Munja

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretragu
Za ostala zna?enja, vidi Munja (razvrstavanje) .
Sijevanje munje

Munja je vidljivo pra?njenje atmosferskog elektriciteta do kojeg dolazi kad određeno podru?je atmosfere postane elektri?ki nabijeno ili se pojavi razlika potencijala dovoljna da svlada otpor zraka . Naj?e??e udara iz olujnih oblaka kumulonimbusa . Tijekom oluje munja se mo?e pojaviti u oblaku, između oblaka, između oblaka i zraka te između oblaka i tla. Zvu?ni prasak nastao prolaskom munje kroz zrak zove se grom .

Vrste munja [ uredi | uredi kod ]

Munja od oblaka do tla je najpoznatiji i drugi naju?estaliji oblik munje, koji nastaje pra?njenjem naboja s kumulonimbusa prema tlu.

Lan?ane munje su vrsta munja od oblaka do tla, koje se prikazuju u prekinutom nizu kratkih i blje?tavih odlomaka i traju du?e nego uobi?ajene vrste munja. Dosta su rijetke i postoji nekoliko obja?njenja te pojave.

Trakaste munje se pojavljuju kada postoji jaki bo?ni olujni vjetar i ima vi?e povratnih udara, koji se mogu prikazati i kao om?e.

Skra?ene (staccato) munje su vrsta munja od oblaka do tla, s kratkotrajnim i vrlo jakim bljeskom i ?esto s puno grananja.

Vili?aste munje su vrsta munja od oblaka do tla koje se jako granaju do tla.

Munja od tla do oblaka je munja kod koje se negativno nabijeni ioni s tla di?u i susre?u s pozitivnio nabijenim ionima s kumulonimbusa . Zatim se povratni udar vra?a prema tlu.

Munja od oblaka do oblaka mo?e biti između dva razli?ita oblaka ili mo?e biti unutar istog oblaka između dijelova s razli?itim potencijalom. Ina?e se naj?e??i oblik munja javlja unutar istog oblaka i to obi?no između gornjeg (nakovnja) i donjeg dijela oblaka.

Tople munje je naziv za munje koje se pojavljuju jako daleko tako da se vidi bljesak, a zvuk se ne ?uje jer se na putu raspr?i do promatra?a.

Suhe munje su munje koje se javljaju bez oborina, a naj?e??e su uzrok ?umski po?ari, a mogu biti i aktivni vulkani.

Raketne munje se obi?no kre?u vodoravno s donjeg dijela oblaka.

Visokonaponske munje obi?no nastaju na vrhu oblaka (nakovnju), putuje nekoliko kilometara vodoravno i zatim skre?u do tla. One ?ine manje od 5% svih munja. Zbog puno ve?eg pređenog puta, te munje obi?no nose 6 do 10 puta vi?e naboja, i naponi su isto ve?i, a obi?no i traju oko 10 puta du?e. Za vrijeme tih munja, stvaraju se velike koli?ine kratkih radio valova. Zbog velike snage, visokonaponske munje su jako opasne, posebno za avione jer jos uvijek ne postoji dovoljna za?tita za njih.

Kugli?asta munja , koja se jo? zove i lan?asta, oblik je munje dugoga trajanja. Pojavljuje se kao traka svijetle?ih odsje?aka umjesto kontinuiranog kanala. Pojavljuje se rijetko. Uzroci nastanka su nepoznati, a predlo?ene su druge teorije: dijelovi kanala munje idu ukoso prema promatra?u ili od njega i zato se ?ine sjajnijim; dijelovi kanala su nejasni zbog ki?e ili oblaka; neki dijelovi kanala su ve?eg promjera , a drugi manjeg, ?to utje?e na oblik munje. Taj se atmosferski fenomen pojavljuje u obliku pokretne svijetle?e kugle od nekoliko desetaka centimetara u promjeru. Kuglasta munja se obi?no pojavljuje tijekom oluja, i to blizu tla, a mo?e biti crvena, naran?asta ili ?uta. ?esto je pra?ena pi?te?im zvukom i neobi?nim mirisom. Traje samo nekoliko sekundi te iznenada nestaje, tiho ili uz eksploziju. Kuglaste munje ponekad mogu nanijeti ?tetu zapaljenjem ili taljenjem . Njihova veza s obi?nim munjama nije poznata, kao niti njeni uzroci. Među obja?njenjima se spominje da je rije? o zraku ili plinu koji se pona?aju neuobi?ajeno; o plazmi visoke gusto?e; o zra?nom vrtlogu koji sadr?ava svijetle?e plinove; o mikrovalnoj radijaciji u oklopu od plazme.

