Descărcările de fulgere în sfera medicală se numesc. Descărcările fulgerelor sunt „mini reactoare nucleare” naturale care produc antimaterie. Forma lider a descărcării fulgerelor
Fulgerele sunt unul dintre fenomenele cu cea mai mare energie de pe Pământ și, de fapt, ele sunt mult mai mult decât un fulger strălucitor de lumină și un vuiet de tunet. Descărcările fulgerelor, după cum se știe de mult timp, sunt sursa fulgerelor cu raze gamma, iar recent un grup de cercetători din Japonia a descoperit că aceste fulgere cu raze gamma sunt, la rândul lor, inițiatorii reacțiilor fotonucleare din atmosferă, ca urmare din care se produce antimaterie, care se anihilează imediat la contactul cu materia obișnuită.
© Universitatea din Kyoto/Teruaki Enoto
Flash-urile cu raze gamma de la descărcări de fulgere au fost înregistrate pentru prima dată în 1992 de Observatorul de raze gamma Compton al NASA. De atunci, aceste flash-uri, numite Terrestrial Gamma-ray Flash-uri (TGF), au fost studiate îndeaproape și doar recent cercetătorii de la Universitatea din Kyoto au reușit să găsească explicații pentru unele dintre caracteristicile semnalelor de la aceste flash-uri.
„Știm de mult timp că descărcările fulgerelor emit raze gamma. Pe baza acestui fapt, s-a emis ipoteza că aceste raze gamma ar provoca reacții nucleare la care iau parte atomi ai unor elemente ale atmosferei pământului.” - spune Teruaki Enoto, cercetător principal, -„Zona coastei de vest a Japoniei în perioada de iarna este o locație ideală pentru observarea furtunilor puternice și a fulgerelor. „În 2015, am început să instalăm o rețea de senzori de raze gamma miniaturali de-a lungul coastei, iar acum datele colectate de acești senzori ne-au permis să dezvăluim unele dintre misterele fulgerului”.
În timpul unei furtuni din 6 februarie a acestui an, senzorii gamma au colectat un set foarte neobișnuit de date. Patru senzori instalați în apropierea orașului Kashiwazaki au înregistrat o explozie puternică de raze gamma imediat după un fulger în apropiere. Dar când oamenii de știință au analizat cu atenție datele, au descoperit că o explozie constă de fapt din trei explozii succesive de durate diferite.
Prima explozie, cea mai scurtă, care durează mai puțin de o milisecundă, este produsul unei descărcări de fulger. Dar următoarele două explozii prezintă un interes mai mare pentru oamenii de știință, deoarece sunt o consecință a reacțiilor fotonucleare care apar atunci când razele gamma de la prima explozie scot neutronii din atomii de azot atmosferici. Neutronii liberi eliminați sunt absorbiți de alți atomi, ceea ce duce la apariția unei străluciri în gama gamma, care durează câteva zeci de milisecunde.
Durata ultimei, a treia explozie de raze gamma este deja de aproximativ un minut, iar motivul apariției sale este chiar mai exotic decât motivul apariției celei de-a doua explozii. Atomii de azot care au pierdut neutroni devin instabili și se dezintegrează, eliberând pozitroni în spațiu ca un produs secundar al reacției de fisiune. Pozitronii sunt antimaterie opuse electronilor, iar atunci când se ciocnesc cu electronii normali, se anihilează, anulându-se reciproc. Și acest proces de „sinucidere” a pozitronilor-electroni este, de asemenea, însoțit de fulgere de raze gamma.
În curând, oamenii de știință japonezi plănuiesc să instaleze o serie de senzori gamma suplimentari, care, împreună cu cei 10 deja disponibili, le vor permite să colecteze mai multe date și să studieze și mai amănunțit fenomenele descrise mai sus.
„Mulți oameni cred că antimateria este ceva care există doar în science fiction.” - spune Terueki Enoto, -„Dar noi susținem că procesul de apariție și autodistrugere a antimateriei este cel mai comun lucru pentru Pământ. În unele regiuni, astfel de fenomene apar de multe ori aproape în fiecare zi.”
