Trăsnetul este un fenomen natural spectaculos și, adesea, periculos, fiind rezultatul unor procese electrice și meteorologice complexe. Ce se vede mai jos este fulgerul globular, una din cele mai rare și puțin cunoscute forme de descărcări electrice în natură.

De-a lungul istoriei, trăsnetul a fost asociat cu diverse credințe și mituri. În multe culturi, trăsnetul este considerat un semn divin sau un mesaj din partea zeilor. De asemenea, se crede că trăsnetul lovește mai frecvent anumite locații sau persoane, ceea ce a dus la formarea unor mituri și superstiții legate de acest fenomen.

Trăsnetul poate fi extrem de periculos, având potențialul de a provoca arderea structurilor, de a provoca incendii, de a deteriora echipamentele electronice și, cel mai grav, de a provoca accidente fatale prin electrocutare. Este esențial ca persoanele să evite să fie în aer liber sau în apropierea obiectelor înalte în timpul furtunilor electrice. Ca și un „descărcător de tensiune natural,” trăsnetul apare atunci când dezechilibrul de sarcini electrice dintre nori și pământ (sau între nori si atunci avem de-a face cu un fulger) devine suficient de mare pentru a depăși rezistența aerului și conduce la o descărcare bruscă de electricitate.

Formarea Trăsnetului

Dezvoltarea Norilor Cumulonimbus: Trăsnetul începe cu formarea norilor specifici, numiți cumulonimbus, care se pot extinde pe verticală până la altitudini de 6-12 km. În interiorul acestor nori, particulele de apă și cristalele de gheață sunt în mișcare continuă, creând frecare care generează sarcini electrice.

Separarea Sarcinilor: În nori, particulele de gheață și apa provocă separarea sarcinilor electrice – sarcinile negative se acumulează în partea inferioară a norului, iar sarcinile pozitive la partea superioară. Aceasta creează un câmp electric puternic între nor și sol.

Ionizarea Apei și Aerului: Pe măsură ce câmpul electric crește în intensitate, moleculele de apă și aer încep să se ionizeze, creând coloane conductive de aer ionizat.

Descărcarea Precursor: Așa-numitul „lider de treaptă” începe să se deplaseze din nor spre sol pe un traseu ramificat de electricitate, cu pași de aproximativ 50 de metri. Când liderul principal se apropie de pământ, de la un vârf (copac, stâlp) se formează o „cale” subtire care tinde să vină în întimpinarea liderului. Dacă aceștia se intâlnesc are loc pentru descărcarea principală. Acesta este momentul când observăm trăsnetul și auzim tunetul. Tunetul provine de la dilatarea brusca a aerului din apropierea descarcarii principale care poate ajunge în milisecunde la peste 30.000 Kelvin.

Caracteristici Fizice

Un trăsnet tipic poate avea o tensiune de 100 de milioane de volți și o intensitate de curent de până la 30.000 de amperi. Canalul de aer prin care trece trăsnetul poate atinge temperaturi de aproximativ 30.000 Kelvin (de cinci ori mai cald decât suprafața Soarelui). Durata totală a unui trăsnet este de câteva sute de milisecunde. Curentul electric asociat cu un trăsnet poate varia între 5.000 și 30.000 de amperi, cu vârfuri care uneori depășesc 200.000 de amperi. Această intensitate poate produce efecte termice și mecanice semnificative asupra materialelor care intră în contact.

Durata și Dimensiunea. Durata unui trăsnet poate ajumge la ordinul secundelor, dar fiecare descărcare individuală, numită „impuls”, are o durată de aproximativ 30 microsecunde. Canalul prin care trece trăsnetul, format din aer ionizat, are un diametru de câțiva centimetri, dar poate produce efecte vizibile și palpabile pe o distanță mult mai mare. În timp ce majoritatea fulgerelor au o lungime de 2 până la 3 mile (3,2 până la 4,8 kilometri), s-a observat că recordul mondial s-a întins pe 477,2 mile (768 de kilometri) în trei state americane – Mississippi, Louisiana și Texas – în 2020.

Urmări și Precauții. Cum ne ferim de trăsnet

Trăsnetele pot provoca multiple urmări, inclusiv incendii de vegetație, deteriorarea echipamentelor electronice și, în cazuri tragice, răniri sau pierderi de vieți umane. Pentru a evita astfel de pericole:

În Spații interioare: Evitați utilizarea dispozitivelor electronice și asigurați-vă că echipamentele sunt protejate de dispozitive de protecție împotriva supratensiunii. Stați departe de ferestre și uși.

