Wikipedia

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Tia sét”

Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
nKhông có tóm lược sửa đổi
Thẻ: Trình soạn thảo mã nguồn 2017
Dòng 31:
[[File:Graupel animation 3a.gif|thumb|left|H1. Sự va chạm của các tinh thể băng và các hạt graupel gây ra nhiễm điện do cọ xát.]]
[[File:Charged cloud animation 4a.gif|thumb|H2. Minh họa phân bố điện tích trong đám mây.]]
Chi tiết quá trình tích điện vẫn đang được các nhà khoa học nghiên cứu, nhưng đã có một vài ý kiến thống nhất chung. Một cơn dông được hình thành khi có một khối không khí nóng ẩm chuyển động, trong đó khu vực trung tâm của [[Mây dông|đám mây dông]] là khu vực xảy ra sự tích điện đám mây chủ yếu, nơi có luồng không khí di chuyển hướng lên rất nhanh (gọi là updraft) do đối lưu và nhiệt độ từ −15 đến −25 °C (5 đến −13 °F). Ở đó, nhiệt độ thấp cùng với sự chuyển động nhanh của luồng không khí đi lên tạo ra một hỗn hợp gồm các giọt mây trong trạng thái [[Siêu lạnh (nhiệt động lực học)|siêu lạnh]] (tức các giọt ở thể lỏng dưới điểm đóng băng), các tinh thể băng nhỏ và [[graupel]] (mưa đá mềm). Dòng không khí đưa các giọt mây siêu lạnh và tinh thể băng nhỏ nhẹ lên trên, về phía đỉnh đám mây dông; trong khi các hạt graupel nặng và đặc hơn có xu hướng rơi xuống phần dưới đám mây hoặc lơ lửng trong không khí. Các chuyển động ngược chiều nhau của các hạt ngưng đọng khác nhau sẽ dẫn tới sự va chạm. Khi có va chạm các giữa tinh thể băng và các hạt mưa đá mềm, các tinh thể băng bị [[Điện tích|nhiễm điện]] dương và hạt mưa đá mềm bị nhiễm điện âm do cọ xát (H1.).<ref name="NOAA2">{{cite web|url=http://www.lightningsafety.noaa.gov/science/science_electrication.htm|title=NWS Lightning Safety: Understanding Lightning: Thunderstorm Electrification|publisher=[[Cục quản lý Đại dương và Khí quyển Quốcquốc gia Hoa Kỳ]]|archiveurl=https://web.archive.org/web/20161130080723/http://www.lightningsafety.noaa.gov/science/science_electrication.htm|archivedate=November 30, 2016|accessdate=25 November 2016}} {{PD-notice}}</ref>
 
