Cum se formează fulgerul. Furtunile cu descărcări electrice – cât de periculoase sunt

Fulgerul este unul dintre cele mai spectaculoase fenomene ale naturii și în jurul lui s-au născut multe povești și credințe populare. Fulgerul poate lovi în orice clipă, chiar și atunci când este senin. Tocmai din acest motiv, fulgerele au fost considerate, o foarte bună perioadă de timp în trecut, o manifestare a răzbunării zeilor. Totuși, este bine de știut cum se formează cu adevărat fulgerul și cât de puternic poate fi.

Cum se formează fulgerul

Fulgerul este un arc electric luminos care rezultă în urma unui proces de descărcare electrică în nori, din cauza unei diferențe de potențial electrostatic. Fulgerul are loc în natură între norii încărcați cu diferite sarcini electrice.

Curenții de aer din nori și particulele de gheață și de apă pe care aceștia îi conțin, formează, prin frecare, spații cu încărcătură ionica electrostatică negativă și pozitivă. În mod normal stratul superior al norului este încărcat pozitiv, iar stratul inferior este încărcat negativ.

Zona dintre cele două straturi care sunt încărcate diferit este la o înălțime mare, acolo unde temperatura variază într -10 și -15 grade Celsius. Și, de aici, picăturile de apă din nor se transformă în cristale de gheață.

Furtunile cu descărcări electrice

Încălzirea globală, ca rezultat al activităţilor umane, este încă un fenomen contestat, în ciuda evidenţelor întâlnite la tot pasul şi mai pregnante de la un an la altul. În România, temperaturile de 38-40 de grade Celsius înregistrate pe o perioadă lungă de timp au devenit tot mai dese. În multe regiuni ale ţării, s-a trecut de la o vară plăcută, în care temperaturile se situau frecvent sub 30, maximum 33 de grade Celsius, la o vară caniculară, cu multe zile cu arşiţă. La polul opus, iernile geroase, cu viscol şi zăpadă abundentă au dispărut în ultimii ani, fiind înlocuite de ierni blânde, sărace în precipitaţii.

În urma acestui proces, 2023 a fost cel mai cald an din istorie pentru România, cu o temperatură medie de 12,5 grade și o abatere termică de 2,3 grade fata de normalul perioadei 1981-2010, arată Ministerul Mediului, care citează date ale Administraţiei Naţionale de Meteorologie (ANM). Totodată, intervalul 2012-2023 a devenit cea mai caldă perioadă de 12 ani consecutivi din istoria măsurătorilor meteorologice.

Potrivit serviciului pentru schimbări climatice Copernicus, și la nivel european 2023 a fost cel mai cald an înregistrat vreodată, iar oamenii de știință avertizează că încălzirea globală, perioadele de secetă severă, vor continua în condițiile în care emisiile de gaze cu efect de seră sunt în creștere.

Şi, aproape întotdeauna, perioadele cu vreme caniculară sunt urmate de furtuni cu descărcări electrice şi vijelii, deoarece, pe măsură ce soarele fierbinte încălzește solul, aerul de deasupra acestuia se ridică în mod natural până când se ciocnește cu un strat superior de aer rece, creând instabilitate atmosferică – componenta necesară pentru o furtună, explică National Geographic.

Cu o “bombă” astfel amorsată, nu mai este nevoie decât de un declanșator, ceva care să determine aerul cald să continue să se ridice. Acesta poate fi, de exemplu, un front, care este în esență o coliziune între două mase de aer, sau un lanț muntos, care creează o barieră şi forțează aerul să urce.

Pe măsură ce aerul fierbinte și umed continuă să se ridice, norii cumulonimbus devin din ce în ce mai mari, ajungând la altitudini ridicate, unde picăturile de umezeală se transformă în particule de gheață şi ricoșează unele în altele, creând sarcini electrice care se descarcă în cele din urmă sub formă de fulgere. Acestea din urmă încălzesc și dilată aerul din jur pentru a produce tunete. Doar aproximativ 10% dintre fulgere ajung la sol, restul fiind descărcate de la un nor la altul. La nivel mondial, există aproximativ 16 milioane de furtuni în fiecare an, cu aproximativ 2.000 în desfășurare în orice moment.