Contribuție de Universitatea Kyoto prin Science Daily
Studiul a fost publicat în jurnal
Învelișul de aer din jurul globului este format din mai multe straturi: troposfera (limita superioară 7 - 18 km), stratosfera (înălțimea de la 7 18 km deasupra solului - până la 80 km), ionosfera (de la 80 la 900 km). Ionosfera este un mediu foarte conductiv, care este ca căptușeala unui condensator sferic uriaș, a cărui căptușeală este suprafața sferică a pământului; aerul dintre ele poate fi considerat ca un dielectric. Placa superioară (ionosfera) este încărcată pozitiv, suprafața pământului– negativ. Intensitatea câmpului electric al unui astfel de condensator natural este neuniformă din cauza diferitelor densități ale aerului la suprafața pământului este de 120 V/m. Intensitatea câmpului electric din atmosferă variază și depinde de prezența norilor încărcați.
Intensitatea totală a câmpului electric de la suprafața pământului poate ajunge la 5000 V/m și mai mult. La diferențe critice de potențial dintre nor și sol (peste 10 9 V), are loc o descărcare electrică, adică. fulger.
În fig. 1.5, și arată o lovitură directă de fulger pe un cablu fără defectarea izolației miezului.
Linia 1 – manta cablu, 2 – două miezuri de cablu.
Orez. 1.5. Curent de fulger direct care intră în cablu
Când fulgerul lovește mantaua cablului, curentul se răspândește la stânga și la dreapta și induce un EMF în cablu (U ob-zh - între manta și miez, U z-zh - între miezuri) și curenți i zh. Aceste CEM pot fi periculoase pentru izolarea nucleelor cablurilor și a echipamentelor conectate la acestea. Dacă în acest caz izolația dintre carcasă și conductori se sparge, atunci curentul de fulger va pătrunde în conductori (Fig. 1.5, b), în timp ce la locul lovirii fulgerului tensiunile U ob-zh = 0, U l-z = 0, în locuri îndepărtate aceste EMF pot atinge valori periculoase.
În fig. Figura 1.6 prezintă cazuri de acţiune indirectă a descărcărilor fulgerelor.
Orez. 1.6. Efectul indirect al descărcării fulgerelor
Când fulgerul lovește un copac, descărcarea de-a lungul rădăcinilor acestuia poate trece în cablu (Fig. 1.6, a). Distanţă A, care este blocat de arcul electric al fulgerului, crește odată cu creșterea rezistivității pământului.
Al doilea caz de acțiune indirectă este prezentat în Fig. 1.6, b: în timpul unei descărcări de fulgere între nori, curentul induce o fem în cablu (și în liniile aeriene), care este proporțională cu magnitudinea.
1.6. Canale de înaltă frecvență ale sistemelor de transmisie pe liniile electrice de înaltă tensiune AC și DC
Pe lângă transmiterea energiei electrice, firele liniilor electrice de înaltă tensiune pot fi folosite pentru a transmite semnale de comunicație, telecontrol și dispozitive pentru protejarea liniilor electrice de condiții de funcționare de urgență. Aceste canale de înaltă frecvență sunt create la o frecvență de 40-500 kHz.
Schema de conectare a dispozitivelor de înaltă frecvență la liniile electrice conform circuitului fază-sol este prezentată în Fig. 1.7.
Fiecare transmițător funcționează la propria frecvență, puterea sa este de 10-100 W și mai mare. Cu influența canalelor de înaltă frecvență asupra canalelor sistemelor de transmisie (aeriene, linii de cablu comunicații și altele) ar trebui luate în considerare dacă puterea posturilor de înaltă frecvență depășește 5 W.
Sursele de influență includ și posturi radio de transmisie puternice.
Orez. 1.7. Schema de conectare a dispozitivelor de înaltă frecvență la liniile electrice: I, II – posturi de înaltă frecvență (dispozitive de comunicații, telecontrol, protecție); P 1, P 2 – dispozitive de transmitere și recepție; Ф 1, Ф 2 – filtre; C1, C2 – condensatoare; L 1, L 2 – bobine de barieră care nu permit trecerea semnalelor de înaltă frecvență către echipamentele de alimentare; f 1, f 2 – frecvențe purtătoare
Procesul de apariție a descărcărilor de fulgere este destul de bine studiat stiinta moderna. Se crede că în majoritatea cazurilor (90%) descărcarea dintre nor și sol are o sarcină negativă. Restul mai mult specii rare Descărcările de fulgere pot fi împărțite în trei tipuri:
- descărcarea de la sol în nor este negativă;
- fulgere pozitive de la nor la sol;
- o fulger de la sol la un nor cu o sarcină pozitivă.
Majoritatea descărcărilor sunt înregistrate în cadrul aceluiași nor sau între nori diferiți.
Formarea fulgerului: teoria proceselor
Formarea descărcărilor de trăsnet: 1 = aproximativ 6 mii de metri și -30°C, 2 = 15 mii de metri și -30°C.