Các tinh thể băng tiếp tục bị đẩy lên phía đỉnh đám mây, và các hạt mưa đá mềm sẽ lơ lửng hoặc đi xuống phần phía dưới. Kết quả là trong [[Mây vũ tích|đám mây dông]] sẽ phân li thành hai miền điện tích trái dấu: Miền điện tích âm ở phía dưới và miền điện tích dương ở phía trên (xem H2.). Do tác động của chuyển động không khí đi lên trong cơn bão và gió trên cao trong khí quyển, đỉnh đám mây nơi có điện tích dương thường bị tản ra theo phương ngang một khoảng xa đáng kể so với chân đám mây. Khu vực này của đám mây dông vì thế trông giống hình cái [[đe]] và được gọi là vùng (đỉnh) hình đe hoặc vùng chóp đe.<ref name="NOAA2" />
Dòng 106:
Sét CG là loại sét được biết đến nhiều nhất và được nghiên cứu kĩ nhất. Trong 3 loại sét chính đây là loại đe dọa đến tính mạng, tài sản nhiều nhất vì chúng đánh thẳng xuống đất. Cũng vì thế nên việc nghiên cứu khoa học và đo lường sét là dễ dàng hơn đối với loại sét này do có thể được thực hiện bằng các dụng cụ ngay trên mặt đất. Tuy nhiên đây lại là loại ít phổ biến nhất trong các kiểu sét (trung bình nó chỉ chiếm gần 25% tổng số các tia sét trên toàn thế giới).<ref name=":5">{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=5oZUAAAAMAAJ&q=70%25+of+lightning+occurs+in+tropics+on+land&dq=70%25+of+lightning+occurs+in+tropics+on+land|title=Encyclopedia of atmospheric sciences|last=Holton|first=James R.|last2=Curry|first2=Judith A.|last3=Pyle|first3=J. A.|date=2003|publisher=Academic Press|isbn=9780122270901|language=en|archiveurl=https://web.archive.org/web/20171104190958/https://books.google.com/books?id=5oZUAAAAMAAJ&q=70%25+of+lightning+occurs+in+tropics+on+land&dq=70%25+of+lightning+occurs+in+tropics+on+land&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjq6bqvrbzUAhUC4GMKHRR6AUkQ6AEINzAF|archivedate=November 4, 2017}}</ref>
==== Sét dương và sét âm ====
[[Tập tin:Desert Electric.jpg|nhỏ|Sét từ mây xuống đất tại [[Hoang mạc Mojave]], [[California]].|thế=]]Sét loại CG có thể mang điện tích dương hoặc âm, nó được xác định bởi hướng của [[dòng điện]] (tương tự như [[điện một chiều|dòng điện thông thường]]) từ đám mây xuống mặt đất. Hầu hết sét đánh từ mây xuống đất là âm, có nghĩa là một lượng điện tích âm được truyền xuống mặt đất và các [[electron]] di chuyển xuống dưới dọc theo một luồng dẫn sét. Điều ngược lại xảy ra khi có một tia sét CG dương, trong đó các electron di chuyển theo hướng lên trên dọc theo kênh dẫn sét và một lượng điện tích dương được truyền xuống mặt đất. Với tia sét dương dòng bước phân nhánh đi xuống từ đám mây lại là kênh dẫn dương. Sét dương ít phổ biến hơn sét âm và trung bình chỉ chiếm chưa đến 5% tổng số trường hợp sét đánh.<ref>{{cite web | title = NWS JetStream – The Positive and Negative Side of Lightning | publisher = [[Cục quản lý Đại dương và Khí quyển Quốcquốc gia Hoa Kỳ]] | url = http://www.srh.noaa.gov/jetstream/lightning/positive.htm | accessdate = September 25, 2007 | archiveurl = https://web.archive.org/web/20070705205815/http://www.srh.noaa.gov/jetstream/lightning/positive.htm | archivedate = July 5, 2007}}</ref>[[Tập tin:Dinosaur lightning.JPG|nhỏ|Một tia đánh xuống mặt đất tại [[Vườn quốc gia rừng hóa đá]], Hoa Kỳ.|thế=]]Trái với những suy nghĩ trước đây, các tia sét dương không nhất thiết bắt nguồn từ vùng đỉnh mây hoặc vùng tích điện dương phía trên rồi đánh vào khu vực không có mưa ngoài vùng có dông bão (đó là loại tia [[Tia sét#Sét từ bầu trời xanh|sét từ bầu trời xanh]]). Niềm tin này dựa trên ý tưởng lỗi thời rằng các kênh dẫn sét là đơn cực trong tự nhiên và có nguồn gốc từ khu vực điện tích tương ứng của chúng. Theo nghiên cứu, sét dương có thể hình thành trong các điều kiện sau: có [[gió đứt]] thẳng đứng di chuyển phần điện tích dương phía trên của đám mây xuống gần mặt đất; hoặc khi vùng tích điện âm phía dưới đám mây hơn bị mất đi trong giai đoạn tiêu tan của cơn dông, để lại vùng điện tích dương chính phía trên. Lúc đó mặt đất lại tích điện hưởng ứng âm, hiệu điện thế mạnh sinh ra điện trường mạnh và khi đó sẽ có sét dương từ mây xuống đất.<ref name=":4">{{cite journal|last1=Nag|first1=Amitabh|last2=Rakov|first2=Vladimir A|year=2012|title=Positive lightning: An overview, new observations, and inferences|journal=Journal of Geophysical Research: Atmospheres|volume=117|issue=D8|pages=n/a|bibcode=2012JGRD..117.8109N|doi=10.1029/2012JD017545}}</ref>
 
