Új Szó - Vasárnap, 1977. július-december (30. évfolyam, 27-52. szám)
1977-08-07 / 32. szám
TUDOMÁNY ■■■illlllliiilirts TECHNIKA HOGYAN KELETKEZNEK A NYÁRI IflHAROK A melegebb nyári hónapokban nálunk is gyakrabban fordulnak elő viharok. Ezt a lég köri jelenséget nemcsak villámlás kíséri, hanem esetenként nagy károkat okozó felhőszakadások és jégesők is. A viharok ezért a legrégibb időktől kezdve felkeltették az emberek érdeklődését, őseink természetfölötti erőt tulajdonítottak a viharoknak, főleg azért, mert nem ismerték e természeti jelenségek okait. Jelenleg a tudomány nemcsak a viharok keletkezésének lényegére tud magyarázatot adni, hanem bizonyos időre előjelzésükre is képes. A viharok előfordulásából könnyen megállapíthatjuk az összefüggést a viharok keletkezése és a levegő hőmérséklete között. Mivel nálunk nyáron vannak a legkedvezőbb hőmérsékleti feltételek, ezért a mi éghajlati viszonyaink között a nyári viharok vannak túlsúlyban. A vihar középpontját egy hatalmas hegyoromhoz hasonlítható felhő képezi. Ez gyorsan emelkedik, s felső része patkó alakban kiterjed. Amíg a viharfelhő alapja körülbelül 1200 méterre van a Föld felszínétől, felső része 8—12 ezer méterig, sőt azon túl is terjed. Ilyen magasságban a levegő hőmérséklete mindig, még forró nyáron is a fagypont alatt van, ezért a viharfelhők felső része kizárólag csak jég- és hókristályokból áll, a középső rétegben a jég- és hókristályok mellett erősen lehűlt vízcseppek is előfordulnak, ezzel szemben a viharfelhők alsó rétegeit csak vízcseppek képezik. Kétféle vihar A viharfelhők keletkezését mindig az emelkedő légáramlás idézi elő, a napsugarak ugyanis nem egyenlő mértékben melegítik fel a Föld felszínét. A gyorsabban felmelegedett levegő könnyebb, ezért a magasba emelkedik. Eközben fokozatosan lehűl, s a benne foglalt páratartalom egy bizonyos magasságban vízcseppek- ké kondenzálódik. A kondenzá- lás következtében nagy meny- nyíségű hő szabadul fel, ami a légtömeg újabb emelkedéséhez és a páratartalom további kon- denzálásához vezet. A magasabb rétegekben már jég- és hókristályok is keletkeznek, amelyek a lehűlt vízcseppekkel érintkezve állandóan nagyobbodnak. Ha a viharfelhő jégrészecskéit az emelkedő légáramlás már nem tudja megtartani,- a légáramlat ellentétes irányúvá válik. A szilárd jégdara a levegő alsóbb, melegebb rétegeiben megolvad, és villámlások, mennydörgések közepette esőcseppek formájában hull a földre. Jégeső az intenzívebb viharok során keletkezik, amikor az emelkedő légáramlás sebessége másodpercenként meghaladja a 15 métert. Ilyen körülmények között nagyobb jégdarabok keletkeznek, amelyeket az alsó meleg légréle- gek lefelé hullásuk közben nem tudnak teljesen felolvasztani. Az ismertetett módon keletkeznek a helyi viharok, amelyek főleg a déli vagy a délutáni órákban fordulnak elő, röviddel a legmagasabb napi hőmérséklet elérése után. A helyi viharok keletkezését a le- vegő magas páratartalma is feltételezi, egyébként ugyanis a keletkező viharfelhő több kisebb, jobbára vízszintes mozgású felhőgomolyra esik szét. A viharok másik csoportját a frontális viharok képezik. Ezek az elönyomuiő hideg és az elvonuló meleg légtömegek találkozási vonalánál keletkez nek. A hidegebb légtömegek nehezebbek, ezért gyorsan a meleg légtömegek alá nyomulnak, s azokat a magasba taszítják. Minél nagyobb a hő- mérsékleti