Το πρωτεύον κάτω από βροντή είναι ένα από τα πιο γνωστά και εντυπωσιακά στοιχεία του ηχητικού τοπίου του πλανήτη μας - και το αυτί αρκετά κοντά για να στείλει περισσότερα από μερικά σκυλιά, παιδιά και, ναι, ακόμη και για ενήλικες που αγωνίζονται κάλυμμα.
Το ευρύ φάσμα των λέξεων που χρησιμοποιούμε για να περιγράψουμε τους ήχους των κεραυνών - έκρηξη, ρωγμή, χειροκρότημα, ρολό, φλούδα, βουητό, γκρινιάζω, βρυχηθμός - αντικατοπτρίζει το γεγονός ότι αυτό που ακούμε ένα κεραυνό ποικίλλει σε όγκο, ευκρίνεια και διάρκεια.
Οι διαφορετικοί ήχοι οφείλονται στη θέση μας σε σχέση με τον εν λόγω κεραυνό και την επίδραση της πυκνότητας του αέρα, των αντικειμένων και άλλων φυσικών παραγόντων.
Η αιτία του κεραυνού
Η ηλεκτρική εκφόρτιση κάλεσε αστραπή συμβαίνει σε καταιγίδες χάρη στην ταραχώδη κίνηση του αέρα που συμβαίνει μέσα τους. Οι κρύσταλλοι πάγου και οι παγωμένες νιφάδες χιονιού που ονομάζονται graupel συγκρούονται μεταξύ τους μέσα στο thundercloud (cumulonimbus), με αποτέλεσμα οι κρύσταλλοι να φορτίζονται θετικά και ο γκραπέλ να φορτίζεται αρνητικά.
Οι ανελκυστήρες μεταφέρουν τους κρυστάλλους πάγου στην κορώνα του κεραυνού ενώ το βαρύτερο γκράπελ συγκεντρώνεται στη μέση και τα χαμηλότερα επίπεδα, που σημαίνει ότι το πάνω μέρος του τώρα ηλεκτροφόρου νέφους αναπτύσσει ένα θετικό φορτίο και το κάτω ένα αρνητικό ένας.
Η τάση συσσωρεύεται μεταξύ των αντίθετα φορτισμένων περιοχών, προκαλώντας αστραπές στο κεραυνό καθώς και μεταξύ των νεφών. Αυτές οι εκκενώσεις cloud-cloud-cloud αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο μέρος της αστραπής σε μια καταιγίδα, αλλά συμβαίνουν επίσης και επιθέσεις cloud-to-ground.
Αυτά συμβαίνουν επειδή όπως οι χρεώσεις απωθούν το ένα το άλλο, που σημαίνει ότι ο αρνητικά φορτισμένος πυθμένας του thundercloud μετατοπίζει τις αρνητικές χρεώσεις από το έδαφος παρακάτω προσελκύοντας θετικά φορτία.
Ο αέρας ενδιάμεσα αρχικά μονώνει από την ηλεκτρική εκκένωση, αλλά μόλις το Τάση συσσωρεύεται αρκετά, μια αρχική ροή αρνητικών χρεώσεων - το πιλότος ηγέτης - ρέει από την κοιλιά νέφους προς το έδαφος. Καθώς η ροή συνεχίζεται, τα κανάλια για την κίνηση φορτισμένων σωματιδίων αναπτύσσονται μεταξύ του νέφους και του εδάφους με τη μορφή παρατεταμένοι ηγέτες.
ο επιστροφή εγκεφαλικού επεισοδίου είναι η ισχυρή αύξηση ρεύματος από το έδαφος πίσω στο σύννεφο κατά μήκος αυτών των καναλιών, η οποία παράγει το φλας που βλέπουμε ως αστραπή.
Η πηγή των βροντών
Η εκφόρτιση της διαδρομής επιστροφής θερμαίνει τον αέρα γύρω από το κανάλι τάσης σε περίπου 50.000 βαθμούς Φαρενάιτ. Αυτή η εξαιρετικά γρήγορη θέρμανση δημιουργεί μια βίαιη διαστολή του αέρα που ρουκέτα προς τα έξω από τον κεραυνό σαν ένα κύμα. Αυτό το εκρηκτικό κύμα και η προκύπτουσα συμπίεση παράγουν τον ήχο της βροντής.
Επειδή η ταχύτητα του φωτός είναι ταχύτερη από την ταχύτητα του ήχου, βλέπουμε τη λάμψη της αστραπής πριν ακούσουμε την προκύπτουσα βροντή. Το διάστημα μεταξύ του φλας και της μπούμας αντιπροσωπεύει την απόσταση του παρατηρητή από το μπουλόνι. Κάθε πέντε δευτερόλεπτα μπορείτε να μετρήσετε μεταξύ των κεραυνών και των κεραυνών αντιπροσωπεύει περίπου 1 μίλι.
Χτύπημα και κύλιση βροντής
Συνήθως μπορείτε να ακούσετε βροντές από μια καταιγίδα μέσα σε περίπου 15 μίλια από τη θέση σας, περιστασιακά πιο μακριά. Ο κεραυνός από το έδαφος στο έδαφος που εκπέμπει αρκετά κοντά σας θα παράγει ένα απότομο χειροκρότημα ή κροτάλισμα βροντή καθώς το ισχυρό ηχητικό κύμα από το τμήμα του μπουλονιού πλησιάζει τη θέση σας πρώτα.
Ακολουθεί ένα ρολό βροντής που έχει υποχωρήσει, καθώς το αυτί σας καταγράφει κύματα από υψηλότερα και πιο μακρινά μέρη του καναλιού του μπουλονιού.
Οι διακυμάνσεις του όγκου του κυλιόμενου βροντή μπορεί να οφείλονται στο ζιγκ-ζαγκ και συχνά διχαλωτό σχήμα ενός μπουλονιού, διαφορές στην πυκνότητα του αέρα κατά μήκος του κυρίως κατακόρυφου αγωγού ηχητικά κύματα αναπηδούν από σύννεφα, βουνοπλαγιές και άλλα εμπόδια - ένας συνδυασμός ήχου που θαμπώνεται και παραμορφώνεται από απόσταση καθώς και απόηχοι.
Εάν βρίσκεστε σε απόσταση από καταιγίδα, μπορεί να ακούσετε μόνο βροντές ή κυλίνδρους. Αστραπές που μπορείτε να δείτε, αλλά αυτό είναι πολύ μακριά για να το ακούσετε καθώς καλείται συχνά βροντή αστραπή θερμότητας, αν και είστε σίγουροι ότι εξακολουθεί να κάνει θόρυβο.