번개를 일으키는 원인 : 하늘에서 양전하와 음전 전하가 충분히 커지면 번개가됩니다. 이 거대한 전기 스파크는 구름을 통해 급증하고 때로는 지구의 표면에 닿습니다.
천둥의 원인 : 천둥은 번개가 만드는 소리입니다. 이것은 번개가 갑자기 주변의 압력과 온도를 높이고 공기를 넓히고 윙윙 거리는 붐을 일으키기 때문입니다.
.우리 대부분은 뇌우와 그에 동반되는 번개와 천둥에 익숙합니다. 그러나 우리 대부분은 뇌우에서 천둥과 번개가 어떻게 생성되는지에 익숙하지 않습니다. 간단히 말해서, 번개는 구름과 땅 사이에 전자가 움직이는 결과이며, 번개의 결과로 천둥이옵니다.
대기 정적
과학자들은 여전히 번개가 어떻게 형태인지 정확하게 운동하려고 노력하고 있지만, 우리는 그것이 구름 내에서 긍정적이고 부정적인 하전 된 이온 사이의 상호 작용과 관련이 있다는 것을 알고 있습니다.
.카펫을 가로 질러 걸어 가서 충격을 받기 위해 문지를 만지면 정전기의 배출이 발생했습니다. 바닥을 가로 지르는 당신의 움직임은 정적 (움직이지 않은) 전하를 생성하여 탈출과 배출을위한 첫 번째 가능한 기회를 찾고 있습니다. 구름 내부의 번개도 훨씬 더 큰 규모로 발생합니다.
구름을 구성하는 얼음과 물의 결정은 물 분자이며, 폭풍 동안 공기 가이 입자들을 움직여 충돌합니다. 번개 형성에 대한 현재 이론에 따르면, 상향 이동하는 물 분자로부터의 음으로 하전 된 전자는 아래쪽으로 이동하는 무거운 분자로 전달된다. 이 상황은 폭풍 구름의 상단이 긍정적으로 충전되고 폭풍 구름의 맨 아래가 더 부정적인 충전임을 의미합니다.
번개의 섬광
요금이 서로 격퇴되기 때문에 (자석 회전의 동일한 측면에 대해 생각하십시오) 지구 표면의 음으로 하전 된 이온이 밀려 나서 폭풍 구름 아래의지면을 전반적으로 양전하로 남겨 둡니다. 이것은지면과 구름의 바닥 사이에 전기장을 형성합니다. 이 전기장은 음성 이온이지면으로 배출되도록하고 양전하는 위로 이동합니다.
양의 이온은 나무 나 전신과 같은 가장 높은 물체로 이동하여 하늘에 최대한 가까워 지려고 노력합니다. 음성 이온의 경우, 그들은“스텝 형 리더”라고 불리는 번개로 전조로 빠르게 아래쪽으로 이동합니다. 이 과정은 밀리 초 밖에되지 않기 때문에 매우 빨리 발생하므로 인간의 눈이보기에는 너무 빠릅니다. 두 그룹의 이온 그룹은 중간에서 만나서 화려한 번개를 만듭니다. 이것이 클라우드에서 지상의 번개가 발생하는 방식이지만 번개 볼트는 구름에서 클라우드로 이동할 수 있습니다.
구름 대 클라우드 번개는 구름의 영역 내에서 긍정적이고 음전 하전 된 이온이 상호 작용하여 땅을 무시할 때 발생합니다. 일반적으로 동일한 구름의 반대쪽 반쪽 내에서 발생하지만 때로는 구름에서 구름으로 촬영할 수 있습니다. 클라우드-클라우드 번개는 실제로 가장 일반적인 유형의 번개입니다. 클라우드-지상 조명은 클라우드-클라우드 번개보다 약 10 배 덜 자주 발생합니다.
번개 현상
번개는 인상적인 플래시를 만들뿐만 아니라 많은 열을 만듭니다. 번개의 볼트는 섭씨 25,000도 또는 화씨 약 45,000도에서 공기를 가열합니다. 이것은 태양의 표면보다 약 5 배 더 뜨겁지 만 물론 1 초의 일부만 지속됩니다.