Furtunile sunt periculoase pentru că produc fulgere, rafale puternice de vânt și ploi abundente, care pot avea ca efect incendii, inundații devastatoare, pagube materiale şi, nu în ultimul rând, pierderi de vieţi omeneşti. De asemenea, o furtună puternică se poate transforma într-o tornadă, poate fenomenul meteo cel mai distrugător, prezent şi în România în ultima perioadă.

Câți volți sunt într-un fulger

Fulgerul este incredibil de puternic, cât și foarte rapid. Deși este adevărat că un singur fulger ar putea alimenta un întreg oraș pentru aproximativ mai multe minute, există reale probleme cu capturarea fulgerului ca sursă de energie.

Un fulger tipic este de aproximativ 300 de milioane de volți și aproximativ 30.000 de amperi.

O furtună în India, rămasă în istorie, a produs un potențial electric de 1,3 miliarde de volți – de 10 ori cea mai mare tensiune înregistrată anterior într-un fulger. Descoperirea ar putea ajuta la explicarea modului în care sunt produse razele gamma de înaltă energie în timpul furtunilor.

Tipuri de fulgere

Fulger în interiorul unui singur nor de furtună – intra cloud . Cel mai comun tip de descărcare este cel în interiorul unui singur nor de furtună, care apare între diferite regiuni încărcate din nor. Fie toate părțile canalului, fie doar o parte din acestea pot fi ascunse în interiorul norului și pot sau nu pot fi vizibile pentru observatorul de pe pământ.
Fulger între doi sau mai mulți nori -cloud to cloud. Acest tip de fulger are loc între doi sau mai mulți nori de furtună complet separați, fiind un eveniment relativ rar. Poate avea loc la orice altitudine de formare a fulgerelor , dacă condițiile necesare sunt prezente.
Fulger între nor și sol –Cloud-to-Ground. Așa cum îi spune și numele, acest fulger se formează între un nor și sol.

Curiozități despre fulger

Fulgerele nu sunt doar spectaculoase, ci și periculoase. Aproximativ 2.000 de oameni sunt uciși în întreaga lume de fulgere în fiecare an. Alte sute de oameni supraviețuiesc loviturilor de fulger, dar suferă de o varietate de simptome de durată, inclusiv pierderea memoriei, amețeli, slăbiciune, amorțeală și alte afecțiuni care le modifică viața.
Fulgerul este extrem de fierbinte. Un fulger poate încălzi aerul din jurul lui la temperaturi de cinci ori mai fierbinți decât suprafața soarelui. Această căldură face ca aerul din jur să se extindă și să vibreze rapid, ceea ce creează tunetul pe care îl auzim la scurt timp după ce am văzut un fulger.
Fulgerul are în medie, 4 sau 5 descărcări principale ce durează 0,01 secunde, iar cele secundare numai 0,0004 secunde. După o pauză scurtă de 0,03 – 0,05 secunde urmează noi descărcări.
Un fulger atinge în medie lungimea de 1 – 2 km, iar în zonele tropicale unde umiditatea aerului este mai ridicată, fulgerul poate atinge 2 – 3 km lungime.
În nori s-au observat fulgere cu o lungime de 5 – 7 km, iar cu ajutorul radarului pentru fulgere, unele ce ating 140 km lungime.
Când fulgerul lovește un copac, căldura vaporizează orice apă aflată în calea lui, ceea ce poate cauza explozia copacului.

Descoperă care sunt cele mai frecvente fenomene ale naturii.

