Renk Seçimi
+ + + + + + + + + + + + + + X

Yıldırım nasıl oluşur ve yıldırımdan korunma yolları nelerdir?

Konusu 'Coğrafya' forumundadır ve Suskun tarafından 11 Şubat 2010 başlatılmıştır.

  1. Suskun

    Suskun V.I.P Vip Üye

    Katılım:
    16 Mart 2009
    Mesajlar:
    23.363
    Beğenileri:
    127
    Ödül Puanları:
    5.480
    Yer:
    Türkiye
    Yıldırım nasıl oluşur ve yıldırımdan korunma yolları nelerdir?

    Yıldırım nasıl oluşur ?
    Bir bulutun tabanı ile yer arasında, iki bulut arasında veya bir bulut içinde elektrik boşalırken oluşan kırık çizgi biçimindeki geçici ışığa şimşek, gök gürültüsü ve şimşekle görülen, gökyüzü ile yer arasındaki elektrik boşalmasına ise yıldırım denir.
    Havanın iyi bir iletken olmaması bünyesinde elektrik yükleri bulunduran bulutları oluşturur. Fiziksel nedenlerden ötürü, bulutun yüklenmesi sırasında yere yakın olan kısmında %70-%90 olasılıkla negatif elektrik yükleri yer alır. Bu durumda yer de bulutun negatif yüklerine bakan bölümünde pozitif yükler toplanır. Bazı koşullarda bunun tersi yüklenme de olabilmektedir (%10-%30 olasılıkla). Fırtınanın, hava akımlarının artmasıyla buluttaki negatif yük oranı ve buna bağlı olarak da yerdeki pozitif yük toplanması hızlanarak devam eder. Bulutla yer arasındaki potansiyel farkı arttıkça aradaki havanın da delinmesi kolaylaşır ve belli bir değerden sonra havanın delinmesiyle oluşan iletken kanal boyunca buluttan yere veya yerden buluta elektriksel boşalma başlar.

    [​IMG]


    Romanya Oradea'da gözlemlenen yıldırımlar.

    Yıldırımın oluşması için öncelikle elektriksel olarak yüklenmiş yıldırım bulutunun oluşması gerekir. Günümüzde yıldırım bulutunun oluşumu rahatlıkla açıklanabilse de bu bulutun elektriksel olarak nasıl yüklendiği konusunda kesin bilgiler yoktur. Ancak bu durum bazı teoriler ile açıklanabilmektedir.
    Yıldırım boşalmasının çıkış noktası, atmosferde yüksek miktarda nem bulunması ve sıcak hava akımları yardımıyla yüklü bulutların oluşmasıdır. Hava akımları, yere yakın hava tabakalarının iyice ısınması ile oluşur. Çok büyük yüksekliklerden aşağı inen soğuk hava ile bu hava tabakası yer değiştirir. Nem ise yüksek sıcaklıkta buharlaşma ile meydana gelir. Hava, yukarı çıkışı sırasında soğur ve belirli bir yükseklikte su buharına doyacağı bir sıcaklığa erişir. Daha fazla yükselmesi yoğuşmaya sebep olur ve bulut oluşur.
    Yıldırım bulutunun oluşumunda üç aşama söz konusudur:

