Severe Weather 101
Frequently Asked Questions About Lightning
번개는 무엇입니까? 번개는 구름, 공기 또는 땅 사이의 대기에서 거대한 전기 스파크입니다. 개발 초기 단계에서 공기는 구름의 양전하와 음전하 사이, 구름과 땅 사이의 절연체 역할을합니다. 반대 전하가 충분히 축적되면이 공기의 절연 능력이 파괴되고 번개라고 알려진 급속한 전기 방전이 발생합니다. (실제 분해 과정은 아직 잘 알려져 있지 않습니다.) 공기 분해는 전도 채널을 따라 이동하는 이온과 자유 전자를 생성합니다. 이 전류 흐름은 반대 전하가 다시 축적 될 때까지 대기의 하전 된 영역을 일시적으로 균등화합니다.
뇌우로부터의 번개는 폭풍 구름 내의 반대 전하 사이의 강한 전기장에서 시작되며, 전하 영역이 유사한 강도 (균형)이거나지면에 도달 할 수있는 경우 (구름 내 번개) 구름 내에 완전히 머물 수 있습니다 (구름 내 번개). 한 지역이 다른 지역보다 훨씬 강할 때 (불균형).
번개는 지구상에서 가장 오래된 자연 현상 중 하나입니다. 화산 폭발, 극도로 강렬한 산불 (열 적란운), 표면 핵폭발, 폭설, 대형 허리케인, 그리고 분명히 뇌우에서 볼 수 있습니다. 클라우드 플래시 란 무엇입니까? 구름 섬광은 구름 내부에서 발생하고 구름의 한 부분에서 다른 부분으로 이동하는 번개이며 일부 채널은 맑은 공기로 확장 될 수 있습니다. “계단 형 리더”란 무엇입니까? 계단식 리더는 하향 번개 채널의 개발입니다. 특히 음으로 충전 된 번개 채널은 지속적으로 전파되지 않지만 전방 공기가 다중 저 전도성 “스 트리머”로 이온화되는 비교적 짧은 “단계”에서 진행됩니다. 더 많은 전류와 더 나은 전도도를 개발하는 스 트리머는 “리더”채널에 연결되는 다음 단계가 될 수 있습니다. 번개없이 천둥을 가질 수 있습니까? 아니요, 번개 없이는 천둥을 치는 것은 불가능합니다. 천둥은 큰 전류가 급속히 가열 될 때 폭발적으로 확장되는 번개 채널에서 충격파로 시작됩니다. 그러나 너무 멀리 떨어져있어 번개를보고 천둥 소리가 들리지 않을 수 있습니다. 때때로 이것은 여름에 가장 자주 발생하기 때문에 “열 번개”라고 불립니다. 번개는 항상 뇌우에 의해 생성됩니까? 뇌우에는 항상 번개가 있습니다 (천둥은 번개에 의해 발생하고 천둥 없이는 뇌우를 가질 수 없습니다!). 뇌우없이 번개를 맞을 수 있습니다. 번개는 화산 폭발 표면 핵폭발과 폭설 ( “천둥 눈”)에서도 볼 수 있습니다. 천둥의 원인은 무엇입니까? 천둥은 번개에 의해 발생합니다. 위에서 언급 한 복귀 뇌졸중으로 인한 번개 섬광의 밝은 빛은 대단한 것을 나타냅니다. 이 에너지는 채널의 공기를 불과 몇 백만 분의 1 초 만에 50,000 ° F 이상으로 가열합니다! 이제 이렇게 높은 온도로 가열 된 공기는 팽창 할 시간이 없었기 때문에 지금은 매우 고압 공기는 주변 공기로 외부로 팽창하여 압축되어 스트로크에서 멀리 떨어진 모든 방향으로 전파되는 교란을 일으 킵니다. 교란은 처음 10 야드 동안의 충격파이며 그 후 일반 음파가됩니다. , 또는 천둥.
