Comment fonctionne Lightning

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Les éclairs contre les nuages ​​créent un effet d'un autre monde. Quelle est la science derrière ce phénomène naturel magnifique - mais dangereux? Voir plus de photos de foudre. © Photographe: Soldeandalucia | Agence: Dreamstime.com

La foudre est l'un des plus beaux affichages de la nature. C'est aussi l'un des phénomènes naturels les plus meurtriers connus de l'homme. Avec des températures de boulons plus chaudes que la surface du soleil et des ondes de choc rayonnant dans toutes les directions, la foudre est une leçon de science physique et d'humilité.

-Au-delà de sa beauté puissante, la foudre présente à la science l'un de ses plus grands mystères locaux: comment ça marche? Il est de notoriété publique que la foudre est générée dans les systèmes orageux chargés électriquement, mais la méthode de charge des nuages ​​reste insaisissable. Dans cet article, nous examinerons la foudre de l'intérieur pour que vous puissiez comprendre ce phénomène.

La foudre commence par un processus moins mystérieux: le cycle de l'eau. Pour bien comprendre le fonctionnement du cycle de l'eau, il faut d'abord comprendre les principes d'évaporation et de condensation.

Évaporation est le processus par lequel un liquide absorbe la chaleur et se transforme en vapeur. Un bon exemple est une flaque d'eau après une pluie. Pourquoi la flaque se dessèche-t-elle? L'eau dans la flaque d'eau absorbe la chaleur du soleil et de l'environnement et s'échappe sous forme de vapeur. «Échapper» est un bon terme à utiliser pour parler d'évaporation. Lorsque le liquide est soumis à la chaleur, ses molécules se déplacent plus rapidement. Certaines molécules peuvent se déplacer assez rapidement pour se détacher de la surface du liquide et évacuer la chaleur sous forme de vapeur ou de gaz. Une fois libérée des contraintes du liquide, la vapeur commence à monter dans l'atmosphère.

Condensation est le processus par lequel une vapeur ou un gaz perd de la chaleur et se transforme en liquide. Chaque fois que la chaleur est transférée, elle passe d'une température plus élevée à une température plus basse. Un réfrigérateur utilise ce concept pour refroidir vos aliments et boissons. Il fournit un environnement à basse température qui absorbe la chaleur de vos boissons et denrées alimentaires et évacue cette chaleur dans ce que l'on appelle le cycle de réfrigération. A cet égard, l'atmosphère agit comme un immense réfrigérateur aux gaz et vapeurs. À mesure que les vapeurs ou les gaz augmentent, les températures de l'air ambiant chutent de plus en plus. Bientôt, la vapeur, qui a évacué la chaleur de son liquide «mère», commence à perdre de la chaleur dans l'atmosphère. À mesure qu'il monte à des altitudes plus élevées et à des températures plus basses, il perd finalement suffisamment de chaleur pour provoquer la condensation de la vapeur et son retour à l'état liquide..-

Appliquons maintenant ces deux concepts au cycle de l'eau.

L'eau ou l'humidité sur la terre absorbe la chaleur du soleil et de l'environnement. Lorsqu'une quantité suffisante de chaleur a été absorbée, certaines molécules du liquide peuvent avoir suffisamment d'énergie pour s'échapper du liquide et commencer à s'élever dans l'atmosphère sous forme de vapeur. Au fur et à mesure que la vapeur monte, la température de l'air ambiant devient de plus en plus basse. Finalement, la vapeur perd suffisamment de chaleur dans l'air environnant pour lui permettre de se transformer en liquide. L'attraction gravitationnelle de la Terre fait alors «retomber» le liquide sur la Terre, complétant ainsi le cycle. Il est à noter que si les températures de l'air ambiant sont suffisamment basses, la vapeur peut se condenser puis geler en neige ou en grésil. Encore une fois, la gravité réclamera les formes gelées et elles reviendront sur terre.

Dans la section suivante, nous verrons ce qui cause les orages électriques.




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