Гром как возникает: «Откуда берется гром и откуда берется молния?» — Яндекс Кью

Содержание

Как появляется гром для детей. Откуда берутся гром и молния

Каждую секунду в атмосфере Земли возникает примерно 700 молний, и каждый год около 3000 человек погибают из-за удара молнии. Физическая природа молнии не объяснена окончательно, а большинство людей имеют лишь приблизительное представление о том, что это такое. Какие-то разряды сталкиваются в облаках, или что-то в этом роде. Сегодня мы обратились к нашим авторам по физике, чтобы узнать о природе молнии больше. Как появляется молния, куда бьет молния, и почему гремит гром. Прочитав статью, вы будете знать ответ на эти и многие другие вопросы.

Что такое молния

Молния – искровой электрический разряд в атмосфере.

Электрический разряд – это процесс протекания тока в среде, связанный с существенным увеличением ее электропроводности относительно нормального состояния. Существуют разные виды электрических разрядов в газе: искровой , дуговой , тлеющий .

стримерами . Искровые каналы заполнены ионизированным газом, то есть плазмой. Молния – гигантская искра, а гром – очень громкий треск. Но не все так просто.

Физическая природа молнии

Как объясняют происхождение молнии? Система туча-земля или туча-туча представляет собой своеобразный конденсатор. Воздух играет роль диэлектрика между облаками. Нижняя часть облака имеет отрицательный заряд. При достаточной разности потенциалов между тучей и землей возникают условия, в которых происходит образование молнии в природе.

Ступенчатый лидер

Перед основной вспышкой молнии можно наблюдать небольшое пятно, движущееся от тучи к земле. Это так называемый ступенчатый лидер. Электроны под действием разности потенциалов, начинают двигаться к земле. Двигаясь, они сталкиваются с молекулами воздуха, ионизируя их. От тучи к земле прокладывается как бы ионизированный канал. Из-за ионизации воздуха свободными электронами электропроводность в зоне траектории лидера существенно возрастает. Лидер как бы прокладывает путь для основного разряда, двигаясь от одного электрода (тучи) к другому (земле). Ионизация происходит неравномерно, поэтому лидер может разветвляться.

Обратная вспышка

В момент, когда лидер приближается к земле, напряженность на его конце растет. Из земли или из предметов, выступающих над поверхностью (деревья, крыши зданий) навстречу лидеру выбрасывается ответный стример (канал). Это свойство молний используется для защиты от них путем установки громоотвода. Почему молния бьет в человека или в дерево? На самом деле ей все равно, куда бить. Ведь молния ищет наиболее короткий путь между землей и небом. Именно поэтому во время грозы опасно находиться на равнине или на поверхности воды.

Когда лидер достигает земли, по проложенному каналу начинает течь ток. Именно в этот момент и наблюдается основная вспышка молнии, сопровождаемая резким ростом силы тока и выделением энергии. Здесь уместен вопрос, откуда идет молния? Интересно, что лидер распространяется от тучи к земле, а вот обратная яркая вспышка, которую мы и привыкли наблюдать, распространяется от земли к туче. Правильнее говорить, что молния идет не от неба к земле, а происходит между ними.

Почему молния гремит?

Гром возникает в результате ударной волны, порождаемой быстрым расширением ионизированных каналов.

Почему сначала мы видим молнию а потом слышим гром? Все дело в разности скоростей звука (340,29 м/с) и света (299 792 458 м/с). Посчитав секунды между громом и молнией и умножив их на скорость звука, можно узнать, на каком расстоянии от Вас ударила молния.

Нужна работа по физике атмосферы? Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Виды молний и факты о молниях

Молния между небом и землей – не самая распространенная молния. Чаще всего молнии возникают между облаками и не несут угрозы. Помимо наземных и внутриоблачных молний, существуют молнии, образующиеся в верхних слоях атмосферы. Какие есть разновидности молний в природе?

Внутриоблачные молнии;
Шаровые молнии;
«Эльфы»;
Джеты;
Спрайты.

Последние три вида молний невозможно наблюдать без специальных приборов, так как они образуются на высоте от 40 километров и выше.

Приведем факты о молниях:

Протяженность самой длинной зафиксированной молнии на Земле составила 321 км. Эта молния была замечена в штате Оклахома, 2007 г .
Самая долгая молния длилась 7,74 секунды и была зафиксирована в Альпах.
Молнии образуются не только на Земле . Точно известно о молниях на Венере , Юпитере , Сатурне и Уране . Молнии Сатурна в миллионы раз мощнее земных.
Сила тока в молнии может достигать сотен тысяч Ампер, а напряжение – миллиарда Вольт.
Температура канала молнии может достигать 30000 градусов Цельсия – это в 6 раз больше температуры поверхности Солнца.

Шаровая молния

Шаровая молния – отдельный вид молнии, природа которого остается загадкой. Такая молния представляет собой движущийся в воздухе светящийся объект в форме шара. По немногочисленным свидетельствам шаровая молния может двигаться по непредсказуемой траектории, разделяться на более мелкие молнии, может взорваться, а может просто неожиданно исчезнуть. Существует множество гипотез о происхождении шаровой молнии, но ни одна не может быть признана достоверной. Факт — никто не знает, как появляется шаровая молния. Часть гипотез сводят наблюдение этого явления к галлюцинациям. Шаровую молнию ни разу не удалось наблюдать в лабораторных условиях. Все, чем могут довольствоваться ученые – это свидетельства очевидцев.

Напоследок предлагаем Вам посмотреть видео и напоминаем: если курсовая или контрольная свалилась на голову как молния в солнечный день, не нужно отчаиваться.

Специалиста студенческого сервиса выручают студентов с 2000 года. Обращайтесь за квалифицированной помощью в любое время. 24 часа в сутки, 7 дней в неделю мы готовы помочь вам.

Древние люди далеко не всегда считали грозу и молнию, а также сопровождающий их раскат грома проявлением гнева богов. Например, для эллинов гром и молния являлись символами верховной власти, тогда как этруски считали их знамениями: если вспышка молнии была замечена с восточной стороны, это означало, что всё будет хорошо, а если сверкала на западе или северо-западе – наоборот.

Идею этрусков переняли римляне, которые были убеждены, что удар молнии с правой стороны является достаточным основанием, чтобы отложить все планы на сутки. Интересная трактовка небесных искр была у японцев. Две ваджры (молнии) считались символами Айдзен-мео, бога сострадания: одна искра находилась на голове божества, другую он держал в руках, подавляя нею все негативные желания человечества.

Молния – это огромных размеров электрический разряд, который всегда сопровождается вспышкой и громовыми раскатами (в атмосфере чётко просматривается сияющий канал разряда, напоминающий дерево).

При этом вспышка молнии почти никогда не бывает одна, за ней обычно следует две, три, нередко доходит и до нескольких десятков искр.

Эти разряды почти всегда образуются в кучево-дождевых облаках, иногда – в слоисто-дождевых тучах больших размеров: верхняя граница нередко достигает семи километров над поверхностью планеты, тогда как нижняя часть может почти касаться земли, пребывая не выше пятисот метров. Молнии могут образовываться как в одной туче, так и между находящимися рядом наэлектризованными облаками, а также между облаком и землей.

Состоит грозовая туча из большого количества пара, сконденсированного в виде льдинок (на высоте, превышающей три километра это практически всегда ледяные кристаллы, поскольку температурные показатели здесь не поднимаются выше нуля). Перед тем как туча становится грозовой, внутри неё начинают активное движение ледяные кристаллы, при этом двигаться им помогают восходящие с нагретой поверхности потоки тёплого воздуха.

Воздушные массы увлекают за собой вверх более мелкие льдинки, которые во время движения постоянно наталкиваются на более крупные кристаллы. В результате кристаллики меньших размеров оказываются заряженными положительно, более крупные – отрицательно.

После того как маленькие ледяные кристаллики собираются наверху, а большие – снизу, верхняя часть облака оказывается положительно заряженной, нижняя – отрицательно. Таким образом, напряжённость электрического поля в туче достигает чрезвычайно высоких показателей: миллион вольт на один метр.

Когда эти противоположно заряженные области сталкиваются друг с другом, в местах соприкосновения ионы и электроны образовывают канал, по которому вниз устремляются все заряженные элементы и образуется электрический разряд – молния. В это время выделяется настолько мощная энергия, что её силы вполне хватило бы на то, чтобы на протяжении 90 дней питать лампочку мощностью в 100 Вт.

Канал раскаляется почти до 30 тыс. градусов Цельсия, что в пять раз превышает температурные показатели Солнца, образуя яркий свет (вспышка обычно длится лишь три четверти секунды). После образования канала грозовое облако начинает разряжаться: за первым разрядом следуют две, три, четыре и больше искр.

Удар молнии напоминает взрыв и вызывает образование ударной волны, чрезвычайно опасной для любого живого существа, оказавшегося возле канала. Ударная волна сильнейшего электрического разряда в нескольких метрах от себя вполне способна сломать деревья, травмировать или контузить даже без прямого поражения электричеством:

На расстоянии до 0,5 м до канала молния способна разрушить слабые конструкции и травмировать человека;
На расстоянии до 5 метров постройки остаются целыми, но может выбить окна и оглушить человека;
На больших расстояниях ударная волна негативных последствий не несёт и переходит в звуковую волну, известную как громовые раскаты.

Раскаты грома

Через несколько секунд после того как был зафиксирован удар молнии, из-за резкого повышения давления вдоль канала, атмосфера раскаляется до 30 тыс. градусов Цельсия. В результате этого возникают взрывообразные колебания воздуха и возникает гром. Гром и молния тесно взаимосвязаны друг с другом: длина разряда нередко составляет около восьми километров, поэтому звук с разных его участков доходит в разное время, образуя громовые раскаты.

Интересно, что измеряя время, которое прошло между громом и молнией, можно узнать, насколько далеко находится эпицентр грозы от наблюдателя.

