Гром какое это явление: Какое это явление гремит гром?

Содержание

Ливень, град, гром и молния. Что это было? Комментарий синоптиков

Гром и молния, проливной дождь, град и снег в августе! Что это было? Мурманская область пережила натиск стихии, наделавшей немало больших и малых бедствий. Сегодня в мурманском гидрометцентре нам заявили, что о ненастье было известно заранее и все аварийно-спасательные службы, стратегические объекты были предупреждены своевременно. Так в чем же причина этого природного явления? Сергей Юдков расскажет подробнее.

Тучи набежали стремительно. Потемнело среди бела дня и вот уже с неба льются потоки воды. Дальше — раскаты грома — все громче и громче. Удары молнии. Одна из них бьет в телевышку на сопке Варничной. Другая — в линию электропередач.

Без света ненадолго остаются некоторые жилые дома — в том числе школа, детский сад, поликлиника. На Абрам-мысе отключается водоснабжение. Ремонтные бригады работают оперативно, а дождь не прекращается.

На стоянке одного из автосалонов рушится бетонная опора, грунт сползает и под откос падает сторожевая будка и едва не скатываются машины.

Таксисты задирают цены, горожане думают, как добраться с работы домой. Снимают природные причуды на видео, выкладывают в соцсети и ведут яростные споры — что это — снег падает или нет?

В Мурманском гидрометцентре нам все разъяснили. Снега не было. А то, что падало с неба и тут же таяло, называется «снежная крупа».

Елена Куринова, и.о. начальника Мурманского гидрометцентра: «Это разновидность такого явления, как и град, просто кристальная структура немного другая, градинка более плотная, а крупа более хрупкий получается атом».

Град и снежная крупа может идти летом при любой плюсовой температуре. Ничего удивительно тут нет.

Елена Куринова, и.о. начальника Мурманского гидрометцентра: «Это же вообще получается явление на контрасте температурном в приземных слоях атмосферы, тепло встречается с холодом…»
Сергей Юдков, корреспондент ТВ-21: «Что касается прогноза, то после выходных снова пойдет дождь, в понедельник не забудьте взять зонтик. А по ночам в центре полуострова могут быть и первые заморозки».

Почему гремит гром для детей. Что такое гром? Гром и молния

Самым захватывающим явлением природы на земле без преувеличения можно назвать грозу. Она одновременно и прекрасна, когда пронизывает небо своими лучами и страшна, когда слышны перекаты грома. Давайте выясним, что же происходит в небе во время грозы.

Все, кто учился в школе, из уроков физики наверняка помнят, что облака собирают в себе заряд электричества. Образованию грозовых облаков способствует высокая температура (в тропических широтах, например).

Облако постепенно увеличивается, поднимаясь в высшие слои атмосферы где температура уже отрицательная, таким образом, начинается образование тяжелых кристаллов льда. Цвет облака становится темным, приобретая «свинцовый» оттенок.

При столкновении с частицами воздуха кристаллы льда и капли воды электризуются внутри облака. В последствии чего, капли воды и льдинки падая, переносят на нижнюю часть тучи отрицательный заряд. В это время происходит притяжение верхней части тучи — положительно заряженной и нижней части тучи — которая заряжена отрицательно.

Между верхней и нижней частями тучи возникает очень большое напряжение в сотни миллионов Вольт. Появляется огромная искра между землей и облаком протяженностью в несколько километров — это молния.

Образовавшаяся вспышка нагревает воздух, из-за чего он «разрывается» и этот взрыв называется громом. Он гремит раскатами, отзываясь эхом. Объяснить это явление можно тем, что скорость света гораздо выше скорости звука, из-за этого молния видна сразу, а гром мы слышим спустя несколько секунд.

Такие сложнейшие атмосферные явления приводят к образованию молний и грозовых облаков.

Гроза – прекрасное и пугающее проявление сил природы. В древние времена ее считали знамением гнева могущественных богов, потому что величие этого явления пугало и одновременно восхищало наших предков. Но наука давно разгадала тайну сверкающей молнии и оглушающего грома. Гром начинается с молнии, молния – с грозы, а гроза берет начало в облаках.

Облака – это скопления микроскопических капель воды или кристаллов льда. Существует множество разных видов облаков, но гром и молнию порождает только один тип – грозовые. Это большое кучевое облако, как правило, дождевое. Оно плоское снизу, большое по высоте и по площади. Именно в нем зарождается молния.

Молния – это мощный электрический разряд в атмосфере. Существует два типа молний: внутриоблачные и наземные. Внутриоблачные бьют из облака в облако, а наземные – из облака в землю. Возникают они из-за разницы потенциалов между двумя облаками или между облаком и землей. Это сложное явление, в ходе которого электрический заряд облака превращается в тепло и свет. Температура молнии может достигать 30000°С. Именно в этом кроется причина возникновения грома. При нагревании до такой высокой температуры воздух стремительно расширяется, и образуется своего рода ударная волна. Из-за нее возникают колебания воздуха, которые мы слышим как гром. Молния нагревает воздух не в один момент, а расстояние и облака искажают звук, поэтому гром доносится до нас гулкими раскатами.