În spații exterioare: Căutați adăpost într-o clădire sau în vehicul. Evitați copacii izolați, zonele deschise și obiectele metalice. Într-o mașină sau o gheretă metalică ar fi cel mai bine, deoarece acestea ar funcționa ca o cușcă Faraday redirecționând sarcinile electrice inspre pământ.

Pe câmp sau drum deschis: Îndepărtați-vă de punctele înalte și așezați-vă cât mai ghemuit, reducând contactul cu solul. Țineți picioarele apropiate deoarece in cazul în care trăsnetul lovește aproape, diferența de potențial creată intre picioparele depărtate poate să vă fie fatală. Dacă puteți, între pîmânt și dvs. puneți un izolator, o haina mai groasă, un colac de frănghie, o saltea pneumatică, un rucsac orice ce ar face dificilă scurgerea electrică între corp și pământ.

Caracteristici Electrice ale Trăsnetului

Diferența de Potențial: O descărcare de trăsnet tipică prezintă o diferență de potențial între nor și sol care poate ajunge până la 100 de milioane de volți.

Tensiuni: În general, tensiunea implicată într-un trăsnet este extraordinar de mare, adesea necesară pentru a străpunge izolantul natural al aerului. Această tensiune poate fi comparată cu cea a mai multor centrale electrice combinate.

Durata și Dimensiunea: Durata unui trăsnet este de ordinul milioanelor de secunde, dar fiecare descărcare individuală, numită „impuls”, are o durată de aproximativ 30 microsecunde. Canalul prin care trece trăsnetul, format din aer ionizat, are un diametru de câțiva centimetri, dar poate produce efecte vizibile și palpabile pe o distanță mult mai mare.

Incidente Celebre

Unul dintre cele mai cunoscute incidente cauzate de trăsnet este tragedia de la Festivalul Woodstock din 1999, când au fost rănite mai multe persoane în urma unui trăsnet. În 2019, un incendiu masiv în pădurile amazoniene a fost de asemenea declanșat de trăsnete puternice, exacerbând astfel o criză ecologică majoră.

In afara de traznetele obisnuite mai exista si descarcari electrice mai exotice. Cum ar fi fulgerele perlate sau fulgerele globulare.

Fulgere Perlate
Fulgerele perlate sunt o formă particulară de trăsnet, caracterizată prin înșiruirea de lumini sferice de-a lungul canalului principal de descărcare, asemănătoare cu șiraguri de perle. Acest fenomen este vizualizat de obicei în etapele finale ale descărcării trăsnetului și rezultă din diferențele de densitate și temperatură ale aerului de-a lungul canalului.

Fulgerul Globular

Fulgerul globular este un tip rar și enigmatic de descărcare electrică ce apare sub forma unei sfere luminoase, plutitoare. Aceste sfere pot avea un diametru variind de la câțiva centimetri la câțiva metri și pot persista de la câteva secunde la câteva minute. Mecanismul exact din spatele fenomenului de fulger globular nu este pe deplin înțeles, dar unele teorii sugerează că ar putea implica procese chimice și reacții plasmatice complexe.

Fulgerul globular poate trece prin fante și sparge geamuri fără să lase urme vizibile sau să provoace incendii. Datorită rarității și naturii sale imprevizibile, acesta a provocat de-a lungul timpului multe relatări fascinante, dar și confuzii și temeri.

Și la final câteva chestii interesante despre traznet.

1. Viteza trăznetului
   În timp ce fulgerele pe care le vedem ca urmare a unei lovituri de fulger se deplasează cu viteza luminii (670.000.000 mph), un fulger real călătorește cu o viteză relativ „mică” de 270.000 mph.

Aceasta înseamnă că ar dura aproximativ 55 de minute pentru a călători pe Lună sau aproximativ 1,5 secunde pentru a ajunge de la Londra la Bristol.

2. Când trăznetul lovește o plajă
   Când trăznetul lovește nisipul sau solul nisipos, fuzionează boabele pentru a crea un tub mic, asemănător sticlei, cunoscut sub numele de fulgurit.
   Ele nu sunt doar apreciate de colecționari, ci sunt și de mare valoare științifică în demonstrarea apariției anterioare a furtunilor cu fulgere.
3. Cea mai lovită locație din lume
   Lacul Maracaibo din Venezuela este locul de pe Pământ care primește cele mai multe lovituri de fulgere. Furtuni masive au loc în 140-160 de nopți pe an, cu o medie de 28 de fulgere pe minut, care pot dura până la 10 ore.
   Adică 40.000 de fulgere într-o noapte!
4. Elicopterele provoacă fulgere
   Cercetări recente au arătat că elicopterele pot provoca o lovitură de fulger izolat. În timpul zborului, elicopterul capătă o sarcină negativă, așa că dacă zboară aproape de o zonă care este încărcată pozitiv (de exemplu, grindină sau o parte încărcată pozitiv a unui nor cumulonimbus) poate declanșa o lovitură de fulger.
5. Aprox. 1.400.000.000 de descărcări electrice în fiecare an
   Fulgerul este unul dintre cele mai recurente și obișnuite spectacole ale naturii. În întreaga lume, există peste 3.000.000 de flash-uri în fiecare zi.
   Adică aproximativ 44 de lovituri pe secundă.
6. Trăznetul poate distruge un copac
   Copacii pot fi deseori distruși de trăznet. Când trăznetul lovește un copac, acesta călătorește de obicei chiar sub scoarța copacului, unde există un strat de seva și apă.
   Acest strat se încălzește instantaneu și se extinde, explodează, determinând scoarța să fie aruncată de pe copac și, uneori, despicarea lemnului.
7. Dar poate ajuta plantele să crească
   În timp ce azotul este în aer în jurul nostru, pentru ca plantele să-l poată absorbi (un proces vital pentru creșterea lor), se bazează pe un proces numit fixarea azotului.
   Deși o mare parte din acest proces este realizat de bacterii și alge, căldura extremă a unui fulger face ca azotul să se lege de oxigen pentru a crea oxizi de azot care se combină cu umiditatea din aer să cadă sub formă de ploaie și udă plantele cu apă bogată în nitrați.
8. Lățimea unui deget mare și mai fierbinte decât soarele
   În timp ce intensitatea unei lovituri de fulger le poate face să apară ca niște șuruburi groase pe cer, lățimea reală a unui fulger este de numai aproximativ 2-3 cm. Lungimea medie a unui fulger este de aproximativ 2-3 mile.
   Sarcina transportată pe acest mic canal este atât de intensă încât temperatura fulgerului ajunge la 30.000 °K – adică de cinci ori mai fierbinte decât suprafața Soarelui.
9. Fulger vulcanic
   Deși furtunile cu fulgere sunt impresionante în sine, ele nu se compară cu spectacolul când erupțiile vulcanice declanșează lovituri de fulgere.
   Când are loc o erupție, pământul și cenușa sunt aruncate în aer într-un penar uriaș, ciocnindu-se pentru a crea o sarcină electrică. La fel ca fulgerul normal, dezechilibrul dintre sarcina electrică a penei și sarcina din atmosferă duce la lovituri de fulgere.
10. Determinarea distanței la care are loc un trăznet
    Pentru a spune cât de departe este o furtună, numărați pur și simplu numărul de secunde dintre trăznet sau fulger și bubuitul tunetului care urmează. Împărțiți acest număr la cinci și acesta vă spune la câte mile distanță sunteți de furtună (sau împărțiți la trei pentru distanța în kilometri).

Și în sfârșit…
Știai că până la sfârșitul secolului al XVIII-lea se credea că sunetul clopotelor de la biserică respingea fulgerele, așa că multe clopote de biserică purtau inscripția fulgura frango , adică „Alung fulgerul”.

În timpul unei furtuni, clopotarii alergau la clopotniță pentru a suna clopotele. Cu toate acestea, un turn înalt, cu un clopot de metal, era de fapt cel mai rău loc.

Între 1753 și 1786, în Franța, 103 clopotari au fost loviți de fulger și uciși, ceea ce a dus la interzicerea obiceiului.

În concluzie, deși trăsnetele sunt fenomene naturale inevitabile, înțelegerea modului în care se formează și adoptarea măsurilor de precauție corespunzătoare ne poate ajuta pentru a ne feri de evenimente nedorite.