Nove vrste munja [ uredi | uredi kod ]

U novije vrijeme otkrivena su tri nova tipa munja. One udaraju od vrha oblaka prema gore, u stratosferu i puno su rjeđe od onih prema tlu ili između oblaka. Prvi tip zovu Crvenim vilenjakom (en. Red sprite ). Ta je munja tamna i crvenkasta, traje nekoliko tisu?inki sekunde, a mo?e biti ?iroka kilometrima. Prote?e se 50 do 90 km iznad oblaka. Drugi tip naziva se Plavi mlaz ( Blue jet ). Rije? je o plavoj, sto?astoj provali energije puno sjajnijoj od Crvenog vilenjaka. Plavi mlaz udara iz centra oluje brzinom od 6 000 km/h i dopire 20 do 50 km iznad oblaka. Ove dvije vrste munja prvi je put snimio ameri?ki fizi?ar John R. Wincklyer 1989. u Minnesoti. Tre?i tip su munje koje se prostiru od oblaka do stratosfere. Zovu se Vilenjaci ( Elves ), a otkrivene su 1995. Godine. Imaju oblik tanjura ili krafne promjera 400 km, a pojavljuju se oko 100 km iznad oblaka. Smatra se da su zelenkaste, ali toliko kratko traju (manje od tisu?inke sekunde) da im boja jo? nije precizno određene.

Nastajanje [ uredi | uredi kod ]

U olujnom nevremenu olujni su oblaci napunjeni elektricitetom poput velikih elektri?nih kondenzatora , Gornji dio oblaka nabijen je pozitivno, a donji negativno. Znanstvenici se jo? nisu usuglasili kako zapravo nastaje ovo elektri?no punjenje oblaka, no pretpostavlja se da je to jedan od rezultata globalnog kru?enja vode na Zemlji. U osnovnim crtama, kru?enje vode uklju?uje evaporaciju i kondenzaciju . U procesu evaporacije voda isparava s povr?ine Zemlje i u obliku pare podi?e se u vi?e slojeve atmosfere. Kako temperatura opada s visinom, i kako se u vi?im slojevima atmosfere nalaze tzv. kondenzacijske ?estice (recimo zrnca pra?ine), vodena para kondenzira, ponovno se pretvara u kapljice vode i pada na Zemlju kao ki?a ili snijeg ? ovisno o temperaturi zraka. Dakako, cijeli je proces kru?enja vode daleko slo?eniji.

Elektri?no punjenje [ uredi | uredi kod ]

Kad se vlaga nakuplja u atmosferi, nastaju oblaci, koji mogu nositi milijune vodenih kapljica i leda. Kako se procesi evaporacije i kondenzacije međusobno ispreoli?u, kondenzirane kapljice u oblacima neprestano se sudaraju s vodenom parom koja sti?e s tla. Kapljice se s parom sudaraju i tijekom oborina, jer dok se jedan dio vlage vra?a na Zemlju, drugi isparava. Upravo tijekom ovih sudara iz vodene se pare izbijaju elektroni , koji tako stvaraju elektri?ni naboj . Kako do sudara dolazi u donjem dijelu oblaka, izbijeni elektroni ovdje stvaraju negativan naboj (vi?ak negativno nabijenih ?estica). Vlaga, koja nakon sudara nastavlja put prema gornjim slojevima atmosfere odnosno oblaka, na vrh oblaka sti?e s pozitivnim nabojem ? nedostaje joj elektron koji je izbijen u sudaru. Tako se na vrhu oblaka stvara vi?ak pozitivnog naboja. Osim sudara, u procesu elektri?nog nabijanja oblaka zna?ajnu ulogu igra i zamrzavanje . Kako se vodena para podi?e u hladnije slojeve i po?inje se zamrzavati, dio koji se zamrzne postaje negativno nabijen, dok nezamrznuti dio ostaje pozitivno nabijen. Zra?ne struje mogu dalje odnijeti pozitivne ?estice do vrha oblaka (lak?e su!) i time dodatno ubrzati stvaranje vi?ka pozitivnog naboja. Izbijanjem elektrona i odvajanjem pozitivno nabijenih ?estica vodene pare u oblaku nastaju razlike potencijala odnosno stvara se elektri?no polje ? prvi preduvjet za nastajanje elektri?nog pra?njenja.