    * Gençlik
    * Olgunluk
    * Yaşlılık

    Gençlik aşamasında aşağıdan yukarı doğru ve kenarlardan ortaya doğru hava akımları artar. Bu durum yaklaşık 10 - 15 dakika sürer.
    Olgunluk aşamasında yağmurlar oluşur. Sıfıra yakın sıcaklık derecelerinde iyice azalan bulut kaldırma kuvveti şiddetli yağmurlara sebep olur. Bu sırada yukarıdan aşağıya hareket eden soğuk rüzgarlar görülür. Bunlar yere ulaştıklarında kısa süreli, şiddetli fırtınalara sebep olurlar. Bu aşama yaklaşık 15 – 30 dakika sürer.
    Yaşlılık aşamasında ise hava akımları artık son bulmuştur. Yaklaşık 30 dakika sürer.
    Yıldırım bulutlarında elektrik yüklerinin nasıl oluştuğu henüz net bir şekilde bilinmemektedir. Tarih boyunca bu konuda çeşitli teorilerle bulutların yüklenmesi açıklanmaya çalışılmıştır. Bu teorilerden biri Simpson ve Lomonosow’ un teorisidir. Bu iki araştırmacıya göre bulutlardaki yükler hava akımı yardımıyla oluşmaktadır. Sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesi sonucunda oluşan hava akımı bulutlardaki su damlacıklarını harekete geçirir. Hareket halindeki su damlacıkları, birbirleriyle sürtünmesiyle, elektriksel olarak yüklenirler.
    Bulutlardaki hava akımları su damlacıklarının dağılmasına ve tekrar birleşmesine sebep olurlar. Yapılan labaratuvar çalışmalarında dağılan su damlacıklarından küçük damlacıkların negatif, büyük damlacıkların ise pozitif olarak yüklendiği gözlenmiştir. Bu bilgilere göre büyük su damlacıkları yani pozitif yüklü damlacıklar bulutun alt kademelerinde ve rüzgar hızının büyük olduğu bölümlerde olmalılar. Küçük, negatif yüklü, su damlacıkları ise rüzgar tarafından itilmeli ve bulutun daha yukarı kısımlarında dağılmalılar.
    Yıldırım bulutundaki yüklerin bu şekilde meydana geldiği kabul edilecek olursa bulutun alt kısımları pozitif yüklü olacağından yıldırım boşalması da pozitif kutbiyette olacaktır. Yapılan gözlemler pozitif kutbiyetteki yıldırım boşalmalarının %5-20 civarında olduğunu, boşalmaların yaklaşık %70-95’inin negatif kutbiyette olduğunu göstermektedir. Dolayısıyla Simpson ve Lomonosow’un teorileri yıldırım bulutlarındaki elektrik yüklerinin meydana gelişini tam olarak açıklayamamaktadır.
    Bu konuda ikinci bir teori de Elster ve Geitel tarafından ortaya konulmuştur. Onlara göre bulutların yüklenmesi tesirle elektriklenme ile açıklanmaktadır
    Dünya yüzeyindeki elektrik yükü –5x10^5 C kabul edilirse bu yükün içinde bulunan su damlacıkları alt uçları pozitif ve üst uçları negatif olmak üzere kutuplanırlar. Yerçekimi etkisiyle aşağıya doğru düşen büyük su damlacıkları havanın oldukça yavaş hareket eden iyonlarına yaklaşırlar ve bu sırada su damlacığının pozitif alt ucu havanın negatif iyonunu tutarken pozitif iyonu da iter. Böylece ağır su damlacıkları negatif elektrikli parçacıklar haline gelir. Aynı şekilde kutuplanan küçük su damlacıkları yukarıya doğru hareket ederken havanın pozitif iyonlarını çekerler ve negatif iyonları iterler. Böylece hafif su damlacıkları da pozitif elektrikli parçacıklar haline gelirler. Bu teoriye göre bulutun alt kısımlarında negatif yükler bulunmaktadır. Teori negatif kutbiyetteki yıldırım boşalmalarını açıklayabilmektedir gibi gözükse de aslında eksik yanları bulunmaktadır. Bir yıldırım bulutunun su damlacıklarından çok buz kristalleri ve kar parçacıklarından oluştuğu düşünülürse, bu buz kristalleri ve kar parçacıklarının dünyanın elektrik alanı ile kutuplanma olasılıkları oldukça düşüktür.
    Bu konu üzerine üçüncü bir teori de J. I. Frenkel tarafından ortaya atılmıştır. Frenkel’e göre havada her iki işaretli iyonlar var olduğundan, dünyanın negatif elektrik yükleri kaçmaya ve iyonosferin pozitif elektrik yükleri ile birleşmeye yatkındır. Dolayısıyla dünyanın azalan elektrik yükünü sürekli olarak besleyecek bir olayın olması gerekmektedir. Dünyanın elektrik yükünün sabit kalmasında en önemli rolü negatif yıldırım boşalmaları sağlayacaktır. Bu teoriye göre her iki işaretli iyonlardan oluşan hava ile küçük su damlacıkları veya buz kristallerinden meydana gelen bir ortam göz önüne alınır ve havanın negatif iyonlarının daha küçük su damlacıklarına veya buz kristallerine konduğu var sayılır. Buna göre bulut, negatif elektrikli su damlacıkları ve pozitif iyonlu havadan oluşur. (negatif iyonlar su damlacıkları tarafından tutulmuştur).
     
  2. Suskun

    Suskun V.I.P Vip Üye

    Katılım:
    16 Mart 2009
    Mesajlar:
    23.363
    Beğenileri:
    127
    Ödül Puanları:
    5.480
    Yer:
    Türkiye