Молния видна всегда раньше, чем слышен гром. Это связано с тем, что скорость света во много раз превышает скорость звука, поэтому свет молнии доходит до нас практически без задержки, а гром – с заметным опозданием. Благодаря этому можно легко посчитать расстояние до места, куда ударила молния . Для этого нужно:

посчитать секунды от появления молнии до начала раскатов грома;
разделить на три.

Полученное число – количество километров до места, куда ударила молния. Беззвучные и почти невидимые молнии – зарницы – как правило, слишком далеки и скрыты облаками, поэтому от них мы не слышим гром.

Гроза и молнии до сих пор остаются загадочным явлением . Разные типы молний в разных слоях атмосферы не спешат раскрывать свои тайны. Совершенно удивительны молнии в верхних слоях атмосферы – эльфы и спрайты, беззвучные вспышки, возникающие вне зависимости от грозовых облаков. Загадочны и непостижимы шаровые молнии – непредсказуемые электрические разряды, рождающиеся в атмосфере, плывущие в потоках ветра и иногда даже попадающие внутрь зданий. И самая большая загадка, над которой долгое время бьются ученые – откуда берется разница потенциалов, так называемое атмосферное электричество, порождающее грозу?

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.

Я очень люблю осень. Это время года, когда отступает летняя невыносимая жара, а пейзажи приобретают самые волшебные краски. Обожаю, когда в окно стучат капли дождя, а я с чаем и под теплым пледом смотрю интересный фильм. Но иногда эту идиллию нарушают громкий грохот грома и яркие сверкания молнии. Эти явления способны нагнать страх и ужас.

Почему люди боятся грома

Наверное, все кроется в нашем сознании, ведь еще в самые древние времена люди расценивали такие явления, как гром и молнию, наказанием богов и сильно их опасались. Гром вселял в людей страх по таким причинам:

они верили в существование бога-громовержца, который и насылал на людей проклятье;
верили в существования великана, который живет в небе, и если его разгневать, он пустит свои огненные стрелы;
и даже существовало мнение, что гром — предшественник болезней и бед.

Конечно, сейчас гром уже никто не воспринимает, как кару небесную, но возможно, именно страх наших предков и передался нам на генетическом уровне.

Почему мы слышим гром

Как я узнала позже, гром — это явление в атмосфере, возникает вместе с разрядом молнии и являет собою звуковую волну, которая продолжается на несколько секунд. А все дело в том, что внутри грозовых туч потоки воздуха очень быстро перемещаются. Вверху этих туч температура достигает 40 градусов минусовой температуры . Когда капли воды поднимаются наверх, они замерзают. Эти замерзшие льдинки перемещаются внутри тучи с колоссальной скоростью. Ударяясь между собой, они распадаются и заряжаются электричеством. Кусочки льда меньших размеров удерживаются вверху тучи, а большие льдинки спускаются и оттаивают, становясь снова каплями воды. Так и выходит, что внутри тучи создаются сразу позитивный и негативный заряды . И если они сталкиваются, то возникает сильный электрический разряд, то есть молния . Молния в свою очередь очень быстро разогревает около себя

воздух до такой степени, что он разрывается . Этот взрыв и есть в нашем понимании не что иное, как гром.

Но самым интересным для меня оказался тот факт, что мы слышим не одну такую ударную волну, а несколько. Это в народе называется «раскатом грома», чтоочень похоже на грохот покатившихся бочек в небе.Такое явление можно объяснить тем, что волны звука ударной волны встречают на своем пути разные препятствия и отражаются от них. Очень важно понимать, что на самом деле гром — всего лишь звуковой эффект, которого вовсе не стоит боятся.Однако, стоит опасаться сопровождающее его явление — молнию, которая очень опасна и может создать угрозу для жизни. Поэтому ни в коем случае не гуляйте по улице во время молнии. Берегите себя!

Что такое гром? Гром — это звук, сопровождающий разряд молнии во время грозы. Звучит достаточно просто, но почему молния звучит именно таким образом? Любой звук состоит из вибраций, которые создают звуковые волны в воздухе. Молния — это огромный разряд электричества, который выстреливает в воздухе, вызывая вибрации. Многие не раз задавались вопросом о том, откуда появляется молния и гром и почему гром предшествует молнии. Этому явлению есть вполне объяснимые причины.

Каким образом гремит гром?

Электричество проходит через воздух и приводит частицы воздуха в состояние вибрации. Молния сопровождается невероятно высокой температурой, поэтому воздух вокруг нее также очень сильно нагревается. Горячий воздух расширяется, увеличивая при этом силу и количество вибраций. Что такое гром? Это и есть звуковые вибрации, возникающие при разрядах молнии.

