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"번개 방전의 위험 요소"를 보고하십시오. 번개 방전의 형성 하강 기류 및 돌풍 전선

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MBOU "Pervomaiskaya 중등 일반 교육 지점

Novoarkhangelskoye 마을의 학교"

번개 방전

위험 요인

번개 방전

완전한:

7학년 학생

페체이킨 맥심,

브릭신 키릴

뇌우 전에 불안감, 전율을 경험하지 않는 사람은 거의 없습니다.

특히 심한 뇌우 중에는 더욱 그렇습니다.

폭풍 - 구름과 지구 표면 사이의 다중 전기 방전, 건전한 현상, 폭우, 종종 우박을 동반하는 강력한 적란운의 발달과 관련된 위험한 대기 현상.

"뇌우"라는 이름은 이 자연 현상의 위협적인 성격과 큰 위험과 관련이 있습니다. 고대에는 뇌우의 본질을 이해하지 못했지만 뇌우 중에 발생하는 사람의 죽음과 화재를 본 사람들은이 현상을 신의 진노, 죄에 대한 하나님의 형벌과 연관 시켰습니다.

뇌우는 그 힘과 아름다움에 대한 감탄을 불러일으키는 유난히 아름다운 자연 현상입니다. 뇌우는 강한 바람, 종종 강렬한 비(눈), 때로는 우박을 동반하는 것이 특징입니다. 뇌우가 발생하기 전(뇌우 발생 1~2시간 전) 대기압은 갑자기 바람이 강해질 때까지 급격히 떨어졌다가 다시 상승하기 시작합니다. 일반적으로 뇌우 후에는 날씨가 좋아지고 공기는 맑고 신선하며 깨끗하며 번개 방전 중에 형성된 이온으로 포화됩니다. 많은 작가, 시인, 예술가들이 뇌우에 대한 사랑과 감탄의 감정을 작품에 표현했습니다. 훌륭한 러시아 시인 F.I를 기억하십시오. 투체바:

나는 5월 초의 폭풍을 좋아한다.

봄이 되면 첫 번째 천둥이 치고,

마치 신나게 놀고 있는 것처럼,

푸른 하늘에 우르릉거리는 소리.

뇌우 지역, 정면, 밤, 산이 있습니다.

국지적(열적) 뇌우가 가장 흔합니다. 이러한 뇌우는 대기 습도가 높은 더운 날씨에만 발생합니다. 일반적으로 여름에는 정오 또는 오후(12-16시간)에 발생합니다. 구름에서 전하가 형성되는 메커니즘은 다음과 같습니다. 고도에서 상승하는 따뜻한 공기의 흐름에 있는 수증기가 응축되어 많은 열이 방출됩니다(증발 과정에 에너지가 필요한 경우 응축 과정에는 열 에너지 방출이 동반되는 것으로 알려져 있습니다. 이는 차이점으로 설명됩니다) 액체 및 기체 상태의 물질의 내부 에너지에서) 상승하는 공기 흐름이 가열됩니다. 주변 공기에 비해 상승하는 공기는 더 따뜻하고 뇌운이 될 때까지 부피가 팽창합니다. 큰 뇌운에서는 얼음 결정과 물방울이 끊임없이 맴돌며 상승 흐름의 영향을 받아 충돌하거나 부서지거나 합쳐집니다. 서로 마찰과 공기와의 마찰 및 분쇄의 결과로 양전하와 음전하가 형성됩니다. 그들은 클라우드의 다른 부분에 분리되어 집중되어 있습니다. 일반적으로 구름의 상부에는 양전하가 축적되고, 하부(지면에 가장 가까운)에는 음전하가 축적됩니다. 결과적으로 음의 번개 방전이 발생하며 덜 일반적으로 양의 번개 형성과 반대되는 그림이 발생할 수도 있습니다. 전하의 영향으로 강한 정전기장이 발생하고(정전기장의 강도는 100,000V/m에 도달할 수 있음) 구름, 구름 또는 구름의 개별 부분과 지면 사이의 전위차가 엄청난 값에 도달합니다. 구름과 지면 사이의 전압은 80×106 - 100×106V에 도달할 수 있습니다.

전기 공기의 임계 강도에 도달하면 눈사태와 같은 공기 이온화가 발생합니다. 이는 번개 스파크 방전입니다.

정면 뇌우는 따뜻한 날씨가 우세한 지역으로 차가운 공기 덩어리가 이동할 때 발생합니다. 차가운 공기가 따뜻한 공기를 대체하고 따뜻한 공기가 높이 올라갑니다. 5--7 km. 따뜻한 공기층이 다양한 방향의 소용돌이로 침입하여 돌풍이 형성되고 공기층 사이에 강한 마찰이 발생하여 전하 축적에 기여합니다. 정면 뇌우의 길이는 100km에 이릅니다. 국지적인 뇌우와는 달리, 정면 뇌우 후에는 대개 추워집니다. 정면 뇌우는 여름에 더 자주 발생하지만, 더운 여름날에만 발생하는 지역 뇌우와는 달리 연중 다른 시기, 심지어 겨울에도 발생할 수 있습니다.

야간 뇌우는 밤에 땅이 냉각되고 상승하는 공기의 소용돌이 흐름이 형성되는 것과 관련이 있습니다.

산의 뇌우는 산의 남쪽 경사면과 북쪽 경사면에 노출되는 태양 복사량의 차이로 설명됩니다. 밤과 산의 뇌우는 수명이 짧습니다. 지구에는 연간 1,600만 번의 뇌우가 발생합니다.

뇌우 활동은 지구의 여러 지역에 따라 다릅니다.세계 뇌우 센터 :

자바 섬 - 220, 적도 아프리카 - 150, 멕시코 남부 - 142, 파나마 - 132, 브라질 중부 - 연간 뇌우 일수 106일.

러시아의 뇌우 활동:

무르만스크 - 5, 아르한겔스크 - 10 상트페테르부르크 - 15, 모스크바 - 일년에 20번의 뇌우 일. 일반적으로 남쪽으로 갈수록(지구 북반구의 경우) 북쪽으로 갈수록(지구 남반구의 경우) 뇌우 활동이 더 높아집니다. 뇌우는 북극과 남극에서는 매우 드뭅니다.

번개의 종류 그리고 발생 이유

콤비네이션 번개와 천둥 ~라고 불리는 뇌우

모든 사람은 번개의 특성, 위험 및 보호 방법에 대한 지식을 가지고 있어야 합니다.

번개- 이것 뇌운에 축적된 정전기의 스파크 방전. 직장이나 일상생활에서 생성되는 전하와 달리 구름에 축적되는 전하는 불균형적으로 더 큽니다. 따라서 스파크 방전(번개)의 에너지와 그에 따른 전류는 매우 높으며 인간, 동물 및 건물에 심각한 위험을 초래합니다. 번개에는 천둥이라는 소리가 동반됩니다.

지구 표면의 매 평방 킬로미터마다 연간 2-3번의 낙뢰가 발생합니다. 땅은 음전하를 띤 구름에서 나오는 번개에 가장 자주 부딪힙니다.

유형에 따라 번개는 선형, 진주 및 공으로 구분됩니다. 진주 번개와 구형 번개는 매우 드물게 발생합니다.

모든 사람이 여러 번 접하는 일반적인 선형 번개는 구불구불한 분기선의 모습을 가지고 있습니다. 벨리-

선형 번개 채널의 전류 강도는 평균 60-170x 103암페어이며, 290x 103암페어 전류의 번개가 기록되었습니다. 평균 번개는 250kW/h(900MJ)의 에너지를 전달하며, 2800kW/h(10000MJ)의 전력에 대한 데이터가 있습니다. 번개 에너지는 주로 빛, 열, 소리 에너지의 형태로 구현됩니다.

방전은 수천분의 1초 안에 발생하며, 이러한 높은 전류에서 번개 채널 영역의 공기는 거의 즉시 온도까지 가열됩니다. 33,000 o.s. 결과적으로 압력이 급격히 상승하고 공기가 팽창하며 천둥과 같은 소리 충격과 함께 충격파가 나타납니다. 번개의 경로는 매우 구불구불하기 때문에 음파는 서로 다른 지점에서 발생하고 서로 다른 거리를 이동하며 다양한 강도와 높이의 소리가 나타납니다. 즉 천둥소리입니다. 음파는 구름과 땅에서 반복적으로 반사되어 장기간 울림을 유발합니다. 천둥은 인간에게 위험하지 않으며 단지 심리적인 영향을 미칠 뿐입니다.

뇌우 전과 도중, 때때로 어둠 속에서, 크고 뾰족한 물체의 꼭대기(나무 꼭대기, 배의 돛대, 산의 날카로운 바위 꼭대기, 교회의 십자가, 피뢰침, 때로는 산의 사람과 사람의 머리 위) 동물의 머리, 손을 들음), 빛이 관찰될 수 있습니다."세인트 엘모의 불" 이 이름이 주어졌습니다고대에는 항해하는 배의 돛대 꼭대기에서 빛나는 빛을 관찰한 선원들에 의해 만들어졌습니다. 불타는 듯한 빛깔"엘모의 조명" 높은 뾰족한 물체에서는 구름의 정전기에 의해 생성된 전기장의 세기가 특히 높기 때문에 발생합니다. 결과적으로 공기의 이온화가 시작되고 글로우 방전이 발생하며 붉은 빛의 혀가 나타나며 때때로 짧아졌다가 다시 길어집니다. 연소가 없으므로 이러한 화재를 진압하려고 시도해서는 안됩니다. 높은 전계 강도에서는 빛나는 실뭉치가 나타날 수 있습니다. - 때때로 쉿쉿거리는 소리를 동반하는 코로나 방전."엘모의 조명" “뇌우 없이도 나타날 수 있습니다. 눈보라와 먼지 폭풍이 치는 동안 산에서 더 자주 나타날 수 있습니다. 등산객들이 자주 만나는"엘모의 빛"

선형 번개는 뇌운이 없는 경우에도 가끔 발생합니다. 이 말이 나온 것은 우연이 아닙니다.

