Sấm

nhỏ|Mây vũ tích là loại mây hình thành ra [[dông sét.]]

Sấm hay sấm sét là âm thanh gây ra bởi tia sét và là một hiện tượng thiên nhiên. Tùy thuộc vào khoảng cách và bản chất của những tia chớp, âm thanh sấm nghe được có thể vào dạng một tiếng nổ lớn đột ngột cho tới một tràng âm trầm kéo dài. Sự tăng đột ngột của áp suất và nhiệt độ từ sét gây ra sự giãn nở tức thì trong không khí, và sự giãn nở này tạo ra một sóng xung kích âm thanh, chính là hiện tượng thường được gọi là "tiếng sấm đùng đùng". Âm thanh sấm đến nơi người quan sát sau ánh sáng của tia chớp lóe lên. Ngành khoa học nghiên cứu về sấm được gọi là brontology.

Nguyên nhân
Nguyên nhân của sấm sét trong hàng thế kỷ đã là một chủ đề đáng để suy đoán và truy vấn khoa học. Thời thượng cổ người ta cho rằng nó được gây ra bởi thần thánh, nhưng tới thời Hy Lạp cổ các triết gia đã bắt đầu giải thích rằng nó có nguyên nhân tự nhiên, ví dụ như nó là tiếng động khi gió va chạm vào các đám mây (Anaximander, Aristotle), hay là chuyển động mạnh của không khí bên trong những đám mây (Democritus). Triết gia La Mã Lucretius lại có quan điểm đấy là âm thanh của mưa đá va chạm trong các đám mây.

Đến giữa thế kỷ 19, lý thuyết được chấp nhận phổ biến thời bấy giờ là tia sét tạo ra một môi trường chân không, sự sụp đổ của chân không này tạo ra tiếng sấm. Nhiệt độ plasma bên trong kênh sét, đo được bằng phép phân tích quang phổ, biến thiên trong thời gian tồn tại chỉ 50 μs của kênh, ban đầu tăng mạnh từ nhiệt độ ban đầu khoảng 20.000&nbsp;K lên tới 30.000&nbsp;K, rồi cuối cùng giảm dần đi xuống còn 10.000&nbsp;K. Trung bình nhiệt độ vào khoảng . Theo thuyết động học thì không khí sẽ bị giãn nở rất mạnh do nhiệt độ và áp suất tăng cao một cách quá nhanh và đột ngột, nó sẽ tác động vào không khí mát hơn ở xung quanh tia sét với tốc độ nhanh hơn tốc độ âm thanh truyền đi. Xung được tạo ra di chuyển ra ngoài xung quanh được gọi là một sóng xung kích, tương tự như sóng xung kích từ một vụ nổ hay phía trước một máy bay siêu thanh, nó lan rộng kèm theo tiếng động. Ở gần nguồn phát là tia sét, mức cường độ âm của sấm vào cỡ 120&nbsp;dB còn mức áp suất âm thường đạt tới ngưỡng 165-180&nbsp;dB, nhưng có thể vượt quá 200&nbsp;dB trong một số trường hợp.

Vì có rất nhiều sóng chấn động được tạo ra liên tiếp nhau khi sét hình thành do có rất nhiều tia sét trên cùng một đường đi nên nó không chỉ có một tiếng mà rền vang trong một khoảng thời gian tùy theo chiều dài của sét và khoảng cách đến người nghe nó. Các đặc tính của sấm rất phức tạp tùy theo yếu tố hình học của sét như chiều dài, có bao nhiêu nhánh, có bao nhiêu các vệt sét trên cùng một đường đi và độ vọng âm thanh từ mặt đất. Một số nguyên nhân khác đã được đề xuất, dựa trên hiệu ứng điện động lực học của dòng điện rất lớn tác động lên plasma trong tia sét.

Hậu quả
Sóng xung kích sấm là đủ mạnh để gây tổn hại đến tài sản và thương tích, chẳng hạn như gây bầm tím dưới da cho người đứng ở gần tia sét. Điều này có thể tính toán được xấp xỉ 4s trên 1 dặm (mile) (hay 3 s/km). Tốc độ ánh sáng rất cao cho nên được xem là vô cùng trong việc tính toán này vì khoảng cách ánh sáng đi được trong hiện tượng này là khá ngắn. Đây là một phương pháp hữu ích, chỉ bằng cách đếm số giây giữa nhận thức về một tia chớp nhất định và nhận thức về tiếng sấm của nó, ta có thể sử dụng số giây để đánh giá khoảng cách của tia chớp và cơn dông để đảm bảo an toàn.

Một vệt chớp rất sáng kèm theo một tiếng sét nổ ngắn sắc gần như ngay tức thì chỉ ra rằng sét đánh ở ngay rất gần người quan sát.nhỏ|Tiếng sấm ở khoảng cách rất gầnSấm sinh ra bởi sét đánh gần đã được miêu tả chi tiết đầu tiên là có những tiếng lách cách hay như tiếng vải bị xé rách, sau đó là một tiếng nổ lớn ngắn như đại bác bắn, theo sau là một tiếng sấm rền liên tục.

Sét CG thường bao gồm 2 hoặc nhiều hơn các vệt sét phản hồi trở lại từ phía mặt đất lên. Các vệt thứ phát tạo ra năng lượng âm cao hơn vệt đầu.

Xem thêm
Sấm sét
Sét nhiệt
Giông
Hình tia chớp
Brontophobia (chứng sợ tiếng sấm)
Hiệu ứng tiếng sấm Castle
Danh sách các thần sấm sét
Mistpouffers
Tham khảo

Liên kết ngoài



The science of thunder
Thunder: A Child of Lightning
Wikibooks: Engineering Acoustics/Thunder acoustics
Storm: Thunder sounds in binaural audio