Почему гром гремит не одновременно с молнией?

Мы видим молнию прежде, чем слышим гром, потому что свет распространяется быстрее, чем звук. Есть старый миф о том, что считая секунды между вспышкой молнии и громом, можно узнать расстояние до того места, где бушует буря. Однако, с математической точки зрения, это предположение не имеет под собой научного обоснования, так как скорость звука равна примерно 330 метров в секунду.

Таким образом, чтобы гром прошел один километр, ему потребуется 3 секунды. Поэтому более правильным будет посчитать количество секунд между вспышкой молнии и шумом грома, а затем разделить это число на пять, это и будет расстояние до грозы.

Это загадочное явление — молния

Тепло от электричества молнии повышает температуру окружающего воздуха до 27,000°С. Поскольку молния двигается с невероятной скоростью, нагретый воздух просто не успевает расширяться. Нагретый воздух сжимается, его атмосферное давление при этом увеличивается в разы и становиться от 10 до 100 раз больше нормального. Сжатый воздух вырывается наружу от канала молнии, формируя ударную волну сжатых частиц в каждом направлении. Подобно взрыву быстро распространяющиеся волны сжатого воздуха создают громкий, гулкий всплеск шума.

Исходя из того, что электричество следует кратчайшим путем, преобладающее количество молний близки к вертикальным. Однако молния может также разветвляться, вследствие чего меняется и звуковая окраска громового грохота. Ударные волны от разных вилок молнии отскакивают друг от друга, а низко висящие облака и близлежащие холмы помогают создавать непрерывное ворчание грома. Почему гремит гром? Гром вызывается быстрым расширением воздуха, окружающего путь молнии.

Что вызывает молнии?

Молния представляет собой электрический ток. Внутри грозового облака высоко в небе многочисленные небольшие кусочки льда (замерзшие капли дождя) сталкиваются друг с другом, двигаясь в воздухе. Все эти столкновения создают электрический заряд. Через некоторое время целая туча наполняется электрическими зарядами. Положительные заряды, протоны, формируются в верхней части облака, а отрицательные заряды, электроны, образуются в нижней части облака. А как известно, противоположности притягиваются. Основной электрический заряд концентрируется вокруг всего, что выпирает над поверхностью. Это могут быть горы, люди или одинокие деревья. Заряд идет вверх от этих точек и в конечном итоге соединяется с зарядом идущих вниз от облаков.

Что вызывает гром?

Что такое гром? Это звук, который вызывает молния, являющаяся, по сути, потоком электронов, протекающих между или внутри облака, или между облаком и землей. Воздух вокруг этих потоков нагревается до такой степени, что становится в три раза горячее, чем поверхность Солнца. Проще говоря, молнией называется яркая вспышка электроэнергии.

Такое потрясающее и одновременно устрашающее зрелище грома и молнии является сочетанием динамических вибраций молекул воздуха и их нарушения посредством электрических сил. Это великолепное шоу в который раз напоминает всем о могущественной силе природы. Если был слышен грохот грома, скоро блеснет и молния, на улице в это время лучше не находиться.

Гром: забавные факты

Судить о том, насколько близко молния, можно, сосчитав секунды между вспышкой и раскатом грома. На каждую секунду приходится около 300 метров.
Во время большой грозы увидеть молнию и услышать гром — это обычное явление, большой редкостью является гром во время выпадения снега.
Молния не всегда сопровождается громом. В апреле 1885 года пять молний ударили в памятник Вашингтону во время грозы, грома так никто и не услышал.

Осторожно, молния!

Молния — это довольно опасное природное явление, и лучше от нее держаться подальше. Находясь в помещении во время грозы, нужно избегать воды. Это отличный проводник электричества, поэтому не стоит принимать душ, мыть руки, посуду или стирать. Не стоит пользоваться телефоном, так как молния может ударить по внешним телефонным линиям. Не включать электрическое оборудование, компьютеры и бытовую технику во время шторма. Зная, что такое гром и молния, важно правильно вести себя, если вдруг гроза застала врасплох. Стоит держаться подальше от окон и дверей. Если кого-то ударила молния, нужно позвать на помощь и вызвать скорую.

Гроза — это опасно

Одно из самых опасных атмосферных явлений — гроза. Ненастье, сопровождающееся дождем, шквалистым ветром, градом, ослепительными вспышками молнии и раскатами грома представляет угрозу для человека.

Основным поражающим фактором подобной стихии является молния: прямое попадание разряда нарушает деятельность сердца и легких, что в свою очередь может привести к летальному исходу. Ежегодно по этой причине в мире погибает порядка 3 000 человек. Кроме того, силы природы могут спровоцировать и возгорание.