"파란색에서 온 볼트".

진주 번개 - 매우 드물고 아름다운 현상입니다. 선형 번개 직후에 나타나고 점차 사라집니다. 대부분 진주 번개의 방전은 선형 경로를 따릅니다. 번개는 멀리 떨어져 있는 빛나는 공처럼 보입니다. 7-12 m 서로 떨어져 있어 실에 매달린 진주를 연상시킵니다. Pearl Lightning에는 상당한 음향 효과가 동반될 수 있습니다.

구형 번개도 매우 드뭅니다. 천 개의 일반 선형 번개마다 2-3 공 일반적으로 구형 번개는 뇌우 중에 나타나며 뇌우가 끝날 때 더 자주 나타나고 뇌우 후에는 덜 자주 나타납니다. 또한 발생하지만 매우 드물게 다음과 같은 경우에 발생합니다. 완전 부재뇌우현상. 공, 타원체, 배, 디스크 또는 연결된 공의 체인 모양을 가질 수 있습니다. 번개의 색깔은 빨간색, 노란색, 주황색-빨간색이며 빛나는 베일로 둘러싸여 있습니다. 때때로 번개는 윤곽이 매우 선명한 눈부신 흰색입니다. 색상은 공기 중의 다양한 물질의 함량에 따라 결정됩니다. 번개의 모양과 색상은 방전 중에 바뀔 수 있습니다. 구형 번개의 성격과 발생 이유는 불분명합니다. 구형 번개의 본질에 대한 다양한 가설이 있습니다. 예를 들어 Academician Ya.I. Frenkel은 구형 번개가 일반적인 선형 번개에서 발생하고 주로 산화질소와 단원자 질소와 같은 화학적 활성 가스로 구성된 뜨거운 가스 공이라는 이론을 만들었습니다. 학자 P.I. Kapitsa는 구형 번개가 상대적으로 안정된 상태의 플라즈마 응고라고 믿습니다. 다른 가설이 있지만 그 중 어느 것도 관련된 모든 효과를 설명할 수 없습니다.와 함께 공 번개. 구형 번개의 매개변수를 측정하고 이를 실험실 조건에서 시뮬레이션하는 것은 불가능했습니다. 분명히 관찰된 많은 미확인 비행 물체(UFO)는 본질적으로 구형 번개와 유사하거나 유사합니다.

2014년 8월 7일

뇌우 - 그게 뭐야? 온 하늘을 가르는 번개와 위협적인 천둥소리는 어디에서 오는가? 뇌우는 자연스러운 현상입니다. 전기 방전이라고 불리는 번개는 구름 내부(적란운) 또는 지구 표면과 구름 사이에 형성될 수 있습니다. 일반적으로 천둥이 동반됩니다. 번개는 폭우, 강한 바람, 종종 우박과 관련이 있습니다.

활동

뇌우는 가장 위험한 자연 현상 중 하나입니다. 번개에 맞은 사람들은 고립된 경우에만 살아남습니다.

지구에는 동시에 약 1,500개의 뇌우가 발생하고 있습니다. 방전 강도는 초당 100번의 번개로 추산됩니다.

지구상의 뇌우 분포는 고르지 않습니다. 예를 들어, 바다보다 대륙에 10배 더 많습니다. 번개 방전의 대부분(78%)은 적도 및 열대 지역에 집중됩니다. 뇌우는 특히 중앙아프리카에서 자주 기록됩니다. 그러나 극지방(남극, 북극)과 번개 극은 실제로 보이지 않습니다. 뇌우의 강도는 천체와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 중위도에서는 여름철 오후(낮) 시간에 최고조에 달합니다. 그러나 최소값은 일출 전에 기록되었습니다. 지리적 특징도 중요합니다. 가장 강력한 뇌우 센터는 코르디예라와 히말라야(산간 지역)에 있습니다. 러시아에서는 연간 "뇌우 일수"도 다양합니다. 예를 들어 무르만스크에는 아르한겔스크(15), 칼리닌그라드(18), 상트페테르부르크(16), 모스크바(24), 브라이언스크(28), 보로네시(26), 로스토프(31), 소치(50), 사마라(31) 등 4개만 있다. 25, 카잔 및 에카테린부르크 - 28, 우파 - 31, 노보시비르스크 - 20, 바르나울 - 32, 치타 - 27, 이르쿠츠크 및 야쿠츠크 - 12, 블라고베셴스크 - 28, 블라디보스토크 - 13, 하바롭스크 - 25, 유즈노사할린스크 - 7, 페트로파블롭스크 - 캄차츠키 - 1.

뇌우의 발달

어떻게 되나요? 뇌운은 특정 조건에서만 형성됩니다. 수분의 상향 흐름이 있어야 하며, 입자의 한 부분은 얼음 상태이고 다른 부분은 액체 상태인 구조가 있어야 합니다. 뇌우를 발생시키는 대류는 여러 경우에 발생합니다.

표면층의 고르지 않은 가열. 예를 들어, 온도 차이가 큰 물 위에서. 대도시에서는 뇌우 강도가 주변 지역보다 약간 더 강해질 것입니다.

차가운 공기가 따뜻한 공기를 대체할 때. 정면 관례는 덮개 구름과 난층운과 동시에 발생하는 경우가 많습니다.

산맥에서 공기가 상승할 때. 고도가 낮아도 구름 형성이 증가할 수 있습니다. 이것이 강제 대류입니다.

모든 뇌운은 유형에 관계없이 반드시 적운, 성숙, 붕괴의 세 단계를 거칩니다.

분류

한동안 뇌우는 관측 위치에서만 분류되었습니다. 예를 들어, 그들은 직교형, 국소형, 정면형으로 나누어졌습니다. 이제 뇌우는 뇌우가 발생하는 기상 환경에 따른 특성에 따라 분류됩니다. 대기 불안정으로 인해 상승 기류가 형성됩니다. 이것이 뇌운 생성의 주요 조건입니다. 이러한 흐름의 특성은 매우 중요합니다. 그 힘과 크기에 따라 각각 다른 유형의 뇌운이 형성됩니다. 어떻게 나누어져 있나요?

1. 단일 세포 적란운(국소 또는 질량 내). 우박이나 뇌우가 발생하는 경우. 가로 치수는 5~20km, 세로 치수는 8~12km입니다. 이러한 클라우드는 최대 한 시간 동안 "살아 있습니다". 뇌우가 발생한 후에도 날씨는 거의 변하지 않습니다.

2. 다중 셀 클러스터. 여기서 규모는 최대 1000km로 더욱 인상적입니다. 다중 셀 클러스터는 다양한 형성 및 발달 단계에 있는 동시에 하나의 전체를 구성하는 뇌우 셀 그룹을 포함합니다. 그것들은 어떻게 만들어졌나요? 성숙한 뇌우 세포는 중앙에 위치하고, 붕괴되는 세포는 풍하측에 위치합니다. 횡단 치수는 40km에 이릅니다. 클러스터 다중 뇌우는 돌풍(부드럽지만 강하지는 않음), 비, 우박을 생성합니다. 하나의 성숙한 세포의 존재는 30분으로 제한되지만 클러스터 자체는 몇 시간 동안 "살아" 있을 수 있습니다.

3. 스콜 라인. 이것은 또한 다중 세포 뇌우입니다. 선형이라고도 합니다. 단단할 수도 있고 틈이 있을 수도 있습니다. 이곳의 돌풍은 더 길다(앞쪽 가장자리에서). 접근하면 다세포주가 어두운 구름벽처럼 나타난다. 여기의 하천 수(상류 및 하류 모두)는 상당히 많습니다. 그렇기 때문에 뇌우의 구조는 다르지만 이러한 복잡한 뇌우가 다중 셀로 분류됩니다. 돌풍 선은 강렬한 폭우와 큰 우박을 일으킬 수 있지만 강한 하강 기류로 인해 "제한"되는 경우가 더 많습니다. 한랭전선 이전에 발생하는 경우가 많습니다. 사진에서 이러한 시스템은 구부러진 활 모양입니다.

4. 슈퍼셀 뇌우. 그러한 뇌우는 드물다. 특히 재산과 인명에 위험합니다. 이 시스템의 구름은 상승 기류의 한 영역에서 둘 다 다르기 때문에 단일 셀 구름과 유사합니다. 그러나 크기가 다릅니다. 슈퍼셀 클라우드는 반경이 50km에 가까우며 높이는 최대 15km까지 거대합니다. 그 경계는 성층권에 있을 수 있습니다. 모양은 하나의 반원형 모루와 유사합니다. 상향 흐름 속도는 훨씬 더 높습니다(최대 60m/s). 특징적인 특징은 회전이 있다는 것입니다. 이것이 위험하고 극단적인 현상(큰 우박(5cm 이상), 파괴적인 토네이도)을 일으키는 원인입니다. 이러한 구름이 형성되는 주요 요인은 주변 환경입니다. 우리는 +27의 온도와 다양한 방향의 바람에 대한 매우 강력한 규칙에 대해 이야기하고 있습니다. 이러한 조건은 대류권에서 바람 전단이 일어나는 동안 발생합니다. 상승 기류에서 형성된 강수는 하강 기류 지역으로 이동하여 구름의 긴 수명을 보장합니다. 강수량은 고르지 않게 분포됩니다. 소나기는 상승 기류 근처에서 발생하고 우박은 북동쪽에 더 가깝게 발생합니다. 폭풍의 꼬리가 바뀔 수도 있습니다. 그러면 가장 위험한 지역은 주 상승 기류 옆이 될 것입니다.