különbség a hideg és a meleg levegő között, annál intenzívebb az emelkedő irányzatú légáramlás, s annál nagyobb erejű a keletkező vihar. A frontális viharok kiterjedése sokkal nagyobb a helyi viharokénál, néha több száz kilométeres sávot képez. Ezek más évszakokban is előfordulnak, leggyakrabban azonban a nyári hónapokban. A frontális viharok után az időjárás is megváltozik, általában lehűlés következik be. Viharok nálunk és a világban A mi viszonyaink között július a legviharosabb hónap, az év folyamán előforduló viharok 28 százaléka erre az időszakra esik. Az átlagosnál viharosabb hónapok még a május, a június és az augusztus. Szeptemberben a viharok gyakorisága kifejezetten csökken. Szlovákiában a legtöbb nyári vihar a hegyvidéki körzetekben fordul elő, a déli lejtők feletti légtömegek ugyanis gyorsabban felmelegednek. A legintenzívebb „viharsarok“ a Magas- Tátra déli, délkeleti környéke. Poprádban például évi átlagban 71 vihart jegyeztek fel. Gyakoriak a viharok Közép-Szlová- kia hegyvidéki terültein is. A legkevésbé viharos Szlovákia délnyugati része, Bratislavában például évi átlagban csak 29 vihar fordul elő. Földgömbünkön legtöbb vihar van a trópusok szárazföldi területei felett, mert itt vannak a legkedvezőbb feltételek a keletkezésükhöz. Itt rendkívül nagy a meleg levegő páratartalma. A trópusok egyes körzeteiben 100—150 viharos nap van évente. Az óceánok felett ugyanebben az éghajlati övben lényegesen kisebb az évente előforduló viharok száma. A mérsékeltebb éghajlatú területek télé haladva a viharos napok száma fokozatosan csökken, s a sarkköri vidékeken a vihar már ritka jelenség. Villám és mennydörgés Viharok idején leginkább a látható és a hallható kísérőjelenségek, a villám és a mennydörgés köti le az ember figyelmét. A villám .első pillantásra káprázatosán szép természeti jelenség. De nagyon veszélyes is, mert rendkívüli a romboló ereje. Tűzvészeket okoz, zavarokat kelt az áramszolgáltatásban, életveszélyes az emberek és az állatok számára. Az egész földkerekségen másodpercenként mintegy száz villám keletkezik. Honnan származik ez a sok villamos energia a légkörijén? A viharfelhőkben a vízcseppek és a jégkristályok állandóan örvénylenek, miközben találkoznak, egyesülnek, vagy kisebb részekre törnek. E részecskék kölcsönös súrlódása, széthullása következtében pozitív és negatív elektromos töltés keletkezik, amely a viharfelhő egyes részeiben halmozódik fel. Nagy feszültségkülönbségek keletkeznek az egyes felhők, vagy a felhők és a Föld felszíne között, ami nem tud fokozatosan kiegyenlítődni, mert a levegő rossz áramvezető. Amikor az elektromos mező feszültsége elér egy bizonyos értékszintet, a feszültségkülönbség szikrakisüléssel, vagyis villámmal egyenlítődik ki. A villámok rendszerint tört vonalú vagy szerteágazó alakúak, mert az elektromos kisülés a legkisebb ellenállás vonalát követi. Az elektromos kisülés vonala pedig azért látható, mert itt a levegő hirtelen 25—30 ezer fokra hévül és vakító, rózsaszín-ibolyakék színt kap. A levegő gyors felhevülé- se a villám medrében, majd az ezt követő gyors lehűlése és összenyomódása morajlásszerű hangot ad. A villámok alakja különböző lehet. Leggyakrabban fordulnak elő a vonalas, szerteágazó villámok, ezek átlagos hossza 2—3 kilométer, egyes esetekben azonban a 10—15 kilométert is elérheti. A villámok egyik további fajtája