Гроза — явление достаточно непредсказуемое, и чтобы не стать жертвой непогоды, достаточно усвоить ряд несложных правил поведения. Если ненастье застало Вас врасплох, действовать нужно в зависимости от ситуации.

Вы в квартире, доме, здании:
отключите все электроприборы и вытащите штекер наружной антенны из телевизора, прекратите телефонные разговоры. Ликвидируйте сквозняки: плотно закройте окна и дымоходы. Не стойте у окна, печи, камина, массивных металлических предметов, на крыше и на чердаке.

Вы на улице:
покиньте открытое пространство и укройтесь в помещении или в подъезде любого дома. Если решили спрятаться под козырьком здания, не прикасайтесь к стене. Не пользуйтесь мобильным телефоном. Не стойте вблизи высоких столбов, рекламных щитов и т.д.

Вы в машине:
прекратите движение. Закройте окна, опустите антенну, заглушите двигатель и переждите грозу в салоне автомобиля. Не дотрагивайтесь до ручек дверей и других металлических предметов. Не пользуйтесь мобильным телефоном.

Вы в лесу:
держитесь подальше от высоких отдельно стоящих деревьев, не стойте у костра (столб горячего воздуха — хороший проводник электричества). Устройтесь между низкорослыми деревьями с густыми кронами. К слову, реже всего молния попадает в березу и клен. Сидеть лучше в «позе эмбриона» — спина согнута, голова опущена на согнутые в коленях ноги и предплечья рук, ступни соединены вместе. Выбирая убежище, обратите внимание, чтобы рядом не было расщепленных деревьев, ранее пораженных грозой. Это говорит о том, что грунт на данном участке имеет высокую электропроводность, и удар молнии сюда еще раз весьма вероятен.

Вы на открытой местности (в поле):
не стойте на возвышенностях, у опор линий электропередач и под проводами. Найдите яму или овраг и сядьте в «позе эмбриона». Если же никаких углублений поблизости нет — присядьте, как можно ниже или лягте на землю. Не прячьтесь в стоге сена или соломы, в необитаемых одиночных бараках или сараях. Не ходите босиком и не поднимайте над головой токопроводящие предметы (лопаты, тяпки, косы). Прекратите спортивные игры и движение, уйдите в укрытие.

Вы на водоеме:
выйдите из воды, отойдите подальше от берега и спрячьтесь в укрытии. Если вы находитесь в лодке, немедленно гребите к берегу. Когда это невозможно — осушите лодку; если есть защитный тент, поднимите его; при наличии сухой одежды, переоденьтесь; сядьте подальше от мачт и подложите под себя спасательный жилет или сапоги. Рыбалку во время грозы необходимо прекратить, так как снасти являются проводником для электричества.

Первая помощь при поражении молнией:
• быстро определите состояние пострадавшего
• незамедлительно проведите реанимационные мероприятия: искусственное дыхание, непрямой массаж сердца
• согрейте пострадавшего
• обработайте места ожогов и сопутствующие раны
• срочно доставьте пострадавшего в больницу

Кроме того, опасность в себе может нести и ливень. При интенсивности дождя 1,5-2 мм в минуту человеку, даже находящемуся под укрытием, становится трудно дышать. К тому же прибывающая вода не успевает впитываться в землю. Снижается видимость, затрудняется движения транспорта. Кроме того, стихия может повредить опоры электропередач и вывести из строя электроподстанции.

Крайне опасно при сильном ливне спускаться в подвалы и заглубленные помещения. Они могут быть в считанные минуты затоплены нахлынувшей водой. Опасно спускаться в подземные переходы. Не стоит пытаться укрыться вблизи оврагов — такая погода часто приводит к оползням.

По информации Центра пропаганды МЧС Беларуси

Украденное солнце и Божья стрела: во что верили славяне

Солнечные и лунные затмения, проливные дожди, грозы и ветер — все эти явления нашли в традиционной культуре свое объяснение. Крестьяне считали их проделками колдунов или гневом Бога и старались уладить все особыми обрядами. Читайте, как на Руси вызывали дождь, кормили ветер и отпугивали нечистую силу от небесного светила.

Украденное солнце

Аполлинарий Васнецов. Солнечная корона. Полное солнечное затмение в Крыму (фрагмент). 1914. Новосибирский государственный художественный музей, Новосибирск

Иван Айвазовский. Солнечное затмение в Феодосии (фрагмент). 1876. Частное собрание

Аполлинарий Васнецов. Надвигающаяся на Феодосию лунная тень. 1914. Мемориальный музей-квартира А.М. Васнецова, Москва

Затмения солнца и луны в народе объясняли проделками демонов и ведьм. На Руси верили, что колдуны хотят уничтожить светила, а злые духи прячут солнечный свет, чтобы в темноте удобнее было ловить христиан. Поэтому если случилось затмение или даже месяц просто заволокло тучами, то, скорее всего, его украл колдун. Это касалось и звезд: считалось, что ведьмы складывают краденое в глиняные кувшины и горшки, а затем прячут их в погребах и колодцах.