"마른 뇌우"라는 개념도 있습니다. 이 현상은 몬순의 특징으로 매우 드뭅니다. 이러한 뇌우에는 강수량이 없습니다 (단순히 도달하지 못하고 고온에 노출되어 증발합니다).

이동 속도

고립된 뇌우의 경우 속도는 약 20km/h이며 때로는 더 빠릅니다. 한랭 전선이 활성화되면 속도는 80km/h에 도달할 수 있습니다. 많은 뇌우에서 오래된 뇌우 세포는 새로운 뇌우 세포로 교체됩니다. 각각은 비교적 짧은 거리(약 2km)를 커버하지만 전체적으로는 거리가 늘어납니다.

대전 메커니즘

번개 자체는 어디에서 오는가? 구름 주변과 구름 안의 전하는 끊임없이 움직입니다. 이 과정은 상당히 복잡합니다. 성숙한 구름에서 전하의 작용을 상상하는 가장 쉬운 방법입니다. 쌍극자 양성 구조가 지배적입니다. 어떻게 배포되나요? 양전하는 구름 내부의 상단에 배치되고 음전하는 그 아래에 위치합니다. 주요 가설(이 과학 분야는 여전히 거의 탐구되지 않은 것으로 간주될 수 있음)에 따르면 더 무겁고 큰 입자는 음전하를 띠고 작고 가벼운 입자는 양전하를 띠고 있습니다. 전자가 후자보다 더 빠르게 하락합니다. 이로 인해 공간 전하가 공간적으로 분리됩니다. 이 메커니즘은 실험실 실험을 통해 확인되었습니다. 얼음 알갱이나 우박 입자는 강한 전하 이동을 가질 수 있습니다. 크기와 부호는 구름의 수분 함량, 기온(주변) 및 충돌 속도(주요 요인)에 따라 달라집니다. 다른 메커니즘의 영향을 배제할 수 없습니다. 방전은 지면과 구름(또는 중성 대기 또는 전리층) 사이에서 발생합니다. 바로 이 순간 우리는 하늘을 가르는 섬광을 봅니다. 아니면 번개. 이 과정에는 큰 소리(천둥)가 동반됩니다.

뇌우는 복잡한 과정입니다. 그것을 연구하는 데는 수십 년, 어쩌면 수백 년이 걸릴 수도 있습니다.

폭풍 - 구름 내부 또는 구름과 지표면 사이에서 전기 방전이 발생하는 대기 현상 - 천둥을 동반한 번개. 일반적으로 뇌우는 강력한 적란운 구름에서 형성되며 폭우, 우박 및 강풍과 관련이 있습니다.

뇌우는 인간에게 가장 위험한 자연 현상 중 하나입니다. 등록된 사망자 수 측면에서 보면 홍수만이 더 큰 인명 손실로 이어집니다.

폭풍

동시에 지구에는 약 15,000번의 뇌우가 발생하며 평균 방전 강도는 초당 100번의 번개로 추정됩니다. 뇌우는 행성 표면 전체에 고르지 않게 분포됩니다.

지구 표면의 번개 방전 분포

대륙보다 바다 위의 뇌우가 대략 10배 더 적습니다. 모든 번개 방전의 약 78%는 열대 및 적도 지역(북위 30°에서 남위 30°까지)에 집중됩니다. 최대 뇌우 활동은 중앙아프리카에서 발생합니다. 북극과 남극의 극지방과 극지방에는 뇌우가 거의 없습니다. 뇌우의 강도는 태양을 따라가며 여름(중위도)과 낮 오후 시간에 최대 뇌우가 발생합니다. 기록된 최소 뇌우는 일출 전에 발생합니다. 뇌우는 해당 지역의 지리적 특징에도 영향을 받습니다. 강한 뇌우 중심지는 히말라야와 코르디예라의 산악 지역에 위치해 있습니다.

뇌운의 발전 단계

뇌운의 출현에 필요한 조건은 대류 발달 조건의 존재 또는 강수량 형성에 충분한 수분 공급의 상향 흐름을 생성하는 다른 메커니즘과 구름의 일부가 존재하는 구조의 존재입니다. 입자는 액체 상태이고 일부는 얼음 상태입니다. 뇌우 발생으로 이어지는 대류는 다음과 같은 경우에 발생합니다.

공기의 표면층이 서로 다른 기본 표면에서 고르지 않게 가열되는 경우. 예를 들어, 물과 토양의 온도 차이로 인해 수면과 육지에서 발생합니다. 대도시에서는 대류의 강도가 도시 주변보다 훨씬 높습니다.

대기 전선에서 따뜻한 공기가 상승하거나 찬 공기에 의해 대체되는 경우. 대기 전선에서의 대기 대류는 질량 내부 대류보다 훨씬 더 강렬하고 더 자주 발생합니다. 종종 정면 대류는 난층운 및 담요 강수와 동시에 발생하여 발생하는 적란운을 가리게 됩니다.

산악 지역에서 공기가 상승할 때. 해당 지역의 작은 고도라도 구름 형성이 증가합니다(강제 대류로 인해). 높은 산은 대류 발달에 특히 어려운 조건을 만들고 거의 항상 그 빈도와 강도를 증가시킵니다.

모든 뇌운은 종류에 관계없이 적운구름단계, 성숙뇌운단계, 분리단계를 거쳐 진행됩니다.

뇌운의 분류

한때 뇌우는 관찰된 위치에 따라 국지적 뇌우, 정면 뇌우, 지형 뇌우로 분류되었습니다. 이제는 뇌우 자체의 특성에 따라 뇌우를 분류하는 것이 더 일반적이며 이러한 특성은 주로 뇌우가 발생하는 기상 환경에 따라 달라집니다.

기본 필요한 조건뇌운의 형성은 상승 기류를 형성하는 대기 불안정 상태이기 때문입니다. 이러한 흐름의 크기와 힘에 따라 다양한 종류의 뇌운이 형성됩니다.

단일 셀 클라우드

단세포 적란운은 낮은 기압장에서 바람이 약한 날에 발생합니다. 그들은 또한 불린다 질량 내또는 지역 뇌우.그들은 중앙 부분에 상향 흐름이 있는 대류 세포로 구성됩니다. 뇌우와 우박의 강도에 도달할 수 있으며 강수량으로 인해 빠르게 무너질 수 있습니다. 이러한 구름의 크기는 가로 - 5-20km, 세로 - 8-12km, 수명 - 약 30분, 때로는 최대 1시간입니다. 뇌우 이후에는 큰 날씨 변화가 없습니다.

단일 셀 클라우드의 수명 주기

뇌우는 날씨가 좋은 적운(Cumulus humilis)이 형성되면서 시작됩니다. 유리한 조건에서 생성된 적운은 수직 및 수평 방향 모두에서 빠르게 성장하는 반면, 상승 흐름은 거의 구름 전체에 걸쳐 위치하며 5m/s에서 15-20m/s로 증가합니다. 다운드래프트가 매우 약합니다. 주변 공기는 구름의 경계와 꼭대기에서 혼합되어 구름 속으로 활발하게 침투합니다. 구름은 Cumulus mediocris 단계로 들어갑니다. 그러한 구름의 응결로 인해 형성된 가장 작은 물방울은 더 큰 물방울로 합쳐져 강력한 상승 기류에 의해 위쪽으로 운반됩니다. 구름은 여전히 균질하며 상향 흐름에 의해 유지되는 물방울로 구성됩니다. 강수량은 떨어지지 않습니다. 구름 꼭대기에서 물 입자가 음의 온도 영역에 들어가면 물방울이 점차 얼음 결정으로 변하기 시작합니다. 구름은 강력한 적운(Cumulus congestus) 단계로 들어갑니다. 구름의 혼합된 구성으로 인해 구름 요소가 확대되고 강수 조건이 생성됩니다. 이러한 유형의 구름을 적란운(Cumulonimbus) 또는 적란운(Cumulonimbus calvus)이라고 합니다. 그 안의 수직 흐름은 25m/s에 도달하고, 정상 수준의 높이는 7-8km에 이릅니다.

증발하는 강수 입자는 주변 공기를 냉각시켜 하강 기류를 더욱 강화시킵니다. 성숙 단계에서는 상승 기류와 하향 기류가 동시에 구름에 존재합니다.

구름이 붕괴되는 단계에서는 하향 흐름이 우세하며 점차적으로 구름 전체를 덮습니다.

다중 셀 클러스터 뇌우

다중 셀 뇌우 구조의 다이어그램

이는 중규모(10~1000km 규모) 교란과 관련된 가장 일반적인 유형의 뇌우입니다. 다중 셀 클러스터는 단일 단위로 이동하는 뇌우 셀 그룹으로 구성되지만 클러스터의 각 셀은 서로 다른 뇌운 발달 단계에 있습니다. 성숙한 뇌우 세포는 일반적으로 성단의 중앙 부분에 위치하고 부패하는 세포는 성단의 풍하측에 위치합니다. 그들은 횡단 크기가 20-40km이며, 봉우리는 종종 대류권까지 올라가 성층권을 관통합니다. 다중세포군집뇌우는 우박, 소나기, 상대적으로 약한 돌풍을 일으킬 수 있습니다. 다중 세포 클러스터의 각 개별 세포는 약 20분 동안 성숙한 상태를 유지합니다. 다중 셀 클러스터 자체는 몇 시간 동안 존재할 수 있습니다. 이러한 유형의 뇌우는 일반적으로 단일 세포 뇌우보다 더 강렬하지만 슈퍼셀 뇌우보다 훨씬 약합니다.

