Imazhi unik i marrë nga shkencëtarët me kamera me shpejtësi të lartë tregon se si funksionojnë rrufetë

Me një aparat fotografik me shpejtësi të lartë dhe me fatin për të qenë në vendin e duhur në kohën e duhur, fizikanti Marcelo Saba, një studiues në Institutin Kombëtar të Kërkimeve Hapësinore të Brazilit (INPE) dhe Ph.D. kandidati Diego Rhamon mori një imazh unik të goditjeve të rrufesë që tregon detaje të lidhjeve me ndërtesat aty pranë.

Imazhi u shfaq në kopertinën e botimit të 28 dhjetorit 2022 të Letrave të Kërkimeve Gjeofizike (GRL), e cila paraqiste një artikull me Sabën si autorin e parë.

“Imazhi u kap në një mbrëmje vere në São José dos Campos [në shtetin e São Paulos] ndërsa një rrufe e ngarkuar negativisht po i afrohej tokës me shpejtësi 370 km në sekondë. Kur ishte disa dhjetëra metra nga niveli i tokës, rrufetë dhe rrufetë dhe Objektet e larta në majat e ndërtesave aty pranë prodhonin shkarkime pozitive lart, duke konkurruar për t’u lidhur me goditjen në rënie. Imazhi përfundimtar para lidhjes u mor 25 të mijtët e sekondës përpara se rrufeja të godiste njërën nga ndërtesat,” tha Saba.

Ai përdori një aparat fotografik që merr 40,000 korniza në sekondë. Kur videoja luhet me lëvizje të ngadalta, ajo tregon se si sillen shkarkimet e rrufesë dhe gjithashtu sa të rrezikshme mund të jenë nëse sistemi i mbrojtjes nuk është instaluar siç duhet: Edhe pse ka më shumë se 30 rrufe në afërsi, goditja nuk është e lidhur me to por në një pirg tymi në majë të njërës prej ndërtesave. “Një defekt në instalim e la zonën të pambrojtur. Ndikimi i një shkarkimi prej 30,000 amperësh bëri dëme të mëdha,” tha ai.

Mesatarisht, 20% e të gjitha goditjeve të rrufesë përfshijnë një shkëmbim të shkarkimeve elektrike midis reve dhe tokës. 80% e tjerë ndodhin brenda reve. Pothuajse të gjitha goditjet që prekin tokën janë shkarkime nga re në tokë. Goditjet lart ndodhin gjithashtu, por janë të rralla dhe fillojnë në majë të strukturave të larta si malet, rrokaqiejt, kullat dhe antenat. Goditjet e rrufesë mund të klasifikohen gjithashtu si negative ose pozitive, në varësi të ngarkesës së transferuar në tokë.

“Goditjet e rrufesë mund të jenë deri në 100 km dhe transportojnë rryma të forta deri në 30,000 ampera, ekuivalente me rrymën e përdorur njëkohësisht nga 30,000 llamba 100 vat. Në disa raste, rryma mund të arrijë 300,000 ampera. Temperatura e një goditjeje tipike rrufeje është 30,000 ° C, pesë herë më shumë se temperatura e sipërfaqes së diellit”, tha Saba.

Gjithçka fillon me elektrifikimin e reve, shpjegoi ai. Mekanizmi është kuptuar keq, por në thelb përfshin fërkimin midis grimcave të akullit, pikave të ujit dhe breshërit, duke çliruar ngarkesa dhe duke krijuar polaritete midis rajoneve të ndryshme të reve, me ndryshime në potencialin elektrik që variojnë nga 100 milion volt në 1 miliard volt.

“Keni parasysh se retë e stuhisë janë struktura të mëdha. Fundi është 2 km deri në 3 km nga toka, maja mund të arrijë 20 km në lartësi dhe diametri mund të jetë 10 km deri në 20 km,” tha ai.

Rrufeja degëzon ndërsa ngarkesat elektrike kërkojnë rrugën e rezistencës më të vogël, në vend të rrugës më të shkurtër, e cila do të ishte një vijë e drejtë. Rruga e rezistencës më të vogël, zakonisht një zigzag, përcaktohet nga karakteristika të ndryshme elektrike të atmosferës, e cila nuk është homogjene. “Një goditje rrufeje e përbërë nga disa shkarkime mund të zgjasë deri në 2 sekonda. Megjithatë, çdo shkarkim zgjat vetëm fraksione milisekonda,” tha Saba.

Rrufepritësit as nuk i tërheqin dhe as nuk i sprapsin goditjet, shtoi ai. As nuk “shkarkojnë” retë, siç besohej dikur. Ata thjesht i ofrojnë rrufesë një rrugë të lehtë dhe të sigurt për në tokë.

Për shkak se nuk është gjithmonë e mundur të mbështeteni në mbrojtjen e një rrufeje, dhe shumica e shkarkimeve atmosferike ndodhin në verë në tropikët, ia vlen të merret parasysh këshilla e Saba. “Stuhitë janë më të shpeshta pasditeve sesa në mëngjes, ndaj bëni kujdes me aktivitetet në natyrë pasditeve të verës. Gjeni strehë nëse dëgjoni bubullima, por asnjëherë nën një pemë apo shtyllë dhe kurrë nën një çati të rrënuar”, tha ai.

“Nëse nuk mund të gjeni një vend të sigurt për t’u strehuar, qëndroni në makinë dhe prisni që stuhia të shpërthejë. Nëse nuk ka makinë ose strehë tjetër, uluni me këmbët tuaja së bashku. Mos qëndroni drejt ose shtrihuni Në ambiente të mbyllura, shmangni kontaktet me pajisjet dhe telefonat fikse.”

Është e mundur të mbijetosh duke u goditur nga rrufeja, dhe ka shumë shembuj. Shanset rriten nëse personi merr kujdes shpejt. “Arresti kardiak është i vetmi shkak i vdekjes. Në këtë rast, reanimacioni kardiopulmonar është trajtimi i rekomanduar”, tha Saba.

Saba filloi të studionte sistematikisht rrufetë me kamera me shpejtësi të lartë në vitin 2003, që kur ndërtoi një koleksion videosh të rrufeve të filmuara me shpejtësi të lartë, që është bërë më i madhi në botë.