По другим поверьям, исчезновение светила — наказание за многочисленные людские грехи. Якобы так Бог наводит страх, чтобы люди ощутили бремя своих прегрешений. Светила также представляли в образе мужчины или женщины, которые во время затмений заслоняют лицо руками, чтобы не видеть неправедных поступков.

Считалось, что затмения солнца или луны плохо влияют на людей и животных и вызывают болезни. А если это природное явление застанет человека в поле, то его ждет скорая смерть. Практически везде затмение воспринимали как предвестник большой беды — неурожая или голода, кровопролитной войны, болезней и эпидемий. Красный цвет луны называли кровавым и верили, что она окрашивается из-за войны, которая где-то проходит в это время.

Собиратель фольклора Александр Афанасьев еще в XIX веке в книге «Поэтические воззрения славян на природу» писал, что в городах и селах во время затмений народ очень беспокоился. Многие волновались, что солнце не вернется, и делились переживаниями со священниками. Некоторые крестьяне даже полагали, что наступает Страшный суд, и начинали к нему готовиться. Афанасьев привел к книге случай, который произошел на ярмарке в Чернигове в 1840 году. Тогда во время полного затмения солнца крестьяне бросили товар и с криками бежали, не разбирая дороги, а в толпе раздавались призывы покаяться в последний день мира. Однако же когда солнце появилось, все успокоились.

В народе считали, что затмений можно избежать, если отогнать злых духов от солнца. Напугать нечисть старались громкими звуками: когда светило пряталось, крестьяне собирались вместе, кричали, палили из ружей, били в металлические предметы, заставляли собак лаять. Существовали и другие способы защиты: люди надевали чистую одежду, зажигали освященные в церкви свечи и окуривали себя ладаном.

Божья огненная стрела

Иван Айвазовский. Гнев морей (фрагмент). 1886. Частное собрание

Максим Воробьев. Дуб, раздробленный молнией (фрагмент). 1842. Государственная Третьяковская галерея, Москва

Алексей Саврасов. Гроза (фрагмент). 1856. Государственная Третьяковская галерея, Москва

Гром и молнию в традиционной культуре связывали с представлениями о небесном огне. Молнию — сверкающую, словно металл, — считали могучим оружием Бога. Якобы, когда он боролся с нечистой силой, освещал себе небо, чтобы найти черта или Сатану, и поражал его горящей стрелой. В некоторых легендах даже упоминался подобный вариант появления на земле огня: Бог изгнал первых людей из рая, а затем ударил в черта молнией. Она попала в дерево, отчего и возник огонь.

Сравнение со стрелой подкрепляла стремительность молнии. Так она упоминалась в заговорах и загадках:

Летит огневая стрела,
Никто ее не поймает:
Ни царь, ни царица,
Ни красная девица.
(Молния)

На севере Руси верили, что, когда Бог метит в черта, тот в испуге может спрятаться в человека или за дерево, и поэтому в грозу горят деревья и погибают люди. Убитого молнией считали грешником и, как правило, не хоронили на кладбище — как самоубийцу.

Иван Шишкин. Перед грозой (фрагмент). 1884. Государственный Русский музей, Санкт-Петербург

Екатерина Васильева. Перед грозой (фрагмент). 2017. Частное собрание

Карл Брюллов. Дорога в Синано после грозы (фрагмент). 1835. Государственный музей изобразительных искусств имени А.С. Пушкина, Москва

Пронзать дьявола небесными стрелами могли, по преданиям, и Божьи помощники — ангелы, архангелы и особо почитаемый на Руси святой Илья. Молнию считали следом от его колесницы или плеткой, с помощью которой Илья гонит по небу огненных лошадей. Бытовала примета, что в день Ильи Пророка (2 августа) всегда гремит гром, а если его вдруг не будет, значит, в этом году кого-то убьет молнией или сгорит дом.

Гром считали благоприятной для плодородия силой: он был связан с дождем, питающим землю. Первая весенняя гроза олицетворяла пробуждение природы и возвращение солнца из путешествия в зимнее царство.

Осквернение земли и молитвы у колодца

Иван Айвазовский. Ливень в Судаке (фрагмент). 1897. Феодосийская картинная галерея им. И.К. Айвазовского, Феодосия, Крым

Иван Шишкин. Дождь в дубовом лесу (фрагмент). 1891. Государственная Третьяковская галерея, Москва

Архип Куинджи. После дождя (фрагмент). 1890. Бурятский республиканский художественный музей им. Ц.С. Сампилова, Улан-Удэ

В народе дождь воспринимался как благотворная сила. Александр Афанасьев писал: «Дождь, особенно весенний, дарует тем, кто им умывается, силы, здоровье, красоту и чадородие; больным дают пить дождевую воду как лекарство или советуют в ней купаться». Во время свадьбы дождь сулил богатую и счастливую жизнь. «Запереть» дождь могли колдуны и ведьмы: считалось, что они крадут облака или отгоняют их передниками.