Для этого нужно умножить время между молнией и громом на скорость звука, который составляет от 300 до 360 м/с (например, если промежуток времени составляет две секунды, эпицентр грозы находится немногим более чем в 600 метрах от наблюдателя, а если три – на расстоянии километра). Это поможет определить, удаляется или приближается гроза.

Удивительный огненный шар

Одним из наименее изученных, а потому наиболее таинственных явлений природы считается шаровая молния – передвигающийся по воздуху святящийся плазменный шар. Загадочен он потому, что принцип формирования шаровой молнии неизвестен и поныне: несмотря на то, что существует большое число гипотез, объясняющих причины появления этого удивительного явления природы, на каждую из них нашлись возражения. Учёным так и не удалось опытным путём добиться образования шаровой молнии.

Шарообразная молния способна существовать длительное время и перемещаться по непрогнозируемой траектории. Например, она вполне способна зависать несколько секунд в воздухе, после чего метнуться в сторону.

В отличие от простого разряда, плазменный шар всегда бывает один: пока не было одновременно зафиксировано двух и больше огненных молний. Размеры шаровой молнии колеблются от 10 до 20 см. Для шаровой молнии характерны белый, оранжевый или голубой тона, хотя нередко встречаются и другие цвета, вплоть до чёрного.

Ученые еще не определили температурные показатели шаровой молнии: несмотря на то, что она по их подсчётам должна колебаться от ста до тысячи градусов Цельсия, люди, находившиеся недалеко от этого феномена, не ощущали исходившей от шаровой молнии теплоты.

Основная трудность при изучении этого феномена состоит в том, что зафиксировать его появление учёным удаётся редко, а показания очевидцев часто ставят под сомнение тот факт, что наблюдаемое ими явление действительно являлось шаровой молнией. Прежде всего, расходятся показания относительно того, в каких условиях она появилась: в основном её видели во время грозы.

Существуют также показания, что шаровая молния может появляться и в погожий день: спуститься с облаков, возникнуть в воздухе или появиться из-за какого-нибудь предмета (дерева или столба).

Ещё одной характерной особенностью шаровой молнии является её проникновение в закрытые комнаты, была замечена даже в кабинах пилотов (огненный шар может проникать через окна, спускаться по вентиляционным каналам и даже вылетать из розеток или телевизора). Также были неоднократно задокументированы ситуации, когда плазменный шар закреплялся на одном месте и постоянно там появлялся.

Нередко появление шаровой молнии не вызывает неприятностей (она спокойно движется в воздушных потоках и через какое-то время улетает или исчезает). Но, были замечены и печальные последствия, когда она взрывалась, моментально испаряя находящуюся неподалёку жидкость, плавя стекло и металл.

Возможные опасности

Поскольку появление шаровой молнии всегда неожиданно, увидев возле себя этот уникальный феномен, главное, не впадать в панику, резко не двигаться и никуда не бежать: огненная молния очень восприимчива к колебаниям воздуха. Необходимо тихо уйти с траектории движения шара и постараться держаться от неё как можно дальше. Если человек находится в помещении, нужно потихоньку дойти до оконного проёма и открыть форточку: известно немало историй, когда опасный шар покидал квартиру.

В плазменный шар ничего нельзя бросать: он вполне способен взорваться, а это чревато не только ожогами или потерей сознания, но остановкой сердца. Если же случилось так, что электрический шар зацепил человека, нужно перенести его в проветриваемую комнату, теплее укутать, сделать массаж сердца, искусственное дыхание и сразу же вызвать врача.

Что делать в грозу

Когда начинается гроза и вы видите приближение молнии, нужно найти укрытие и спрятаться от непогоды: удар молнии нередко смертелен, а если люди и выживают, то часто остаются инвалидами.

Если же никаких построек поблизости нет, а человек в это время в поле, он должен учитывать, что от грозы лучше спрятаться в пещере. А вот высоких деревьев желательно избегать: молния обычно метит в самое большое растение, а если деревья имеют одинаковую высоту, то попадает в то, что лучше проводит электричество.

Чтобы защитить отдельно стоящее строение или конструкцию от молнии, возле них обычно устанавливают высокую мачту, наверху которой закреплён заострённый металлический стержень, надёжно соединённый с толстым проводом, на другом конце находится закопанный глубоко в землю металлический предмет. Схема работы проста: стержень от грозовой тучи всегда заряжается противоположным облаку зарядом, который, стекая по проводу под землю, нейтрализует заряд тучи. Это устройство называется громоотвод и устанавливается на всех зданиях городов и других людских поселений.

Что такое гроза?

Гроза – это атмосферное явление , которое сопровождается светомузыкальными эффектами под названиями молния и гром . Еще при грозе частенько бушует ветер и льется дождь. В общем-то каждый и сам все видел и все это знает. С дождем и ветром более менее понятно, но возникает вопрос откуда берутся молния и гром? Обычно люди, которые знают, что электричество живет в розетке, делают серьезное лицо и выдают ответ: “Это облака сталкиваются, поэтому сверкает. ” Неплохой ответ конечно, но давайте ответим на этот вопрос с физической точки зрения.

Что такое молния?

Молния – это электрический разряд. Но откуда же он берется? А все начинается с облаков. С поверхности земли испаряется влага, которая поднимается вверх в виде капелек. “Стая” таких капелек собирается на определенной высоте и становится видна с земли в виде облака (в одном облаке просто невероятное количество капель). К облакам постоянно присоединяются новые капли, а старые могут отрываться от них. Если их присоединяется больше, чем отрывается, то облако растет. Размер облака по вертикали может достигать нескольких километров (расстояние от земли до нижней части облака примерно 0. 5 – 2 км). В облаках температура может быть ниже нуля градусов по Цельсию, поэтому капельки замерзают и становятся льдинками. Эти льдинки находятся в постоянном движении, поэтому очень часто сталкиваются друг с другом. В результате этих столкновений одни капли/льдинки заряжаются положительно (они более легкие, поэтому поднимаются вверх), а другие отрицательно (они более тяжелые, поэтому скапливаются в нижней части облака).

При этом процессе нижняя часть облака заряжается отрицательно, а верхняя – положительно. При этом такое облако уже имеет большие размеры и становится грозовым . Нужно понимать, что не каждое облако становиться грозовым, так как этот процесс занимает длительное время, и нужно, чтобы сложились благоприятные условия (чтобы облако не распалось раньше, чем оно накопит достаточный заряд и наберет достаточную массу).

Теперь вернемся к молнии. Если два таких грозовых облака подходят на достаточно близкое расстояние (да еще одно подходит отрицательной стороной, а другое – положительной), заряженные частицы (электроны и ионы) начинают проскакивать через воздушную прослойку между двумя облаками (ведь плюс и минус, как мы знаем, должны притягиваться). Даже воздушная прослойка не может их остановить, настолько большие заряды у облаков!

Обычно первые частицы являются “полководцами”, так как они прокладывают канал между облаками, по которому сразу же устремляются миллиарды других заряженных частиц.

В этот момент мы и видим молнию!

Часто случается такое, что молния бьет прямо в землю. В этом случае сама земля выступает в качестве скопления положительного заряда, а остальное происходит как описано выше.

Почему молния имеет изломы?

Когда заряженные частицы летят через воздушную прослойку между облаками, они могут сталкиваться с молекулами воздуха или каплями (льдинками) воды. От этих столкновений меняется направление движения заряженных частиц, но в целом они продолжают двигаться в сторону второго облака, чтобы замкнуться на нем.

Почему мы слышим гром?

Гром – это звуковое сопровождение молнии, без которого невозможно достигнуть необходимого порога страха. Именно грома человек боится больше, чем светящейся полоски на небе.

При прохождении электрического разряда (молнии ) происходит резкое повышение температуры окружающего воздуха до нескольких тысяч или даже миллионов градусов. Этот температурный скачок приводит к локальному расширению нагретого воздуха (взрыв ), которое вызывает ударную волну (раскат грома). Если молния имеет много изломов, то мы слышим несколько раскатов грома при каждой резкой смене направления возникает новый “взрыв “.

Так как , мы слышим гром немного позже самой вспышки. По времени задержки грома можно примерно посчитать расстояние до того места, где появилась молния. Для этого нужно посчитать: через сколько секунд слышится гром после вспышки. Каждая секунда равна расстоянию в 1 километр. То есть, если после вспышки прошло 10 секунд до того как прогремел гром, то молния сверкнула на расстоянии 10 км.

А Вы боитесь грозы??

Туман, поднявшийся высоко над землёй, состоит из частичек воды и образует облака. Более крупные и тяжёлые облака называются тучами. Одни тучи являются простыми — они молнии и грома не вызывают. Другие же называются грозовыми, так как именно они создают грозу, образуют молнию и гром. От простых дождевых туч грозовые тучи отличаются тем, что они заряжены электричеством: одни — положительным, другие — отрицательным.

Как же образуются грозовые тучи?

Всякий знает, какой сильный ветер бывает во время грозы. Но ещё более сильные воздушные вихри образуются выше над землёй, где движению воздуха не мешают леса и горы. Этот ветер, главным образом, и образует положительное и отрицательное электричество в облаках. Чтобы понять это, рассмотрим, как распределено электричество в каждой водяной капле. Такая капля изображена в увеличенном виде на рис. 8. В центре её находится положительное электричество, а равное ему отрицательное электричество располагается на поверхности капли. Падающие капли дождя подхватываются ветром, попадают в воздушные потоки. Ветер, с силой ударяющий в каплю, разбивает её на части. При этом отколовшиеся наружные частицы капли оказываются заряженными отрицательным электричеством. Оставшаяся более крупная и тяжёлая часть капли заряжена положительным электричеством. Та часть тучи, в которой скапливаются тяжёлые частицы капель, заряжается положительным электричеством.

Рис. 8. Так распределено электричество в дождевой капле. Положительное электричество внутри капли изображено одним (большим) знаком «+».

Чем сильнее ветер, тем скорее туча заряжается электричеством. Ветер затрачивает определенную работу, которая уходит на то, чтобы разделить положительное и отрицательное электричества.