Fulgerul – legende și credințe

Fulgerele au fost observate și categorisite încă din anii 800-600 î.Hr. Vechii germani considerau fulgerele ca semn al zeului Thor, care aruncă ciocanul său spre pământ. Slavii aveau zeul Perun ca zeu al furtunii.
Etruscii considerau fulgerele ca oracol care le prezicea viitorul. Așa numitele libri fungurales descriu indicațiile transmise prin fulgere.
La fel Zeus și Jupiter sunt reprezentați însoțiți de fulgere în perioada Renașterii. Zeii furtunii sunt Zeus, Jupiter și Donar, iar saxonii înainte de creștinism considerau stejarul ca arbore sfânt sau zeu al furtunii.
În Biblie fulgerele și tunetele sunt o solie care exprimă mânia lui Dumnezeu

Cum ne ferim de fulgere când sunt furtuni cu descărcări electrice

Cum ne ferim de fulgere când suntem în interior

Chiar dacă o locuință pare un adăpost sigur în timpul unei furtuni cu descărcări electrice, s-ar putea să fiţi totuși în pericol. Aproximativ o treime din rănile provocate de fulgere au loc în interior. Iată câteva sfaturi pentru a te menține în siguranță și pentru a reduce riscul de a fi lovit de fulger în interior:

Evită contactul cu apa! Nu faceţi baie, nu faceți duș, nu spălați vase și nu intrați în contact cu apa în timpul unei furtuni, deoarece fulgerul poate trece prin instalațiile sanitare ale clădirilor. Riscul ca fulgerul să traverseze instalațiile sanitare poate fi mai mic în cazul țevilor de materiale plastice decât în cazul celor metalice. Cu toate acestea, cel mai bine este să evitați orice contact cu instalațiile sanitare și apa curentă în timpul unei furtuni cu fulgere pentru a reduce riscul de a fi electrocutat.

Nu atingeţi echipamentele electrice! Fulgerele se pot deplasa prin reţele electrice, sisteme de recepție radio și televiziune și prin orice sârme sau bare metalice din pereții de beton. Nu utilizați aparate conectate la priza electrică, cum ar fi computere, laptopuri, console de jocuri, mașini de spălat, uscătoare sau aragazuri. Dotați-vă locuința cu sisteme de protecție la supratensiune pentru întreaga casă, pentru a vă proteja aparatele electrocasnice.

Evitați ferestrele, ușile, terasele și structurile de beton! Stați departe de ferestre și uși și nu vă apropiați de terase. Nu vă întindeți pe podele de beton și nu vă sprijiniți de pereți de beton în timpul unei furtuni. Fulgerul se poate deplasa prin orice sârmă sau bară metalică din structurile de beton.

Cum ne ferim de fulgere când suntem în exterior

Deși niciun loc din aer liber nu este sigur în timpul unei furtuni, vă puteți minimiza riscul evaluând din timp amenințarea reprezentată de fulgere și luând măsurile adecvate. Iată câteva sfaturi de siguranță pentru cazurile în care sunteţi în exterior:

Verificați prognoza meteo! Furtunile cu descărcări electrice au loc cel mai des în lunile de vară, după-amiaza sau seara. Verificați prognoza meteo înainte de a participa la activități în aer liber! Dacă prognoza anunță furtuni, amânați-vă excursia sau activitatea ori asigurați-vă că aveți la dispoziție un adăpost sigur.

Învățați cum să “citiți” vremea! Urmăriți apariția norilor cumulus mari, bine definiți și în creștere pe verticală. Norii cumulus au baza plată și formă de cupolă sau conopidă. Norii cumulus se pot transforma în furtuni. Odată ce norii ajung la 10.000 de metri, furtuna este în formare și este timpul să vă adăpostiţi. Pe măsură ce norii devin mai întunecați și capătă o formă de nicovală, furtuna este deja în desfășurare.

Urmăriți și ascultați activitatea furtunii la distanță! Urmăriți fulgerele și ascultați tunetele de la distanță! S-ar putea să auziți tunetul înainte de a vedea fulgerul într-o zi luminoasă. Dacă auziți tunete sau vedeți fulgere, căutați adăpost!