Крестьяне полагали, что властью над дождем обладали утопленники и самоубийцы, их считали хозяевами туч. Другую причину засухи крестьяне видели в осквернении земли: считалось, что она не принимает «нечистых» покойников. Или же что они мучаются от жажды и высасывают из почвы влагу. К утопленникам и самоубийцам обращались во время засухи. Выходили в поле, звали погибшего по имени, просили у него дождя. Или поливали могилы водой.

Одновременно с этим крестьяне верили, что Бог посылает сушь за грехи. Как и гром с молнией, дождь связывали со святым Ильей, и, чтобы вызвать осадки, его икону опускали в реку или в источник.

Аполлинарий Васнецов. После дождя (фрагмент). 1887. Национальный музей «Киевская картинная галерея», Киев, Украина

Софья Сухово-Кобылина. Перед грозой (фрагмент). 1868. Государственная Третьяковская галерея, Москва

Федор Васильев. После дождя. Проселок (фрагмент). 1860-е. Государственный Русский музей, Санкт-Петербург

Вода на земле, по поверьям, связана с небесной влагой: радуга набирает ее из земного источника, а затем проливает дождем. Поэтому, чтобы вызвать дождь, прочищали заброшенные источники, молились святым у колодцев.

Еще одной причиной засухи считали нарушение запретов: например, нельзя было шить или прясть по праздникам. Если грех обнаруживали, то нарушительницу и станок обливали водой.

Если же дождь шел долго и мог испортить урожай, в некоторых районах обвиняли женщину, погубившую своего незаконнорожденного ребенка. Чтобы остановить осадки, следовало найти младенца. «Останавливали» дожди и знахари — они использовали предметы, связанные с земным огнем: печь или обожженную глиняную посуду.

Добрый господин с большой головой

Сергей Макаров. Ветер (фрагмент). 2018. Частное собрание

Юрий Сизоненко. Ветер (фрагмент). 2002. Частное собрание

Владимир Гермитских. Весенний ветер (фрагмент). 1973. Частное собрание

В народе ветры разделяли на добрые и злые. Добрые приносили дожди во время засухи, злые же, мощные и разрушительные, вызывали вихри, град, опасные морские волны, а еще — болезни, особенно душевные. Считалось, что нечистые люди насылают по ветру злые чары и порчу, которые становятся причинами эпидемий. В то же время к ветру обращались в заговорах, чтобы он забрал болезнь, беду или печаль.

Ветер — как мифологический персонаж — наделяли определенными качествами и внешностью, его описывали как большого сильного человека или как старика в рваной шапке. Отмечали, что у него большая голова и толстые губы, в некоторых местностях его считали всадником или верили, что он ездит в повозке. Жил ветер, по поверьям, в ямах, лесах, в горах или на далеком острове в океане.

Воздух в традиционной культуре был связан с понятием о душе — якобы дух человека заключался в дыхании. Считалось, что ветер сопровождал покойников и нечистую силу. Причину сильных ветров видели в том, что где-то человек умер неестественной, насильственной смертью. По другим поверьям, ураганы вызывали духи злых людей, в то время как небольшой ветер приносили души добрых.

Иван Айвазовский. Бушующее море (фрагмент). 1872. Дагестанский музей изобразительных искусств, Махачкала

Николай Сверчков. Охотник, застигнутый вьюгой (фрагмент). 1872. Тульский областной художественный музей, Тула

Сергей Водолазкин. Метель (фрагмент). 2013. Частное собрание

В сказках ветер часто выступает как помощник главного героя. Как господин он предстает в рассказе, который приводит Александр Афанасьев:

Шел мужик, смотрит — навстречу ему идут мужики: Солнце, Ветер и Мороз. Мужик мужикам поклонился, посеред дороги становился, а Ветру еще поклон наособицу. Этот лишний поклон разгневал Солнце:
— Постой, мужик! — сказало оно, — вот я те сожгу.
А Ветер молвил:
— Я повею холодом и умерю жар.
— Постой, мужик! Я тебя заморожу, — сказал Мороз.
А Ветер ответил:
— Я повею теплом и не допущу тебя.

В народе ветер задабривали особыми обрядами. Моряки и рыбаки вызывали его свистом, пением, молились святому Николаю и бросали в воду хлеб. Во многих губерниях ветер даже подкармливали — остатками блюд с праздничного стола, мукой, крупой и мясом.

Автор: Маргарита Ковынева

Правила поведения во время грозы. Что делать во время грозы.