건식 번개 란 무엇입니까? 건조한 번개는 근처에서 비가 내리지 않고 발생하는 번개입니다. NOAA 폭풍 예측 센터는 이러한 종류가 산불을 일으킬 가능성이 더 높기 때문에 건조한 번개에 대한 예측을 정기적으로 발표합니다. “파란색 볼트”란 무엇입니까? “파란색 볼트”는 일반적으로 뇌우 구름 측면에서 나오는 구름 대지면 플래시로, 폭풍 구름에서 멀리 떨어진 맑은 공기에서 비교적 먼 거리를 이동합니다. , 그런 다음 아래로 기울어 져 땅에 부딪칩니다. 이 번개 섬광은 뇌우 구름에서 몇 마일 떨어진 곳으로 이동하는 것으로 기록되었습니다. 그들은 맑고 푸른 하늘에서 온 것처럼 보이기 때문에 특히 위험 할 수 있습니다.
헬멧을 쓴 자전거 타는 사람이 구름이없는 맑은 날씨에 머리에 번개를 맞았습니다. 볼트는 약 16km (약 10 마일) 떨어져 있고 산으로 가려진 뇌우에서 유래 한 것으로 확인되었습니다. 번개가 항상 가장 높은 물체를 치나요? 항상 말하지 마십시오! 번개는 일반적으로 가장 높은 물체를칩니다. 가장 높은 물체는 하향 번개 리더와 연결하기 위해 상향 깃발을 생성 할 가능성이 가장 높습니다.번개는 어떤 유형의 전기입니까? 번개는 가시 광선 및 기타 형태의 전자기 복사를 방출하는 정전기 방전입니다. 번개에는 몇 볼트와 와트가 있습니까? 번개는 1 억에서 10 억 볼트를 가질 수 있으며 수십억 와트를 포함합니다. 양의 번개가 더 일반적인 음으로 대전 된 볼트보다 더 위험한 것으로 간주되는 이유는 무엇입니까? 두 가지 모두에 부딪 히고 싶지는 않지만 양의 번개는 피크 전류가 더 강하고 플래시 지속 시간 (계속)이 일반적으로 더 길고 피크 충전이 음의 타격보다 훨씬 더 클 수 있기 때문에 더 위험한 것으로 간주 될 수 있습니다. 더 긴 전류는 또한 화재를 점화 할 가능성을 높이는 것으로 생각됩니다. 번개가 하늘에서 내리나요, 아니면 땅에서 내리나요? 대답은 둘 다입니다. 구름 대 지상 번개는 하늘에서 내리지 만 보이는 부분은 지상에서 비롯됩니다. 일반적인 구름 대지면 플래시는 일련의 분출로지면을 향한 (우리가 볼 수없는) 음의 전기 경로를 낮 춥니 다. 지상의 물체는 일반적으로 일반적인 뇌우에서 양전하를 띠고 있습니다. (지구 표면의 작은 영역과 그 위에있는 물체에 축적되는 전하는 지구 표면이 상대적으로 전도성이 있고 뇌우에 반응하여 전하를 이동할 수 있기 때문에 그 위의 순 전하에 의해 결정됩니다.) 타격을 입을 물체에서 상향 깃발이 나옵니다. 이 두 경로가 만나면 리턴 스트로크가 하늘로 돌아옵니다. 눈에 보이는 플래시를 생성하는 것은 리턴 스트로크이지만 모든 것이 매우 빠르게 (수천 분의 1 초 만에) 발생하므로 인간의 눈은 스트로크의 실제 형성을 보지 못합니다. 자연 번개는 또한 높은 곳에서 위로 방전을 유발할 수 있습니다. 