Дождь, выпадающий из тучи, уносит часть электричества тучи на землю и, таким образом, между тучей и землёй создаётся электрическое притяжение.

На рис. 9 показано распределение электричества в туче и на поверхности земли. Если туча заряжена отрицательным электричеством, то, стремясь притянуться к нему, положительное электричество земли будет распределяться на поверхности всех возвышенных предметов, проводящих электрический ток. Чем выше предмет, стоящий на земле, тем меньше расстояние между его верхом и низом тучи и тем меньше остающийся здесь слой воздуха, разделяющий разноимённые электричества. Очевидно, что в таких местах молнии легче пробиться к земле. Об этом мы расскажем ещё подробнее дальше.

Рис. 9. Распределение электричества в грозовой туче и наземных предметах.

2. Отчего происходит молния?

Подходя близко к высокому дереву или дому, грозовая туча, заряженная электричеством, действует на него совершенно так же, как в рассмотренном нами последнем опыте заряженная палочка действовала на электроскоп. На верхней части дерева или на крыше дома получается через влияние электричество иного рода, чем то, которое несёт на себе туча. Так, например, на рис. 9 туча, заряженная отрицательным электричеством, притягивает к крыше положительное электричество, а отрицательное электричество дома уйдёт в землю.

Оба электричества — в туче и в крыше дома — стремятся притянуться друг к другу. Если электричества в туче много, то и на доме образуется через влияние много электричества. Подобно тому, как прибывающая вода может размыть плотину и ринуться бурным потоком, затопляя долину в своём безудержном движении, так и электричество, всё в большем количестве накапливающееся в туче, в конце концов, может прорвать слой воздуха, отделяющий его от поверхности земли, и устремиться вниз навстречу земле, к противоположному электричеству. Произойдёт сильный разряд — между тучей и домом проскочит электрическая искра.

Это и есть молния, ударившая в дом.

Разряды молнии могут происходить не только между тучей и землёй, но и между двумя тучами, заряженными электричествами разного рода.

3. Как развивается молния?

Чаще всего молнии, ударяющие в землю, происходят от туч, заряженных отрицательным электричеством. Молния, ударяющая из такой тучи, развивается так.

Сначала из тучи по направлению к земле начинают течь электроны в небольшом количестве, в узком канале, образуя в воздухе нечто подобное ручейку. На рис. 10 показано это начало образования молнии. В той части тучи, где начинается образование канала, скопились электроны, обладающие большой скоростью движения, благодаря которой они, сталкиваясь с атомами воздуха, разбивают их на ядра и электроны. Освобождающиеся при этом электроны устремляются также по направлению к земле и, снова сталкиваясь с атомами воздуха, расщепляют их. Это похоже на падение снега в горах, когда сначала небольшой ком, катясь вниз, обрастает прилипающими к нему снежинками, и, всё ускоряя свой бег, превращается в грозную лавину. И здесь электронная лавина захватывает всё новые объёмы воздуха, расщепляя его атомы на части. При этом воздух разогревается, а при повышении температуры его проводимость усиливается; он из изолятора превращается в проводник. Через полученный проводящий канал воздуха из тучи начинает стекать электричество всё в большем количестве. Электричество приближается к земле с огромной скоростью, достигающей 100 километров в секунду. Для сравнения напомним, что скорость полёта снаряда из современных орудий не превышает двух километров в секунду.

Рис. 10. В туче начинается образование молнии.

Через сотые доли секунды электронная лавина достигает земли. Этим заканчивается только первая, так сказать, «подготовительная» часть молнии: молния пробила себе дорогу к земле. Вторая, главная часть развития молнии ещё впереди.

Рассмотренную часть образования молнии называют лидером. Это иностранное слово означает по-русски «ведущий». Лидер проложил дорожку второй, более мощной части молнии; эту часть называют главной.

Как только канал дошёл до земли, электричество начинает протекать через него гораздо более бурно и быстро. Теперь происходит соединение отрицательного электричества, скопившегося в канале, и положительного электричества, которое попало в землю с каплями дождя и путём электрического влияния — происходит разряд электричества между тучей и землёй. Такой разряд представляет собою электрический ток огромной силы — эта сила гораздо больше, чем сила тока в обычной электрической сети. Ток, протекающий в канале, очень быстро нарастает, а достигнув наибольшей силы, начинает постепенно спадать. Канал молнии, через который протекает такой сильный ток, очень разогревается и поэтому ярко светится. Но время протекания тока в грозовом разряде очень мало. Разряд длится очень малые доли секунды, и поэтому электрическая энергия, которая получается при разряде, сравнительно невелика.

На рис. 11 показано постепенное продвижение лидера молнии по направлению к земле (первые три рисунка слева). На трёх последних рисунках видны отдельные моменты образования второй (главной) части молнии.

Рис. 11. Постепенное развитие лидера молнии (первые три рисунка) и её главной части (последние три рисунка).

Человек, смотрящий на молнию, конечно, не сможет различить её лидера от главной части, так как они следуют друг за другом чрезвычайно быстро, по одному и тому же пути. Но с помощью фотографического аппарата можно отчётливо видеть оба процесса. Фотографический аппарат применяется в этих случаях особенный. Главное его отличие от обычных фотоаппаратов заключается в том, что его пластинка имеет круглую форму и во время съёмки вращается — совершенно так же, как граммофонная пластинка. Поэтому снимок, сделанный таким аппаратом, растягивается, «размазывается».

После соединения двух электричеств разного рода ток обрывается. Однако, молния обычно на этом не заканчивается. Часто по пути, проложенному первым разрядом, сразу же устремляется новый лидер, а за ним, по тому же пути, идёт снова главная часть разряда. Так завершается второй разряд.

Таких отдельных разрядов, состоящих каждый из своего лидера и главной части, может образовываться до 50 штук. Чаще же всего их бывает 2–3 штуки. Появление отдельных разрядов делает молнию прерывистой, и часто человек, смотрящий на молнию, видит её мерцание.

Вот какова причина мерцания молнии.

Так как молния состоит из нескольких быстро чередующихся вспышек света, то на вращающейся фотографической пластинке появляются отдельные изображения, находящиеся на определённом расстоянии одно от другого. Расстояние между изображениями будет тем большим, чем быстрее вращается пластинка.

Время между образованием отдельных разрядов очень мало; оно не превышает сотых долей секунды. Если число разрядов очень велико, то длительность молнии может достигать целой секунды и даже нескольких секунд. Уж не так «быстра» молния, как это представляли себе раньше!

Мы рассмотрели лишь один вид молнии, который наиболее часто встречается. Эта молния называется линейной молнией, потому что невооружённому глазу она представляется в виде линии — узкой яркой полосы белого, светло-голубого или ярко-розового цвета. Линейная молния имеет длину от сотен метров до многих километров. Путь молнии обычно зигзагообразный. Часто молния имеет много разветвлений. Как было уже сказано, разряды линейной молнии могут происходить не только между тучей и землёй, но и между тучами.

На рис. 12 изображена линейная молния.

Рис. 12. Линейная молния.

4. Отчего происходит гром?

Линейная молния обычно сопровождается сильным раскатистым звуком, который называется громом. Гром возникает по следующей причине. Мы видели, что ток в канале молнии образуется в течение очень короткого промежутка времени. При этом в канале воздух очень быстро и сильно нагревается, а от нагревания он расширяется. Расширение протекает так быстро, что оно напоминает взрыв. Этот взрыв даёт сотрясение воздуха, которое сопровождается сильными звуками. После внезапного прекращения тока температура в канале молнии быстро падает, так как тепло уходит в атмосферу. Канал быстро охлаждается, и воздух в нём поэтому резко сжимается. Это также вызывает сотрясение воздуха, которое снова образует звук. Понятно, что многократные разряды молнии могут вызвать продолжительный грохот и шум. В свою очередь, звук отражается от туч, земли, домов и других предметов и, создавая многократные эхо, удлиняет гром. Поэтому и происходят раскаты грома.

Как всякий звук, гром распространяется в воздухе с сравнительно небольшой скоростью — приблизительно 330 метров в секунду. Эта скорость лишь в полтора раза больше скорости современного самолёта. Если наблюдатель видит сначала молнию и только через некоторое время слышит гром, то он может определить расстояние, которое отделяет его от молнии. Пусть, например, между молнией и громом прошло 5 секунд. Так как за каждую секунду звук пробегает 330 метров, то за пять секунд гром прошёл расстояние в пять раз большее, а именно 1650 метров. Значит, молния ударила меньше чем в двух километрах от наблюдателя.

В тихую погоду гром доносится через 70–90 секунд, проходя 25–30 километров. Грозы, которые проходят от наблюдателя на расстоянии меньшем, чем три километра, считаются близкими, а грозы, проходящие на большем расстоянии — дальними.

5. Шаровая молния

Кроме линейной, бывают, правда гораздо реже, молнии других видов. Из них мы рассмотрим одну, наиболее интересную — шаровую молнию.

Иногда наблюдаются грозовые разряды, представляющие собой огненные шары. Как образуются шаровые молнии — пока ещё не изучено, но имеющиеся наблюдения над этим интересным видом грозового разряда позволяют сделать некоторые выводы. Приведём здесь одно из наиболее интересных описаний шаровой молнии.

Вот что сообщает знаменитый французский учёный Фламмарион:

«7-го июня 1886 года в половине восьмого вечера, во время грозы, разразившейся над французским городом Грей, небо вдруг осветилось широкой красной молнией, и при страшном треске с неба упал огненный шар, поперечником, повидимому, в 30–40 сантиметров. Рассыпая искры, он ударился о конец конька крыши, отбил от её главной балки кусок более чем в полметра длиной, расщепил его на мелкие кусочки, засыпал чердак обломками и обрушил штукатурку с потолка верхнего этажа. Затем этот шар перескочил на крышу подъезда, пробил в ней дыру, упал на улицу и, прокатившись по ней на некоторое расстояние, постепенно исчез. Пожара шар не произвёл и никому не повредил, несмотря на то, что на улице было много народа».

