Žaibas-stichija

Apie žaibavimą

Dar ir šiandien klaidingai manoma:

  1. Kad žaibas trenkia į aukščiausią vietovės tašką.
  2. Kad žaibas du kartus į tą pačią vietą nepataiko.
  3. Kad arti pastato esantys aukšti medžiai, ar kalvos apsaugo pastatą nuo žaibo, kaip žaibolaidžiai.
  4. Kad žaibas dažniausiai trenkia į ąžuolą, tuopą, gluosnį, uosį.
  5. Kad geriau nors koks žaibolaidis, negu jokio.
  6. Kad užtenka skardinį stogą įžeminti ir žaibosaugos nereikia (žaibas metalinę skardą iki 4mm pradegina).
  7. Kad požeminių kabelių žaibas nepasiekia.
  8. Kad jei kaimynas pasistatė žaibolaidį (ypač aktyvinį), tai jis apsaugos ir mano namą nuo žaibo.

Iš tikrųjų, atvirkščiai, rizika padidėja kelis kartus, nes žaibas dažniausiai turi daug atšakų, kurios patikrins viską aplinkui.

Žaibo formavimasis

Gausi turbulencija, susikaupusi grėsmingame audros debesyje, paverčia debesį milžinišku elektrostatiniu generatoriumi. Teigiama ir neigiama įkrova susikoncentruoja skirtingose debesies dalyse, kur jos sudaro milžiniškus potencialų skirtumus, kai jie pasiekia kritinio taško apie ½ – MV/mįkrovą, yra paleidžiama įspūdinga blyksnio iškrova, kurią mes atpažįstame kaip žaibą. Pirmas blyksnis zigzagais nurėžia dangų keliaudamas link žemės 100 km/s greičiu ir ieškodamas pirmo jo kelyje pasitaikiusio kliuvinio. Savo kelyje jis palieka jonizuoto oro pėdsaką, kuris paruošia kelią pagrindinei bangai. Vėliau daugelis jos atšakų nunyksta keliaudamos link žemės, tačiau viena jų pasiekia tikslą visiškai šalia žemės, kur ją pasitinka ryški ilga šviesos „juosta“ iš artimiausio žemės taško − dažniausiai nuo aukščiau kitų iškilusio paviršiaus –statinio, medžio ar kitos smailės, kur potencialus nuolydis yra patogesnis nei kur kitur. Užtvirtinus reikiamą laidumo kelią didžiulis viršįtampio energijos protrūkis pasiekia žemę 10 proc. šviesos greičiu. Elektros srovė 10 000 A yra nešama aplink bangos šerdį tik keleto milimetrų spinduliu, oras tampa labai karštas, įkaitinamas iki 30 000 ºC temperatūros, tuomet jo griaunanti apraiška susiduria su šviesos greičiu virsdama trenksmu, kurį mes vadiname griaustiniu.

Natūralus fenomenas

Griaunamoji žaibo trenksmo jėga − vienas įspūdingiausių gamtos fenomenų. Linijinis žaibas – ilga elektros kibirkštis, turinti labai didelę elektros iškrovą, kuri atsiranda susidarius skirtingiems potencialams tarp audros debesų ir žemės. Žaibo blyksnyje susikaupusios įtampos, siekiančios iki 200 kV, rezultatas − 250 kA iškrova. Žaibo poveikis gali būti dvejopas: tiesioginis žaibo išlydis; išlydžio metu visais dažniais kintantis magnetinis laukas. Dauguma (apie 95 proc.) žaibų – vadinamieji neigiami žaibai, trenkiantys iš neigiamai įkrautos apatinės debesies dalies. Dauguma tokių žaibų trunka apie ketvirtį sekundės, elektros srovė juose siekia apie 30 kA, o įtampa − apie 100 MV. Žaibo energijos pakaktų šimto vatų elektros lemputei šviesti apie du mėnesius. Labai retai (apie 5 proc. atvejų) pasitaiko teigiamas žaibas, trenkiantis iš aukščiau žemės atžvilgiu esančios teigiamai įkrautos debesies dalies. Tai daug stipresnis žaibas, kurio metu srovė siekia 300 kA (apie dešimt kartų daugiau), jo įtampa gali viršyti vieną gigavoltą (1 000 MV). Teigiamas žaibas trunka daug ilgiau (iki keleto sekundžių). Kai kurių tokių žaibų energijos pakaktų šimto vatų elektros lemputei šviesti net 95 metus. Pasitaikius teigiamam žaibui sukeliamas stiprus labai žemo (3–30 Hz) ir žemo (3–30 kHz) dažnio radijo bangų spinduliavimas. Teigiamas žaibas gali trenkti net keleto kilometrų atstumu nuo debesies. Jis dažniau pasitaiko per žiemos audras ir labiau tikėtinas audros pabaigoje. Apskaičiuota, kad per vienerius metus žaibas vidutiniškai trenkia keletą kartų į vieną kvadratinį kilometrą. Paprastai žaibas trenkia į objektus, iškilusius virš žemės paviršiaus: pastatus, medžius, stulpus arba žmones. Visame pasaulyje per metus žaibas užmuša kelis šimtus žmonių. Sekundinė energijos iškrova akimirksniu tampa pastatų, bokštų, medžių, elektronikos prietaisų, kompiuterinės įrangos gedimų bei suniokojimo priežastimi ir pridaro daug materialinės žalos. Taigi tiek apčiuopiami, tiek neapčiuopiami nuostoliai milžiniški. Todėl vis aktualesnė tampa žaibosaugos problema. Šiuo metu patikimesne apsauga nuo žaibo labiausiai domisi prekybos ir verslo centrų, gamybinės ir kitų visuomeninės paskirties pastatų savininkai. Tačiau žaibosauga aktuali visiems objektams, nuo individualių būstų iki oro uostų.

Perkūno strėles

Žaibas − natūrali gamtinė elektros iškrova, įvykstanti per audrą. Matomą žybsnį lydi trenksmas ir elektromagnetinis spinduliavimas. Žaibą sukelia elektrinė debesų poliarizacija, per kurią apatinė debesies dalis įsielektrina neigiamai, o viršutinė − teigiamai. Formuojantis žaibui, iš debesies link žemės atkeliauja pirminė debesies iškrova, o jai priešpriešiais − pirminė žemės iškrova. Šios iškrovos (jonizuoto oro takai), palyginti su vėlesniais reiškiniais, yra beveik nematomos. Joms susitikus, srovė daug kartų padidėja ir trenkia antrinė, ryškiai matoma iškrova, kuri paprastai ir yra vadinama žaibu. Žaibo viduje temperatūra apie penkis kartus aukštesnė nei Saulės paviršiuje. Žaibuojant girdimą garsą sukelia žaibo kelyje greitai besiplečiantis įkaitęs oras. Apsisaugoti patiems bei apsaugoti savo turtą nuo šio gamtos reiškinio galima tik kontroliuojant jo kelią, šiuo atveju padeda žaibosaugos sistema. Ar žinote, kad žaibo temperatūra siekia 25 000-30 000 C’ (Kokia gali būti gali būti kalba, apie žaibo nuleidimo laidininko slėpimą į lietvamzdžius, ar po stogo danga).

Trumpas filmas apie žaibus.