방송 안테나와 같은 타워입니다. 구름 대 지상 (및 기타 유형의 번개)에 대한 자세한 내용은 Severe Weather 101 : Lightning Types 페이지를 참조하십시오. 번개가 공기를 얼마나 뜨겁게 만들 수 있습니까? 번개의 에너지는 18,000에서 주변 공기를 가열합니다. 화씨 화씨 최대 화씨 60,000 도입니다. 번개가 평소의 흰색이나 파란색이 아닌 색으로 변하는 원인은 무엇입니까? 번개는 빛이 눈에 도달하기 위해 통과하는 경로에 따라 여러 가지 색상으로 나타날 수 있습니다. 눈보라가 치는 경우 다소 드물지만 분홍색과 녹색은 종종 번개의 색상으로 묘사됩니다. 연무, 먼지, 습기, 빗방울 및 기타 대기 입자는 흰색의 일부를 흡수하거나 회절시켜 색상에 영향을줍니다. 번개의 빛. 지구는 번개로부터 어떤 이점을 얻습니까? 지구는 여러 가지 방법으로 번개로부터 혜택을받습니다. 첫째, 뇌우와 번개는 지구의 글로벌 전기 회로의 일부입니다. 뇌우와 전기 구름은 지구가 음전하를 띠게하고 대기가 양전하를 띠게하는 배터리와 같습니다. 이것은 표면 근처에서 약 100V / m에 달하는 맑은 날씨 전기장을 유지합니다. 지구 전체 표면에서 위쪽으로 흐르는 음전하 이온의 일정한 전류가 항상 존재합니다 (및 대기에서 아래쪽으로 양이온). 뇌우는 음전하를 지구로 되 돌리는 데 도움이됩니다 (번개는 일반적으로 음전하). 뇌우와 번개가 없으면 지구-대기 전기 균형이 5 분 안에 사라질 것입니다. 번개는 오존을 생성하는 화학 물질도 만듭니다. 번개가 치면 땅은 어떻게됩니까? 번개가 땅을 칠 때 일어나는 경향은 흙과 점토를 실리카에 융합시키는 것입니다. 그 결과는 종종 나선형 튜브 모양의 유리질 암석 (풀구 라이트라고 함)이됩니다. Fulgurite는 전 세계에서 발견되었지만 비교적 드뭅니다. 색은 모래에있는 광물에 따라 달라지며, 땅의 모양은 번개가 땅에서 따라가는 경로의 모양입니다. 이 길을 따라 풀도 피해를 입기도합니다.
나무 줄기를 타고 내려 오는 번개는 물을 증기로 바꿉니다. 나무 껍질 아래로 들어가 나무 표면의 수분으로 들어가면 빠르게 팽창하는 증기가 나무 껍질 조각과 나뭇 가지를 날려 버릴 수 있으며 길을 따라 나무가 죽는 경우가 많으며 번개에 의해 운반 된 전하는 나무를 따라 소멸됩니다. 지구의 표면. 나무 나 울타리와 같은 번개에 맞은 물체 근처에 있다면이 모든 전류가 순간적으로 소멸되지 않기 때문에이 과정은 매우 위험 할 수 있습니다. 번개는 나무에 닿은 다음 분기되어 다른 물체에 부딪 힐 수 있습니다. 또는 전류가 나무 줄기를 통해 이동 한 후에는 바로 주변 지역을 통과하여 근처의 모든 곳으로 이동할 수도 있습니다. 하지만이 과정은 상당히 빠르기 때문에 땅에 부딪힌 모든 것이 나중에 전기적으로 위험하지 않습니다.