Elektri?no pra?njenje [ uredi | uredi kod ]

Razlika potencijala između Zemlje i neba uzrokuje elektri?no pra?njenje u vidu munje, koje vra?a sustav u ravnote?u.

?to se oblaci vi?e pune nabojem, elektri?no je polje sve ja?e. U nekom trenu postat ?e toliko jako da ?e se elektroni na povr?ini Zemlje poku?ati ?odmaknuti“ ? utisnuti dublje u Zemlju. To je rezultat odbijanja jednako nabijenih ?estica . Kako se elektroni ?povla?e“ u unutra?njost, tlo postaje sve ja?e pozitivno nabijeno. Oluja tako dovodi do naglog stvaranja elektri?nog polja u oblaku i između oblaka i tla. Kad se stvori dovoljan vi?ak naboja, to jest kad elektri?no polje postane dovoljno jako ono ?e natjerati okolni zrak da ?pukne“. Ovo ?pucanje“ zapravo je razdvajanje pozitivnih i negativnih ?estica u zraku. Taj proces nazivamo ionizacija. Ionizacija ne ozna?ava vi?ak nekog naboja, ve? stanje i kojem su naboji razdvojeni. Drugim rije?ima, zrak ne postaje nabijen, ve? se naboji u njegovim ?esticama međusobno razmi?u. Ionizirani zrak ima znatno ve?u elektri?nu vodljivost. Kako se zrak ne ionizira jednako na svim mjestima, na dijelovima gdje je ionizacija intenzivnija stvaraju se ?staze“ ? putovi kojima munje mogu lako ?preskakati“. Da bi nastala munja potrebno je da elektri?na staza stigne do tla i pronađe ?uzemljenje“ ? to?ku ili predmet na kojem ?e se zaustaviti. Kad se to dogodi, sijevnut ?e munja. Svjetlost koju vidimo zapravo je rezultat elektri?nog pra?njenja između oblaka i zemlje koje slijedi put stvorene elektri?ne staze. Bljesak munje koja se prostire od oblaka do tla ?ine dva osnovna udara (mo?e ih biti i vi?e zaredom): odvodni udar i povratni udar.

Od oblaka do tla [ uredi | uredi kod ]

U odvodnom udaru prvo negativni naboj putuje do tla. Kre?e se ?koracima“ od 50 metara i pritom stvara nabijeno ?korito“. Odvodni udar nije tako sjajan, ?esto je stepenast te ima puno grana koje se ?ire iz glavnog kanala. Kad se pribli?i tlu, pobuđuje suprotni naboj koji se koncentrira u jednoj to?ki. Tako nastaje povratni udar koji istim koritom nosi pozitivni naboj od tla prema oblaku. Dva udara se sre?u na visini od oko 50 m iznad tla. Na to?ki dodira dolazi do kratkog spoja između oblaka i tla. To rezultira izuzetno blje?tavim udarom visoke struje, koja istim kanalom putuje natrag do oblaka.

Lociranje munja [ uredi | uredi kod ]

Krajem 2008. godine je po prvi puta u Hrvatskoj uspostavljen sustav za lociranje munja (eng. Lightning Location System - LLS) kao dio Europskog sustava LINET. ?est senzora je instalirano na podru?ju Hrvatske. Ovaj sustav koristi vrlo niski frekvencijski opseg i registrira gusto?u magnetskog toka pri atmosferskom pra?njenju pomo?u dviju međusobno okomito postavljenih bakrenih prstenova. Komponente magnetske indukcije detektiranog signala se mjere pomo?u ortogonalne petlje (antene) u realnom vremenu. Registrirani udari munje su arhivirani u bazu, obrađeni i prikazani na karti Hrvatske. Sustav u Hrvatskoj koordinira Fakultet elektrotehnike i ra?unarstva Sveu?ili?ta u Zagrebu . [1]

Munje kroz povijest [ uredi | uredi kod ]