    YILDIRIMDAN KORUNMA YOLLARI
    Gelen bir yıldırım darbesine karşı korunması istenilen binalar,bina grupları ve belirlenmiş alanlar genel olarak üç şekilde korunabilir.
    a)Franklin çubuğu
    b)Faraday kafesi
    c)Paratonerler(elektrostatik,piezoelektrik ve radyoaktif)
    Franklin çubuğu korunacak yerin en yüksek noktasına sivri bir çubuk yerleştirme prensibine dayanan koruma sistemidir.Bu çubuk en kısa yoldan indirme iletkeni ile topraklama tesisatına bağlanmaktadır.Bu yöntemle geniş alanları hatta binaları korumak mümkün değildir.Günümüzde özellikle minareler,kuleler ve bacalar gibi küçük boyutlu alanlarda kullanılmaktadır.
    Faraday kafesi ile korunması istenilen bina en yüksek yerlerinden toprağa kadar devamlı ve kesiksiz iletkenlerle(yatay ve düşey)sarılmaktadır.Faraday kafesi yönteminin yeterli olması için,korunacak cismin birçok yerinden paket bağlar gibi iletken tellerle sarılması gerekmektedir.Bu yöntemin çok pahalı olması ve bina cephesine verdiği çirkin görünüm ile çatıdaki tahribat sebebiyle günümüzde kullanışlı olmamaktadır.
    Paratonerler içinde bugün en çok tercih edilen modeli aktif Radyoaktif paratonerlerde,radyoaktif kaynak kullanıldığından günümüzde yasaklanmıştır.
    Piezoelektrik paratonerlerin isminden de anlaşıldığı gibi piezoelektrik seramiklerin çalışma prensibinden istifade edilerek geliştirilmiştir.Piezoelektrik seramikler elektrik enerjisini mekanik enerjiye(titreşime),mekanik enerjiyi de(titreşim uygulandığında)elektrik enerjisine çevirir.
    Elektronik cihazlardaki kristalli filtre ve asilatör yapımlarında da piezoelektrik seramikler kullanılmaktadır.
    Bu seramikler kurşunzirkotitanat denilen çok sert bir malzemeden oluşmaktadır.Bu seramiklerin yüzeyleri değişik şekil ve malzemelerle(altın,nikel gibi)kaplanarak elektrot uçları elde edilmektedir.
    Elektrostatik paratonerler;yakalama çubuğu etrafında iyonize edilmiş bir hava akımı teşekkül ederek,koruma alanı içindeki yük boşalmalarının kendi üzerinden olmasını kolaylaştırır.(bir başka deyişle yıldırımı kendi üzerine çeker.)

    Yıldırımdan korunmanın en iyi yolu gökgürültüsü ilk duyulduğu andan itibaren kapalı bir ortama girmek ve son gökgürültüsünden sonra 30 dakika gecene kadar iceride kalmakdır. Ağaçlar bulundukları yerde en sivri cisim oldukları icin daha fazla yıldırıma maruz kalır.
    Bulut ve yer arasındaki yük farklılığı, ikisi arasında yaklaşık 10,000 Volt'a ulaşan bir elektrik potansiyeline sebep olabilir. Kuru havada elektrik akımı oluşmaz, çünkü hava iyi bir elektriksel yalıtkandır. Bu doğal yalıtım, elektrik akımını havanın yalıtımının üstesinden gelmeye yetecek kadar büyümedikçe elektrik akımını engeller.
    Bulutla yer arasındaki elektriksel potansiyel aşamalı olarak artar. Bu potansiyel 3,000,000 Volt'u aştığında havanın yalıtıcı özelliği kırılır ve elektrik akışı başlayarak yıldırım oluşur.
    Diğer bir deyişle tek bir yıldırım çok büyük elektrik akımı olusturabilir ve yıldırım çarptığında hayvanlar ve insanlar elektrikle yüklenebilirler. Bu nedenle lastik ayakkabı veya otomobil lastiği yıldırım icin koruyucu değildir. En kötü iletken olan havanın kilometrelerce kalınlıktaki tabakasını dahi aşıp geçebilen yıldırım, bir-iki santimlik lastikten de cok rahat geçebilmektedir. Faraday kafesi gibi üstü kapalı otomobiller yıldırımdan korunmak için bulunulabilecek (binalardan sonra) en güvenli yerlerden biridir.
     
  3. ZeyNoO

    ZeyNoO ٠•●♥ KuŞ YüreKLi ♥●•٠ AdminE

    Katılım:
    5 Ağustos 2008
    Mesajlar:
    57.469
    Beğenileri:
    3.023
    Ödül Puanları:
    12.080
    Cinsiyet:
    Bayan
    Meslek:
    Muhasebe
    Yer:
    ❤ Şehr-i İstanbul ❤
    Yıldırım Oluşumu - Yıldırım Nasıl Oluşur