번개 전류는 물, 금속 울타리, 전선 또는 배관을 통해 더 멀리 이동할 수 있습니다. 번개 전류는 건물에 들어가 전선이나 배관을 통해 전달되어 경로에있는 모든 것을 손상시킬 수 있습니다.마찬가지로 도시 지역에서는 기둥이나 나무에 부딪 힐 수 있으며 전류는 인근의 여러 주택 및 기타 구조물로 이동하여 배선 또는 배관을 통해 유입됩니다. 번개가 같은 장소를 두 번 칠 수 있습니까? 번개는 민중의 지혜와는 달리 한 번 이상 같은 지점 (또는 거의 같은 지점)에 부딪칩니다. 이는 단순히 통계적 우연 일 수 있습니다 (즉, 발생하는 모든 번개로 인해 결국 번개는 짧은 시간 내에 이전 번개 근처 어딘가에 부딪 힐 것입니다). 사이트에 대한 무언가로 인해 공격받을 가능성이 다소 높아질 수도 있습니다. 일반적으로 번개가 땅에 무언가를 치면 부딪힌 물체는 아래쪽으로 진행하는 플래시를 연결하고 땅에 연결하는 희미한 채널을 위쪽으로 보냅니다. 키가 큰 물체는 짧은 물체보다 위쪽 채널을 생성 할 가능성이 높습니다. 그러나 전기를 전도하는지면의 능력에 국지적으로 영향을 미치는 무언가 (예 : 당시지면의 소금 또는 수분 함량, 암석의 유무, 고인 물, 파이프 또는 기타 금속 물체 땅), 지형 모양, 잎이나 나뭇 가지의 모양 또는 다른 것들이 특정 위치를 다른 근처의 위치보다 칠 가능성이 더 높을 수 있습니다. 번개는 언제 어디서 가장 자주 발생합니까? 번개는 부모 적란운 구름에서 나옵니다. 이 뇌우 구름은 상방 공기 운동, 대류 불안정성 및 습기가 충분한 곳에서 형성되어 영하보다 더 낮은 수준에 도달하는 깊은 구름을 생성합니다.
이러한 조건은 따뜻한 계절 (봄, 여름, 이른 가을). 일반적으로 미국 본토는 북서쪽으로 향하는 번개의 양이 감소합니다. 1 년 동안 구름 대 지상 번개의 가장 높은 빈도는 플로리다에서 탬파와 올랜도 사이입니다. 이는 일년 중 많은 날 동안 낮은 수준 (5,000 피트 미만)에서 대기에 많은 수분 함량이 존재하고 플로리다 해안을 따라 강한 바닷 바람을 일으키는 높은 표면 온도 때문입니다. 미국 서부 산은 또한 강한 상승 운동을 일으키고 잦은 구름 대 지상 번개에 기여합니다. 멕시코만 연안, 미국 남동부의 대서양 연안, 만에서 내륙을 따라 고주파가 있습니다. 태평양 서부 해안을 따라있는 지역은 구름 대 지상 번개가 가장 적습니다. 폭풍은 어떻게 전기가 통합니까? 구름은 강한 상승 기류 (대류 불안정성 및 습기에 의해 연료가 공급 됨)가 더 큰 얼음 입자 (그 라우 펠), 작은 얼음 결정 및 과냉각 액체 물방울 및 얼음 결정이 빙점 (0 ° C) 미만의 온도에서 혼합 될 때 전기가됩니다. 이 환경에서 그 라우 펠 얼음 결정 사이의 반동 충돌로 인해 입자 사이에 전하가 전달됩니다. 입자를 분극화하기 위해 기존의 전기장이 필요하지 않기 때문에이를 비유 도성 공정이라고합니다. 정확한 물리적 메커니즘은 완전히 이해되지는 않았지만 한 입자에서 다른 입자로의 질량 전달을 포함하며 전하의 신호는 온도와 입자의 성장 속도에 따라 달라집니다. graupel과 crystal은 반대의 전하 신호를 얻은 다음 graupel이 상승 기류에서 더 빨리 떨어지기 때문에 별도의 전하 영역을 형성합니다.
전기장이 증가하여 물방울이 분극화 될 때 2 차 과정이 발생할 수 있습니다 (방울 내 이온은 방울의 측면에 대항하는 전기장). 물방울의 일부가 얼음 입자에 얼고 나머지가 떨어져 나가면 물방울에서 이온의 일부 순 전하가 얼음에 포착 될 수 있습니다. 이것은 상당한 전기장이 발생하기 위해 필요하기 때문에 유도 프로세스로 알려져 있습니다. 겨울에 번개가 발생합니까? 겨울에는 번개가 자주 발생하지 않는데 이는 여름에 비해 대기에 불안정성과 습기가 많지 않기 때문입니다. 이 두 가지 성분이 함께 작용하여 번개를 생성 할 수있는 대류 폭풍을 만듭니다. 불안정 함과 습기가 없으면 강한 뇌우가 발생하지 않을 것입니다.