a felületi villám, amely a felhőkben visz- szaverődő fényként jelentkezik. A legritkábban a gömbvillám fordul elő, melynek világító része 10—20 cm átmérőjű, néha a futball-labda nagyságát is eléri. Általában a vonalas villám erősebb kisülése alkalmával keletkezik, s a másodperc töredékétől kezdve néhány percig is tarthat. A gömbvillám a többi villámtól eltérően sziszegő, zúgó hangot ad. A Föld közelében másodpercenként 2—3 méteres sebességgel halad. Néha függőlegesen is. elmozdul, az első pillantásra olyan, mintha ugrálna. Haladási iránya általá-. ban megegyezik a szél irányával. A házakban a huzat irányát követi. Ha valaminek nekiütközik, robban és károkat okoz, esetleg gyenge csaltanás- sal eltűnik, és csípős, füstös szagot hagy maga után. A gömbvillám a leggyakrabban vörös, kék vagy zöld színű, Nyáron sokan tartózkodnak természetben, részben mint kirándulók, részben mint mezei munkákat végző dolgozók. Vihar esetén nem ajánlatos a fák alatt keresni menedéket, különösen ha azok magános fák, mert ezeket érheti a leggyakrabban villámcsapás. A széna- és a szalmakazal szintén veszélyes búvóhely. Kerülni keli továbbá az acélkonstrukciókat és a magasfeszültségű vezetékeket. Ha az embert vagy az állatot közvetlenül éri a villám- csapás, ez rendszerint halálos kimenetelű. Ha csupán a villám valamelyik elágazása érinti az embert, ez nehéz égési sebeket okozhat, esetleg testi fogyatékosság lehet a következménye. A kimutatások szerint a viharosabb zónákban egymillió ember közül évente 10—11 személy esik áldozatul a villámcsapásnak. Gyakoribb eset az, amikor a villám nem éri közvetlenül az embert, hanem például egy fába csap, és a talajban szétfolyó elektromos áram áthalad az ember testén. Minél nedvesebb ilyenkor az ember lábbelije, annál súlyosabb lehet az ilyen eset következménye. Ha vihar közeledik, és a lakásban tartózkodunk, még a vihar kezdete előtt jól be kell zárni az ablakokat és az ajtókat. A gömbvillám ugyanis kedveli a huzatos helyeket és a lakásba is bejuthat. A vihar tetőzésekor tartózkodjunk távol az ablakoktól és az áramvezetékektől. A villám gyakran csap a televízió- és a rádióantennákba, ezért ezeket gondosan le kell földelni. A házak biztonságosan védhetők szakszerűen felszerelt villámhárítókkal. Ezek a villámokat fém- rúdban fogják fel és vastag vezetékben mélyen a földbe vezetik. Dr. PETER FORGÁC A prágai Alianii Üvegipari Kutatóintézet munkacsoportja Jan Lehner mérnök, a tudományok kandidátusa vezetésével új szigetelőanyagot fejlesztett ki az energetika és a vegyipar számára. Az új anyag neve Rezistex, amit aluminium- és szilíciumoxidból villamos kemencében készítenek. Az itt keletkező finom üvegszálakból vastag szövedékeket, lapokat készítenek, amelyek 1500 C°-ig is jó hőállóak. A Rezistex tízszer könnyebb a kemencék, kazánházak hőszigeteléséhez eddig használt kerámiai anyagoknál, emellett sokszorosan felülmúlja azok hőszigetelő tulajdonságait, igy vékonyabb rétegben is kellő hatást fejt ki. Felvételünkön Jan Lehner és Jan Urban a Rezistex szálainak minőségét vizsgálja különböző hőmérsékleti értékek mellett. A képen látható berendezés segítségével kimutatták, hogy a Rezistex minőségi szempontból nemcsak versenyképes a hasonló külföldi anyagokkal, hanem felül is múlja azokat. A CSTK felvétele Erdei tíízőr A minden évben nagy károkat okozó erdőtüzek egy új, francia gyártmányú optikai eszközzel azonnal, keletkezésük pillanatában felfedezhetők. A készülék a látható és az infravörös tartományban működik, 360°-os szögben elforgatva a teljes látóhatárt áttekinti. Működése azon alapul, hogy a környezeti sugárzás a meleg gáz- és szilárd részecskékből álló füstoszlopok hatására megváltozik. A sugárzás változásai a látható tartományban nappal, az infravörösben éjjel-nappal megfigyelhetők, nő az észlelés biztonsága, és a hamis riasztás aránya jelentősen csökken. Nappali felderítés esetén a megfigyelő távcső által felfogott sugárzást egy berendezés két nyalábra osztja, majd fotódiódákra vetíti. Megfelelő fényrekeszsorokkal a fotódiódák megfigyelési mezője különböző; a „nagymezőjű“ dióda mutatja a sugárzás átlagos értékét, a „kismezőjű“ pedig egy keskeny zóna egyedi értékét. A kék érték ösz- szehasonlítása révén az esetleges rendellenesség felfedezhető. Az infravörös tartományban végzett megfigyeléshez termisztoros bolométert (sugárzásmérőt) használnak, 8 —12 mikronos szűrővel. A termisztor hőmérséklete emelkedik, ha sugárzás éri. A berendezés segédeszközként vagy kis energiafogyasztású telepekkel önálló, személyzet nélküli állomásként működhet, amely egy központtal áll összeköttetésben. Nagy előnye, hogy állandóan, éjjel-nappal üzemben van, s hogy azonnal észleli a tűz kitörését (a kísérletek során a válaszadás maximális ideje 60 másodperc volt.) A francia statisztika szerint az idejében felfedezett tűzvészek 90 százaléka nem pusztít el 5 hektárnál nagyobb területet (összehasonlításul: a mediterrán körzetben 1956 óta éves átlagban 26 000 hektár erdő pusztul el tűz miatt!). Szerszámdiagnózis — hang alapján A Belorusz Tudományos Akadémia Fizikai-Műszaki Kutatóintézetében kifejlesztettek egy olyan műszert, amelynek segítségével másodpercek alatt megállapítható az automata gépsorok vágószerszámainak minősége. Korábban „szemre“ határozták meg, tönkrement-e már a szerszám, vagy sem, mivel a pontos mérések elvégzése sok időt vett igénybe. Az új elektronikus műszer a kés akusztikai rezgéshullámait elektromos jelekké alakítja át, majd a kapott jeleket összehasonlítja az előre megadott minőségnek megfelelő, műszerbe táplált adatokkal. Az új berendezés lehetővé teszi, hogy az automata gépsor kezelője egyidejűleg több száz vágószerszám és egyben a megmunkálás alatt levő több száz alkatrész minőségét kísérje figyelemmel. Úriás marógép A hatalmas energiablokkok jelentős mértékben csökkentik a fajlagos beruházási költségeket és a fűtőanyag-felhasználást. A Szovjetunió tizedik ötéves tervében a hagyományos és atomenergiával működő erőmüvekben a kapacitást 500. 800, 1200 MW-os vagy még nagyobb teljesítményű energiablokkok üzembe állításával növelik. A tervek szerint fantasztikus, 2000 MW teljesítményű turbógenerátort alkotnak. A forgórész megmunkálásához a Kolomenszki Nehézgépgyárban különleges körforgó marógépet készítettek. Az új 'gépen a forgácsolás sebessége percenként nem 12—18 m, hanem annak 10—15-szöröse, az előtolás sebessége a jelenlegi percenkénti 8—15 helvett 250—300 mm kell hogy legyén. A gép terhelése üresjáratban is eiéri a tíz tonnát, összesen 46 villanymotor hajtja, 417 kW együttes teljesítménnyel. A gép hossza 40 in, a vezetősíneket 0,2 mm pontossággal munkálták meg. A gépet a pontosság érdekében légkondicionált műhelyben szerelték össze. VIIÍ. 7. 16 ÚJ SZÚ