На рис. 13 изображена шаровая молния, заснятая фотографическим аппаратом, а на рис. 14 изображена картина художника, нарисовавшего шаровую молнию, которая упала во двор.

Рис. 13. Шаровая молния.

Рис. 14. Шаровая молния. (С картины художника.)

Чаще всего шаровая молния имеет форму арбуза или груши. Длится она сравнительно долго — от небольшой доли секунды до нескольких минут. Наиболее обычное время длительности шаровой молнии — от 3 до 5 секунд. Шаровая молния чаще всего появляется в конце грозы в виде красных светящихся шаров поперечником от 10 до 20 сантиметров. В более редких случаях она имеет и большие размеры. Была, например, сфотографирована молния поперечником около 10 метров.

Шар может быть иногда ослепительно белым и иметь очень резкий контур. Обычно шаровая молния издаёт свистящий, жужжащий или шипящий звук.

Шаровая молния может исчезать тихо, но может издавать при этом слабый треск или даже оглушающий взрыв. Исчезая, она часто оставляет остро пахнущую дымку. Вблизи земли или в закрытых помещениях шаровая молния движется со скоростью бегущего человека — приблизительно два метра в секунду. Она может оставаться в покое в течение некоторого времени, и такой «осевший» шар шипит и выбрасывает искры до тех пор, пока не исчезнет. Иногда кажется, что шаровую молнию гонит ветер, но обычно её движение от ветра не зависит.

Шаровые молнии притягиваются к закрытым помещениям, в которые они проникают через открытые окна или двери, а иногда даже через небольшие щели. Трубы представляют для них хороший путь; поэтому шаровые молнии часто появляются из печей в кухнях. Покружившись по комнате, шаровая молния оставляет помещение, уходя часто по тому самому пути, по которому она вошла.

Иногда молния два-три раза поднимается и опускается на расстояния от нескольких сантиметров до нескольких метров. Одновременно с этими подъёмами и спусками огненный шар передвигается иногда и в горизонтальном направлении, и тогда кажется, что шаровая молния делает скачки.

Часто шаровые молнии «оседают» на проводниках, предпочитая наиболее высокие точки, или катятся вдоль проводников, например — по водосточным трубам. Двигаясь по телам людей, иногда под одеждами, шаровые молнии вызывают сильные ожоги и даже смерть. Имеются многие описания случаев смертельного поражения людей и животных шаровой молнией. Шаровые молнии могут причинить очень сильные разрушения зданий.

Законченного научного объяснения шаровой молнии ещё нет. Учёные упорно изучали шаровую молнию, однако до сих пор все разнообразные её проявления объяснить не удалось. В этой области предстоит ещё большая научная работа. Конечно, ничего таинственного, «сверхъестественного» и в шаровой молнии нет. Это — электрический разряд, происхождение которого такое же, как и у линейной молнии. Несомненно, в недалёком будущем учёные смогут объяснить все подробности шаровой молнии так же хорошо, как они сумели объяснить все подробности линейной молнии.

Молния: откуда берется, различные факты

Многие люди боятся страшного явления природы – грозы. Это обычно происходит, когда солнце закрывается мрачными тучами, гремит жуткий гром и идет сильный дождь.

Конечно, бояться молнии следует, ведь она может даже убить или стать причиной возникновения пожара. Это известно давно, поэтому и придумали различные средства для защиты от молний и грома (например, металлические шесты).

Что же происходит там наверху и откуда берется гром? И молния как возникает?

Грозовые тучи

Тучи грозовые обычно огромные. По высоте они достигают нескольких километров. Визуально не видно, как внутри этих гремучих туч все бурлит и кипит. Это бурные потоки воздуха, включающие в себя капельки воды, с большой скоростью перемещаются снизу вверх и наоборот.

Самая верхняя часть этих туч по температуре достигает -40 градусов, и капли воды, попадающие в эту часть тучи, замерзают.

О происхождении грозовых туч

Прежде чем мы узнаем, откуда берется гром и молния как возникает, вкратце опишем, как формируются грозовые тучи.

Большая часть этих явлений происходит не над водной гладью планеты, а над континентами. Кроме того, грозовые облака интенсивно формируются над континентами тропических широт, где у поверхности земли воздух (в отличие от воздуха над водной поверхностью) сильно прогревается и поднимается быстро вверх.

Обычно на склонах разных возвышенностей образуется подобный восходящий поток прогретого воздуха, который втягивает в себя влажный воздух с обширных площадей земной поверхности и поднимает его вверх.

Таким образом и образуются так называемые кучевые облака, превращающиеся в грозовые облака, описанные чуть выше.

А теперь проясним, что же такое молния, откуда берется она?

Молния и гром

Из тех самых замерзших капель образуются кусочки льда, которые также перемещаются в облаках с огромной скоростью, сталкиваясь, разрушаясь и заряжаясь электричеством. Те льдинки, которые легче и меньше, остаются наверху, а те, что крупнее, – тают, спускаясь вниз, вновь превращаясь в капельки воды.

Таким образом, в грозовой туче возникают два электрических заряда. В верхней части отрицательный, в нижней – положительный. При встрече разных зарядов возникает мощный электрический разряд и происходит молния. Откуда берется она, стало понятно. А дальше что происходит? Вспышка молнии мгновенно разогревает и расширяет вокруг себя воздух. Последний нагревается так сильно, что происходит эффект взрыва. Это и есть гром, пугающий все живое на земле.

Выходит, что все это — проявления атмосферного электричества. Тогда возникает следующий вопрос о том, последнее откуда берётся, причем в таких больших количествах. И куда оно девается?

Ионосфера

Что такое молния, откуда берется она, выяснили. Теперь немного о процессах, сохраняющих заряд Земли.

Ученые выяснили, что заряд Земли в общем невелик и составляет всего лишь 500 000 кулонов (как у 2 автомобильных аккумуляторов). Тогда куда исчезает тот отрицательный заряд, которые переносится молниями ближе к поверхности Земли?

Обычно в ясную погоду Земля потихоньку разряжается (постоянно между ионосферой и поверхностью Земли проходит слабый ток через всю атмосферу). Хоть и воздух считается изолятором, в нем есть небольшая доля ионов, которая позволяет существовать току в объёме всей атмосферы. Благодаря этому, хоть и медленно, но отрицательный заряд переносится с земной поверхности на высоту. Поэтому и объем суммарного заряда Земли всегда сохраняется неизменным.

Откуда берется шаровая молния

На сегодня самым распространенным мнением является то, что молния шаровая представляет собой особый вид заряда в форме шара, причем существующий довольно продолжительное время и перемещающийся по непредсказуемой траектории.

Единой теории возникновения этого явления на сегодня нет. Существует много гипотез, но пока ни одна не получила признания в среде ученых.

Обычно, как свидетельствуют очевидцы, шаровая молния возникает в грозу или в шторм. Но имеются и случаи её возникновения и в солнечную погоду. Чаще она порождается обычной молнией, иногда возникает и спускается с облаков, а реже появляется неожиданно в воздухе или даже может выйти из какого-то предмета (столб, дерево).

Некоторые интересные факты

Откуда берется гроза и молния, мы выяснили. Теперь немного о любопытных фактах, касающихся вышеописанных природных явлений.

1. Ежегодно Земля испытывает приблизительно 25 миллионов вспышек молний.

2. Молния имеет среднюю длину приблизительно в 2,5 км. Есть и разряды, простирающиеся в атмосфере на 20 км.

3. Есть поверье, что молния не может дважды ударить в одно место. В действительности это не так. Результаты анализа (по географической карте) мест ударов молний за предшествующие несколько лет показывают, что молния и несколько раз может ударить в одно и то же место.

Вот и выяснили что такое молния, откуда берется она.

Грозы образуются как следствие сложнейших атмосферных явлений планетарного масштаба.

Каждую секунду на планете Земля происходит примерно 50 вспышек молниий.

откуда берется, интересные факты От чего бывает гроза и гром

В тихую погоду гром доносится через 70-90 секунд, проходя 25-30 километров. Грозы, которые проходят от наблюдателя на расстоянии меньшем, чем три километра, считаются близкими, а грозы, проходящие на большем расстоянии — дальними.

Иногда наблюдаются грозовые разряды, представляющие собой огненные шары. Как образуются шаровые молнии- пока ещё не изучено, но имеющиеся наблюдения над этим интересным видом грозового разряда позволяют сделать некоторые выводы. Приведём здесь одно из наиболее интересных описаний шаровой молнии.

Вот что сообщает знаменитый французский учёный Фламмарион: «7-го июня 1886 года в половине восьмого вечера, во время грозы, разразившейся над французским городом Грей, небо вдруг осветилось широкой красной молнией, и при страшном треске с неба упал огненный шар, поперечником, повидимому, в 30-40 сантиметров. Рассыпая искры, он ударился о конец конька крыши, отбил от её главной балки кусок более чем в полметра длиной, расщепил его на мелкие кусочки, засыпал чердак обломками и обрушил штукатурку с потолка верхнего этажа. Затем этот шар перескочил на крышу подъезда, пробил в ней дыру, упал на улицу и, прокатившись по ней на некоторое расстояние, постепенно исчез. Пожара шар

Не произвёл и никому не повредил, несмотря на то, что на улице было много народа».

Чаще всего шаровая молния имеет форму арбуза или груши. Длится она сравнительно долго — от небольшой доли Рис. 13. Шаровая молния. секунды до нескольких минут.

Наиболее обычное время длительности шаровой молнии — от 3 до 5 секунд. Шаровая молния чаще всего появляется в конце грозы в виде красных светящихся шаров поперечником от 10 до 20 сантиметров. В более редких случаях она имеет и большие раз — 22

Меры. Была, например, сфотографирована молния поперечником около 10 метров.

