Първостепенната вълна на гръмотевица е един от най-познатите и впечатляващи елементи от звуковия пейзаж на нашата планета - и разделяне на ушите достатъчно отблизо, за да изпрати повече от няколко кучета, деца и, да, дори възрастни, които се карат Покрийте.
Широката гама от думи, които използваме, за да опишем гръмотевичните звуци - бум, пляскане, пляскане, търкаляне, пилене, тътен, мрънкане, рев - отразява факта, че това, което чуваме като мълния, се различава по обем, острота и продължителност.
Различните звуци се дължат на нашето положение по отношение на въпросния гръмотевица и ефекта от плътността на въздуха, обектите и други физически фактори.
Причината за мълнията
Електрическият разряд се обади мълния се появява при гръмотевични бури благодарение на бурното движение на въздуха, което се случва в тях. Ледените кристали и заледените снежинки, наречени граупел, се сблъскват помежду си в гръмотевичното облаче (купесто-купеста), в резултат на което кристалите се зареждат положително, а грапелът се зарежда отрицателно.
Възходящите потоци пренасят ледените кристали в короната на гръмотевицата, докато по-тежкият грапул се концентрира в средата и долните слоеве, което означава, че горната част на наелектризирания облак развива положителен заряд, а дъното отрицателен един.
Напрежението се натрупва между противоположно заредените зони, причинявайки светкавици в рамките на гръмотевицата, както и между облаците. Тези изхвърляния в облак и облак в облак представляват по-голямата част от мълниите при буря, но се случват и удари от облак-земя.
Те се случват, тъй като подобните заряди се отблъскват, което означава, че отрицателно зареденото дъно на гръмотевичния облак измества отрицателните заряди от земята отдолу, докато привлича положителни заряди.
Въздухът между тях първоначално изолира от електрически разряд, но след като волтаж натрупва достатъчно, първоначален поток от отрицателни заряди - пилотен лидер - тече от корема на облака към земята. Тъй като потокът продължава, каналите за движение на заредени частици се развиват между облака и земята под формата на стъпаловидни лидери.
The обратен ход е мощният прилив на ток от земята обратно към облака по тези канали, който произвежда пламтящата светкавица, която виждаме като мълния.
Източникът на гръмотевицата
Разтоварването на обратния ход загрява въздуха около канала за напрежение до около 50 000 градуса по Фаренхайт. Това изключително бързо нагряване създава силно разширяване на въздуха, който се изстрелва навън от мълнията като ударна вълна. Тази експлозивна ударна вълна и произтичащата от това компресия произвеждат звук от гръмотевици.
Тъй като скоростта на светлината е по-бърза от скоростта на звука, ние виждаме изблика на мълнията, преди да чуем произтичащия гръм; интервалът между светкавицата и стрелата представлява разстоянието на наблюдателя от болта. На всеки пет секунди можете да броите между мълнията и гръмотевицата представлява около 1 миля.
Пляскане и търкаляне на гръмотевици
Обикновено можете да чуете гръмотевици от буря на около 15 мили от вашата позиция, от време на време по-далеч. Мълния от облак-земя, която се изхвърля доста близо до вас, ще предизвика рязко пляскане или пукане гръмотевица, докато силната звукова ударна вълна от частта на болта, най-близка до вашата позиция, достига до вас първо.
Следва изтеглен, стихващ се гръм от гръмотевици, когато ухото ви регистрира ударни вълни от по-високите и по-отдалечени части на канала на болта.
Колебанията в обема на търкалящия се гръм могат да се дължат на зигзагообразната и често раздвоена форма на болт, разликите в плътността на въздуха по предимно вертикалния канал на мълнията и звукови вълни отскачащи от облаци, планински склонове и други препятствия - комбинация от звук, притъпен и изкривен от разстоянието, както и ехото.
Ако сте на известно разстояние от гръмотевична буря, може да чуете само търкалящ се или олющващ гръм. Мълния, която можете да видите, но това е твърде далеч, за да се чуе, тъй като често се нарича гръм топлинна мълния, макар да сте сигурни, че все още вдига шум.