    Yıldırımlar, insanların her zaman ilgisini çekmiş ve hayatını etkilemiştir. Tarih boyunca bu konu üzerinde çeşitli efsaneler oluşmuştur. Ancak bilimsel anlamda yıldırım ile ilgili ilk tanımlamalar 17.yy.’da başlamıştır. İlk olarak Descartes, yıldırımın bulutların çarpışmasıyla sıkışan havanın ışık ve ısı etkisinin meydana geldiğini ve ısının gürültüye neden olduğunu söyleyerek yıldırım ile ilgili ilk teoriyi ortaya atmıştır. 18.yy. ortalarında Rahip Nollet Fizik Dersleri adlı kitabında elektrikle yıldırım etkisini anlatmıştır. Bu tarihlerde Fizikçi Jalbert, yıldırım olayı ile sivri uçların ilgisini dile getirmiştir. Aynı yıllarda Romans, yıldırım olayının elektriksel bir olay olduğunu söyleyerek, yıldırımda elektrikten bahsetmiştir. Franklin 1725 yılında balon deneyi yaparak bulutların elektrik yüklü olduğunu ispat etmiştir. 1929 yılında İngiliz Doktor Simson ve Fransız Mathias tarafından yapılan çalışmalarla yıldırım konusu açıklanmaya çalışılmıştır.
    Yıldırım, bulut ile yer arasındaki elektrik yüklerinin hızlı boşalması olayı olarak ifade edilmektedir. Atlamanın gerçekleşmesi için, havada asılı duran bulutlar ile yer arasındaki hava iyi bir iletken olmadığından, yaklaşık 100.000.000 voltluk bir gerilim oluşması gerekmektedir. Bulutların yıldırım üretmesi için önce elektrik yükleri ile şarj olması gerekmektedir. Bulutların şarj olması için fırtına bulutunun yere yakın olan kısmı negatif yükle yüklenir (Bu durum her zaman için geçerli değildir). Bu arada yer pozitif yükle yüklenir. Yüklenme hem bulut hem de yeryüzünde birbirine ters kutuplar olarak gerçekleşir. Aradaki potansiyel farkı artınca yalıtkan olan havanın delinmesiyle buluttaki veya yerdeki yüksek voltaj deşarj olur. Bu deşarjlarda 2000 ile 200.000 amper arası akım oluşmaktadır. Atmosfer olaylarında bulut ile bulut arasında oluşan boşalmaya şimşek, bulutla yer arasında oluşan boşalmaya yıldırım denir.
    Yıldırımı oluşturan fırtına bulutunun oluşumu açıklanabilmekle birlikte bu bulutun nasıl elektrikle yüklendiği konusunda kesin bilgilere ulaşılamamıştır. Hava akımları, yere yakın hava tabakalarının iyice ısınması ile oluşmaktadır. Çok büyük yüksekliklerden aşağı inen soğuk hava ile bu hava tabakası yer değiştirir. Nem ise yüksek sıcaklıkta buharlaşma ile meydana gelir. Hava, yukarı çıkışı sırasında soğur ve belirli bir yükseklikte su buharına doyacağı bir sıcaklığa erişir. Daha fazla yükselmesi konzenzasyona sebep olur ve bulut oluşur. Yıldırım bulutunun oluşumunda üç aşama söz konusudur; gençlik, olgunluk ve yaşlılık Gençlik aşamasında aşağıdan yukarı doğru ve kenarlardan ortaya doğru hava akımları artar. Bu durum yaklaşık 10-15 dakika sürer. Olgunluk aşamasında yağmurlar oluşur. Sıfıra yakın sıcaklık derecelerinde iyice azalan bulut kaldırma kuvveti şiddetli yağmurlara sebep olur. Aynı anda yukarıdan aşağıya hareket eden soğuk rüzgarlar görülür. Bunlar yere ulaştıklarında şiddetli fırtınalara sebep olurlar. Bu aşama yaklaşık 15-30 dakika sürer. Yaklaşık 30 dakika süren yaşlılık aşamasında ise hava akımları sona erer.
    Yıldırım bulutlarında elektrik yüklerinin oluşu ile çeşitli teoriler bulunmakla birlikte tam olarak açıklanamamıştır. Bu teorilerden biri Simpson ve Lomonosow’un teorisidir. Onlara göre bulutlardaki yükler hava akımı yardımıyla oluşmaktadır. Sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesi sonucunda oluşan hava akımı bulutlardaki su damlacıklarını harekete geçirir. Hareket halindeki su damlacıkları, birbirleriyle sürtünmek suretiyle yüklü hale gelirler. Bulutlardaki hava akımları su damlacıklarının dağılmasına ve tekrar birleşmesine sebep olurlar. Yapılan laboratuar çalışmalarında dağılan su damlacıklarından küçük damlacıkların negatif, büyük damlacıkların ise pozitif olarak yüklendiği gözlenmiştir. Bu bilgilere göre büyük su damlacıkları yani pozitif yüklü damlacıklar bulutun alt kademelerinde ve rüzgar hızının büyük olduğu bölümlerde olmalılar.
     

Sayfayı Paylaş