다중세포 선형 뇌우(스콜 라인)

다중세포 선형 뇌우는 전선의 앞쪽 가장자리에 길고 잘 발달된 돌풍 전선을 갖는 일련의 뇌우입니다. 스콜 라인은 연속적이거나 간격을 포함할 수 있습니다. 접근하는 다중 세포주(multi-cell line)는 어두운 구름 벽으로 나타나며, 일반적으로 서쪽(북반구)의 지평선을 덮습니다. 많은 수의 밀집된 상승/하강 기류를 통해 이 복잡한 뇌우를 다중 셀로 분류할 수 있지만 뇌우 구조는 다중 셀 클러스터 뇌우와 크게 다릅니다. 스콜 라인은 큰 우박과 강렬한 폭우를 생성할 수 있지만 강한 하강 기류를 생성하는 시스템으로 더 잘 알려져 있습니다. 돌풍선은 한랭 전선과 특성이 유사하지만 뇌우 활동의 국지적 결과입니다. 종종 한랭전선보다 앞서 돌풍선이 발생합니다. 레이더 이미지에서 이 시스템은 활 에코와 유사합니다. 이 현상은 북미에서 일반적이며 유럽과 러시아의 유럽 영토에서는 덜 자주 관찰됩니다.

슈퍼셀 뇌우

슈퍼셀 클라우드의 수직 및 수평 구조

슈퍼셀은 가장 고도로 조직화된 뇌운이다. 슈퍼셀 클라우드는 상대적으로 드물지만 인류의 건강과 생명, 재산에 가장 큰 위협을 가하고 있습니다. 슈퍼셀 구름은 상승 기류 영역이 동일하다는 점에서 단일 셀 구름과 유사합니다. 차이점은 세포의 크기가 크다는 것입니다. 직경은 약 50km, 높이는 단일 반원형 모루를 사용하여 10-15km입니다 (상부 경계는 성층권을 관통하는 경우가 많습니다). 슈퍼셀 구름의 상향 흐름 속도는 다른 유형의 뇌운보다 훨씬 빠릅니다(최대 40~60m/s). 슈퍼셀 클라우드가 다른 유형의 클라우드와 구별되는 주요 특징은 회전의 존재입니다. 슈퍼셀 구름의 회전 상승 기류(레이더 용어로 불림) 메조사이클론), 거인과 같은 극단적인 기상 현상을 만듭니다. 빗발(직경 5cm 이상), 최대 40m/s의 강풍, 파괴적인 강력한 토네이도. 환경 조건은 슈퍼셀 구름이 형성되는 주요 요인입니다. 공기의 매우 강한 대류 불안정성이 필요합니다. 지면 근처의 기온(뇌우 전)은 +27...+30 이상이어야 하지만, 필요한 주요 조건은 회전을 유발하는 다양한 방향의 바람입니다. 이러한 조건은 대류권 중간의 바람 전단으로 달성됩니다. 상승 기류에서 형성된 강수량은 하강 기류 지역으로의 강한 흐름에 의해 구름의 상층부를 따라 운반됩니다. 따라서 상승 및 하강 흐름 영역이 공간적으로 분리되어 오랜 기간 동안 구름의 수명이 보장됩니다. 슈퍼셀 구름의 앞쪽 가장자리에는 보통 약한 비가 내립니다. 상승기류대 부근에는 폭우가 내리고, 주상승기류대 북동쪽에는 가장 많은 강수량과 큰 우박이 발생한다. 가장 위험한 상황은 주 상승 기류 지대 근처(보통 폭풍의 뒤쪽)에서 발견됩니다.

슈퍼셀 (영어) 감독자그리고 셀- 셀)은 깊고 강하게 회전하는 상승 기류인 메조사이클론의 존재를 특징으로 하는 뇌우의 한 유형입니다. 이러한 이유로 이러한 폭풍은 때때로 회전 뇌우라고 불립니다. 서양 분류에 따른 네 가지 뇌우 유형(슈퍼셀, 스쿠알린, 다중셀, 단일셀) 중에서 슈퍼셀은 가장 흔하지 않으며 가장 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 슈퍼셀은 종종 다른 뇌우로부터 격리되며 최대 32km의 전방 범위를 가질 수 있습니다.

일몰의 슈퍼셀

슈퍼셀은 흔히 클래식, 클래식, 세 가지 유형으로 나뉩니다. 강수량이 적음(LP); 강수량(HP)이 높습니다. LP형 슈퍼셀은 일반적으로 미국의 높은 산 계곡과 같은 더 건조한 기후에서 형성되는 반면, HP형 슈퍼셀은 습한 기후에서 더 흔합니다. 슈퍼셀은 형성에 적합한 기상 조건을 갖춘다면 전 세계 어디에서나 발생할 수 있지만, 토네이도 밸리(Tornado Valley)로 알려진 미국 대평원 지역에서 가장 흔하게 발생합니다. 아르헨티나, 우루과이, 브라질 남부의 평원에서도 관찰할 수 있습니다.

뇌운의 물리적 특성

항공기 및 레이더 연구에 따르면 단일 뇌우 셀은 일반적으로 약 8-10km의 고도에 도달하고 약 30분 동안 지속됩니다. 고립된 뇌우는 일반적으로 다양한 발달 단계의 여러 세포로 구성되며 약 한 시간 동안 지속됩니다. 대규모 뇌우는 직경이 수십 킬로미터에 달할 수 있고 최고 높이는 18km가 넘을 수 있으며 몇 시간 동안 지속될 수 있습니다.

상향 및 하향 흐름

고립된 뇌우의 상승 기류와 하강 기류는 일반적으로 직경이 0.5~2.5km, 높이가 3~8km입니다. 때로는 상승 기류의 직경이 4km에 이를 수도 있습니다. 지구 표면 근처에서 하천의 직경은 일반적으로 증가하고 더 높은 곳에 위치한 하천에 비해 속도는 감소합니다. 상승 기류의 특징적인 속도는 5~10m/s 범위에 있으며 대규모 뇌우가 발생할 경우 최고 속도는 20m/s에 이릅니다. 고도 10,000m의 뇌운 속을 비행하는 연구용 항공기는 30m/s가 넘는 상승 기류 속도를 기록합니다. 가장 강한 상승 기류는 조직화된 뇌우에서 관찰됩니다.

돌풍

2010년 8월 가치나에서 발생한 돌풍 이전

일부 뇌우에서는 강렬한 공기 하강 기류가 발생하여 지구 표면에 파괴적인 힘의 바람을 생성합니다. 크기에 따라 이러한 하향 기류를 호출합니다. 돌풍또는 미세 돌풍.직경이 4km가 넘는 스콜은 최대 60m/s의 바람을 일으킬 수 있습니다. 마이크로스퀄은 크기가 더 작지만 최대 75m/s의 풍속을 생성합니다. 충분히 따뜻하고 습한 공기로 인해 돌풍을 일으키는 뇌우가 형성되면 미세 돌풍은 집중호우를 동반하게 됩니다. 그러나 뇌우가 건조한 공기에서 발생하는 경우 강수량은 떨어지면서 증발할 수 있으며(공기 강수대 또는 비르가) 미세돌풍은 건조해집니다. 하강기류는 속도와 방향의 급격한 변화와 함께 지면 가까이에 바람을 일으키기 때문에 특히 이착륙 시 항공기에 심각한 위험을 초래합니다.

수직적 발전

일반적으로 활성 대류 구름은 부력을 잃을 때까지 상승합니다. 부력의 손실은 구름 환경에서 형성된 강수, 주변의 건조하고 차가운 공기와의 혼합 또는 이 두 과정의 조합으로 인해 생성된 하중과 관련이 있습니다. 구름 성장은 차단 역전층, 즉 높이에 따라 기온이 증가하는 층에 의해 멈출 수도 있습니다. 일반적으로 뇌운은 높이가 약 10km에 이르지만 때로는 높이가 20km를 넘는 경우도 있습니다. 대기의 수분 함량과 불안정성이 높으면 바람이 잘 불면 구름이 대류권계면(대류권과 성층권을 분리하는 층)까지 성장할 수 있습니다. 대류권계면은 고도가 증가함에 따라 온도가 거의 일정하게 유지되는 것이 특징이며 안정성이 높은 지역으로 알려져 있습니다. 상승 기류가 성층권에 접근하기 시작하자마자 구름 꼭대기의 공기는 곧 주변 공기보다 더 차갑고 무거워지며 구름 꼭대기의 성장이 멈춥니다. 대류권계면의 높이는 해당 지역의 위도와 계절에 따라 달라집니다. 극지방에서는 8km, 적도 근처에서는 18km 이상까지 다양합니다.

적운 대류 구름이 대류권 역전의 차단층에 도달하면 바깥쪽으로 퍼지기 시작하여 뇌운의 "모루" 특성을 형성합니다. 모루 높이에서 부는 바람은 구름 물질을 바람 방향으로 불어넣는 경향이 있습니다.

난기류

뇌운(적란운 속으로 비행하는 것은 금지됨)을 통과하여 비행하는 비행기는 일반적으로 구름의 난류의 영향으로 비행기를 위, 아래, 옆으로 던지는 충격에 직면합니다. 대기 난기류는 항공기 승무원과 승객에게 불편함을 주고 항공기에 원치 않는 스트레스를 유발합니다. 난류는 다양한 단위로 측정되지만 자유 낙하 가속도(1g = 9.8m/s2)인 g 단위로 정의되는 경우가 더 많습니다. 1g의 스콜은 항공기에 위험한 난기류를 생성합니다. 강렬한 뇌우가 발생하는 경우 최대 3g의 수직 가속도가 기록되었습니다.

