令人惊叹的照片揭示了避雷针的工作方式

用高速摄像机和运气是在正确的时间在正确的位置,物理学家Marcelo塞巴巴西国家空间研究所研究员(INPE)和博士生迭戈Rhamon雷击的获得一个独特的形象显示连接到附近的建筑物的细节。

图像是如此特别的封面,它出现在2022年12月28日出版的《地球物理研究快报》(GRL)——最重要的一个领域——科学期刊,刊登了一篇文章和萨巴为第一作者。萨巴FAPESP,必须占州政府支持的对这一主题的研究

“图像被夏天的一个晚上在圣荷西dos坎波斯(在圣保罗州)而带负电荷的闪电接近地面以每秒370公里。时从地面几十米,避雷针和高大的物体附近建筑物的顶部产生了积极向上的排放,竞争连接到下行罢工。得到最终的图像连接前25/1000秒闪电袭击之前一个建筑,”萨巴说。这是壮观的形象出现在杂志的封面。

他使用一个相机,40000帧每秒。慢动作回放视频时,它也显示了闪电放电行为和危险的他们是如何如果保护系统没有正确安装:虽然有超过30个避雷针在附近,罢工连接不但是一个烟囱的建筑之一。“安装缺陷未受保护的地区。30000 - amp放电的影响确实巨大的破坏,”他说。

平均20%的雷击涉及交换云层与地面之间的放电。另外的80%发生在云。几乎所有的罢工,接触土壤地排放。向上也罢工发生但很少见,开始高的顶部结构如高山,摩天大楼,大楼和天线。闪电也可以分为消极或积极根据电荷转移到地面。

“闪电可以只要100公里和传输电流的30000安培,相当于目前同时使用到30000年的100瓦灯泡。在某些情况下,电流可以达到300000安培。典型的雷击的温度为30000°C,五倍太阳表面温度,”萨巴说。

闪电是如何形成的

这一切都始于云电气化,他解释说。机制了解甚少,但基本上涉及的冰颗粒之间的摩擦,水滴和冰雹,释放的指控和创造之间的极性不同的云区域,电势的差异从1亿伏到10亿伏特。

“记住,乌云是巨大的结构。底部是2公里3公里从地面高度,最高可达20公里,直径可以10公里20公里,”他说。

雷击分支作为电荷寻找阻力最小的路径,而不是最短路径,这将是一条直线。阻力最小的路径,通常是一个曲折,是由不同电特性的氛围,这是不均匀的。“雷击由几个排放可以持续2秒。然而,每个放电持续时间只有分数的毫秒,”萨巴说。

避雷针吸引和排斥罢工,他补充说。云也不“放电”,用于可信。他们只是提供闪电一个简单和安全的路线在地上。

因为它是不可能依靠避雷针的保护,最大气排放发生在夏天在热带地区,它是值得考虑的萨巴的建议。“风暴更频繁的下午比早上,所以要小心户外活动在夏天的午后。找到避难所如果你听到雷声,但从来没有在树下或杆,和从来没有一个摇摇晃晃的屋檐下,”他说。“如果你找不到一个安全的地方避难,呆在车里,等待暴风雨平息。如果没有汽车或其他避难所,双脚并拢蹲下。不要直立或平躺。在室内,避免接触电器和固话电话。”

是可能的生存被闪电劈中,有很多例子。如果人迅速接受护理的几率增加。“心脏骤停死亡的唯一原因。在这种情况下,心肺复苏术是推荐的治疗,”他说。

萨巴开始系统学习闪电在2003年与高速摄像机,自从建立一个收集的闪电在高速拍摄的视频已经成为世界上最大的。他们之间,他和他的学生已经被FAPESP,必须占州政府授予17助学金和奖学金

参考:萨巴MMF,达席尔瓦DRR Pantuso詹,da Silva CL。近的闪电附件过程揭示流光区精细结构。“Res列托人。2022;49 (24):e2022GL101482。doi:10.1029/2022 gl101482

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