U srednjovjekovnoj Europi zbog munja je biti zvonar u crkvi bilo izuzetno opasno. Tijekom oluja s grmljavinom bio je obi?aj da se zvoni ?to ja?e jer se smatralo da ?e se time sprije?iti da munje udare u vrh crkvenog tornja. Vjerovalo se da zvonjava rastjeruje zle duhove koji vatrom ?ele uni?titi crkvu, a mislilo se i da buka zvonjave lomi munje. O tome i danas svjedo?e natpisi ?Fulgura frango“ (Ja lomim munje) na srednjovjekovnim zvonima. Od 1753. Do 1786. godine u Francuskoj su munje 386 puta udarile u crkvene tornjeve. U navedenom razdoblju u Francuskoj su, nastoje?i ?slomiti“ munje zvonjavom, nastradala 103 zvonara. Zna?i da je skoro svaka tre?a munja koja je udarila u neku crkvu bila za nekoga kobna. Te katastrofalne brojke dovele su do toga da je francuska vlada 1786. zabranila zvonjavu tijekom grmljavine.

Zanimljivosti [ uredi | uredi kod ]

  • Godine 1998. munja je u Kongu pobila cijelu nogometnu mom?ad (11 igra?a).
  • Godine 1999. munja je u Coloradu ozlijedila cijelu mom?ad ameri?kog nogometa.
  • U munji ima puno energije: oko 250 kilovatsati. Ne zvu?i puno, ali s tom koli?inom energije mo?ete dignuti jednotonac 120 kilometara uvis.
  • Nikolu Teslu zvali su i Gospodar Munja. Sasvim zaslu?eno jer je 1899. godine u Colorado Springsu stvorio najdu?u umjetno izazvanu munju. Bila je duga 41 metar.
  • Prema Guinessovoj knjizi rekorda, između 1942. i 1983. (kada je umro) munja je Roya ?Dooksa“ Sullivana, biv?eg ?uvara nacionalnog parka, pogodila sedam puta. Prvi put munja je pro?la kroz njegovu nogu i otkinula mu nokat na no?nom palcu. Drugi put, 1969. godine, munja mu je spalila obrve i onesvijestila ga. Sljede?e godine nakon udara munje ostalo mu je rame oduzeto, 1972. munja mu je zapalila kosu pa je morao na glavu izliti kantu vode, 1973. munja ga je kroz ?e?ir pogodila u glavu, zapalila mu kosu, izbacila ga iz kamioneta i skinula mu lijevu cipelu. U ?estom udaru, 1976. ozlijeđen mu je gle?anj. Zbog zadnje munje koja ga je pogodila 1977. zavr?io je u bolnici s opeklinama na prsima i trbuhu.

Drve?e i munje [ uredi | uredi kod ]

Zeleno stablo koje je udarila munja

Stabla su ?esti elektri?ni vodi?i za munje, provode?i ih do tla. [2] Budu?i da je biljni sok slab elektri?ni vodi?, njegov elektri?ni otpor uzrokuje sna?no zagrijavanje, pretvaranje u paru i eksplozivno izbacivanje kore sa stabla . Ponekad se mogu oporaviti od udara munje. U rijetko naseljenim podru?jima, kao ?to je Daleki istok i Sibir , munje su glavni izvor ?umskih po?ara . [3] I u Hrvatskoj je zabilje?eno dosta slu?ajeva pojave ?umskih po?ara zbog udara munje. [4]

Dva su naj?e??a stabla u koje udara munja: hrast i brijest . [5] Borovi , jele , smreke su isto ?esto izlo?eni udaru munja, posebno zbog svoje visine. Za razliku od hrasta koji ima dosta plitki korijen, crnogori?na stabla imaju duboke korijene, koji ?esto idu ispod slojeva vode. Ukoliko se nalaze uz ku?e i nadvisuju krovove, takva stabla mogu za?titi ku?u od udara munje. [6]

Budu?i da ja?ina struje vrlo brzo raste kod munja, oko 40 000 Ampera u sekundi, onda dolazi do pojave “efekta ko?e”, pa elektri?na struja putuje vi?e vanjskim dijelovima stabla. [7]

Okamenjena munja [ uredi | uredi kod ]

Ukoliko munja udari u pjeskovito tlo, pogotovo gdje ima kvarca , javljaju se fulguriti ili okamenjena munja .