뇌우의 움직임

뇌운의 속도와 움직임은 주로 뇌우가 발생하는 대기의 중간층에 있는 운반 기류와 구름의 상승 및 하강 흐름의 상호 작용에 의해 지구의 방향에 따라 달라집니다. 고립된 뇌우의 속도는 일반적으로 약 20km/h이지만 일부 뇌우는 훨씬 더 빠르게 이동합니다. 극한 상황에서 뇌운은 활동적인 한랭전선을 통과하는 동안 65~80km/h의 속도로 이동할 수 있습니다. 대부분의 뇌우에서는 오래된 뇌우 세포가 소멸되면서 새로운 뇌우 세포가 연속적으로 나타납니다. 약한 바람이 부는 경우, 개별 세포는 수명 동안 2km 미만의 매우 짧은 거리를 이동할 수 있습니다. 그러나 더 큰 뇌우에서는 성숙한 세포에서 흐르는 하강 기류에 의해 새로운 세포가 촉발되어 바람의 방향과 항상 일치하지 않는 빠른 움직임의 모습을 보여줍니다. 대규모 다세포 뇌우에서는 북반구에서는 기류 방향의 오른쪽, 남반구에서는 기류 방향의 왼쪽에 새로운 세포가 형성되는 패턴이 있습니다.

에너지

뇌우를 일으키는 에너지는 수증기가 응결하여 구름 방울을 형성할 때 방출되는 잠열에서 나옵니다. 대기 중에 응축되는 물 1g당 약 600칼로리의 열이 방출됩니다. 구름 꼭대기에서 물방울이 얼면 그램당 80칼로리가 추가로 방출됩니다. 릴리스 숨김 열 에너지부분적으로 상향 흐름의 운동 에너지로 변환됩니다. 뇌우의 총 에너지에 대한 대략적인 추정은 구름에서 강수량으로 떨어진 물의 총량을 기반으로 할 수 있습니다. 일반적인 에너지는 1억 킬로와트시 정도이며 이는 대략 20킬로톤의 핵 충전량과 동일합니다(이 에너지는 훨씬 더 큰 공간과 훨씬 더 긴 시간에 걸쳐 방출되지만). 대규모 다중 세포 뇌우는 10배에서 100배 더 많은 에너지를 가질 수 있습니다.

하강기류와 돌풍 전선

강력한 뇌우의 돌풍 앞

뇌우의 하강 기류는 기온이 주변 지역의 온도보다 낮은 고도에서 발생하며, 이 하강 기류는 얼음 강수 입자를 녹이고 구름 방울을 증발시키기 시작할 때 더욱 추워집니다. 하강기류의 공기는 주변 공기보다 밀도가 높을 뿐만 아니라 주변 공기와 다른 수평 각운동량을 전달합니다. 예를 들어, 고도 10km에서 하강 기류가 발생하면 지상의 풍속보다 눈에 띄게 빠른 수평 속도로 지표면에 도달합니다. 지상 근처에서 이 공기는 뇌우가 발생하기 전에 전체 구름의 이동 속도보다 빠른 속도로 전달됩니다. 그렇기 때문에 지상에 있는 관찰자는 뇌운이 머리 위에 오르기도 전에 차가운 공기의 흐름을 통해 뇌우가 다가오는 것을 느끼게 됩니다. 지면 위로 퍼지는 하강 기류는 흐름의 차가운 공기와 뇌우를 형성하는 따뜻하고 습한 공기 사이에 뚜렷한 차이가 있는 500m~2km 깊이의 구역을 만듭니다. 그러한 돌풍 전선의 통과는 바람의 증가와 급격한 기온의 하강에 의해 쉽게 결정됩니다. 5분 안에 기온이 5°C 이상 떨어질 수 있습니다. 스콜은 수평축, 급격한 온도 강하 및 풍향 변화를 갖는 특징적인 스콜 게이트를 형성합니다.

극단적인 경우, 하강 기류에 의해 생성된 돌풍 전선은 50m/s를 초과하는 속도에 도달하여 집과 농작물을 파괴할 수 있습니다. 더 자주, 심한 돌풍은 중간 수준의 강풍 조건에서 조직적인 뇌우가 발생할 때 발생합니다. 동시에 사람들은 이러한 파괴가 토네이도에 의해 발생했다고 생각할 수도 있습니다. 토네이도의 특징적인 깔때기 모양의 구름을 본 목격자가 없다면 파괴의 원인은 바람에 의한 파괴의 성격에 따라 결정될 수 있습니다. 토네이도에서는 파괴가 원형 패턴으로 발생하며 하강 기류로 인한 뇌우 돌풍은 주로 한 방향으로 파괴를 일으킵니다. 찬 공기 뒤에는 대개 비가 내립니다. 어떤 경우에는 빗방울이 떨어지면서 완전히 증발하여 마른 뇌우가 발생하기도 합니다. 이와 반대되는 상황에서는 전형적인 심각한 다중셀 및 슈퍼셀 뇌우, 폭우 및 우박이 발생하여 돌발 홍수가 발생합니다.

토네이도

토네이도는 뇌운 아래에 있는 강력하고 작은 규모의 소용돌이로 대략 수직이지만 종종 구부러진 축을 갖습니다. 토네이도 주변에서 중심까지 100-200 hPa의 압력 강하가 관찰됩니다. 토네이도의 풍속은 100m/s를 초과할 수 있으며 이론적으로는 음속에 도달할 수 있습니다. 러시아에서는 토네이도가 상대적으로 드물게 발생하지만 막대한 피해를 입힙니다. 토네이도의 가장 높은 빈도는 러시아의 유럽 지역 남부에서 발생합니다.

샤워

작은 뇌우의 경우 5분간 집중 강수량이 최고 120mm/시간을 초과할 수 있지만 다른 모든 비의 강도는 훨씬 더 낮습니다. 평균 뇌우는 약 2,000m3의 비를 생성하지만, 대규모 뇌우는 그 양의 10배를 생성할 수 있습니다. 중규모 대류 시스템과 관련된 대규모 조직적 뇌우는 1천만~1억 입방미터의 강수량을 생성할 수 있습니다.

뇌운의 전기적 구조

다양한 지역의 뇌운의 전하 구조

뇌운 안팎에서 전하의 분포와 이동은 복잡하고 끊임없이 변화하는 과정입니다. 그럼에도 불구하고, 클라우드 성숙 단계의 전하 분포에 대한 일반화된 그림을 제시하는 것은 가능합니다. 우성 양극 쌍극자 구조는 양전하가 구름의 상단에 있고 음전하가 구름 내 구름 아래에 있는 구조입니다. 구름의 바닥과 그 아래에는 더 낮은 양전하가 있습니다. 전기장의 영향을 받아 이동하는 대기 이온은 구름 경계에 차폐층을 형성하여 외부 관찰자로부터 구름의 전기 구조를 가립니다. 측정 결과에 따르면 다양한 지리적 조건에서 뇌운의 주요 음전하는 주변 온도가 −5 ~ −17 °C인 고도에 위치합니다. 구름의 상승 흐름 속도가 빠를수록 음전하 중심이 위치한 고도가 높아집니다. 공간 전하 밀도는 1~10C/km3 범위입니다. 역전하 구조를 갖는 뇌우의 비율이 눈에 띕니다. - 구름 상부의 음전하와 구름 내부의 양전하 및 4개 이상의 공간 전하 구역이 있는 복잡한 구조 서로 다른 극성의.

대전 메커니즘

뇌운의 전기적 구조 형성을 설명하기 위해 많은 메커니즘이 제안되었으며, 여전히 활발한 연구가 진행되고 있는 분야이다. 주요 가설은 크고 무거운 구름 입자가 주로 음전하를 띠고 더 가벼운 작은 입자가 양전하를 띠면 큰 입자가 구름보다 더 빠른 속도로 떨어지기 때문에 공간 전하의 공간적 분리가 발생한다는 사실에 기초합니다. 작은 클라우드 구성 요소. 이 메커니즘은 일반적으로 얼음 알갱이(알갱이는 얼어붙은 물방울로 만들어진 다공성 입자) 또는 우박이 과냉각 물방울이 있는 상태에서 얼음 결정과 상호 작용할 때 강한 전하 이동을 보여주는 실험실 실험과 일치합니다. 접촉 중에 전달되는 전하의 부호와 크기는 주변 공기의 온도와 구름의 수분 함량뿐만 아니라 얼음 결정의 크기, 충돌 속도 및 기타 요인에 따라 달라집니다. 다른 전기화 메커니즘의 작용도 가능합니다. 구름에 축적된 체적 전하량이 충분히 커지면 반대 부호로 전하된 영역 사이에서 번개 방전이 발생합니다. 방전은 구름과 지면 사이, 구름과 중성 대기, 구름과 전리층 사이에서도 발생할 수 있습니다. 일반적인 뇌우에서 방전의 2/3에서 100%는 구름 내, 구름 간 또는 구름 대 공기 방전입니다. 나머지는 구름에서 땅으로의 방전입니다. 최근에는 정상적인 조건에서는 뇌우로 발전하지 않는 구름 속에서 번개가 인위적으로 발생할 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 전기 구역이 있고 전기장을 생성하는 구름에서는 강한 전기장 구역에 있는 산, 고층 건물, 비행기 또는 로켓에 의해 번개가 발생할 수 있습니다.

자르니차 - 먼 곳에서 천둥번개가 치는 동안 지평선에 빛이 순간적으로 번쩍입니다.

번개가 치는 동안에는 거리 때문에 천둥소리가 들리지 않지만, 번개가 번쩍이는 것을 볼 수 있는데, 그 빛은 적란운 구름(주로 그 꼭대기)에 반사됩니다. 이 현상은 주로 7월 5일 이후 곡물 수확기인 어둠 속에서 관찰되기 때문에 번개는 일반적으로 여름의 끝, 수확의 시작과 일치하는 시기로 맞춰져 빵 굽는 사람이라고도 불립니다.