Ở vùng đồng bằng trung bắc của [[Hoa Kỳ]], sét dương khá là phổ biến. Giả thuyết cho rằng sét dương ở nơi này nhiều là do cấu trúc đặc biệt của các cơn dông mạnh ở đây: quá trình tích điện trong mây bị đảo ngược, với vùng điện tích dương chính lại ở phía dưới vùng điện tích âm chính thay vì ở phía trên như bình thường.<ref name=":4">{{cite journal|last1=Nag|first1=Amitabh|last2=Rakov|first2=Vladimir A|year=2012|title=Positive lightning: An overview, new observations, and inferences|journal=Journal of Geophysical Research: Atmospheres|volume=117|issue=D8|pages=n/a|bibcode=2012JGRD..117.8109N|doi=10.1029/2012JD017545}}</ref>
Dòng 146:
Ở [[Hoa Kỳ]] và và [[Dãy núi Rocky|vùng núi Rockies]] của [[Canada]], một cơn [[dông]] có thể xảy ra ở trong một thung lũng liền kề và không thể quan sát (nghe hoặc nhìn thấy) được từ thung lũng kia nơi mà có tia sét đánh vào. Khu vực miền núi châu Âu và châu Á cũng có thể có các biến cố tương tự. Ngoài ra, ở các khu vực như vùng vịnh, vùng hồ lớn hoặc đồng bằng mở, khi có một [[tế bào bão]] có hoạt động tích điện ở phía chân trời (trong phạm vi 26 km hoặc 16 dặm), việc sét đánh xuống đất ở nơi đó có thể xảy ra và vì cơn bão còn ở rất xa nên cú sét đánh này được gọi là '''"sét từ bầu trời xanh"''' (''bolt from the blue''). Trái với quan niệm trước đây, loại sét này có thể thuộc loại cả âm hoặc dương. Tia chớp từ bầu trời xanh thường bắt đầu khi có sự phát sinh những tia chớp thường [[Tia sét#Bên trong mây|bên trong đám mây]] trước khi kênh dẫn âm thoát khỏi đám mây và đánh về phía mặt đất cách đó một khoảng đáng kể.<ref name="ReferenceB">{{cite journal|doi=10.1038/ngeo162|title=Upward electrical discharges from&nbsp;thunderstorms|journal=Nature Geoscience|volume=1|issue=4|page=233|year=2008|last1=Krehbiel|first1=Paul R|last2=Riousset|first2=Jeremy A|last3=Pasko|first3=Victor P|last4=Thomas|first4=Ronald J|last5=Rison|first5=William|last6=Stanley|first6=Mark A|last7=Edens|first7=Harald E|bibcode=2008NatGe...1..233K|url=https://semanticscholar.org/paper/1b58b38d0dc7adcd22afefcf6eca9173ad46f3fe}}</ref><ref name="ReferenceA">{{cite journal|doi=10.1029/2011JD016890|title=Lightning morphology and impulse charge moment change of high peak current negative strokes|journal=Journal of Geophysical Research: Atmospheres|volume=117|issue=D4|pages=n/a|year=2012|last1=Lu|first1=Gaopeng|last2=Cummer|first2=Steven A|last3=Blakeslee|first3=Richard J|last4=Weiss|first4=Stephanie|last5=Beasley|first5=William H|bibcode=2012JGRD..117.4212L}}</ref>
 
Các đợt sét dương thuộc loại này đánh có thể xảy ra trong các môi trường bị [[gió đứt]] mạnh, nơi vùng tích điện dương phía trên bị dịch chuyển theo chiều ngang từ khu vực mưa, nó thường xuất hiện bất ngờ và đôi khi rất nguy hiểm vì trông như vẫn "trời quang mây tạnh".<ref>{{cite web | url = http://www.crh.noaa.gov/gid/Web_Stories/2004/other/lightningsafety/intro/introduction.php | archiveurl = https://web.archive.org/web/20090514211951/http://www.crh.noaa.gov/gid/Web_Stories/2004/other/lightningsafety/intro/introduction.php | archivedate = May 14, 2009 | title = Bolt from the Blue | publisher = [[Cục quản lý Đại dương và Khí quyển Quốcquốc gia Hoa Kỳ]] | accessdate = August 20, 2009 | last = Lawrence | first = D | date = November 1, 2005 }}</ref>
 