Шаровая молния может исчезать тихо, но может издавать при этом слабый треск или даже оглушающий

Взрыв. Исчезая, она часто оставляет остро пахнущую дымку. Вблизи земли или в закрытых помещениях шаровая молния движется со скоростью бегущего человека — приблизительно два метра в секунду. Она может оставаться в покое в течение некоторого времени, и такой «осевший» шар шипит и выбрасывает искры до тех пор, пока не исчезнет. Иногда кажется, что шаровую молнию гонит ветер, но обычно её движение от ветра не зависит.

Иногда молния два-три раза поднимается и опускается на расстояния от нескольких сантиметров до несколь

Ких метров. Одновременно с этими подъёмами и спусками огненный шар передвигается иногда и в горизонтальном направлении, и тогда кажется, что шаровая молния делает скачки.

Законченного научного объяснения шаровой молнии ещё нет. Учёные упорно изучали шаровую молнию, однако до сих пор все разнообразные её проявления объяснить не удалось. В этой области предстоит ещё большая научная работа. Конечно, ничего таинственного, «сверхъестественного» и в шаровой молнии нет. Это — электрический разряд, происхождение которого такое же. как и у линейной молнии. Несомненно, в недалёком будущем учёные смогут объяснить все подробности шаровой молнии так же хорошо, как они сумели объяснить все подробности линейной молнии,

Тучи раскинули крылья и солнце от нас закрыли…

Почему иногда во время дождя мы слышим гром и видим молнию? Откуда берутся эти вспышки? Вот сейчас мы подробно об этом и расскажем.

Что же такое – молния?

Что такое молния ? Это удивительное и очень загадочное явление природы. Она почти всегда бывает во время грозы. Кого-то изумляет, кого-то пугает. Пишут о молнии поэты, изучают это явление ученые. Но многое осталось неразгаданным.

Одно известно точно – это гигантская искра. Словно взорвался миллиард электрических лампочек! Длина ее огромна – несколько сотен километров! И от нас она очень далеко. Вот почему сначала мы видим ее, а только потом – слышим. Гром – это «голос» молнии. Ведь свет долетает до нас быстрей, чем звук.

А еще молнии бывают на других планетах. Например, на Марсе или Венере. Обычная молния длится всего долю секунды. Состоит она при этом из нескольких разрядов. Появляется молния иногда совсем неожиданно.

Как образуется молния?

Рождается молния обычно в грозовом облаке, высоко над землей. Грозовые облака появляются, когда воздух начинает сильно нагреваться. Вот почему после сильной жары бывают потрясающие грозы. Миллиарды заряженных частичек буквально слетаются в то место, где она зарождается. И когда их собирается очень-очень много, они вспыхивают. Вот откуда берется молния – из грозовой тучи. Она может ударить в землю. Земля притягивает ее. Но может разорваться и в самом облаке. Все зависит от того, какая это молния.

Какие бывают молнии?

Виды молний бывают разные. И знать об этом нужно. Это не только «ленточка» на небе. Все эти «ленточки» отличаются друг от друга.

Молния – это всегда удар, это всегда разряд между чем-то. Их насчитывают более десяти! Назовем пока только самые основные, прилагая к ним картинки молнии:

Между грозовой тучей и землей. Это те самые «ленточки», к которым мы привыкли.

Между высоким деревом и тучей. Та же самая «ленточка», но удар направлен в другую сторону.

Ленточная молния – когда не одна «ленточка», а несколько параллельно.

Между облаком и облаком, или просто «разыграется» в одном облаке. Такой вид молнии часто можно увидеть во время грозы. Просто нужно быть внимательным.

Бывают и горизонтальные молнии, которые земли вообще не касаются. Они наделены колоссальной силой и считаются самыми опасными

А о шаровых молниях слышали все! Мало только, кто их видел. Еще меньше тех, кто желал бы их увидеть. А есть и такие люди, которые в их существование не верят. Но шаровые молнии существуют! Сфотографировать такую молнию сложно. Взрывается она быстро, хотя может и «погулять», а вот человеку рядом с ней лучше не двигаться – опасно. Так что – не до фотоаппарата тут.

Вид молнии с очень красивым названием – «Огни Святого Эльма». Но это не совсем молния. Это сияние, которое появляется в конце грозы на остроконечных зданиях, фонарях, корабельных мачтах. Тоже искра, только не затухающая и не опасная. Огни Святого Эльма – это очень красиво.

Вулканические молнии возникают при извержении вулкана. Сам вулкан уже имеет заряд. Это, вероятно, и является причиной возникновения молнии.

Спрайтовые молнии – это такие, которые с Земли не увидишь. Они возникают над облаками и их изучением пока мало кто занимается. Молнии эти похожи на медуз.

Пунктирная молния почти не изучена. Наблюдать ее можно крайне редко. Визуально она действительно похожа на пунктир – будто молния-ленточка тает.

Вот такие вот бывают молнии разные. Только закон для них один – электрический разряд.

Заключение.

Еще в древности молния считалась и знамением, и яростью Богов. Она была загадкой раньше и остается ею сейчас. Как бы ни раскладывали ее на мельчайшие атомы и молекулы! И всегда это – безумно красиво!

Что такое молния

Молния – искровой электрический разряд в атмосфере.

Искровой разряд происходит при атмосферном давлении и сопровождается характерным треском искры. Искровой разряд представляет собой совокупность исчезающих и сменяющих друг друга нитевидных искровых каналов. Искровые каналы также называют стримерами . Искровые каналы заполнены ионизированным газом, то есть плазмой. Молния – гигантская искра, а гром – очень громкий треск. Но не все так просто.

Физическая природа молнии

Ступенчатый лидер

Обратная вспышка

Почему молния гремит?

Гром возникает в результате ударной волны, порождаемой быстрым расширением ионизированных каналов. Почему сначала мы видим молнию а потом слышим гром? Все дело в разности скоростей звука (340,29 м/с) и света (299 792 458 м/с). Посчитав секунды между громом и молнией и умножив их на скорость звука, можно узнать, на каком расстоянии от Вас ударила молния.

Нужна работа по физике атмосферы? Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Виды молний и факты о молниях

Внутриоблачные молнии;
Шаровые молнии;
«Эльфы»;
Джеты;
Спрайты.

Приведем факты о молниях:

Протяженность самой длинной зафиксированной молнии на Земле составила 321 км. Эта молния была замечена в штате Оклахома, 2007 г .
Самая долгая молния длилась 7,74 секунды и была зафиксирована в Альпах.
Молнии образуются не только на Земле . Точно известно о молниях на Венере , Юпитере , Сатурне и Уране . Молнии Сатурна в миллионы раз мощнее земных.
Сила тока в молнии может достигать сотен тысяч Ампер, а напряжение – миллиарда Вольт.
Температура канала молнии может достигать 30000 градусов Цельсия – это в 6 раз больше температуры поверхности Солнца.

Шаровая молния

Напоследок предлагаем Вам посмотреть видео и напоминаем: если курсовая или контрольная свалилась на голову как молния в солнечный день, не нужно отчаиваться. Специалиста студенческого сервиса выручают студентов с 2000 года. Обращайтесь за квалифицированной помощью в любое время. 24 часа в сутки, 7 дней в неделю мы готовы помочь вам.

Молния представляет собой мощнейший разряд электрической энергии. Природа его возникновения заключается в сильной электризации туч либо земной поверхности. По этой причине разряды происходят в самих облаках или между двумя соседними, или между облаком или землей. Большинство людей грозы боится. Явление действительно страшное. Мрачного вида тучи укрывают солнце, громыхает гром, сверкает молния, идет сильный ливень. Но откуда берется молния, как объяснить ребенку, что происходит наверху?

Откуда берется гром и молния объяснение для детей

Гремит гром и появляются молнии. Процесс возникновения молнии разделяют на первый удар и все последующие. Причина в том, что первичный удар создает путь для электороразряда. В нижней части тучи накапливается отрицательный разряд.

А положительным зарядом обладает земная поверхность. По этой причине электроны, расположенные в туче, притягиваются к земле и устремляются вниз. Как только первые электроны достигают поверхности земли, создается свободный для пропуска электрических разрядов канал, по которому оставшиеся электроны устремляются вниз. Электроны возле земли первыми уходят из канала. На их место спешат попасть другие. Создается условие, при котором весь отрицательный разряд энергии выходит из тучи, создавая мощный поток электричества, направленный в землю. Вот в такой момент и возможна вспышка молнии, сопровождающаяся раскатом грома.

Откуда берется шаровая молния

Молнии называют шаровыми? Такая молния считается особым видом, представляет собой плывущий по воздуху светящийся шар. Размер ее от десяти до двадцати сантиметров, цвет голубой, оранжевый или белый. Температура такого шара настолько велика, что при неожиданном разрыве окружающая его жидкость испаряется, а металлические или стеклянные предметы плавятся.

Существовать такой шарик способен длительное время. При перемещении он может неожиданно сменить свое направление, зависнуть в воздухе на несколько секунд, резко отклониться в одну из сторон.

Образуется шаровая молния чаще всего во время грозы, но бывают случаи, когда ее видят в солнечную погоду. Ее появление происходит в одном экземпляре, неожиданно. Шар способен спуститься с туч, появиться в воздухе из-за столба или дерева довольно неожиданно. Она способна проникнуть в замкнутое пространство через розетку, телевизор.

Откуда гроза и молния

Стихии, чтобы проявить свою силу, необходимы определенные обстоятельства. Наэлектризованные облака создают молнию. Но чтобы пробить атмосферный слой, не в каждом облаке содержится достаточная для этого мощность. Грозовым будет считаться то облако, высота которого достигает нескольких тысяч метров. Низ тучи располагается у земной поверхности, температурный режим там выше, чем в верхней части облака, где капли воды способны замерзать.

Массы воздуха находятся в постоянном движении. Теплый воздух уходит вверх, – опускается. При движении частиц они электризуются. В различных частях облака накапливается неодинаковый потенциал. При достижении критического значения происходит вспышка, которую сопровождают раскаты грома.