눈보라

눈 뇌우 형성 계획

눈 뇌우(눈 뇌우라고도 함)는 뇌우로, 세계에서 일년에 5~6회 발생하는 매우 드문 기상 현상입니다. 폭우 대신 눈보라, 얼어붙는 비, 얼음 알갱이가 내립니다. 이 용어는 주로 대중 과학 및 외국 문헌에서 사용됩니다. 천둥눈). 러시아 전문 기상학에는 그러한 용어가 없습니다. 이러한 경우 뇌우와 폭설이 동시에 관찰됩니다.

고대 러시아 연대기에는 겨울 뇌우 사례가 기록되어 있습니다. 1383년 겨울 뇌우(“매우 끔찍한 천둥과 강한 회오리바람”이 발생함), 1396년(12월 25일 모스크바에서 “... 천둥이 있었고 구름이 있었습니다. 정오의 나라에서”), 1447년(11월 13일 노브고로드에서 “...자정에 끔찍한 천둥과 큰 번개가 쳤습니다”), 1491년(1월 2일 프스코프에서 천둥이 들렸습니다).

번개 방전 발생 과정은 꽤 잘 연구되었습니다. 현대 과학. 대부분의 경우(90%) 구름과 지면 사이의 방전은 음전하를 띠는 것으로 여겨집니다. 나머지 희귀 유형의 번개 방전은 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

땅에서 구름으로의 방전은 음수입니다.
구름에서 땅까지의 양의 번개;
양전하를 띠고 땅에서 구름으로 번쩍이는 현상.

대부분의 방전은 동일한 구름 내에서 또는 서로 다른 뇌운 사이에서 기록됩니다.

번개 형성: 과정 이론

번개 방전의 형성: 1 = 약 6,000미터 및 -30°C, 2 = 15,000미터 및 -30°C.

지구와 하늘 사이의 대기 전기 방전 또는 번개는 특정 필수 조건의 조합과 존재에 의해 형성되며, 그 중 가장 중요한 것은 대류의 출현입니다. 이는 상당히 따뜻하고 습한 기단이 상승하는 흐름에 의해 대기의 상층부로 이동하는 자연 현상입니다. 동시에, 그 안에 존재하는 수분은 고체 응집 상태, 즉 얼음으로 변합니다. 뇌우 전선은 적란운이 고도 15,000m 이상에 위치하고 지상에서 상승하는 흐름의 속도가 최대 100km/h에 이를 때 형성됩니다. 대류는 구름 하부의 더 큰 우박이 충돌하여 상부의 가벼운 얼음 조각 표면과 마찰하면서 뇌우를 형성하게 합니다.

Thundercloud 요금 및 배포

음전하와 양전하: 1 = 우박, 2 = 얼음 결정.

수많은 연구에 따르면 기온이 -15 ° C보다 따뜻할 때 형성되는 떨어지는 무거운 우박은 음전하를 띠고 기온이 -15 ° C보다 낮을 때 형성된 가벼운 얼음 결정은 일반적으로 양전하를 띠는 것으로 확인되었습니다. 지면에서 상승하는 기류는 양의 가벼운 유빙을 더 높은 층으로 들어올리고, 음의 우박을 구름의 중앙 부분으로 들어올려 구름을 세 부분으로 나눕니다.

양전하를 띠는 최상층 영역;
중간 또는 중앙 영역, 부분적으로 음전하;
부분적으로 양전하를 띠는 낮은 것.

과학자들은 전자가 상부가 양전하를 띠고 중간과 부분적으로 하부가 음전하를 갖는 방식으로 분포된다는 사실로 구름에서 번개가 발생하는 것을 설명합니다. 때때로 이런 종류의 커패시터가 방전됩니다. 구름의 음극 부분에서 발생한 번개는 양극 지면으로 이동합니다. 이 경우 번개 방전에 필요한 전계 강도는 0.5~10kV/cm 범위에 있어야 합니다. 이 값은 공기의 절연 특성에 따라 달라집니다.

방전 분포: 1 = 약 6,000미터, 2 = 전기장.

비용 계산

우리의 물건

JSC "Mosvodokanal", 별장 "Pyalovo"의 스포츠 및 레크리에이션 단지

물건의 주소:모스크바 지역, Mytishchi 지역, 마을. 프로시, 25

일의 종류:외부 낙뢰 보호 시스템의 설계 및 설치.

낙뢰 보호 구성:낙뢰 보호 메쉬는 보호 구조물의 평평한 지붕을 따라 배치됩니다. 길이 2000mm, 직경 16mm의 피뢰침을 설치해 굴뚝관 2개를 보호한다. 직경 8mm(RD 34.21.122-87에 따른 섹션 50sq.mm)의 용융 아연 도금 강철이 피뢰침으로 사용되었습니다. 하향 도체는 클램프 단자가 있는 클램프의 배수관 뒤에 배치됩니다. 인하도체에는 직경 8mm의 용융아연도금강으로 만든 도체가 사용됩니다.

GTPP 테레시코보

물건의 주소:모스크바시. Borovskoe 고속도로, 공동 구역 "Tereshkovo".

일의 종류:외부피뢰시스템(낙뢰보호부 및 인하도체) 설치

부속품:

실행:시설 내 13개 구조물에 사용된 용융 아연도금 강철 도체의 총량은 21,5000미터였습니다. 셀 피치가 5x5m인 지붕에는 낙뢰 보호 메쉬가 설치되어 있으며 건물 모서리에는 2개의 다운 컨덕터가 설치되어 있습니다. 고정 요소로는 벽 홀더, 중간 커넥터, 콘크리트 평지붕용 홀더, 고속 연결 단자 등이 사용됩니다.

Solnechnogorsk 공장 "EUROPLAST"

물건의 주소:모스크바 지역, Solnechnogorsk 지역, 마을. Radumlya.

일의 종류:산업용 건물의 낙뢰 보호 시스템 설계.

부속품: OBO Bettermann이 제작했습니다.

낙뢰 보호 시스템 선택:전체 건물의 낙뢰 보호는 셀 피치가 12x12m인 용융 아연 도금 도체 Rd8로 만든 낙뢰 보호 메쉬 형태로 카테고리 III에 따라 수행됩니다. 낙뢰 보호 도체는 홀더의 지붕 위에 놓입니다. 콘크리트 가중치를 적용한 플라스틱 재질의 부드러운 지붕용. 막대형 피뢰침으로 구성된 다중 피뢰침을 설치하여 지붕 아래층의 장비를 추가로 보호합니다. 피뢰침으로는 길이 2000mm의 용융아연도금강봉 Rd16을 사용합니다.

맥도날드 건물

물건의 주소:모스크바 지역, Domodedovo, 고속도로 M4-Don

일의 종류:외부낙뢰보호시스템 제작 및 설치

부속품: J. Propster에 의해 제조되었습니다.

세트 내용: Rd8 도체로 만든 낙뢰 보호 메쉬, 50 평방 mm, SGC; 알루미늄 피뢰침 Rd16 L=2000 mm; 범용 커넥터 Rd8-10/Rd8-10, SGC; 중간 커넥터 Rd8-10/Rd16, Al; 벽 홀더 Rd8-10, SGC; 터미널 터미널, SGC; 아연 도금 도체 Rd8용 커버(콘크리트 포함)가 있는 평평한 지붕의 플라스틱 홀더; 절연봉 d=16 L=500 mm.

개인 별장, Novorizhskoe 고속도로

물건의 주소:모스크바 지역, Novorizhskoe 고속도로, 별장 마을

일의 종류:외부 낙뢰 보호 시스템의 생산 및 설치.

부속품덴이 프로듀싱함.

사양:아연 도금 강철로 만든 Rd8 도체, 구리 도체 Rd8, 구리 홀더 Rd8-10(리지 포함), 아연 도금 강철로 만든 범용 커넥터 Rd8-10, 구리 및 스테인레스 스틸로 만든 단자 홀더 Rd8-10, 구리 리베이트 단자 Rd8-10 , 바이메탈 중간 커넥터 Rd8-10/Rd8-10, 테이프를 구리 배수구에 고정하기 위한 테이프 및 클램프.

개인 주택, 익샤

물건의 주소:모스크바 지역, 익샤 마을

일의 종류:외부 낙뢰 보호, 접지 및 등전위화 시스템의 설계 및 설치.

부속품: B-S-기술, Citel.

외부 번개 보호:구리로 만든 피뢰침, 총 길이 250m의 구리 도체, 지붕 및 외관 홀더, 연결 요소.

내부 번개 보호: CITEL GmbH에서 제조한 피뢰기 DUT250VG-300/G TNC.

접지:아연도금강 Rd20 12개로 만든 접지봉. 러그 포함, 총 길이 65m의 강철 스트립 Fl30, 교차 커넥터.

개인 주택, Yaroslavskoe 고속도로

물건의 주소:모스크바 지역, Pushkinsky 지역, Yaroslavkoe 고속도로, 별장 마을

일의 종류:외부 낙뢰 보호 및 접지 시스템의 설계 및 설치.

부속품덴이 프로듀싱함.

구조물용 낙뢰 보호 키트 구성:도체 Rd8, 50 평방 mm, 구리; Rd8-10 파이프 클램프; 피뢰침 Rd16 L=3000 mm, 구리; 접지봉 Rd20 L=1500mm, SGC; 스트립 Fl30 25x4 (50m), 아연 도금 강철; 피뢰기 DUT250VG-300/G TNC, CITEL GmbH.

"Noginsk-Technopark" 지역, 사무실 및 편의 시설 블록을 갖춘 생산 및 창고 건물

물건의 주소:모스크바 지역, Noginsky 지역.