번개 타격의 대부분은 "음의 번개"이며, 음의 하전 전자가 구름에서지면으로 이동하여 전반적인 음전하의 전달로 이동했기 때문에 발생합니다. 그러나“긍정적 인 번개 파업”이 발생하면 훨씬 더 드물다. 그들은베이스 대신 클라우드의 상단에서 시작하기 때문에 번개 타격은 훨씬 길고 결과적으로 부정적인 번개 타격보다 최대 10 배 강력합니다.
이 긍정적 인 번개 파업은 너무 강력하여 대기의 분자를 이온으로 찢어 버릴 수 있습니다. 그런 다음이 이온은 산소 나 수소와 같은 대기의 다른 분자와 충돌 할 수 있으며, 이로 인해 적색광의 광자가 방출됩니다. 이것들은 일반적으로 상부 대기에서만 발생하지만, 그들이 일어날 때는 "빨간 스프라이트"라고 불립니다.
.또 다른 유형의 번개가 큰 양의 양으로 충전 된 이온이 하늘로 올라가서 구름의 충전을 동일하게하려고 시도 할 때 발생할 수 있습니다. 이 현상은 "Blue Jets"라고 불 렸으며 인상적인 40km 높이에 도달 할 수 있지만, 1 초만 지속됩니다.
.천둥의 박수
그렇다면 번개는 천둥으로 인해 어떻게 발생합니까? 천둥은 번개 볼트를 둘러싼 공기가 급속히 팽창 한 결과로 만들어집니다. 번개의 볼트가 발생하면, 보조 번개 볼트는 첫 번째 볼트와 같은 경로를 따라지면에서 구름으로 돌아갑니다. 이 과정은 수천 분의 1 초 만에 매우 빠르게 발생하며,이 번개의 획으로 생성 된 열은 번개 볼트 주변의 공기를 압축합니다.
.번개가 너무 빨리 발생하기 때문에 공기는 팽창 할 시간이 없습니다. 즉, 정상 대기압 약 10 ~ 100 배로 압축됩니다. 그런 다음 공기는 모든 방향으로 바깥쪽으로 빠르게 확장되어 소닉 붐의 생성과 유사한 과정에서 큰 붐을 일으 킵니다. 소리는 반향과 공기를 통해 반향을 일으켜 사람들이 천둥으로 인식하는 럼블 링을 만듭니다. 천둥은 10-25 마일 이하의 번개에서들을 수 있습니다.
공기를 통한 소리의 속도가 번개를 만드는 전자 흐름의 속도보다 훨씬 느리기 때문에 천둥은 번개의 박수를 따릅니다. 소리는 충격파처럼 바깥쪽으로 반향을 일으켜 소스에서 퍼져 나옵니다. 한편, 플래시의 빛은 거의 즉시 우리 안구에 도달합니다.
여전히 약간의 미스터리입니다
우리는 번개를 만드는 데 필요한 조건에 대해 많은 것을 알고 있지만 번개가 어떻게 만들어 지는지에 대해서는 여전히 많은 것이 있습니다. 이는 복잡한 과정이며 과학계에서 클라우드가 처음부터 전기 충전을 얻는 방법과 같은 번개를 만드는 정확한 과정에 대해 많은 논쟁이 있습니다.
한 이론은 우주의 우주 광선이 구름을 통해 쏘고 지구 표면을 향해 움직일 때 원자에서 전자를 벗겨냅니다. 이 우주 광선은 음으로 하전 된 입자를 클라우드의 바닥으로 끌어 올리므로 번개를 만드는 데 필요한 전하 불균형으로 이어질 것입니다. 그러나 이것은 뇌우에서 거대한 이온 불균형을 만들기에 불충분 해 보이므로 그 과정에 대한 더 많은 연구가 진행되고 있습니다.
.번개는 물리학에 대한 우리의 이해의 많은 부분에 도전하지만 이러한 과정을 이해하려는 욕구에 동기를 부여하는 과학자들은 계속해서 연구를 진행합니다.