Descărcările electrice atmosferice sau fulgerele dintre pământ și cer sunt formate prin combinarea și prezența anumitor conditiile necesare, dintre care important este aspectul convecției. Acesta este un fenomen natural în timpul căruia masele de aer destul de calde și umede sunt transportate printr-un flux ascendent către straturile superioare ale atmosferei. În același timp, umiditatea prezentă în ele se transformă într-o stare solidă de agregare - gheață. Fronturile de furtună se formează atunci când norii cumulonimbus sunt situați la o altitudine mai mare de 15 mii m, iar debitele care se ridică din sol au o viteză de până la 100 km/h. Convecția duce la formarea de furtuni, deoarece grindină mai mare din partea inferioară a norului se ciocnește și se freacă de suprafața bucăților mai ușoare de gheață din partea de sus.
Tarifele Thundercloud și distribuția lor
Sarcini negative și pozitive: 1 = grindină, 2 = cristale de gheață.
Numeroase studii confirmă că căderea grindinei mai grele, formate atunci când temperatura aerului este mai caldă de - 15 ° C, sunt încărcate negativ, în timp ce cristalele ușoare de gheață formate atunci când temperatura aerului este mai rece - 15 ° C sunt de obicei încărcate pozitiv. Curenții de aer care se ridică de la sol ridică slouri de gheață luminoase pozitive în straturi mai înalte, grindină negativă în partea centrală a norului și împarte norul în trei părți:
- zona superioară cu o sarcină pozitivă;
- zona mijlocie sau centrală, parțial încărcată negativ;
- cel inferior cu o sarcină parțial pozitivă.
Oamenii de știință explică dezvoltarea fulgerului într-un nor prin faptul că electronii sunt distribuiți în așa fel încât partea superioară are o sarcină pozitivă, iar partea medie și parțial inferioară are o sarcină negativă. Uneori, acest tip de condensator se descarcă. Fulgerele care provin din partea negativă a norului călătoresc spre solul pozitiv. În acest caz, intensitatea câmpului necesară pentru o descărcare de fulger ar trebui să fie în intervalul 0,5-10 kV/cm. Această valoare depinde de proprietățile de izolare ale aerului.
Distribuția descărcării: 1 = aproximativ 6 mii de metri, 2 = câmp electric.
Calculul costurilor
Obiectele noastre
SA „Mosvodokanal”, Complexul sportiv și de recreere al casei de vacanță „Pyalovo”
Adresa obiectului: Regiunea Moscova, districtul Mytishchi, sat. Prussy, 25
Tipul muncii: Proiectarea si instalarea unui sistem extern de protectie contra trăsnetului.
Compoziția protecției împotriva trăsnetului: De acoperis plat pe structura protejată se instalează o plasă de protecție împotriva trăsnetului. Două conducte de coș sunt protejate prin instalarea paratrăsnetului cu lungimea de 2000 mm și diametrul de 16 mm. Ca paratrăsnet a fost folosit oțel galvanizat la cald cu diametrul de 8 mm (secțiunea 50 mm pătrați conform RD 34.21.122-87). Conductoarele de coborâre sunt așezate în spatele țevilor de scurgere pe cleme cu terminale de clemă. Pentru conductoarele de coborâre se folosește un conductor din oțel galvanizat la cald cu diametrul de 8 mm.
GTPP Tereshkovo
Adresa obiectului: Orașul Moscova. Autostrada Borovskoe, zona comună „Tereshkovo”.
Tipul muncii: instalarea unui sistem extern de protecție împotriva trăsnetului (partea de protecție împotriva trăsnetului și coborâtoare).
Accesorii:
Execuţie: Cantitatea totală de conductor din oțel galvanizat la cald pentru cele 13 structuri din cadrul instalației a fost de 21.5000 de metri. O plasă de protecție împotriva trăsnetului este așezată pe acoperișuri cu un pas al celulei de 5x5 m, iar în colțurile clădirilor sunt instalate 2 conductoare de coborâre. Ca elemente de fixare se folosesc suporturi de perete, conectori intermediari, suporturi pentru acoperișuri plate din beton și bornele de conectare de mare viteză.
Uzina din Solnechnogorsk „EUROPLAST”
Adresa obiectului: Regiunea Moscova, districtul Solnechnogorsk, sat. Radumlya.
Tipul muncii: Proiectarea unui sistem de protecție împotriva trăsnetului pentru o clădire industrială.
Accesorii: produs de OBO Bettermann.
