03-21-2016, 04:12 PM
Prenosim deo teksta (autor Dr Branislav Glavatović)
o fenomenima koji se javljaju prilikom udara groma.
==========================================================
Atmosfersko električno polje
Atmosfera predstavlja umjereno električno provodljivu sredinu, što omogućuje električni tok
kroz vazduh zbog posljedica jonizacije vazduha. Naime, zemljina kora i unutrašnjost, kao što
smo već konstatovali, sadrže radioaktivne elemente (pretežno Uran i Torijum). Beta♣ i gama
zračenje koje biva emitovano iz tla raspadom radioaktivnih elemenata, vrše jonizovanje prvih
nekoliko metara vazduha iznad tla. Gas radon (Rn), koji predstavlja jedan od produkata raspada
Urana 238, može postići i veće visine – do nekoliko stotina metara iznad tla, prije no što daljim
raspadom pređe u Polonijum (Po), emitovanjem alfa♦ čestice. Iz tih razloga, Radon predstavlja
glavni izvor jonizacije vazduha u sloju od nekoliko stotina metara pri tlu, na prostoru
kontinenata.
Drugi značajan izvor jonizacije vazduha je kosmičko zračenje, sa maksimumom na oko 15
kilometara visine. Solarno X-zračenje i ultravioletno zračenje su osnovni izvori jonizacije iznad
60 km visine, sa aktivnošću koja zavisi od doba dana, sezone, stepena sunčeve aktivnosti i
geografske širine. Tokom ekstremno intenzivne sunčeve aktivnosti, protoni sunčevog vjetra
mogu značajno povećati proizvodnju jona u jonosferi.
Grmljavinske oluje se ponašaju kao ogromne prirodne baterije koje su vezane sa veoma dobro
električno provodnom jonosferom sjedne i Zemljom, s druge strane, preko znatno slabije
električno provodljive - niske i visoke atmosfere. Stalni, pasivni električni tok ká Zemlji, van
olujnih regiona, predstavlja dio globalnog elektrinog kola (slika 78). U uslovima lijepog
vremena, daleko od olujnih regiona, može se registrovati struja u kretanju od jonosfere prema
Zemlji. Između jonosfere i tla stalno postoji razlika u potencijalu od čitavih 200 do 500 hiljada
Volti, pri čemu se Zemlja manifestuje kao negativni pol. Pasivna struja između jonosfere i tla
vrlo je ujednačenog intenziteta sa visinom - od oko 100 Volti po dužnom metru, koja tokom
lijepog vremena ima prosječni intenzitet od oko 1.000 Ampera na cijeloj Zemlji.
Oluje predstavljaju glavni izvor elektromagnetske energije u donjim djelovima atmosfere i osnovni su pokretač
globalnog električnogpolja. Tipična grmljavinska oluja, kao što smo to već pominjali, stvara se u turbulentnim oblacima
tipa kumulo-nimbusa, sa snažnim uzlaznim i silaznim cirkulisanjem vazdušnih masa, čestica leda i kiše. Na Zemlji je
stalno aktivno oko 2.000 grmljavinskih oluja, a njihov lokalni maksimum nastaje u popodnevnim
i ranim večernjim časovima (oko 18 časova UTC) kada su velike kontinentalne površi Afrike i
južne Amerike izložene dejstvu Sunca, te usljed stvorene turbulencije zagrijanih vazdušnih masa,
na tim prostorima nastaje veliki broj oluja.
Kada lokalno naelektrisanje u atmosferi dostigne vrijednost od 400 kV/m, može nastati
električno pražnjenje iz atmosfere, odnosno oblaka ká tlu ili ká drugom oblaku. Pražnjenje ká tlu
obično nosi negatiovno naelektrisanje (elektrone) sa donjih djelova oblaka i oni tako
predstavljaju dio električnog kola. Svako električno pražnjenje ka tlu sastoji se od više brzih
parcijalnih pražnjenja, a ukupno električno pražnjenje obično traje 1/3 sekunde i naziva se
munjom. Svakom udaru groma prethodi svijetli front, koji stvara negativno naelektrisani, dobro
električno provodan kanal - između oblaka i tla, okarakterisan koronom svjetlosti, koji je širok
oko jedan metar. Kada se primarni front groma približi na oko 5 do 50 metara od tla, pozitivno
naelektrisanje sa tla se izdiže u susret negativnom naelektrisanju groma, stvarajući povratni
električni udar, koji se zatim kreće naviše – kroz već stvoreni jonizovani kanal. Na taj način je
negativno naelektrisanje uzemljeno ka tlu. Povratni udar predstavlja uzlazno kretanje sjajnog
talasa brzinom od oko 20 % od brzine svjetlosti, sa ogromnom strujom, jačine između 10 i 100
hiljada ampera, a koja traje samo nekoliko mikrosekundi.
Svjetlosni efekat kod munje stvara se kada se molekuli vazduha na putu električnog pražnjenja
zagrju na oko 10 hiljada stepeni Celzijusa. Udar groma stvara i akustički šok koji se čuje kao
grmljavina, sa dominantnom frekvencijom od 100 Herca. Jonizovani kanal formiran gromom i
snažan električni tok kroz njega, manifestuju se kao velika radio-antena koja emituje snažne
elektromagnetske talase, pretežno na frekvencijama ispod 100 kHz, stvarajući snažne radiosmetnje
u tom frekventnom području.
o fenomenima koji se javljaju prilikom udara groma.