Kori?tenje energije munja [ uredi | uredi kod ]

Munja udara Space Shuttle Challenger prije lansiranja

Bilo je dosta poku?aja za kori?tenje energije munja. Iako je snaga prosje?ne munje ogromna, zbog vrlo kratkog vremena u kojem djeluje, prosje?na munja ne nosi veliku koli?inu energije . Također su i ?anse da munje na redovnoj osnovi udaraju u ?eljeno mjesto vrlo malene. Predlagano je da se munje iskoriste za dobivanje vodika iz vode ili da se iskoristi brzo zagrijavanje vode koju bi udarila munja, itd. Iako je to mogu?e, za to su potrebne velike i skupe konstrukcije, ?to dovodi u pitanje i veliku cijenu tako izvu?ene energije. [8]

Kako se za?titi od udara munje za grmljavinskog nevremena? [ uredi | uredi kod ]

  • Ostanite u zatvorenom (stan, ku?a i sl.) i ne izlazite, niti se zadr?avajte vani za grmljavinskog nevremena, ako nije neophodno.
  • Udaljite se od otvorenih vrata ili prozora, od pe?i ?tednjaka, radijatora i elektri?nih aparata, uklju?enih u elektri?nu mre?u (radio, televizor, elektri?ne svjetiljke i sl.).
  • Ne slu?ite se elektri?nim aparatima za vrijeme grmljavinskog nevremena (elektri?no gla?alo, su?ilo za kosu, brija?i aparat i sl.).
  • Ne upotrebljavajte ?i?ni telefon, jer munja mo?e pogoditi vanjsku liniju.
  • Ne skidajte rublje s u?eta za vrijeme grmljavinskog nevremena.
  • Prekinite eventualne radove na ogradi, elektri?nim vodovima, vodovodnim cijevima ili na metalnim konstrukcijama.
  • Nemojte nositi ili se slu?iti metalnim predmetima (ki?obran, kosa, ?tap s udicom i sl.). Klinaste cipele sporta?a nepogodne su za upotrebu za vrijeme grmljavinskog nevremena.
  • Nemojte rukovati zapaljivim materijalom u otvorenim posudama.
  • Izađite iz vode ili malenog ?amca i udaljite se od vodenih povr?ina.
  • Ostanite u svom automobilu, ako ste na putu za vrijeme grmljavinskog nevremena. Automobili se pona?aju sli?no Faradayevom kavezu i nude za?titu od strujnog udara.
  • Zaustavite rad traktora na polju, naro?ito ako on vu?e metalnu opremu ili dijelove.
  • Ako se zadr?avate vani na otvorenom neizbje?no je najbolja za?tita u nekoj ?pilji, u udubini tla, ?ancu, dubokoj dolini ili kanjonu, uz podno?je stijene, u unutra?njosti guste ?ume, ili među gustom nakupinom drve?a (ali tada odaberite jedno ni?e stablo okru?eno vi?im stablima).
  • Ako vani ne mo?ete na?i zaklon, najbolja je za?tita ?u?nuti, ako ste na otvorenom, dr?e?i se dalje od pojedina?nih stabala. Udaljite se od drvoreda. Izbjegavajte najvi?a mjesta u okolici, osamljene kolibe i planinske vrhunce.
  • Ako osjetite elektri?ni naboj, da vam se kosa je?i ili da vas trnci prolaze po ko?i, to je znak da vas munja upravo mo?e pogoditi. Smjesta se bacite na pod. [9]

Izvori [ uredi | uredi kod ]

  1. ?Sustav za lociranje munja” . FER . Pristupljeno 14. srpnja 2011 .  
  2. [1] National Oceanic & Atmospheric Administration [2]
  3. 1996."Lightning as a source of forest fires" [3]
  4. [4] Index.hr, 28.06.2008.
  5. [5] "Lightning protection for trees and related property" 2007
  6. [6] "Silviculture and Forest Models Team - Oak Root Research" 2007.
  7. Nair Zinnia, Aparna K.M., Khandagale R.S., Gopalan T.V.: "Failure of 220 kV double circuit transmission line tower due to lightning"
  8. "Why can't we capture lightning and convert it into usable electricity?" 2007. [7] 2009.
  9. [8] "Atmosferski elektricitet, Dr.sc. Inga Lisac, Geofizi?ki zavod Andrija Mohorovi?i?, PMF, Sveu?ili?te u Zagrebu

Vidi jo? [ uredi | uredi kod ]

Eksterni linkovi [ uredi | uredi kod ]