Alegerea unui sistem de protecție împotriva trăsnetului: Protecția împotriva trăsnetului a întregii clădiri trebuie efectuată conform categoriei III sub formă de plasă de protecție împotriva trăsnetului din conductor galvanizat la cald Rd8 cu pasul celulei de 12x12 m Așezați paratrăsnetul deasupra acoperișului pe suporturi pt acoperiș moale din plastic cu greutate de beton. Asigurați o protecție suplimentară a echipamentelor la nivelul inferior al acoperișului prin instalarea unui paratrăsnet multiplu, format din paratrăsnet. Ca paratrăsnet, utilizați o tijă de oțel galvanizat la cald Rd16 cu lungimea de 2000 mm.
clădirea McDonald's
Adresa obiectului: Regiunea Moscova, Domodedovo, autostrada M4-Don
Tipul muncii: Fabricarea si instalarea unui sistem extern de protectie contra trăsnetului.
Accesorii: fabricat de J. Propster.
Conținutul setului: plasă paratrăsnet din conductor Rd8, 50 mm pătrați, SGC; paratrăsnet din aluminiu Rd16 L=2000 mm; conectori universali Rd8-10/Rd8-10, SGC; conectori intermediari Rd8-10/Rd16, Al; suporturi de perete Rd8-10, SGC; terminale terminale, SGC; suporturi din plastic pe acoperiș plat cu capac (cu beton) pentru conductorul zincat Rd8; tije izolate d=16 L=500 mm.
Cabană privată, autostrada Novorizhskoe
Adresa obiectului: regiunea Moscova, autostrada Novorizhskoe, sat cabana
Tipul muncii: producerea și instalarea unui sistem extern de protecție împotriva trăsnetului.
Accesorii produs de Dehn.
Specificație: Conductori Rd8 din oțel zincat, conductoare de cupru Rd8, suporturi de cupru Rd8-10 (inclusiv cele de coamă), conectori universali Rd8-10 din oțel zincat, suporturi de borne Rd8-10 din cupru și oțel inoxidabil, borne cu caneluri din cupru Rd8-10 , conectori intermediari bimetalici Rd8-10/Rd8-10, bandă și cleme pentru fixarea benzii la un dren de cupru.
Casă privată, Iksha
Adresa obiectului: Regiunea Moscova, satul Iksha
Tipul muncii: Proiectarea și instalarea sistemelor exterioare de protecție împotriva trăsnetului, împământare și egalizare de potențial.
Accesorii: B-S-Technic, Citel.
Protecție externă împotriva trăsnetului: paratrăsnet din cupru, conductor de cupru cu lungimea totală de 250 m, suporturi pentru acoperiș și fațadă, elemente de legătură.
Protecție internă împotriva trăsnetului: Descărcător DUT250VG-300/G TNC, fabricat de CITEL GmbH.
Împământare: tije de împământare din oțel zincat Rd20 12 buc. cu urechi, bandă de oțel Fl30 cu lungimea totală de 65 m, conectori în cruce.
Casă privată, autostrada Yaroslavskoe
Adresa obiectului: Regiunea Moscovei, districtul Pușkinski, autostrada Yaroslavkoe, sat de cabane
Tipul muncii: Proiectarea și instalarea unui sistem extern de protecție împotriva trăsnetului și împământare.
Accesorii produs de Dehn.
Compoziția unui kit de protecție împotriva trăsnetului pentru o structură: conductor Rd8, 50 mp, cupru; Rd8-10 clema de teava; paratrăsnet Rd16 L=3000 mm, cupru; tije de împământare Rd20 L=1500 mm, SGC; bandă Fl30 25x4 (50 m), oțel zincat; descărcător DUT250VG-300/G TNC, CITEL GmbH.
Teritoriul „Noginsk-Technopark”, clădire de producție și depozit cu bloc de birouri și facilități
Adresa obiectului: Regiunea Moscova, districtul Noginsky.
Tipul muncii: producerea și instalarea sistemelor exterioare de protecție împotriva trăsnetului și împământare.
Accesorii: J. Propster.
Protecție externă împotriva trăsnetului: Pe acoperișul plat al clădirii protejate este așezată o plasă de captare cu pasul celulei de 10 x 10 m. Luminatoarele sunt protejate prin instalarea a nouă tije de captare cu o lungime de 2000 mm și un diametru de 16 mm. .
Conductori de jos: Ele sunt așezate într-o „plăcintă” de fațade de clădiri în cantitate de 16 bucăți. Pentru conductoarele de coborâre se folosește un conductor de oțel galvanizat într-o manta din PVC cu diametrul de 10 mm.