Опасные молнии

Обычно за первым ударом следует второй. Связано это стем, что электроны на первой вспышке ионизируют воздух, создавая возможность второму прохождению электронов. Поэтому последующие вспышки происходят почти без пауз, ударяя в одно и то же место. Появляющаяся из тучи молния способна причинить существенный вред своим электрическим разрядом для человека. Даже если ее удар придется рядом, последствия негативно скажутся на здоровье.

При грозе необходимо быть на суше, как можно ближе к поверхности земли. Желательно при этом не пользоваться мобильными устройствами.

Гроза – атмосферное явление пусть не такое уж и редкое, как, к примеру, северное сияние или огни святого Эльма, но от этого не менее яркое и впечатляющее своей неукротимой силой и первозданной мощью. Недаром ее так любят описывать в своих произведениях все поэты и прозаики романтического толка, а профессиональные революционеры видят в грозе символ народных волнений и серьезных социальных потрясений. С научной же точки зрения гроза это ливневый дождь, сопровождаемый шквалистым усилением ветра, молниями и раскатами грома. Но, если с ливнем и ветром вам, наверное, и так все понятно, то об остальных составляющих грозы стоит рассказать немного подробнее.

Что такое гром и молния

Молниями называют мощные электрические разряды в атмосфере, которые могут возникать как между отдельными кучевыми облаками, так и между дождевыми облаками и землей. Молния – это своего рода гигантская электрическая дуга, длина которой в среднем составляет 2,5 – 3 километра. О невероятной силе молний говорит тот факт, что ток в разряде достигает десятков тысяч ампер, а напряжение – нескольких миллионов вольт. С учетом того, что такая фантастическая мощность высвобождается в течении нескольких миллисекунд, разряд молнии вполне можно назвать своего рода электрическим взрывом невероятной силы. Понятно, что подобная детонация неизбежно вызывает появление ударной волны, которая затем вырождается в звуковую, и затухает по мере распространения в воздушной среде. Таким образом становиться очевидным, что такое гром.

Гром — это звуковые колебания, возникающие в атмосфере под влиянием ударной волны, вызванной мощным электрическим разрядом. С учетом того, что воздух в канале молнии мгновенно разогревается до температуры около 20 тысяч градусов, что превышает температуру поверхности Солнца, такой разряд неизбежно сопровождается оглушительным грохотом, как и любой другой очень мощный взрыв. Но ведь молния длиться меньше секунды, а гром мы слышим длинными раскатами. Отчего же так происходит, почему гремит гром? У ученых, изучающих атмосферные явления, есть ответ и на этот вопрос.

Почему мы слышим раскаты грома

Раскаты грома возникают в атмосфере из-за того, что молния, как мы уже говорили, имеет весьма большую длину и поэтому звук от различных ее участков доходит до нашего уха не одновременно, хотя саму световую вспышку мы видим целиком в один момент. Кроме того, возникновению громовых раскатов способствует отражение звуковых волн от облаков и поверхности земли, а также их рефракция и рассеивание.

что такое и как они образуются?

Гроза проявляется внезапным разрядом электричества, который мы воспринимаем по интенсивному и мимолетному свечению, обычно известному как молния или удар молнии, и по мощному звуку, грому.

После десятилетий тяжелых природных явлений в 1988 году правительство Мексики создало учреждение, занимающееся сбором специальных знаний о них. Это учреждение, известное как CENAPRED (Национальный центр по предотвращению бедствий), разрабатывает методы снижения рисков и помогает населению понять причины, их порождающие.

Сильные бури (в том числе грозы) занимают большую часть их публикаций.

В области метеорологии: определение

Согласно CENAPRED , грозы связаны с особым типом облаков, конвективными бурями, также известными как кучевые, которые могут сопровождаться ливнем дождя, снега , гранулированный снег, гранулированный лед или град.

Они являются региональными и согласно NOAA ( Национальное управление океанических и атмосферных исследований ), в мире одновременно могут сосуществовать 2000 бурь.

Осознание опасности перед лицом этого атмосферного явления должно быть приоритетом для всех, кто проживает в районе с высоким керауническим (или церауническим) уровнем.

Как образуются грозы?

В нормальных условиях в атмосфере существует баланс между положительными и отрицательными зарядами. Тогда как во время грозы нижняя часть облаков заряжается отрицательно и наводит положительный заряд на землю и элементы над ними.

Выше определенного уровня электрического поля воздух перестает быть изолирующим, и облака разряжаются над землей электрической дугой, которую мы называем молнией.

Согласно той же публикации CENAPRED о грозах, он определяет цикл продолжительности грозы между одним или двумя часами и указывает, что все грозы содержат молнии, которые могут возникать индивидуально группами или линиями.

Как облако получает электрический заряд?

Конвективный механизм

Конвекция — это перенос тепла за счет движения жидкостей в областях с различной температурой. Когда поверхность Земли нагревается солнечным излучением, то и воздушные потоки приближаются к ней. Если температура в нижнем слое атмосферы повышается, происходит повышение температуры, вызывающее конденсацию имеющегося в атмосфере водяного пара.

Таким образом, когда начинается формирование облаков, возникают восходящие потоки теплого воздуха, которые переносят ионы от основания и захватываются частицами воды.

Окружающие отрицательные частицы также притягиваются к внешней стороне облака, захватываются частицами на поверхности и переносятся нисходящими потоками в нижние области. Разделение зарядов — вот что вызывает электризацию облака.

Индуктивный механизм

Внешнее электрическое поле может индуцировать заряды на частицах облака, которые при столкновении друг с другом вызывают передачу этого заряда, усиливая электризацию облака.

Неиндуктивные механизмы

Эти типы механизмов не требуют внешнего электрического поля и основаны на переносе заряда за счет прилипания частиц воды к поверхности мелких кристаллов льда.

Типы гроз

Существуют разные типы гроз в зависимости от их природы *:

Одноячеечные грозы

Это более слабые грозы, кратковременные. Он по-прежнему наделен молниями и может вызывать проливные дожди, но его клетка не возвращает энергию.

Многоклеточные штормы

Его особенность заключается в наличии двух и более ячеек. Многоячеистые бури более интенсивны, имеют большую продолжительность (могут длиться несколько часов) и могут дополняться сильным ветром, градом и даже небольшими смерчами/вихрями.

Штормы Supercell

Это штормы, которые возвращаются сами к себе. Цепь токов поднимается таким образом, что поддерживает энергетический заряд и может предшествовать другим типам явлений, таким как сильные торнадо/вихри.

Эти бури особенно разрушительны.

Линия шквала

Мы относимся к этим типам штормов, когда есть линия активных штормов, которые обычно сопровождаются ветрами ураганной силы, проливными дождями и даже сильными порывами ветра.

Дуговое эхо или дуговые эхо-штормы

Название происходит от формы, которую приобретает сам электрический шторм, изогнутой или дугообразной.

Курьезы гроз

Молния достигает температуры около 30 000 градусов по Цельсию, очень высокой температуры, которая дает характерный белый свет из-за накала разрядного пути.

Горячий воздух, способствующий образованию грозы, расширяется, вызывая ударную волну, которая проявляется в виде звука. Это явление вызывает гром.

CENAPRED определяет шторм как сочетание влажности, возникающей между горячим воздухом, который быстро поднимается с поверхности земли, и силой, способной поднять его, такой как холодный фронт, морской бриз или горный ветер.

Меры безопасности при грозе

Нельзя избежать образования грозы, но можно предвидеть возможный удар молнии в интересующую область. Это ожидание позволяет минимизировать риски и избежать несчастных случаев за счет временных превентивных действий.

С этой целью Aplicaciones Tecnológicas предлагает инновационные решения для защиты и предотвращения поражения электрическим током: систему ATSTORM®.

Экспертная локальная система раннего предупреждения для предотвращения риска грозы ATSTORM® способна обнаруживать все фазы грозы в режиме реального времени. Он относится к извещателям категории «класса А», описанным в UNE-EN IEC 6279.3 стандарт.

Помните, что единственный способ принять временные превентивные меры, позволяющие избежать или свести к минимуму последствия грозы, — это использовать систему обнаружения. Мы должны исключить ненадежные и устаревшие методы, такие как правило 30/30.

Если вы хотите узнать больше о локальном обнаружении грозы и о том, как работает ATSTORM®, свяжитесь с нами по следующей ссылке и загрузите бесплатную электронную книгу Расширенное управление рисками молний .

Вы также можете принять участие в любом из наших веб-семинаров по обнаружению шторма, нажав ссылку ниже.

Ссылки

*: Portillo, G. Fenómenos meteorológicas. www.meteorologiaenred.com

Thundersnow: зимние грозы | Поговорим о науке

Thundersnow (panaramka, iStockphoto)

Rachel Hems

21 августа 2019

Удобочитаемость

5.3

4 Как это согласуется с моей учебной программой?