Существуют различные стихийные бедствия, которые по-разному выражаются. Бывают также всякие атмосферные явления, которые могут быть не менее опасными. Каждый раз во время непогоды страдает большое количество людей. Причем есть случаи смерти по неосторожности. Чаще всего несчастье происходит из-за того, что люди не всегда соблюдают правила поведения во время грозы. Здесь вы узнаете, как не попасть в беду, где бы вы ни находились. Что такое гроза? Это природное явление характеризуется очень сильными разрядами электричества в зоне кучево-дождевых облаков. При этом молния сопровождается очень сильными громовыми звуками. Нередки также случаи, когда вместе с грозой наблюдается очень сильный ветер, который способен резко увеличивать свою скорость. Иногда появляется смерч. Так как молния может спровоцировать пожар, нарушение работы электролиний, травму человека, то необходимо знать правила поведения во время грозы. При этом важно, где именно вы находитесь во время стихии. Учтите, что высокая температура молнии во время удара может убить. Те, кто остались в живых после такой беды, получили серьезные ожоги и травмы. Некоторые пострадавшие не смогли оправиться от потрясения.

Как узнать, что надвигается ненастье? Перед тем как выяснить правила поведения во время грозы, нужно узнать, как определить ее появление. Итак, существуют такие предвестники ненастья: 1. Высокая влажность воздуха, которую можно заметить по долго высыхающей росе. 2. Низко летающие птицы (ласточки) и насекомые. 3. Медленное падение атмосферного давления. Причем снижение может происходить рывками. 4. Облачность с утра, если перед этим в ночное время вы заметили мерцание звезд. 5. Если вы чувствуете, что на улице стало слишком душно, значит, скоро нагрянет гроза. Особенности расчета приближения грозы.

В какое дерево чаще всего попадает молния? У вас есть возможность узнать, насколько близко возле вас сверкает молния. Это даст вам фору, и вы сможете быстро спрятаться от непогоды. Рассчитать приближение грозы просто. Нужно посчитать время между громовым раскатом и вспышкой молнии. Чем больше секунд пройдет между этими явлениями, тем дальше гроза от вас. Учтите, что за одну секунду звук проходит один километр. То есть чем больше секунд между молнией и звуковым грохотом, тем дальше от вас эпицентр грозы. Это значит, что у вас еще есть время, чтобы найти убежище. Правила поведения во время грозы помогут вам уберечь себя от травм, и даже смерти. Что касается попаданий в дерево, то чаще всего удар принимает дуб (более чем в 50-ти случаях из 100). Самой безопасной в случае грома и молнии является береза, а также орешник, клен и лавровое дерево. Однако это не значит, что нужно прятаться под деревом.

Что делать, если во время грозы вы находитесь на открытой местности? Теперь разберемся в том, как вести себя, если вы не успели добежать домой: 1. Прежде всего, не нужно бежать под дерево или навес. Палатка из материала тоже вас не спасет. 2. Если строений поблизости никаких нет, то старайтесь найти углубление в земле. При этом желательно пригнуться, ноги собрать вместе. Снимите с себя все изделия, сделанные из металла. Учтите, что ложиться нельзя и взбираться на высокие холмы тоже не стоит. 3. Не собирайтесь в группы по нескольку человек. Лучше держаться обособленно. 4. Если вы услышали, что от близлежащих предметов исходит стойкий гул, или почувствовали, что волосы на голове начали подниматься, срочно смените местоположение. 5. Ни в коем случае не держите в руках металлические предметы. 6. Если гроза застигла вас на рыбалке, то постарайтесь отойти от воды как можно дальше. Дело в том, что если молния попадает в водоем, она может убить вас даже на расстоянии нескольких километров. 7. Также нежелательно находиться возле костра во время грозы. Прогретый воздух лучше привлекает молнию. 8. Если вы находитесь возле линии электропередач, немедленно убегайте отсюда. 9. Если началась гроза, дерево – это не лучший предмет для того, чтобы спрятаться.

Если вы находитесь в доме.Теперь нужно узнать, что делать во время грозы, если она застала вас в здании. Учтите, что даже если вы дома, то чтобы обезопасить себя от удара молнии, нужно тоже соблюдать некоторые правила: 1. Постарайтесь не подходить к окнам или включать бытовую технику. Отойдите от сантехнических труб или других инженерных систем. 2. Отключите телевизор или другие приборы из розетки. Перепад напряжения может вывести их из строя. 3. В доме должны быть закрыты все двери, окна, дымоход. Учтите, что сквозняк может спровоцировать попадание шаровой молнии, поэтому устраните его. 4. Топить печку во время грозы нельзя. 5. Если шаровая молния все-таки показалась в доме, старайтесь как можно быстрее отойти от нее.