Împământare: Realizat sub forma unui circuit inel cu un conductor de împământare orizontal sub formă de bandă zincată 40x4 mm și tije de împământare adânci Rd20 lungime L 2x1500 mm.
Sunt furtunile care indică o creștere a activității atmosferice. De exemplu, în Munții Altai și pe creasta Salair (districtul Maslyaninsky din regiunea Novosibirsk) se observă o activitate de furtună foarte puternică. Acest lucru se manifestă prin noi tipuri de descărcări de fulgere care nu sunt tipice pentru o furtună obișnuită. În cazul general, tipul și caracteristicile procesului de furtună sunt determinate de fluxul vertical de energie. Fiecare furtună implică atât electricitate din adâncurile Pământului, cât și electricitate de la înălțimi. Într-un anumit sens, fiecare furtună este o perturbare locală a eterului. Odată cu o creștere a concentrației așa-numitului eter (care este aceeași cu o schimbare a distribuțiilor materiei primare/întunecate), ordinea, natura furtunilor, tipurile de descărcări de fulgere și alte caracteristici cresc brusc. Acest lucru nu se datorează unei creșteri a frecvenței și masei observațiilor. Aceasta este cu adevărat o creștere absolută.
Recent (la sfârșitul anilor 80), a început să fie folosit un nou termen - descărcare de sprite. Se caracterizează prin concizia descărcării - fracțiuni de milisecunde. O descărcare de sprite arată ca niște fulgere, pornind deasupra unui front de furtună la o altitudine de 25-30 de kilometri și extinzându-se la o altitudine de până la 140 km. O injecție locală colosală de energie are loc pe un front de furtună. Astăzi, descărcări numite sprite, avioane, elfi, îngeri etc. sunt înregistrate de la sateliți și nave spațiale Acestea sunt toate tipuri noi de descărcări de fulgere care nu au fost observate până în anii 80 ai secolului XX. Trebuie remarcat faptul că activitatea de furtună a Pământului are o ordine strictă zilnică. Această ordine se numește oscilația electrică unitară a Pământului, adică, de exemplu, când la Londra este ora șapte seara, activitatea furtunilor crește în întreaga lume, atât în nord, cât și în Emisferele sudice. Această oscilație electro-atmosferică generală a Pământului are câteva motive care mai trebuie clarificate.
Pentru a caracteriza fenomenele de la sol, geofizicienii folosesc adesea următoarele expresii: fulger în bandă, descărcare volumetrică, fulger cu mărgele, fulger cortină și, în sfârșit, fulger cu mingeși furtuni uscate.
Ultimele două fenomene necesită o mențiune specială.
fulger cu minge. Este o rușine pentru fizica fundamentală modernă, deoarece până în prezent nu există o explicație pentru acest fenomen. Fulgerul cu minge este cunoscut de milenii, dar încă în 95 de cazuri din 100, ipotezele care le descriu privesc doar una dintre numeroasele lor proprietăți. Proprietățile rămase de obicei nu se încadrează în ipoteză. Acum geofizicienii studiază această problemă. Fulgerul cu bile, în esență, nu este nici măcar un fulger, ci un domeniu eteric (un cheag dens de materie primară/întunecată), iar creșterea saturației electrice a orașelor noastre a dus la faptul că astăzi 53% din fulgerul cu bile este înregistrat în orașe mari. Se pot naste dintr-un receptor de telefon, dintr-o priza, dintr-un televizor. Orașul a devenit un super-difuzor de formațiuni eterice, cu activitățile sale schimbând dramatic fluxul natural al materiei întunecate. S-a dovedit că fulgerul cu minge este tocmai unul dintre tipurile de „obiecte luminoase” sau formațiuni eterice, al căror aspect este asociat cu caracteristici electromagnetice spaţiu. Fulgerul cu bile, după cum se dovedește, este complet supus legilor eterului, adică este descris de ecuațiile de polarizare a vidului fizic (ca, de exemplu, în modelul lui V.L. Dyatlov). Unele tipuri de formațiuni luminoase sferice pot ajunge până la 8 km în diametru. Este deja greu de perceput ca fulger cu minge, dar acesta este și unul dintre tipurile sale!