Марка	Курс	Тема

АБ 9 Наука о знаниях и трудоустройстве 8, 9 (пересмотрено в 2009 г.) Модуль D: Электрические принципы и технологии

AB 9 Наука 7-8-9 (2003 г., обновлено в 2014 г.) Модуль D: Электрические принципы и технологии

МБ 6 Наука 6 класс (2000) Кластер 3: Электричество

МБ 9 Старший 1 Наука (2000) Кластер 3: Природа электричества

NL 6 Наука 6 класс (2018) Блок 3: Электричество

Нидерланды 9 9 класс Наука Блок 3: Электричество (пересмотрено в 2011 г. )

NS 6 Наука 6 (2019) Физические науки: электричество

NS 9 Наука 9 (2021) Характеристики электричества

НУ 9 Наука о знаниях и трудоустройстве 9 (Альберта, редакция 2009 г.) Модуль D: Электрические принципы и технологии

NU 9 Наука 9 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.) Модуль D: Электрические принципы и технологии

NU 6 Учебная программа K-6 по науке и технологиям (СЗТ, 2004 г.) Энергия и управление: электричество

ВКЛ. 9 Естествознание, 9 класс, академический (SNC1D) Strand E: Характеристики электричества

ON 9 Прикладные науки 9 класса (SNC1P) Strand E: электрические приложения

PE 6 Наука 6 класс (2012) Физические науки: электричество

PE 9 Естествознание, 9 класс (пересмотрено в 2018 г.) Знание содержания: CK 3

PE 12 Физика 621А (2010) Электричество и магнетизм

КК Раздел IV Прикладная наука и технологии Материальный мир

КК Раздел IV Экологические науки и технологии Материальный мир

Контроль качества Раздел IV Наука и окружающая среда Материальный мир

SK 6 Наука 6 класс (2009) Физические науки – Понимание электричества (EL)

SK 9 Наука 9 (2009) Физические науки – характеристики электричества (CE)

NT 9 Наука о знаниях и трудоустройстве 9 (Альберта, редакция 2009 г. ) Модуль D: Электрические принципы и технологии

NT 9 Наука 9 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.) Модуль D: Электрические принципы и технологии

NT 6 Учебная программа K-6 по науке и технологиям (СЗТ, 2004 г.) Энергия и управление: электричество

МБ 10 Старший 2 науки (2001) Кластер 4: Динамика погоды

NB 3 Наука 3: Наша местная среда, октябрь (2019 г.) Погода и климат

NL 10 Наука 1206 (2018) Блок 1: Weather Dynamics

NL 11 Наука 2200 (2004) Блок 2: Weather Dynamics

NS 10 Наука 10 (2012, 2019) Науки о Земле и космосе: динамика погоды

NU 10 Экспериментальная наука 10 — Земные системы Блок 2: Климатология и метеорология

ON 12 Химия, 12 класс, Колледж (СЧ5С) Направление F: Химия в окружающей среде

ПЭ 10 Наука 431A (без даты) Блок 4: Погодные системы

SK 10 Наука 10 (2016) Динамика климата и экосистем

NB 7 Наука 7: Процессы на поверхности Земли (2020) Погодные системы и климат

Когда происходят гром и молния, но основной формой осадков является снег, а не дождь, это называется грозовым снегом.

Во многих местах летом часто бывают грозы. Но могут ли они случиться и зимой? Да, они могут!
Зимние грозы имеют другое название. Их зовут грозовой снегопад . И в грозе, и в снежной грозе есть гром и молния. Отличие заключается в основной форме осадков . В грозу идет дождь. В грозу идет снег.

Давайте узнаем больше о грозовом снегопаде. Но сначала давайте убедимся, что мы понимаем обычные грозы.

Грозы известны темными тучами, проливным дождем и молниями. И, конечно же, гром!

Что вызывает молнию?

Молния очень интересно смотреть! Многие ученые считают, что это вызвано накоплением электрического заряда в кучево-дождевые облака .

Вид с небольшого самолета на кучево-дождевые облака (Источник: Шон из Эйрдри, Канада [CC BY-SA 2.0] через Wikimedia Commons).

Внутри этих облаков ветер толкает капли воды снизу вверх. Там капли воды превращаются в кристаллы льда. Это потому, что верхняя часть облака холоднее, чем нижняя. Более крупные кристаллы льда превращаются в градины. Когда они становятся слишком тяжелыми, они падают обратно на дно облака.

Когда градины падают, они передают электроны кристаллам льда, движущимся в другом направлении. Градины, падающие вниз, приобретают отрицательный заряд. Поднимающиеся вверх кристаллы льда приобретают положительный заряд.

Как думаете все это влияет на заряд в облаке? Облако оказывается с большим количеством положительно заряженных частиц наверху. И больше отрицательно заряженных частиц внизу. Это создает электрическое поле, подобное тому, что вокруг батареи .

Отрицательно заряженные частицы притягиваются к положительно заряженным частицам. Помните, что в нижней части облака больше отрицательно заряженных частиц. А в верхней части облака больше положительно заряженных частиц. Но на земле есть и положительно заряженные частицы.

Эти различия в электронах создают статическое электричество . Заряд накапливается между положительно и отрицательно заряженными поверхностями. В конце концов, он становится достаточно большим, чтобы произошла разрядка.

Что происходит, когда нижняя часть облака выбрасывает отрицательно заряженные частицы? Частицы покидают облако импульсами, называемыми ступенчатыми лидерами . Они направляются к ближайшим положительно заряженным частицам на земле. Обычно это высокие деревья или здания.

Процесс невероятного удара молнии (2013) Макса Олсона Чейзинга (0:46 мин.).

А как насчет положительно заряженных частиц на земле? Они движутся вверх, чтобы встретиться с отрицательно заряженными частицами. Когда они наконец встречаются, они вызывают очень быструю вторичную вспышку. Он уравновешивает заряд между частицами и создает молнию, которую вы видите во время грозы!

Поговорим о науке).

Что такое гром?

Так что же вызывает звук грома? Молния очень горячая! Она может достигать около 30 000 градусов по Цельсию. Это создает горячий воздух, который расширяет . Когда воздух охлаждается, он снова сжимается . Это все происходит очень быстро.

Быстрое расширение и сжатие воздуха создают громкий треск. Вы слышите это как гром. Вы когда-нибудь слышали грохочущий звук после первого удара грома? Это звук вибрации воздуха при охлаждении!

Знаете ли вы?
Свет распространяется быстрее звука. Вот почему вы обычно видите молнию раньше, чем слышите гром. Чем короче время между молнией и громом, тем ближе вы к грозе!

Что такое грозовой снег?

Когда гром и молния случаются при низких температурах, это называется грозовой снег . Грозовой снег встречается довольно редко. В июне 2019 года некоторые из них были в западной части Британской Колумбии. Иногда это происходит в центральной и западной части Соединенных Штатов. Об этом время от времени сообщалось в Финляндии, Великобритании, Норвегии, Китае и Японии.

Камеры CNN в Канзасе снимают грозовой снегопад (2013 г.) CNN (0:55 мин.).

Почему снег с грозой бывает так редко? Обычно кучево-дождевые облака образуются только в теплую летнюю погоду. Эти облака создают молнии, потому что их вершины достигают более холодного воздуха, где образуются кристаллы льда.

Все начинается, когда солнце нагревает поверхность Земли. Это заставляет теплый влажный воздух подниматься в атмосферу. Влажный воздух выделяет тепло, конденсируясь в капли воды. Это еще больше нагревает воздух. В конце концов, начинает формироваться очень высокое облако.

Но зимой облака более плоские. Это потому, что не так много тепла , чтобы поднять влажный воздух. Верхушки более плоских облаков не достигают более холодного воздуха, где образуются кристаллы льда. А без кристаллов льда нет молнии. Вот почему снег с грозой бывает так редко.

Знаете ли вы?
Гром случается, когда воздух нагревается до очень высоких температур ударом молнии. Во-первых, это создает ударную волну. Затем он создает звуковую волну, которую вы можете услышать.

Но время от времени зимнее облако становится достаточно высоким, чтобы создать молнию! Грозовой снег обычно бывает на небольшой территории и в течение очень короткого периода времени. Так что следите (и прислушивайтесь) к этому невероятному погодному явлению. Это довольно удивительно!

ОТПРАВНЫЕ ТОЧКИ

Как часто бывают грозы в районе вашего проживания?
Вы когда-нибудь видели или слышали грозовой снегопад? Если да, то в какое время года вы сталкивались с этим?
Вам нравится переживать сильную грозу? Почему или почему нет?

Какими могут быть потенциальные воздействия или последствия внезапного погодного явления с грозой?

Что такое грозовой снег? Почему это редкое погодное явление?
Какие облака необходимы для возникновения молнии и грома?
Опишите, что происходит внутри облака, чтобы создать молнию.
Опишите, как рождается гром.
Как конвекция участвует в формировании кучево-дождевых облаков?

Эта статья может быть использована для поддержки преподавания и изучения наук о Земле и погоде, связанных с облаками, осадками и статическим электричеством. Введенные концепции включают осадки, грозовой снег, молнии, град, кристаллы льда, кучево-дождевые облака, батарею, притяжение, статическое электричество, разряд, тепло и конвекцию.
После прочтения этой статьи учителя могут предложить учащимся использовать стратегию веб-обучения «Определение концепции» для закрепления понимания концепции: грозовой снегопад . Готовые к использованию Web-воспроизведения определения концепции для этой статьи доступны в форматах [Google doc] и [PDF].
Для дальнейшего закрепления знаний учителя могут предложить учащимся составить диаграмму Венна, на которой сравниваются сходства и различия между грозами и снегопадом.

Связь и общение

Как часто бывают грозы в районе вашего проживания?
Вы когда-нибудь видели или слышали грозовой снегопад? Если да, то в какое время года вы сталкивались с этим?
Вам нравится переживать сильную грозу? Почему или почему нет?

Связь науки и техники с обществом и окружающей средой

Какими могут быть потенциальные воздействия или последствия внезапного погодного явления с грозой?

Изучение концепций

Что такое грозовой снег? Почему это редкое погодное явление?
Какие облака необходимы для возникновения молнии и грома?
Опишите, что происходит внутри облака, чтобы создать молнию.
Опишите, как рождается гром.
Как конвекция участвует в формировании кучево-дождевых облаков?

Гроза Климатология | METEO 3: Introductory Meetorology

Учитывая потенциальную опасность молнии, есть ли какие-либо части земного шара, невосприимчивые к грозам? Не совсем, хотя в некоторых областях они возникают редко. Эта карта НАСА, показывающая удары молнии по всему миру с апреля 1995 года по февраль 2003 года (значения указаны удары молнии на квадратный километр в год), показывает, что удары молнии (и, следовательно, грозы) обычны на шести из семи континентов. В Антарктиде очень мало ударов молнии (хотя они случаются в редких случаях), а в районах над более прохладными океанами удары молнии случаются относительно редко.