==========================================================
Atmosfersko električno polje
Atmosfera predstavlja umjereno električno provodljivu sredinu, što omogućuje električni tok
kroz vazduh zbog posljedica jonizacije vazduha. Naime, zemljina kora i unutrašnjost, kao što
smo već konstatovali, sadrže radioaktivne elemente (pretežno Uran i Torijum). Beta♣ i gama
zračenje koje biva emitovano iz tla raspadom radioaktivnih elemenata, vrše jonizovanje prvih
nekoliko metara vazduha iznad tla. Gas radon (Rn), koji predstavlja jedan od produkata raspada
Urana 238, može postići i veće visine – do nekoliko stotina metara iznad tla, prije no što daljim
raspadom pređe u Polonijum (Po), emitovanjem alfa♦ čestice. Iz tih razloga, Radon predstavlja
glavni izvor jonizacije vazduha u sloju od nekoliko stotina metara pri tlu, na prostoru
kontinenata.
Drugi značajan izvor jonizacije vazduha je kosmičko zračenje, sa maksimumom na oko 15
kilometara visine. Solarno X-zračenje i ultravioletno zračenje su osnovni izvori jonizacije iznad
60 km visine, sa aktivnošću koja zavisi od doba dana, sezone, stepena sunčeve aktivnosti i
geografske širine. Tokom ekstremno intenzivne sunčeve aktivnosti, protoni sunčevog vjetra
mogu značajno povećati proizvodnju jona u jonosferi.
Grmljavinske oluje se ponašaju kao ogromne prirodne baterije koje su vezane sa veoma dobro
električno provodnom jonosferom sjedne i Zemljom, s druge strane, preko znatno slabije
električno provodljive - niske i visoke atmosfere. Stalni, pasivni električni tok ká Zemlji, van
olujnih regiona, predstavlja dio globalnog elektrinog kola (slika 78). U uslovima lijepog
vremena, daleko od olujnih regiona, može se registrovati struja u kretanju od jonosfere prema
Zemlji. Između jonosfere i tla stalno postoji razlika u potencijalu od čitavih 200 do 500 hiljada
Volti, pri čemu se Zemlja manifestuje kao negativni pol. Pasivna struja između jonosfere i tla
vrlo je ujednačenog intenziteta sa visinom - od oko 100 Volti po dužnom metru, koja tokom
lijepog vremena ima prosječni intenzitet od oko 1.000 Ampera na cijeloj Zemlji.
Oluje predstavljaju glavni izvor elektromagnetske energije u donjim djelovima atmosfere i osnovni su pokretač
globalnog električnogpolja. Tipična grmljavinska oluja, kao što smo to već pominjali, stvara se u turbulentnim oblacima
tipa kumulo-nimbusa, sa snažnim uzlaznim i silaznim cirkulisanjem vazdušnih masa, čestica leda i kiše. Na Zemlji je
stalno aktivno oko 2.000 grmljavinskih oluja, a njihov lokalni maksimum nastaje u popodnevnim
i ranim večernjim časovima (oko 18 časova UTC) kada su velike kontinentalne površi Afrike i
južne Amerike izložene dejstvu Sunca, te usljed stvorene turbulencije zagrijanih vazdušnih masa,
na tim prostorima nastaje veliki broj oluja.
Kada lokalno naelektrisanje u atmosferi dostigne vrijednost od 400 kV/m, može nastati
električno pražnjenje iz atmosfere, odnosno oblaka ká tlu ili ká drugom oblaku. Pražnjenje ká tlu
obično nosi negatiovno naelektrisanje (elektrone) sa donjih djelova oblaka i oni tako
predstavljaju dio električnog kola. Svako električno pražnjenje ka tlu sastoji se od više brzih
parcijalnih pražnjenja, a ukupno električno pražnjenje obično traje 1/3 sekunde i naziva se
munjom. Svakom udaru groma prethodi svijetli front, koji stvara negativno naelektrisani, dobro
električno provodan kanal - između oblaka i tla, okarakterisan koronom svjetlosti, koji je širok
oko jedan metar. Kada se primarni front groma približi na oko 5 do 50 metara od tla, pozitivno
naelektrisanje sa tla se izdiže u susret negativnom naelektrisanju groma, stvarajući povratni
električni udar, koji se zatim kreće naviše – kroz već stvoreni jonizovani kanal. Na taj način je
negativno naelektrisanje uzemljeno ka tlu. Povratni udar predstavlja uzlazno kretanje sjajnog
talasa brzinom od oko 20 % od brzine svjetlosti, sa ogromnom strujom, jačine između 10 i 100
hiljada ampera, a koja traje samo nekoliko mikrosekundi.
Svjetlosni efekat kod munje stvara se kada se molekuli vazduha na putu električnog pražnjenja
zagrju na oko 10 hiljada stepeni Celzijusa. Udar groma stvara i akustički šok koji se čuje kao
grmljavina, sa dominantnom frekvencijom od 100 Herca. Jonizovani kanal formiran gromom i
snažan električni tok kroz njega, manifestuju se kao velika radio-antena koja emituje snažne
elektromagnetske talase, pretežno na frekvencijama ispod 100 kHz, stvarajući snažne radiosmetnje
u tom frekventnom području.