Vì đặc tính cũng như sức mạnh của chúng và rất khó có thể cảnh báo sự xuất hiện của loại sét này mà nó càng trở nên nguy hiểm hơn. Cho đến thời điểm hiện tại không một máy bay nào có thể còn tồn tại được sau khi bị nó đánh trúng. Sự tồn tại cũng như độ nguy hiểm của loại sét này vẫn không được biết đến cho đến năm 1999 sau khi một chiếc [[tàu lượn]] bị đánh trúng và bị phá hủy hoàn toàn đã được xác định là do loại sét này gây ra.{{Cần chú thích}} Thông tư hướng dẫn AC 20-53A đã được thay thế bởi thông tư hướng dẫn AC 20-53B năm 2006. Tuy nhiên vẫn chưa rõ những quy định an toàn mới có thể bảo vệ các máy bay khỏi loại sét này hay không.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/AC_20-53B.pdf|tựa đề=PROTECTION OF AIRCRAFT FUEL SYSTEMS AGAINST FUEL VAPOR IGNITION CAUSED BY
Dòng 173:
*'''Sét từ mây ra khí quyển:''' đây là loại sét hình thành khi đầu kênh dẫn âm rời khỏi đám mây ra khí quyển nhưng không truyền xuống đất, và do đó có thể hình dung nó loại là sét đánh xuống đất nhưng không thành công. [[Tia sét#Sét dị hình xanh (Blue jet)|Sét dị hình xanh và gigantic jet]] là một hình thức của sét mây-không khí hoặc mây-tầng điện li. Loại sét này và sét CG là các loại tia sét có thể gây nguy hiểm cho các phương tiện hàng không.
*'''Sét kênh trơn:''' là thuật ngữ không chính thức để chỉ một loại sét từ mây xuống đất (CG) mà kênh dẫn của nó không phân ra các nhánh có thể thấy được. Chúng trông giống như một đường cong phát sáng trơn, khác với những tia '''sét dạng chẻ''' (có phân nhánh) thông thường. Nó là một dạng sét CG dương thường thấy nhiều tại hoặc gần các vùng đối lưu nơi thường có dông lớn, như ở vùng trung bắc của [[Hoa Kỳ]]. Loại sét đánh ngược từ đất lên đôi khi cũng có "kênh trơn".
*'''Sét staccato:''' là một dạng sét CG mà vệt sét trong khoảng thời gian ngắn thường xuất hiện dưới dạng một chớp đơn lẻ nhưng cực kỳ sáng và phân nhánh rất rõ rệt.<ref>{{cite web|url=http://www.weather.gov/glossary/index.php?letter=s|title=Glossary|work=Cục quản lý Đại dương và Khí quyển Quốcquốc gia Hoa Kỳ|publisher=National Weather Service|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080915070315/http://www.weather.gov/glossary/index.php?letter=s|archivedate=September 15, 2008|accessdate=September 2, 2008}}</ref> Những nơi chúng thường được thấy là tại khu vực mây "dạng vòm" gần một [[xoáy thuận trung]], nơi có những dòng khí đi lên (updraft) mạnh mẽ trong một cơn dông của hệ thống mây dông quay quanh xoáy. Còn có dạng sét giữa các đám mây tương tự staccato, biểu hiện của nó là một đốm chớp ngắn nhưng rất sáng giữa các đám mây ở phía trên một khu vực nhỏ, nó cũng thường được thấy ở những nơi có những dòng khí đi lên xoáy tương tự.<ref name="Storm Talk">{{cite book|title=Storm Talk|last=Marshall|first=Tim|author2=David Hoadley (illustrator)|date=May 1995|location=Texas|authorlink=Timothy P. Marshall}}</ref>
 
== Phân bố sét ==
[[Tập tin:2013-08-07 04-23-26-foudre-belfort.jpg|nhỏ|Sét tại [[Belfort]], [[Pháp]].|thế=|250x250px]]
Trên [[Trái Đất]], sét phân bố không đều. Tần số sét đánh trung bình toàn thế giới xấp xỉ 44 (± 5) lần mỗi giây, hay gần 1.4 tỷ tia chớp mỗi năm.<ref name=":3" /><ref name="EncyWorldClim freq">{{cite book|url=https://books.google.com/?id=-mwbAsxpRr0C&pg=PA452|title=Encyclopedia of World Climatology|author=Oliver, John E.|date=2005|publisher=[[Cục quản lý Đại dương và Khí quyển Quốcquốc gia Hoa Kỳ]]|isbn=978-1-4020-3264-6|accessdate=February 8, 2009}}</ref> Nhiều nhân tố ảnh hưởng tới sự phân bố sét trên thế giới, cũng như các loại sét khác nhau và tính chất của sét (hay [[dông]] nói chung) tại một vùng miền như: sự đối lưu mạnh hay yếu, [[vĩ độ]] và độ cao của nơi đó so với mực nước biển, loại [[gió]] chính, [[độ ẩm tương đối]], vị trí gần hay xa các vùng nước ấm hoặc lạnh, cấu trúc địa chất...v.v. [[Tập tin:Lightningcloudtocloud.png|nhỏ|250x250px|Sét giữa mây và mây tại [[Gresham, Oregon]].|thế=|trái]]Hơn 70% tia sét xuất hiện tại các vùng trên đất liền có khí hậu [[nhiệt đới]],<ref name=":5" /> nơi có hoạt động [[đối lưu]] khí quyển mạnh mẽ nhất. Sự pha trộn các [[Thời tiết|khối khí]] nóng và lạnh hoặc các khối khí có chênh lệch độ ẩm có thể dẫn đến hiện tượng đối lưu mạnh, thường diễn ra tại [[Frông thời tiết|ranh giới các khối khí]]. Chẳng hạn, một dòng biển ấm chảy qua các vùng đất liền khô cằn, như dòng [[Gulf Stream]], sẽ gây đối lưu; điều này giải thích phần nào sự gia tăng tần số cơn dông và sét đánh tại [[Đông Nam Hoa Kỳ|vùng Đông Nam của Hoa Kỳ]].
 
Trên các vùng biển, đại dương sét ít phổ biến hơn so với đất liền. Hoạt động đối lưu tạo nên dông là rất hiếm tại các vùng [[địa cực]] nên những nơi này là những nơi sét ít xảy ra nhất.
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/wiki/Tia_sét”