일의 종류:외부 낙뢰 보호 및 접지 시스템의 생산 및 설치.

부속품: J. 프롭스터.

외부 번개 보호:셀 피치가 10 x 10 m인 수뢰부 메쉬를 보호 건물의 평지붕 위에 깔고 채광창은 길이 2000 mm, 직경 16 mm의 수뢰부 9개를 설치하여 보호합니다. .

하향 도체:그들은 16 조각의 건물 정면의 "파이"에 놓여 있습니다. 인하 도체의 경우 직경 10mm의 PVC 외피에 아연 도금 강철 도체가 사용됩니다.

접지:아연 도금 스트립 40x4mm 형태의 수평 접지 도체와 깊은 접지봉 Rd20 길이 L 2x1500mm가 있는 링 회로 형태로 제작되었습니다.

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자막

뇌우의 지리

동시에 지구에는 약 15,000번의 뇌우가 발생하며 평균 방전 강도는 초당 100번의 번개로 추정됩니다. 뇌우는 행성 표면 전체에 고르지 않게 분포됩니다. 대륙보다 바다 위의 뇌우가 대략 10배 더 적습니다. 모든 번개 방전의 약 78%는 열대 및 적도 지역(북위 30°에서 남위 30°까지)에 집중됩니다. 최대 뇌우 활동은 중앙아프리카에서 발생합니다. 북극과 남극의 극지방과 극지방에는 뇌우가 거의 없습니다. 뇌우의 강도는 태양을 따라가며 여름(중위도)과 낮 오후 시간에 최대 뇌우가 발생합니다. 기록된 최소 뇌우는 일출 전에 발생합니다. 뇌우는 또한 해당 지역의 지리적 특징에 의해 영향을 받습니다. 강한 뇌우 센터는 히말라야와 코르디예라스의 산악 지역에 있습니다.

일부 러시아 도시의 연간 뇌우 발생 일수:

도시	뇌우가 발생한 일수
아르한겔스크	20
아스트라한	14
바르나울	32
블라고베셴스크	28
브랸스크	28
블라디보스토크	13
볼고그라드	21
보로네시	26
예카테린부르크	28
이르쿠츠크	15
카잔	28
칼리닌그라드	18
크라스노야르스크	24
모스크바	24
무르만스크	4
니즈니 노브고로드	28
노보시비르스크	20
옴스크	27
오렌부르크	28
페트로파블롭스크-캄차츠키	1
로스토프나도누	31
익과	25
상트 페테르부르크	16
사라토프	28
소치	50
스타브로폴	26
식팁카르	25
톰스크	24
우파	31
하바롭스크	25
한티만시스크	20
첼랴빈스크	24
치타	27
유즈노사할린스크	7
야쿠츠크	12

뇌운의 발전 단계

뇌운 발생에 필요한 조건은 대류 발달 조건의 존재 또는 강수량 형성에 충분한 수분 공급의 상향 흐름을 생성하는 다른 메커니즘과 구름의 일부가 존재하는 구조의 존재입니다. 입자는 액체 상태이고 일부는 얼음 상태입니다. 뇌우 발생으로 이어지는 대류는 다음과 같은 경우에 발생합니다.

서로 다른 기본 표면에 걸쳐 표면 공기층이 고르지 않게 가열됩니다. 예를 들어, 물과 토양의 온도 차이로 인해 수면과 육지에서 발생합니다. 대도시에서는 대류의 강도가 도시 주변보다 훨씬 높습니다.
따뜻한 공기가 상승하거나 대기 전선에서 차가운 공기로 대체될 때. 대기 전선에서의 대기 대류는 질량 내부 대류보다 훨씬 더 강렬하고 더 자주 발생합니다. 종종 정면 대류는 난층운 및 담요 강수와 동시에 발생하여 발생하는 적란운을 가리게 됩니다.
산간 지역에서 공기가 상승할 때. 해당 지역의 작은 고도라도 구름 형성이 증가합니다(강제 대류로 인해). 높은 산은 대류 발달에 특히 어려운 조건을 만들고 거의 항상 그 빈도와 강도를 증가시킵니다.

모든 뇌운은 종류에 관계없이 적운구름단계, 성숙뇌운단계, 분리단계를 거쳐 진행됩니다.

뇌운의 분류

20세기에 뇌우는 형성 조건에 따라 뇌우(intramass), 정면 뇌우(intramass), 정면 뇌우(orographic 뇌우)로 분류되었습니다. 이제는 뇌우 자체의 특성에 따라 뇌우를 분류하는 것이 더 일반적이며 이러한 특성은 주로 뇌우가 발생하는 기상 환경에 따라 달라집니다.
뇌운 형성에 필요한 주요 조건은 상승 기류를 형성하는 대기의 불안정 상태입니다. 이러한 흐름의 크기와 힘에 따라 다양한 종류의 뇌운이 형성됩니다.

단세포

단세포 적란운(Cb) 구름은 낮은 기압장에서 바람이 약한 날에 발생합니다. 인트라매스(Intramass) 또는 로컬(Local)이라고도 합니다. 중앙 부분에 상향 흐름이 있는 대류 세포로 구성되어 있으며 뇌우와 우박 강도에 도달할 수 있으며 강수량으로 인해 빠르게 붕괴될 수 있습니다. 이러한 구름의 크기는 가로 - 5-20km, 세로 - 8-12km, 수명 - 약 30분, 때로는 최대 1시간입니다. 뇌우 이후에는 큰 날씨 변화가 없습니다.
구름 형성은 날씨가 좋은 적운(Cumulus humilis)이 형성되면서 시작됩니다. 유리한 조건에서 생성된 적운은 수직 및 수평 방향 모두에서 빠르게 성장하는 반면, 상승 흐름은 거의 구름 전체에 걸쳐 위치하며 5m/s에서 15-20m/s로 증가합니다. 다운드래프트가 매우 약합니다. 주변 공기는 구름의 경계와 꼭대기에서 혼합되어 구름 속으로 활발하게 침투합니다. 구름은 중적운(Cumulus mediocris) 단계에 들어갑니다. 그러한 구름의 응결로 인해 형성된 가장 작은 물방울은 더 큰 물방울로 합쳐져 강력한 상승 기류에 의해 위쪽으로 운반됩니다. 구름은 상승하는 흐름에 의해 유지되는 물방울로 구성되어 여전히 균질합니다. 강수량은 떨어지지 않습니다. 구름 꼭대기에서 물 입자가 음의 온도 영역에 들어가면 물방울이 점차 얼음 결정으로 변하기 시작합니다. 구름은 강력한 적운(Cumulus congestus) 단계로 들어갑니다. 구름의 혼합된 구성은 구름 요소의 확대와 강수 조건의 생성 및 번개 방전의 형성으로 이어집니다. 이러한 구름을 적란운(Cumulonimbus) 또는 (특히) 적란운(Cumulonimbus calvus)이라고 합니다. 그 안의 수직 흐름은 25m/s에 도달하고, 정상 수준의 높이는 7-8km에 이릅니다.
증발하는 강수 입자는 주변 공기를 냉각시켜 하강 기류를 더욱 강화시킵니다. 성숙 단계에서는 상승 기류와 하향 기류가 동시에 구름에 존재합니다.
구름이 붕괴되는 단계에서는 하향 흐름이 우세하며 점차적으로 구름 전체를 덮습니다.

다중 셀 클러스터 뇌우

이는 중규모(10~1000km 규모) 교란과 관련된 가장 일반적인 유형의 뇌우입니다. 다중 셀 클러스터는 단일 단위로 이동하는 뇌우 셀 그룹으로 구성되지만 클러스터의 각 셀은 서로 다른 뇌운 발달 단계에 있습니다. 성숙한 뇌우 세포는 일반적으로 성단의 중앙 부분에 위치하고 부패하는 세포는 성단의 풍하측에 위치합니다. 그들은 가로 크기가 20-40km이며, 봉우리는 종종 대류권까지 올라가 성층권으로 침투합니다. 다중세포군집뇌우는 우박, 소나기, 상대적으로 약한 돌풍을 일으킬 수 있습니다. 다중 세포 클러스터의 각 개별 세포는 약 20분 동안 성숙한 상태를 유지합니다. 다중 셀 클러스터 자체는 몇 시간 동안 존재할 수 있습니다. 이러한 유형의 뇌우는 일반적으로 단일 세포 뇌우보다 더 강렬하지만 슈퍼셀 뇌우보다 훨씬 약합니다.

다중세포 선형 뇌우(스콜 라인)

다중세포 선형 뇌우는 전선의 앞쪽 가장자리에 길고 잘 발달된 돌풍 전선을 갖는 일련의 뇌우입니다. 스콜 라인은 연속적이거나 간격을 포함할 수 있습니다. 접근하는 다중 세포주(multi-cell line)는 어두운 구름 벽으로 나타나며, 일반적으로 서쪽(북반구)의 지평선을 덮습니다. 많은 수의 밀집된 상승/하강 기류를 통해 이 복잡한 뇌우를 다중 셀로 분류할 수 있지만 뇌우 구조는 다중 셀 클러스터 뇌우와 크게 다릅니다. 스콜 선은 큰 우박(직경 2cm 이상)과 강렬한 폭우를 생성할 수 있지만 항공에 위험한 강한 하강 기류와 윈드 시어를 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 돌풍선은 한랭 전선과 특성이 유사하지만 뇌우 활동의 국지적 결과입니다. 종종 한랭전선보다 앞서 돌풍선이 발생합니다. 레이더 이미지에서 이 시스템은 활 에코와 유사합니다. 이 현상은 북미에서 일반적이며 유럽과 러시아의 유럽 영토에서는 덜 자주 관찰됩니다.

