žaibo srovė pasiekia vertę, lygią pusei jos amplitudės (1-4 taškai), vadinamas pusės skilimo periodu T1.

Svarbios žaibo srovės charakteristikos taip pat yra žaibo srovės amplitudė ir didėjimo greitis (bangos statumas).

Žaibo srovės amplitudė ir nuolydis priklauso nuo daugelio veiksnių (debesų krūvio, žemės laidumo, paveikto objekto aukščio ir kt.) ir labai skiriasi. Praktikoje bangos amplitudė nustatoma iš žaibo srovių tikimybių kreivių (4.11 pav.).

Šiose kreivėse ordinačių ašyje rodomos žaibo srovių amplitudės I m, o abscisių ašyje – šių srovių atsiradimo tikimybių reikšmės.

Tikimybė išreiškiama procentais. Viršutinė kreivė apibūdina žaibo sroves iki 2%, o apatinė kreivė - iki 80%. Iš kreivių pav. 4.11 paveiksle parodyta, kad žaibo srovės plokščiose vietovėse (1 kreivė) yra maždaug dvigubai didesnės nei žaibo srovės kalnuotose vietovėse (2 kreivė), kur dirvožemio varža yra gana didelė. 2 kreivė taip pat reiškia žaibo sroves, patenkančias į linijos laidus ir aukštus objektus, kurių objekto ir žemės perėjimo varža yra šimtai omų.

Dažniausiai stebimos žaibo srovės iki 50 kA. Žaibo srovė virš 50 kA žemumose neviršija 15%, o lošimo vietose – 2,5%. Vidutinis žaibo srovės nuolydis yra 5 kA/µs.

Nepriklausomai nuo geografinės platumos, žaibo iškrovos srovės poliškumas gali būti teigiamas arba neigiamas, o tai susiję su krūvių susidarymo ir atskyrimo perkūnijos debesyse sąlygomis. Tačiau dažniausiai žaibo srovės turi neigiamą poliškumą, t.y. neigiamas krūvis perduodamas iš debesies į žemę ir tik retais atvejais buvo užfiksuotos teigiamo poliškumo srovės.

Dėl žaibo srovės (neigiamo ir teigiamo poliškumo) atsiranda viršįtampių elektros instaliacijos, įskaitant laidinio ryšio įrenginiuose. Žaibo srovių poveikis yra dviejų tipų: tiesioginis žaibo smūgis (L.L.) ryšio linijoje ir netiesioginis žaibo srovių poveikis žaibo išlydžio metu šalia linijos. Dėl abiejų įtakų ryšio linijos laiduose atsiranda viršįtampių. m ir indukuoti viršįtampiai, jungiami bendru pavadinimu atmosferiniai viršįtampiai.

Įvykus tiesioginiam žaibo smūgiui, atsiranda iki kelių milijonų voltų viršįtampių, dėl kurių gali būti sunaikinta arba pažeista ryšio linijų įranga (atramos, traversai, izoliatoriai, kabelių įdėklai), taip pat laidinio ryšio įranga, įtraukta į linijos laidus. Dažnis p.u. m yra tiesiogiai priklausomas nuo perkūnijos aktyvumo tam tikroje vietovėje, kuriai būdinga bendra metinė perkūnijų trukmė, išreikšta valandomis arba perkūnijos dienomis.

Žaibo išlydžių intensyvumas apibūdinamas žaibo srovės dydžiu. Daugelyje šalių atlikti stebėjimai parodė, kad srovės dydis žaibo išlydžių kanaluose svyruoja nuo kelių šimtų amperų iki kelių šimtų tūkstančių amperų. Žaibo trukmė svyruoja nuo kelių mikrosekundžių iki kelių milisekundžių.

Iškrovos srovė gamtoje yra impulsinė, o priekinė dalis vadinama bangos priekiu, o galinė dalis vadinama bangos kritimu. Žaibo srovės bangos fronto laikas žymimas x µs, bangos nykimo laikas iki 1/2 srovės amplitudės – t.

Lygiavertis žaibo dažnis yra sinusinės srovės dažnis, kuris, veikdamas kabelio apvalkale, o ne impulsine banga, sukelia įtampą tarp šerdies ir apvalkalo, kurios amplitudė lygi natūralios žaibo srovės amplitudei. . Vidutiniškai m = 5 kHz.

Ekvivalentinė žaibo srovė yra efektyvioji sinusinės srovės vertė su lygiaverčiu žaibo dažniu. Vidutinė srovė smūgių į žemę metu yra 30 kA.

Per metus požeminio ryšio kabelio pažeidimų skaičius ir mastas priklauso nuo kelių priežasčių:

Žaibo aktyvumo intensyvumas toje vietoje, kur nutiestas kabelis;

Išorinių apsauginių dangų konstrukcija, matmenys ir medžiaga, elektros laidumas, izoliacinių dangų ir juostinės izoliacijos mechaninis stiprumas, taip pat izoliacijos tarp gyslų elektrinis stiprumas;

Specifinis atsparumas, cheminė sudėtis ir fizinę dirvožemio struktūrą, jo drėgmę ir temperatūrą;

Geologinė reljefo struktūra ir kabelio trasos plotas;

Aukštų objektų, tokių kaip stiebai, maitinimo ir ryšio linijų atramos, aukšti medžiai, miškas ir kt., buvimas šalia kabelio.

Kabelio atsparumo perkūnijai laipsnis žaibo smūgiams apibūdinamas kabelio kokybės koeficientu q ir nustatomas pagal didžiausios leistinos smūgio įtampos ir kabelio metalinio dangtelio ominės varžos santykį 1 km ilgio:

Kabelis pažeidžiamas ne kiekvieną kartą trenkus žaibui. Pavojingas žaibo trenksmas – tai trenksmas, kai viename ar keliuose taškuose atsirandanti įtampa viršija kabelio trūkimo įtampos amplitudę. Tas pats pavojingas smūgis gali sukelti daugybę kabelių pažeidimų.

Kai žaibas trenkia tam tikru atstumu nuo kabelio, link kabelio atsiranda elektros lankas. Kuo didesnė srovės amplitudė, tuo didesnis atstumas gali susidaryti lankas. Laikoma, kad lygiavertės juostos, esančios šalia kabelio, plotis, į kurį atsitrenkus pažeidžiamas kabelis, yra vidutiniškai 30 m (kai kabelis yra viduryje). Šios juostos užimamas plotas sudaro lygiavertį paveiktą plotą. Jis gaunamas padauginus ekvivalentinės juostos plotį iš kabelio ilgio.