겨울에는 햇볕에 의한 데워 질 정도의 난방이 없기 때문에 지표면이 더 시원합니다. 따뜻한 표면 온도가 없으면 표면 근처의 공기가 대기에서 멀지 않게 상승하지 않습니다. 따라서 여름에 발생하는 심층 (8-15km 깊이)의 뇌우가 발생하지 않습니다.
따뜻한 공기가 유지됩니다. 더 많은 수증기. 그리고 수증기가 응축되어 액체 구름이 떨어지면 잠열이 방출되어 뇌우를 불러옵니다. 따라서 표면 근처의 따뜻하고 습한 공기 (및 높은 불안정성을 제공하는 적절한 조건)는 대류를 유발하여 번개 방전을 일으킬 수 있습니다. Thundersnow는 무엇입니까? 겨울에는 뇌우가 흔하지 않지만 때때로 눈보라 내에서 번개가 발생할 수 있습니다.천둥 눈이라고 불리는 상대적으로 강한 불안정성과 풍부한 수분은 영하에있을 수있는 표면보다는 따뜻한 전선 위와 같이 표면 위에서 발견 될 수 있습니다. 천둥 눈은 때때로 호수 효과 눈보라 동안 그레이트 솔트 레이크와 오대호 하류에서 관찰됩니다. 일년에 몇 번 깜박입니까? 인접한 48 개 주에서 번개 감지 네트워크 (NLDN)가 1989 년 미국 대륙 전체를 커버 한 이후로 매년 평균 20,000,000 개의 구름-지상 플래시가 감지되었습니다. 또한 전체 플래시의 약 절반이 한 개 이상의 플래시를 사용합니다. 지상 타격 지점이므로 미국에서 매년 평균적으로 지상에서 최소 3 천만 지점을 타격합니다. 구름 대지면 플래시 외에도지면 플래시보다 약 5 ~ 10 배 많은 구름 플래시가 있습니다. 번개로부터 어떻게 안전하게 지낼 수 있습니까? NOAA의 National Weather Service는 실내 및 실외 낙뢰 안전 및 낙뢰 위험에 대한 정보를 제공하는 훌륭한 소스입니다. 낙뢰에 맞을 확률은 얼마입니까? NWS에 따르면 미국에있는 개인이 주어진 시간 동안 타격을 입을 가능성이 있습니다. 1 년은 120 만분의 1입니다. 평생 (80 년으로 추정)에 맞을 확률은 15,300 분의 1입니다.이 숫자의 출처에 대한 자세한 내용은 국립 기상청 웹 사이트에서 확인할 수 있습니다. 노출 여부에 따라 많이 달라집니다. 그러나 근처에 뇌우가 발생하면 밀폐 된 건물 (위 링크 참조)과 같은 좋은 대피소로 가면 번개에 맞을 위험을 줄일 수 있습니다. 폭풍의 가장 위험한시기는 시작과 끝이 될 수 있습니다. 첫 번째 섬광이 CG이면 이전 천둥의 경고없이 올 것입니다. 마지막 섬광은 마지막 섬광 이후 몇 분 후에 올 수 있으므로 충분히 오래 기다려야합니다. 안전한 조건 다시. 내 지역에서 발생하는 낙뢰에 대한 정보는 어디서 얻을 수 있습니까? 미국에서 네트워크를 운영하는 Vaisala 및 Earth Networks를 포함하여이 데이터를 수집하고 보관하는 여러 회사가 있습니다. 우리는 실제로 번개 데이터를 직접 구매하고 (자체 네트워크를 유지할 자금이 없음) 사용 방법에 대한 엄격한 규칙을 가지고 있습니다.