Furtuni uscate. A apărut și a început să crească noua clasa furtuni Aceasta se referă la furtuni uscate. Dacă vă amintiți de vara anului 1998, vă puteți aminti cum au început furtunile sub un cer complet senin. Descărcările fulgerelor și precipitațiile au fost separate în timp. Furtunile uscate sunt caracterizate în primul rând prin încărcare. Dacă furtunile tradiționale „umede” au avut o descărcare liniară cu un potențial negativ, atunci cele uscate au unul pozitiv. Puterea lor este de 6-8 ori mai puternică. În plus, ei sunt principalii vinovați ai incendiilor masive. Furtunile de ploaie incendiază vegetația și o sting singure furtunile uscate; Pentru prima dată astfel de furtuni au fost înregistrate în nordul Mexicului, apoi în statele de sud ale Americii. Astăzi, numărul deversărilor liniare de acest tip a ajuns la 50%, în timp ce numărul incendiilor a crescut cu 70%.
Ce cauzează această stratificare a circulației umidității, efectele sonore și descărcarea fulgerului în sine? Astăzi, am observat în repetate rânduri o situație în care evenimentele se petrec secvențial: tunetul bubuie pe un cer complet senin, o oră mai târziu apar ploaia, vântul și fulgerele, dar complet în tăcere. Geofizicienii au venit cu un termen: stratificarea spațiului în funcție de calitatea excitației eterice. Termenul a fost inventat, dar ei încă nu sunt capabili să-l explice, ei doar cartografiază furtunile. Și astăzi, din ce în ce mai mulți cercetători sunt ferm convinși că furtunile sunt indicatori ai unui tip regional local de excitație eteric, adică o caracteristică eterică a unei anumite regiuni a planetei. Mai mult, această excitație eterică (modificarea distribuției materiei întunecate în spațiu) depinde direct de structura geologică și starea câmpurilor geofizice ale unui teritoriu dat.
De la mijlocul anilor '80, activitatea fulgerului Pământului a început să fie serios studiată de pe sateliți aflați pe orbite la altitudine medie (la aproximativ o mie de kilometri deasupra suprafeței Pământului). Obținerea datelor satelitare a făcut posibilă clarificarea hărții mondiale a furtunilor și identificarea principalelor centre ale furtunilor. S-a descoperit că nu toate centrele de furtună sunt strâns legate de un anumit teritoriu, de exemplu, centrele din Pacificul de Sud sau Africa. O serie de furtuni semnificative, în special în Statele Unite (și odată cu ele tornade), plutesc pe continent de la an la an. S-a dezvăluit o relație pozitivă, iar pentru unele teritorii (de exemplu, Yakutia) o relație negativă între furtuni și anii Soarelui activ. Deci, în ultimii ani, natura cosmoeterică (adică, direct legată de fluxul de materie primară/întunecată) a originii și scopului furtunilor a devenit din ce în ce mai clară în știință. Subliniem că, într-o măsură sau alta, descărcările de fulgere sunt înregistrate pe toate planetele sistemului solar.
în fotografie - descărcare de sprite la mare altitudine
Deci furtuna este firească proces natural fluxul vertical de energie al stresului în atmosferă, ionosferă și în scoarța terestră. Însă activitatea antropologică a umanității, construirea unor sisteme puternice de energie electrică artificială, împreună cu activitatea emoțională violentă a milioane de oameni, provoacă distorsiuni puternice în câmpul electromagnetic al planetei și este direct legată de schimbările în fluxurile normale de primar/ materie întunecată. Prin urmare, modificări ale caracteristicilor descărcărilor de fulgere sunt observate din ce în ce mai des și peste tot. Deși, desigur, schimbările în caracteristicile spațiului cosmic au și o influență puternică.
Fiecare om de-a lungul vieții a avut ocazia să observe de mai multe ori modul în care starea mediu inconjurator iar persoana însăși se schimbă după o furtună. Devine mai ușor să respiri, apare o nouă forță și conștiința se limpezește. În același timp, parametrii fizici ai atmosferei se modifică spre o creștere a saturației de electroni, a umidității și a conținutului de ozon. Dar dacă creați aceleași condiții în mod artificial, atunci efectul de furtună nu va fi atins complet. În timpul unei descărcări naturale de fulgere, pare să se formeze o altă componentă în aer, care produce un efect tonic puternic. Același sentiment poate fi obținut și în pădurile de conifere vechi de secole, saturate electric. Această componentă, care face respirația atât de ușoară, este numită diferit în diferite teorii (prana, alive, kundalini, qi etc.). Dar principalul lucru este că procesul natural al sosirii sale pe Pământ este o descărcare de furtună - fulger.
Una dintre cele mai importante descoperiri în cercetarea furtunilor de până acum este aceea, potrivit cercetărilor anii recenti, în special în lucrările lui V. A. Gusev, s-au dezvăluit efectele sintezei substanțelor organice în picăturile de ploaie (cu diametrul de până la 10 microni) sub influența spectrului de radiații electromagnetice de la descărcările fulgerelor de furtună!