슈퍼셀 뇌우

슈퍼셀은 가장 고도로 조직화된 뇌운이다. 슈퍼셀 클라우드는 상대적으로 드물지만 인류의 건강과 생명, 재산에 가장 큰 위협을 가하고 있습니다. 슈퍼셀 구름은 상승 기류 영역이 동일하다는 점에서 단일 셀 구름과 유사합니다. 차이점은 슈퍼셀의 크기에 있습니다. 단일 반원형 모루를 사용하여 직경은 약 50km, 높이는 10-15km(종종 상부 경계가 성층권을 관통함)입니다. 슈퍼셀 구름의 상향 흐름 속도는 다른 유형의 뇌운보다 훨씬 빠릅니다(최대 40~60m/s). 슈퍼셀 클라우드가 다른 유형의 클라우드와 구별되는 주요 특징은 회전의 존재입니다. 슈퍼셀 구름의 회전하는 상승 기류(레이더 용어로 메조사이클론이라고 함)는 큰 우박(직경 2~5cm, 때로는 그 이상), 최대 속도 40m/s의 돌풍, 강력하고 파괴적인 토네이도와 같은 극단적인 기상 현상을 생성합니다. 환경 조건은 슈퍼셀 구름이 형성되는 주요 요인입니다. 공기의 매우 강한 대류 불안정성이 필요합니다. 지면 근처의 기온(뇌우 전)은 +27...+30 이상이어야 하지만, 필요한 주요 조건은 회전을 유발하는 다양한 방향의 바람입니다. 이러한 조건은 대류권 중간의 바람 전단으로 달성됩니다. 상승 기류에서 형성된 강수량은 하강 기류 지역으로의 강한 흐름에 의해 구름의 상층부를 따라 운반됩니다. 따라서 상승 및 하강 흐름 영역이 공간적으로 분리되어 오랜 기간 동안 구름의 수명이 보장됩니다. 슈퍼셀 구름의 앞쪽 가장자리에는 보통 약한 비가 내립니다. 상승기류대 부근에는 폭우가 내리고, 주상승기류대 북동쪽에는 가장 많은 강수량과 큰 우박이 발생한다. 가장 위험한 상황은 주 상승 기류 지대 근처(보통 폭풍의 뒤쪽)에서 발견됩니다.

뇌운의 물리적 특성

항공기 및 레이더 연구에 따르면 단일 뇌우 셀은 일반적으로 약 8-10km의 고도에 도달하고 약 30분 동안 유지됩니다. 고립된 뇌우는 일반적으로 다양한 발달 단계의 여러 세포로 구성되며 약 한 시간 동안 지속됩니다. 대규모 뇌우는 직경이 수십 킬로미터에 달할 수 있고 최고 높이는 18km가 넘을 수 있으며 몇 시간 동안 지속될 수 있습니다.

상향 및 하향 흐름

돌풍

일부 뇌우에서는 강렬한 공기 하강 기류가 발생하여 지구 표면에 파괴적인 힘의 바람을 생성합니다. 크기에 따라 이러한 하강 기류를 돌풍 또는 미세 돌풍이라고 합니다. 직경이 4km가 넘는 스콜은 최대 60m/s의 바람을 일으킬 수 있습니다. 마이크로스퀄은 크기가 더 작지만 최대 75m/s의 풍속을 생성합니다. 충분히 따뜻하고 습한 공기로 인해 돌풍을 일으키는 뇌우가 형성되면 미세 돌풍은 집중호우를 동반하게 됩니다. 그러나 뇌우가 건조한 공기에서 발생하는 경우 강수량은 떨어지면서 증발할 수 있으며(공기 강수대 또는 비르가) 미세돌풍은 건조해집니다. 하강기류는 속도와 방향의 급격한 변화와 함께 지면 가까이에 바람을 일으키기 때문에 특히 이착륙 시 항공기에 심각한 위험을 초래합니다.

수직적 발전

난기류

움직임

뇌운의 속도와 움직임은 바람의 방향, 주로 뇌우가 발생하는 대기의 중간층에 있는 운반 기류와 구름의 상승 및 하강 흐름의 상호 작용에 따라 달라집니다. 고립된 뇌우의 속도는 일반적으로 약 20km/h이지만 일부 뇌우는 훨씬 더 빠르게 이동합니다. 극한 상황에서 뇌운은 활동적인 한랭전선을 통과하는 동안 65~80km/h의 속도로 이동할 수 있습니다. 대부분의 뇌우에서는 오래된 뇌우 세포가 소멸되면서 새로운 뇌우 세포가 연속적으로 나타납니다. 약한 바람이 부는 경우, 개별 세포는 수명 동안 2km 미만의 매우 짧은 거리를 이동할 수 있습니다. 그러나 더 큰 뇌우에서는 성숙한 세포에서 흐르는 하강 기류에 의해 새로운 세포가 촉발되어 바람의 방향과 항상 일치하지 않는 빠른 움직임의 모습을 보여줍니다. 대규모 다중세포 뇌우에서는 북반구에서는 운반기류의 오른쪽, 남반구에서는 운반기류 방향의 왼쪽에 새로운 세포가 형성되는 패턴이 있습니다.

에너지

뇌우를 일으키는 에너지는 수증기가 응결하여 구름 방울을 형성할 때 방출되는 잠열에서 나옵니다. 대기 중에 응축되는 물 1g당 약 600칼로리의 열이 방출됩니다. 구름 꼭대기에서 물방울이 얼면 그램당 80칼로리가 추가로 방출됩니다. 방출된 잠열에너지는 부분적으로 상향 흐름의 운동 에너지로 변환됩니다. 뇌우의 총 에너지에 대한 대략적인 추정은 구름에서 강수량으로 떨어진 물의 총량을 기반으로 할 수 있습니다. 일반적인 에너지는 1억 킬로와트시 정도이며 이는 대략 20킬로톤의 핵 충전량과 동일합니다(이 에너지는 훨씬 더 큰 공간과 훨씬 더 긴 시간에 걸쳐 방출되지만). 대규모 다중 세포 뇌우는 수십 배, 수백 배 더 많은 에너지를 가질 수 있습니다.

천둥번개가 치는 날씨 현상

하강기류와 돌풍 전선

토네이도

토네이도는 뇌운 아래에 있는 강력하고 작은 규모의 소용돌이로 대략 수직이지만 종종 구부러진 축을 갖습니다. 토네이도 주변에서 중심까지 100-200 hPa의 압력 강하가 관찰됩니다. 토네이도의 풍속은 100m/s를 초과할 수 있으며 이론적으로는 음속에 도달할 수 있습니다. 러시아에서는 토네이도가 비교적 드물게 발생합니다. 토네이도의 가장 높은 빈도는 러시아의 유럽 지역 남부에서 발생합니다.

샤워

작은 뇌우의 경우 5분간 집중 강수량 최고치는 120mm/h를 초과할 수 있지만, 다른 모든 비의 강도는 훨씬 더 낮습니다. 평균 뇌우는 약 2,000m3의 비를 생성하지만, 대규모 뇌우는 그 양의 10배를 생성할 수 있습니다. 중규모 대류 시스템과 관련된 대규모 조직적 뇌우는 1천만~1억 입방미터의 강수량을 생성할 수 있습니다.

뇌운의 전기적 구조

뇌운 안팎에서 전하의 분포와 이동은 복잡하고 끊임없이 변화하는 과정입니다. 그럼에도 불구하고, 클라우드 성숙 단계의 전하 분포에 대한 일반화된 그림을 제시하는 것은 가능합니다. 우성 양극 쌍극자 구조는 양전하가 구름의 상단에 있고 음전하가 구름 내 구름 아래에 있는 구조입니다. 구름의 바닥과 그 아래에는 더 낮은 양전하가 있습니다. 전기장의 영향을 받아 이동하는 대기 이온은 구름 경계에 차폐층을 형성하여 외부 관찰자로부터 구름의 전기 구조를 가립니다. 측정 결과에 따르면 다양한 지리적 조건에서 뇌운의 주요 음전하는 주변 온도가 −5 ~ −17 °C인 고도에 위치합니다. 구름의 상승 흐름 속도가 빠를수록 음전하 중심이 위치한 고도가 높아집니다. 공간 전하 밀도는 1~10C/km3 범위입니다. 역전하 구조를 갖는 뇌우의 비율이 눈에 띕니다. - 구름 상부의 음전하와 구름 내부의 양전하 및 4개 이상의 체적 전하 구역이 있는 복잡한 구조 서로 다른 극성의.

대전 메커니즘

뇌우 발생 시 주의사항

예방 조치는 번개가 주로 높은 물체에 부딪히기 때문입니다. 이는 방전이 저항이 가장 적은 경로, 즉 더 짧은 경로를 따르기 때문에 발생합니다.

뇌우 중에는 다음과 같은 행동을 해서는 안 됩니다.

전력선 근처에 있어야 합니다.
나무 아래(특히 키가 크거나 외로운 나무) 비를 피하세요.
저수지에서 수영하십시오 (수영자의 머리가 물에서 튀어 나오므로 물에 용해 된 물질 덕분에 물은 좋은 전기 전도성을 갖습니다).
열린 공간, "열린 들판"에 있어야 합니다. 이 경우 사람이 표면 위로 상당히 튀어나오기 때문입니다.
집 지붕을 포함하여 높은 곳으로 올라갑니다.
금속 물체를 사용하십시오.
창문 가까이에 있어야 합니다.
자전거와 오토바이를 타십시오.
휴대전화를 사용하세요(전자기파는 전기 전도성이 좋습니다).

이러한 규칙을 준수하지 않으면 사망이나 화상, 심각한 부상이 발생하는 경우가 많습니다.