Грозы, как правило, наиболее часты над континентами в районах, где сильный солнечный нагрев способствует положительной плавучести воздушных масс и конвекции. Наибольшая частота молний происходит над экваториальной Африкой, и в других районах суши в низких широтах также наблюдается относительно высокая частота молний. Фактически, в некоторых экваториальных районах грозы случаются в среднем примерно половину дней в году.

В Соединенных Штатах грозы случаются во всех 50 штатах, как показано на карте среднего количества «дней с грозой» каждый год (ниже). Грозы чаще всего случаются на юго-востоке США, особенно вдоль побережья Мексиканского залива от Луизианы до Флориды. Грозы также довольно часты в остальной части юго-востока США до Великих равнин США (в среднем более 50 дней в году с грозами).

Карта, показывающая среднее количество «дней с грозой» в году, показывает, что грозы чаще всего случаются вдоль побережья Мексиканского залива на юго-востоке США (особенно во Флориде). Относительный максимум также существует над центральными Скалистыми горами.

Кредит: адаптировано из Национальной метеорологической службы

Частые грозы на юго-востоке США в направлении Великих равнин являются результатом регулярного присутствия теплого, влажного морского и тропического воздуха из Мексиканского залива. Особенно в теплые месяцы этот теплый влажный воздух часто способствует положительной плавучести воздушных посылок, которые могут превратиться в кучево-дождевые облака и грозы. Но у этой карты есть пара интересных особенностей, которые я хочу изучить подробнее. В частности, Флорида получает трофей по количеству гроз в среднем в США, а в некоторых частях Флориды грозы случаются в среднем более 100 дней в году. Кроме того, существует любопытный максимум частоты гроз над центральными Скалистыми горами в Колорадо и Нью-Мексико (в среднем 60+ дней в году с грозами). Вы можете не думать о Скалистых горах как о очаге гроз, но это действительно так! Давайте рассмотрим причины, по которым грозы так часты во Флориде и Скалистых горах. Сначала — Флорида.

Морские бризы и грозы

Основной причиной многих гроз в теплые месяцы вдоль побережья Мексиканского залива и над Флоридой является мелкомасштабная циркуляция ветра, называемая «морским бризом». Если вы когда-нибудь замечали сильный прохладный прибрежный бриз, который часто возникает во второй половине дня на пляже, вы замечали морской бриз! Морской бриз возникает из-за неравномерного нагрева суши и воды. В солнечный день суша прогревается быстрее, чем прилегающие океанские воды, что приводит к небольшому уменьшению средней плотности воздушных столбов над сушей, что уменьшает вес местных воздушных столбов и снижает приземное давление. Между тем, воздух над водой остается более холодным (и более плотным), а в открытом море образуется область высокого давления. Эти перепады давления заставляют воздух на низком уровне течь от воды к земле, создавая прибрежный ветер, называемый морским бризом. Чтобы образовался морской бриз, разница температур между сушей и водой должна быть достаточно большой, чтобы создать достаточную разницу давлений между сушей и водой, а в противном случае день не может быть слишком ветреным. Если день будет ветреным еще до того, как разовьется морской бриз, ветры сокрушат морской бриз.

Морской бриз на самом деле представляет собой трехмерную циркуляцию, при которой воздух на малых высотах течет к берегу, поднимается над сушей, а затем течет вверх от берега (примерно в одном километре над поверхностью). Но граница между более холодным морским воздухом, текущим на берег, и более горячим воздухом над сушей (называемая фронтом морского бриза ) представляет большой интерес для синоптиков, потому что она действует как миниатюрный холодный фронт, а это означает, вдоль него происходит схождение уровней по мере того, как более холодный воздух выталкивает на берег. Конвергенция на малых высотах вдоль фронта морского бриза дает горячим и влажным воздушным потокам на суше толчок вверх, и иногда это все, что им нужно. Их положительная плавучесть берет верх и уходит в гонки, в которых они участвуют, превращаясь в кучево-дождевые облака и грозы.

Регулярные морские бризы являются серьезной причиной высокой частоты гроз на побережье Мексиканского залива и юго-восточном побережье США. Но почему Флорида, в частности, является таким популярным районом для гроз? Конечно, обилие теплого, влажного морского и тропического воздуха является полезным ингредиентом, потому что он способствует положительной плавучести воздушных потоков. Но схема ниже рассказывает остальную часть истории. В солнечные дни с довольно слабым ветром в целом во Флориде часто бывает не один фронт морского бриза; фронты морского бриза давят вглубь суши как со стороны Атлантического океана с востока, так и из Мексиканского залива с запада.

Иногда над полуостровом Флорида возникают грозы, когда сталкиваются фронты морского бриза с Атлантического побережья и побережья Мексиканского залива.

Авторы и права: Дэвид Бэбб

Кроме того, озера и другие небольшие водоемы также могут создавать циркуляцию, подобную морскому бризу. Например, во Флориде фронты «озерного бриза» могут выталкиваться на берег из озера Окичоби. Таким образом, сочетание фронтов морского бриза и фронта озерного бриза с озера Окичоби означает, что во Флориде существует множество границ, как показано на этом аннотированном видимом спутниковом снимке от 5 мая 2007 года. Каждая граница имеет конвергенцию на низком уровне вдоль нее, и когда эти границы сталкиваются, конвергенция на низком уровне может стать еще сильнее, что дает воздушным посылкам более сильный толчок вверх, вызывая грозы, если воздушные посылки оказываются положительно плавучими. Чтобы увидеть реальный пример, посмотрите, как многочисленные грозы расцветают над Флоридой на этой петле видимых спутниковых изображений от 30 мая 2002 года. Соответствующая петля радара показывает многочисленные развившиеся штормы, которые принесли проливной дождь и град. Таким образом, регулярное присутствие воздушных посылок, которые могут стать положительно плавучими, а также множество границ и сходимость на низком уровне, чтобы дать посылкам толчок вверх, делают Флориду столицей гроз (и молний) США!

Высокоуровневые источники тепла Грозы

Как насчет максимальной частоты гроз над Скалистыми горами в Колорадо и Нью-Мексико? Как горный район может способствовать развитию грозы? Короче говоря, дело снова сводится к неравномерному нагреву. В солнечный день со слабыми ветрами в целом по мере того, как солнце нагревает гору, приземный воздух, соприкасающийся с горой, нагревается, вызывая уменьшение плотности воздуха и, следовательно, атмосферного давления (относительно окружающей «свободной атмосферы», не соприкасающейся с горой). гора). Таким образом, горы служат «высокоуровневыми источниками тепла», а результирующий градиент давления заставляет воздух двигаться к горам и вверх, как показано на схеме ниже.

Когда солнце нагревает гору, приземный воздух, соприкасающийся с горой, нагревается, вызывая уменьшение плотности воздуха и, следовательно, атмосферного давления (по сравнению с окружающей «свободной атмосферой», не соприкасающейся с горой). Результирующий градиент давления заставляет воздух двигаться к горе и вверх, создавая условия для конвекции. Таким образом, горы служат высокоуровневыми источниками тепла.

Авторы и права: Дэвид Бэбб

Когда воздух поднимается вверх по склонам горы в течение дня, горная вершина становится зоной, созревшей для конвергенции и дальнейшего подъема (как показано на схеме выше). Таким образом, конвергенция вблизи горной вершины подталкивает воздушные посылки вверх, и если они обладают положительной плавучестью, могут развиться грозы. Грозы, формирующиеся над горными вершинами Скалистых гор, чаще случаются летом, если воздух, идущий вверх по восточным склонам гор, представляет собой теплый влажный воздух из Мексиканского залива. Как только грозы расцветают возле горных вершин, они часто смещаются с гор (обычно на восток) в зависимости от ветра наверху.

Когда горы выступают в качестве высокоуровневых источников тепла, изначально солнечные дни со слабым ветром в Скалистых горах часто становятся не очень солнечными к полудню. Например, я сделал это фото в Национальном парке Роки-Маунтин в Колорадо в изначально солнечный день в августе 2006 года. Как обычно бывает летом, в течение дня образовались многочисленные кучевые облака, которые в конечном итоге превратились в грозы. Чтобы увидеть пример со спутника, посмотрите эту последовательность видимых спутниковых изображений (от 12Z, 17Z и 21Z от 7 июля 2001 г.) и посмотрите, как развиваются кучево-дождевые облака. Если вы сравните последовательность изображений с этой картой рельефа, обрезанной до того же вида, вы увидите, что грозы развивались над горными вершинами.

Итак, нет никаких сомнений в том, что топография может играть решающую роль в возникновении гроз, и именно поэтому грозы более часты в некоторых частях Скалистых гор, чем в их окрестностях.

Как появляется гром для детей. Откуда берутся гром и молния

Что такое молния

Физическая природа молнии

Ступенчатый лидер

Обратная вспышка

Почему молния гремит?

Раскаты грома

Удивительный огненный шар

Возможные опасности

Что делать в грозу

Почему молния имеет изломы?

Почему мы слышим гром?

Молния: откуда берется, различные факты

Грозовые тучи

О происхождении грозовых туч

Молния и гром

Ионосфера

Откуда берется шаровая молния

Некоторые интересные факты

откуда берется, интересные факты От чего бывает гроза и гром

Что же такое – молния?

Как образуется молния?

Какие бывают молнии?

Заключение.

Что такое молния

Физическая природа молнии

Ступенчатый лидер

Обратная вспышка

Почему молния гремит?

Откуда берется гром и молния объяснение для детей

Откуда берется шаровая молния

Откуда гроза и молния

Опасные молнии

Что такое гром и молния

Почему мы слышим раскаты грома

что такое и как они образуются?

Thundersnow: зимние грозы | Поговорим о науке

Что вызывает молнию?

Что такое гром?

Что такое грозовой снег?

ОТПРАВНЫЕ ТОЧКИ

Связь и общение

Связь науки и техники с обществом и окружающей средой

Изучение концепций

Рекомендации по обучению

Гроза Климатология | METEO 3: Introductory Meetorology

Морские бризы и грозы

Высокоуровневые источники тепла Грозы

Добавить комментарий Отменить ответ