În ultimele decenii, pe Pământ au început să fie observate așa-numitele „reactoare de fulger” - formațiuni de furtună, numărul de descărcări în care depășește 300 de descărcări pe minut. Ionizarea semnificativă a aerului prin fulgere, atât în timpul furtunilor simple, cât și cu atât mai mult în „reactoarele de furtună”, ajută la îmbunătățirea procesului de fotosinteză. Rețineți că încă din 1785, botanistul Gardini a identificat impactul negativ al ecranării câmpurilor electrice naturale asupra creșterii plantelor. Iar descărcările de fulgere de tipuri din ce în ce mai diverse sunt, de asemenea, o sursă de oxizi de azot, care fertiliză solul.
în fotografie - sprite roșu descărcări de furtună pe cerul deasupra Danemarcei
Ținând cont de faptul că în fiecare secundă există 100 de descărcări de fulgere liniare pe glob, intensitatea energetică pe secundă a furtunilor este de 10 până la gradul 18 erg/s, sau 3,14∙10 până la gradul 26 erg/an. Subliniem că productivitatea energetică totală anuală a furtunilor este comparabilă cu intensitatea energetică a seismicității anuale - n∙10 la puterea a 26-a de erg/an. Asemănarea cu procesele seismice poate fi continuată în efectele acustice. S-a stabilit că energia maximă a tunetului este eliberată la frecvențe de 0,2-2 Hz în domeniul infrasonic, iar în porțiunea sonoră a spectrului acustic maximul energetic apare la frecvențe de 125-250 Hz, ceea ce este puțin mai mic decât infrasonic. În seismoacustică, frecvențele infrasunetelor au, de asemenea, un mare avantaj față de domeniul audio.
Descărcările fulgerelor - fulgerele - sunt considerate descărcări electrice ale unui condensator gigant, dintre care o placă este un nor de tunete încărcat din partea inferioară (cel mai adesea cu sarcini negative), iar cealaltă este pământul, pe suprafața căruia sunt încărcate pozitive. induse (descărcările de fulgere trec și între părți ale norilor încărcate opus). Aceste categorii constau în două etape: inițială (lider) și principală. În stadiul inițial, fulgerul se dezvoltă încet de la un nor de tunete la suprafața pământului sub forma unui canal ionizat slab luminos, care este umplut cu sarcini negative care curg din nor (Fig. 4.9).
Orez. 4.9 Thundercloud
O oscilogramă tipică a unei unde de fulger care trece printr-un obiect afectat (Fig. 4.10) arată că în câteva microsecunde curentul fulgerului crește la o valoare maximă (amplitudine) i. Această secțiune a undei (vezi Fig. 4.10, punctele 1-2) se numește timp de front de undă t. Acesta este urmat de o scădere a curentului. Timpul de la început (punctul 1) până în momentul în care curentul de fulger, în scădere, atinge o valoare egală cu jumătate din amplitudinea sa (punctele 1-4), se numește perioadă de semi-decădere T1.
Caracteristici importante ale curentului de trăsnet sunt, de asemenea, amplitudinea și rata de creștere a curentului de fulger (abrupta undei).
Amplitudinea și panta curentului de fulger depind de mulți factori (sarcina norului, conductivitatea solului, înălțimea obiectului afectat etc.) și variază foarte mult. În practică, amplitudinea undei este determinată din curbele de probabilitate ale curenților de fulger (Fig. 4.11).
Pe aceste curbe, axa ordonatelor arată valorile amplitudinii curenților de fulger I m, iar axa absciselor arată valorile probabilității de apariție a acestor curenți.
Probabilitatea este exprimată ca procent. Curba superioară caracterizează curenții de fulger cu o probabilitate de până la 2%, iar curbele inferioare - până la 80%. Din curbele din fig. Figura 4.11 arată că curenții de trăsnet în zonele plane (curba 1) sunt aproximativ de două ori mai mari decât curenții de trăsnet din zonele muntoase (curba 2), unde rezistivitatea solului este destul de mare. Curba 2 se referă, de asemenea, la curenții de fulger care intră în fire de linie și obiecte falnice cu o rezistență de tranziție obiect-sol de ordinul a sute de ohmi.
Curenții de fulger de până la 50 kA sunt cel mai des observați. Curenții de fulger peste 50 kA nu depășesc 15% în zonele de câmpie și 2,5% în zonele de jocuri de noroc. Panta medie a curentului de trăsnet este de 5 kA/µs.
