Bilim
Fırtınalar « Doğa
Bahar ve yaz mevsimlerinde genellikle öğleden sonra havada bir ağırlık belirdiği zaman gökyüzünde kara bulutlar birikmeğe başlar. Bunun ardından, bazen dolu ile karışık sağanak halinde bir yağmur boşanır.
Yıldırım
Bu yağmurun nedeni, elektrikle yüklü çok büyük kümeler halindeki kümülonimbüs bulutlarıdır. Bunlardan ikisi birbirine dokunduğu zaman bir elektrik boşalması olur ki, buna yıldırım denir. Bunun, ansızın çakan ve gökyüzünü yırtar gibi kırık çizgiler halinde görünen izleriyse şimşek'tir.
Gök gürlemesi bu elektrik boşalmasının sesinden başka bir şey değildir; gürleme, özellikle dağlık yerlerde iki kayalık yamaç arasında olursa korkunç tarrakalar halinde işitilir (yankı olayı). Ses, ışıktan daha yavaş, yayıldığı için (saniyede yaklaşık olarak 340 m) şimşek gök gürültüsünden önce görülür.
Fırtına
Fırtınalar bazen çok korkunç olabilir. Şiddetli yağmurlar ekinlere, sebze ve meyve bahçelerine çok zarar verir: mevsime ve bitkilerin durumuna göre ürünler, tomurcuklar, filizler ve yumuşak meyveler dolu ile paramparça olur; dereler ve çaylar birdenbire yükselir. Dışarıda bulunan insanları ve hayvanları yıldırım çarpabilir. Yüksekte bulunan madeni kütleler ya da yüksek noktalar yıldırımı çeker. Bu nedenle açık arazide fırtınaya yakalanınca ağaçların altına sığınmaktan kaçınmak gerekir.
Yıldırım Siperi
Yıldırım bir bulutla yer arasında meydana gelen şiddetli bir elektrik akımı olduğundan bunun elden geldiğince zararsız bir şekilde yere geçmesini sağlamakta yarar vardır. Bu nedenle yüksek binaların, minare ve camilerin tepesine yıldırım siperi (paratoner) konur. Yıldırım siperini, 1754'te Benjamin Franklin bulmuştur.
En basit yıldırım siperi uzun ve kalın bir tel ile bunu yere bağlayan bir zincirden oluşur. Tele düşen yıldırım zarar vermeden bu yoldan toprağa gider. Bu düzenek madeni eşyadan ve elektrikli aygıtlardan uzak olmalıdır, çünkü yıldırım içinden geçerken bu tel tıpkı bir yüksek gerilim kablosunu andırır.
Yıldırım siperi sistemi «İsviçre yöntemi» ile daha da mükemmelleştirilmiştir. Buna göre bir yapının üstüne kısa boylu (30 cm) birçok madeni uç konur, sonra bunlar birbirine bağlanır. Bunlardan da yere sacayağı gibi birçok tel indirilip toprağa gömülür.
(Solda) New York'ta bir fırtına. Kırık çizgili tek şimşek, saniyenin onda biri kadar bir sürede, birçok yerde birden çakabilir. Şimşeğin boşalttığı elektrik gücü, akıl almaz orandadır: 30 milyon volt ve 100,000 amper. Süre çok kısa olduğu için, bu güç ele geçmez ve kullanılamaz.
(Sağda) Benjamin Franklin (1706-1790), J.B. Greuze'ün eseri, Petit Palais, Paris. Yıldırım siperinin (paratoner) mucidi olarak tanıdığımız Franklin, kendi kendini yetiştirmiş bir dâhidir: matbaacı, gazeteci, filozof, fizikçi ve büyük bir devlet adamı... Sömürgelerin İngiltere'ye karşı savaşını destekledi, Amerika'nın ilk meclisine girdi, Bağımsızlık Bildirisi'ni kaleme alan heyete katıldı.
Saniyeleri Saymak
Gök gürlemesi korkulacak bir şey değildir: işitildiği zaman yıldırım çoktan düşmüştür. Şimşeğin çakışıyla gök gürültüsünün işitildiği an arasında geçen saniyeler sayılarak fırtınanın uzaklığı hesaplanabilir (3 saniye yaklaşık 1 km demektir).
Magnetik Fırtınalar
Her on bir buçuk yılda bir Güneş'in etkinliği yükselir: içten gelen püskürmeler sonucunda uzaya elektrikli tanecikler fışkırır ve bunların bir kısmı atmosfere gelir. O zaman Dünya bir mıknatıs gibi davranır: kutuplar ışık saçan göktaşları n ı çeker ve bunlar kutuplarda kutup kızıllığı denen olayları meydana getirir 3u taneciklerin gelişi üç-dört gün süreyle Yer'in magnetizmasını değiştirecek magnetik fırtınalara yol açar. Pusulaların ibresi şaşkına döner; radyo dalgaları karışır ve bozulur.