Când auziţi tunetul, intrați în înterior! Găsiți un adăpost sigur, închis, atunci când auziți tunetul. Chiar dacă vedeți cerul albastru, tot ați putea fi în pericol. Nu reluați activitățile în aer liber timp de cel puțin 30 de minute după furtună. Începutul și sfârșitul unei furtuni sunt cele mai periculoase momente. Dacă auziți tunete în timp ce vă aflați în aer liber, găsiți un adăpost sigur, închis, cum ar fi mașina. Nu căutați adăpost într-o construcţie de tip foişor.

Evitați spațiile deschise! Stați departe de spațiile deschise, cum ar fi terenuri de sport, parcuri, locuri de joacă, iazuri, lacuri, piscine și plaje! Evitați vehiculele deschise, cum ar fi cele decapotabile şi motocicletele! Evitați structurile deschise precum terasele acoperite şi chioșcurile de vară, dar şi corturile! Aceste structuri nu vă vor proteja de fulgere. Adăposturile sigure includ locuințe, birouri, centre comerciale și vehicule cu acoperișuri rigide cu geamurile ridicate.

Căutați imediat un adăpost, chiar dacă sunteți surprins în aer liber! Dacă sunteți surprins într-o zonă deschisă, acționați rapid pentru a găsi adăpost. Cel mai important este să vă îndepărtați de pericol. Ghemuirea vă poate reduce șansele de a fi lovit, dar nu vă îndepărtează de pericol.

Dacă sunteți surprins afară fără un adăpost sigur în apropiere, procedaţi astfel:

Coborâți imediat din zonele înalte, cum ar fi dealurile, crestele sau vârfurile munților;
Nu vă întindeți niciodată pe sol. Ghemuiţi-vă într-o poziție asemănătoare unei mingi, cu capul aplecat și mâinile deasupra urechilor, astfel încât să fiți cât mai jos şi cu un contact minim cu solul;
Nu vă adăpostiți niciodată sub un copac izolat. Dacă vă aflați într-o pădure, adăpostiți-vă lângă copacii mai scunzi;
Nu folosiți niciodată o stâncă sau o proeminență stâncoasă pentru adăpost;
Ieșiți imediat din apă și îndepărtați-vă de iazuri, lacuri și alte corpuri de apă;
Stați departe de obiectele care conduc electricitatea (cum ar fi gardurile de sârmă, liniile electrice sau sistemele eoliene).

Separați-vă de alte persoane! Dacă vă aflați într-un grup în timpul unei furtuni, separați-vă unii de alții! Acest lucru va reduce numărul de răniri în cazul în care fulgerul lovește solul.

Nu stați în apropierea structurilor înalte! Stați departe de structurile înalte, cum ar fi stâlpi și copaci, deoarece fulgerul tinde să lovească cel mai înalt obiect din jur.

Nu transportați obiecte metalice! Nu purtați obiecte metalice, cum ar fi undițe de pescuit, umbrele sau rucsacuri cu rame metalice! Metalul nu atrage electricitatea, dar este un bun conductor. Șansele de a fi lovit direct sunt mai mari atunci când aveţi un obiect conductor deasupra nivelului umerilor. Asigurați-vă că evitați și alte obiecte metalice, cum ar fi gardurile de sârmă. Aveți mai multe șanse să suferiţi arsuri dacă intrați în contact cu un obicet de metal atunci când sunteți lovit de fulger.

Dacă vă aflați pe o ambarcațiune în ape deschise în momentul în care se apropie o furtună, întoarceți-vă imediat la mal și căutați adăpost! Odată ajuns pe uscat, îndepărtați-vă la cel puțin 100 de metri de țărm!Dacă nu vă puteți întoarce la țărm, bărcile cu cabine oferă o anumită protecție. Atunci când vă aflați în cabină în timpul unei furtuni cu descărcări electrice, stați departe de toate componentele metalice și electrice, inclusiv de radio, cu excepția cazului în care este o urgență. Dacă sunteți prins într-o furtună într-o ambarcațiune mică fără cabină, aruncați ancora și lăsaţi-vă cât mai jos posibil. Sursa: cdc.gov

Please follow and like us: