Descoperire uimitoare: O imagine unica arata cum functioneaza paratrasnetul

Cercetatorii brazilieni au capturat, cu ajutorul unei camere de mare viteza, o imagine rara a unor paratrasnete care incearca sa se conecteze cu fulgerele, subliniind importanta sistemelor de protectie adecvate si oferind o perspectiva asupra comportamentului descarcarilor electrice, potrivit SciTechDaily.

Cu o camera de mare viteza si putin noroc de a fi in locul potrivit la momentul potrivit, fizicianul Marcelo Saba si doctorandul Diego Rhamon de la Institutul National de Cercetare Spatiala (INPE) din Brazilia au reusit sa obtina o imagine rara a loviturilor de fulger care afiseaza in detaliu conexiunile cu cladirile din apropiere.

Imaginea este atat de uimitoare incat a fost prezentata pe coperta editiei din 28 decembrie 2022 a revistei Geophysical Research Letters (GRL). Numarul a inclus si un articol al lui Saba.

„Imaginea a fost surprinsa intr-o seara de vara in Sao Jose dos Campos [in statul Sao Paulo], in timp ce un fulger incarcat negativ se apropia de pamant cu 370 km pe secunda. Cand a ajuns la cateva zeci de metri de nivelul solului, paratrasnetele si obiectele inalte de pe varfurile cladirilor din apropiere au produs descarcari pozitive in sus, pentru a se conecta la lovitura descendenta. Imaginea finala inainte de conectare a fost obtinuta cu 25 de miimi de secunda inainte ca fulgerul sa loveasca una dintre cladiri”, a spus Saba.

Cercetatorul a folosit o camera care inregistreaza 40.000 de cadre pe secunda. Cand videoclipul este redat cu incetinitorul, arata cum se comporta descarcarile si, de asemenea, cat de periculoase pot fi daca sistemul de protectie nu este instalat corespunzator: desi in apropiere sunt mai mult de 30 de paratrasnete, fulgerul nu se conecteaza la acestea, ci la un cos de fum de pe una dintre cladiri.

„Un defect in instalatie a lasat zona neprotejata. Impactul unei descarcari de 30.000 de amperi a produs daune enorme”, a spus el.

In medie, 20% din toate loviturile de fulgere implica un schimb de descarcari electrice intre nori si sol. Celelalte 80% apar in interiorul norilor. Aproape toate loviturile care ating solul sunt descarcari nor-sol. Loviturile in sus apar, de asemenea, dar sunt rare si incep in varful structurilor inalte, cum ar fi munti, zgarie-nori, turnuri si antene. Loviturile fulgerelor pot fi, de asemenea, clasificate ca negative sau pozitive, in functie de sarcina transferata la sol.

„Fulgerele pot avea o lungime de pana la 100 km si transporta curenti de pana la 30.000 de amperi, echivalent cu electricitatea utilizata simultan de 30.000 de becuri de 100 de wati. In unele cazuri, curentul poate ajunge la 300.000 de amperi. Temperatura unui fulger tipic este de 30.000 °C, de cinci ori mai mare decat temperatura suprafetei Soarelui”, a spus Saba.

Totul incepe cu electrificarea norului, a explicat el. Mecanismul este putin inteles, dar implica practic frecare intre particulele de gheata, picaturi de apa si grindina, eliberand sarcini si creand polaritati intre diferite regiuni ale norilor, cu diferente de potential electric variind de la 100 de milioane de volti la 1 miliard de volti.

„Retineti ca norii de furtuna sunt structuri uriase. Fundul este la 2 km pana la 3 km de sol, varful poate ajunge la 20 km in altitudine, iar diametrul poate fi de 10 km pana la 20 km”, a spus el.

Fulgerele se ramifica pe masura ce sarcinile electrice cauta calea cu cea mai mica rezistenta, mai degraba decat calea cea mai scurta, care ar fi o linie dreapta. Calea cu cea mai mica rezistenta, de obicei un zigzag, este determinata de diferite caracteristici electrice ale atmosferei, care nu este omogena. „O lovitura de fulger alcatuita din mai multe descarcari poate dura pana la 2 secunde. Cu toate acestea, fiecare descarcare dureaza doar fractiuni de milisecunde”, a spus Saba.

Paratrasnetele nici nu atrag si nici nu resping loviturile, a adaugat el. Nici nu „descarca” norii, asa cum se credea. Pur si simplu ofera fulgerului un traseu usor si sigur catre sol.

Deoarece nu ne putem baza intotdeauna pe protectia oferita de un paratrasnet, iar majoritatea descarcarilor atmosferice au loc vara la tropice, merita sa luati in considerare sfaturile lui Saba.

„Furtunile sunt mai frecvente dupa-amiaza decat dimineata, asa ca aveti grija la activitatile in aer liber in dupa-amiezile de vara. Adapostiti-va daca auziti tunete, dar niciodata sub un copac sau un stalp si niciodata sub un acoperis subred”, a spus el. „Daca nu gasiti un loc sigur unde sa va adapostiti, stati in masina si asteptati sa treaca furtuna. Daca nu exista masina sau alt adapost disponibil, ghemuiti-va cu picioarele adunate. Nu stati in picioare sau intinsi. In interior, evitati contactul cu aparatele electrice si telefoanele fixe.”

Se poate supravietui loviturii de fulger si exista multe exemple. Sansele cresc daca persoana primeste ingrijire rapida. „Stopul cardiac este singura cauza de deces. In acest caz, resuscitarea cardiopulmonara este tratamentul recomandat”, a spus el.

Saba a inceput sa studieze sistematic fulgerele cu camere de mare viteza in 2003, si de atunci a realizat o colectie de videoclipuri cu fulgere filmate la viteza mare, care a devenit cea mai mare din lume. El si studentii sai au primit 17 granturi si burse de studii.