Niçin Gök Gürlüyor? « Doğa
Kış aylarında kar yağarken şimşek, yıldırım ve gök gürültüsü nadiren olur. Yıldırım ve gök gürültüsü en çok yaz aylarında, hava ılık ve nemli iken yükselen havanın etkisiyle olur. Kış aylarında havanın alçak ve yüksek kısımları arasında ısı farkı az, alçak seviyelerde ise nem de fazla olduğundan şimşek, yıldırım ve sonucunda gök gürültüsü olayı daha az görülür.
Şimşek veya yıldırım etraflarındaki havayı saniyenin milyonda biri kadar bir sürede 30.000 dereceye kadar ısıtırlar. Isınan bu hava aniden genleşir, genişler. Normal atmosfer basıncının neredeyse 100 misli bir basınçla, ses hızından çok hızlı ses dalgaları yayar. Bu aynen ses hızını geçen uçaklarda olduğu gibi kulağımıza bir nevi patlama sesi olarak ulaşır. Buna gök gürlemesi diyoruz.
Şimşek de, yıldırım da tek bir olay değil bir seri olayın birleşimidirler. Yıldırımın ilk çakışından sonraki yukarı doğru olan dönüş çakışında, elektrik akımı daha güçlü olduğundan kulağımıza gelen ikinci ses birincisinden güçlüdür.
Yıldırım veya şimşeğin görülmesi ile gök gürlemesinin duyulması arasında geçen süre saniye olarak ölçülür ve üçe bölünürse uzaklık kilometre olarak bulunabilir. Çünkü gök gürültüsünün sesi bize ses hızı ile ulaşırken, şimşek ve yıldırımın görüntüsü gözümüze ışık hızıyla ulaşır.
Gök gürlemesi normal şartlarda 24 kilometreden daha fazla mesafelerden işitilmez.
Yıldırımlar « Doğa
Şiddetli gök gürültülerinin eşliğinde bardaktan boşanırcasına yağan yağmuru seyretme fırsatını yakaladıysanız, hele bir de üstüste çakan şimşekler karşınızdaki bulutların arasında meydana geliyorsa,havai fişek gösterilerinin yanında sönük kaldığı muhteşem bir ışık gösterisine şahit olursunuz.
Bulutların sürtünme ile elektriklenmesinden kaynaklanan bir elektrik boşalması olduğu herkesçe bilinen şimşek ve yıldırım, yüz milyonlarca voltluk potansiyel farkı sıfırlanana kadar yaklaşık 20.000 Amperlik bir akım şiddetinde ve aktığı kanalda 30.000 Kelvin (K)'lik bir sıcaklık meydana getirerek akar ve bu olay bir saniyeden daha kısa sürer. Bu yüzden yıldırımın ürkütücü yanının küçümsenmemesi ve gereken yerlerde tedbir alınması yerinde bir harekettir.
Yıldırım, bulut ile yeryüzü arasındaki potansiyel farkı havayı delecek bir büyüklüğe (delinme gerilimi) ulaştığı anda meydana gelir. Bu anda akım şiddeti çok yüksek olduğundan, boşalma elektrik arkı şeklindedir. Buluttaki negatif yüklü serbest elektronlar ve yerdeki pozitif yüklü iyonlar bulutla yer arasındaki potansiyel farkını sıfırlamak için birbirine doğru büyük bir hızla harekete başlar.
Elektronlar iyonlardan çok daha küçük olduklarından hızları çok yüksektir. Bu yüzden iki akım yere oldukça yakın bir yükseklikte birleşirler. Elektronların buluttan yere doğru hareketi ile birlikte akımın geçtiği yol boyunca iyonizasyon süreci başlamış olur. Elektronlar hızla çarptıkları hava atomlarından bazen elektron koparırken, bazen de bu elektronlar iyonlar tarafından yakalanırlar ve iyon nötral atom hâline gelir.
İşte yıldırımın parlak ışığı, iyonlarca yakalanan bu elektronların fazla enerjilerini fotonlar şeklinde dışarıya neşretmesi neticesi oluşur. Böylece yıldırımın aktığı yol; nötral atom ve moleküller, uyarılmış atom ve moleküller, pozitif iyonlar, elektronlar ve fotonlardan oluşan çok sıcak bir gaz çorbası hâline gelir. Bu ideal gaz kanunu sağlayan bir hâl olmasına rağmen; gaz hâlinden çok farklı özellikler taşıdığından, maddenin dördüncü hâli olarak kabul edilir ve "plazma" hâli olarak bilinir.