Indiferent de latitudinea geografică, polaritatea curentului de descărcare a fulgerului poate fi fie pozitivă, fie negativă, ceea ce este asociat cu condițiile de formare și separare a sarcinilor în nori de tunete. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, curenții de fulger au polaritate negativă, adică o sarcină negativă este transferată de la nor la sol și numai în în cazuri rare s-au înregistrat curenti de polaritate pozitivă.
Cu curenții de fulger (polaritate negativă și pozitivă) apar supratensiuni instalații electrice, inclusiv în dispozitivele de comunicare prin cablu. Există două tipuri de efecte ale curenților de trăsnet: lovirea directă a trăsnetului (L.L.) în linia de comunicație și efectele indirecte ale curenților de trăsnet în timpul unei descărcări de trăsnet în apropierea liniei. Ca urmare a ambelor influențe, în firele liniei de comunicație apar supratensiuni de la p.c. m. şi supratensiunile induse, unite sub denumirea generală de supratensiuni atmosferice.
Atunci când are loc un fulger direct, apar supratensiuni de până la câteva milioane de volți, care pot provoca distrugerea sau deteriorarea echipamentelor liniei de comunicație (suporturi, traverse, izolatoare, inserții de cabluri), precum și echipamentelor de comunicații cu fir incluse în firele de linie. Frecvența p.u. m este direct dependentă de intensitatea activității furtunilor într-o zonă dată, care se caracterizează prin durata totală anuală a furtunilor, exprimată în ore sau zile de furtună.
Intensitatea descărcărilor de fulger este caracterizată de mărimea curentului de fulger. Observațiile efectuate în multe țări au stabilit că magnitudinea curentului în canalele descărcărilor fulgerelor variază de la câteva sute de amperi la câteva sute de mii de amperi. Durata fulgerului variază de la câteva microsecunde la câteva milisecunde.
Curentul de descărcare este pulsat în natură, cu o parte frontală numită front de undă și o parte din spate numită căderea de undă. Timpul frontului undei de curent fulger este notat cu x µs, timpul de dezintegrare a undei la 1/2 din amplitudinea curentului este notat cu t.
Frecvența echivalentă a fulgerului este frecvența unui curent sinusoidal, care, acționând în manta cablului în loc de undă pulsată, determină apariția unei tensiuni între miez și înveliș cu o amplitudine egală cu amplitudinea curentului natural de fulger. . În medie m = 5 kHz.
Curentul echivalent de fulger este valoarea efectivă a curentului sinusoidal cu frecvența echivalentă a fulgerului. Curentul mediu în timpul impactului la sol este de 30 kA.
Numărul și amploarea daunelor care au loc în timpul anului la un cablu de comunicație subteran depinde de o serie de motive:
Intensitatea activității fulgerelor în zona în care este pozat cablul;
Proiectarea, dimensiunile și materialul învelișurilor de protecție exterioare, conductivitatea electrică, rezistența mecanică a acoperirilor izolatoare și a izolației curelei, precum și rezistența electrică a izolației între miezuri;
Rezistenta specifica, compoziție chimicăși structura fizică a solului, umiditatea și temperatura acestuia;
Structura geologică a terenului și zona traseului de cablu;
Prezența obiectelor înalte în apropierea cablului, cum ar fi catarge, suporturi pentru linii de alimentare și comunicații, copaci înalți, pădure etc.
Gradul de rezistență la furtună a unui cablu la loviturile de trăsnet este caracterizat de factorul de calitate a cablului q și este determinat de raportul dintre tensiunea maximă admisă de șoc și rezistența ohmică a capacului metalic al cablului pe o lungime de 1 km:
Deteriorarea cablului nu are loc la fiecare lovitură de fulger. O lovitură de fulger periculoasă este o lovitură în care tensiunea rezultată depășește amplitudinea tensiunii de rupere a cablului în unul sau mai multe puncte. Același impact periculos poate cauza mai multe daune ale cablurilor.
Când fulgerul lovește la o anumită distanță de cablu, se creează un arc electric către cablu. Cu cât este mai mare amplitudinea curentului, cu atât mai mare este distanța unui arc. Lățimea benzii echivalente adiacentă cablului, impactul care provoacă deteriorarea cablului, este considerată în medie de 30 m (cu cablul în mijloc). Suprafața ocupată de această bandă formează suprafața afectată echivalentă se obține prin înmulțirea lățimii benzii echivalente cu lungimea cablului.