Что делать, если вы едете на транспорте? Гроза — это серьезное атмосферное явление, и надеяться на удачу здесь не приходится, особенно если вы едете на машине, велосипеде или мотоцикле. Если вы находитесь в транспорте, то придерживайтесь таких правил поведения: 1. Остановите автомобиль. При этом он не должен стоять возле высоких строений, линий передачи электричества. Не следует выходить из машины. При этом старайтесь не прикасаться к металлической панели или другим частям транспортного средства. Плотно закройте окна, выключите радио. Если у вас есть прицеп с жесткой крышей, вы можете спрятаться в нем. 2. Где бы вы ни находились, не следует звонить по телефону. Мобильный аппарат лучше всего вообще отключить. 3. Если вы ехали на велосипеде или мотоцикле, то постарайтесь как можно быстрее остановиться и отойти от транспорта не менее чем на 30 метров. 4. Не стоит пытаться убежать от шаровой молнии, если она летает рядом. Этим вы только приблизите ее к себе. Если случилось так, что кто-то из ваших близких оказался, поражен молнией, то нужно немедленно вызвать скорую помощь. Сами вы обязаны сделать непрямой массаж сердца и искусственное дыхание. Во время непогоды старайтесь не нервничать. Это только помешает вам вспомнить указанные правила и сделать все правильно. Старайтесь быть спокойными и сосредоточенными. Безопасное поведение во время грозы помогает спасти жизнь и обойтись без травм. Будьте здоровы!

как возникает молния и насколько она опасна — T&P

Грозы случаются на нашей планете чаще 40 тысяч раз в день — около 100 вспышек молний каждую секунду. Но до сих пор это явление до конца не изучено. «Теории и практики» публикуют отрывок из книги Уолтера Левина и Уоррена Гольдштейна «Глазами физика. От края радуги к границе времени», которую издательство «МИФ» подготовило к выставке Non/fiction. Авторы объясняют, что такое молния и может ли от нее спасти громоотвод, автомобиль или кроссовки на резиновой подошве.

Конечно, один из самых опасных видов тока — молния, которая также относится и к числу самых замечательных электрических явлений, мощных, не вполне предсказуемых, не до конца понятных и таинственных — в общем, настоящий коктейль. В мифах разных народов — от древних греков до индейцев майя — разряды молнии описываются либо как символы божеств, либо как орудие их возмездия. И это неудивительно. В среднем на земле ежегодно проходит около 16 миллионов гроз (более 43 тысяч ежедневно и примерно 1800 ежечасно), которые ежесекундно производят около 100 вспышек молний, или более 8 миллионов молний в день. Это в масштабах всей планеты.

Молния — это следствие заряжения грозовых облаков. Обычно верхняя часть облака заряжается положительно, а нижняя — отрицательно. Почему именно так, ученые пока до конца не разобрались. Хотите верьте, хотите нет, но в физике атмосферы еще очень много вопросов, на которые предстоит ответить. А пока в целях простоты обсуждения давайте несколько упростим ситуацию, представив себе облако, отрицательно заряженное на той стороне, которая находится ближе к земле. Из-за индукции земля, ближе всего расположенная к облаку, заряжается положительно, и между нею и облаком возникнет электрическое поле.

С физической точки зрения разряд молнии довольно сложен, но, по существу, ее вспышка (электрический пробой) возникает, когда электрический потенциал между облаком и землей достигает десятков миллионов вольт. И хотя мы нередко думаем о разряде молнии как о «стрельбе» с облака в землю, на самом деле движение идет и с облака на землю, и с земли на облако. Сила электрического тока во время разряда молнии средней интенсивности составляет около 50 тысяч ампер (хотя может достигать и нескольких сотен тысяч ампер), а максимальная мощность достигает около триллиона (1012) ватт, но продолжается это всего несколько десятков микросекунд. Тем не менее полная энергия, выделяющаяся в момент удара молнии, редко превышает несколько сотен миллионов джоулей, что эквивалентно энергии, потребляемой за месяц стоваттной лампочкой. Так что идея сбора энергии молнии совершенно непрактична и нецелесообразна.

Большинству из нас известно, что определить, как далеко от нас ударила молния, можно по времени, которое проходит между моментами, когда мы видим разряд и слышим гром. Причина, которой это объясняется, позволяет нам также получить кое-какое представление о мощных силах, задействованных в данном процессе. И она, кстати, не имеет ничего общего с объяснением, однажды услышанным мной от своего студента: что молния создает нечто вроде области низкого давления, куда устремляется воздух и сталкивается там с воздухом, поступающим с другой стороны, в результате чего получается гром. На самом деле все происходит практически в точности до наоборот. Энергия разряда нагревает воздух примерно до 20 тысяч °С, то есть до температуры, более чем в три раза превышающей температуру поверхности Солнца. Затем этот суперразогретый воздух создает мощную волну давления, она сталкивается с холодным воздухом вокруг нее, создавая звуковые волны, которые распространяются в воздухе. Так как звуковые волны в воздухе перемещаются со скоростью около полутора километров за пять секунд, подсчитав секунды, вы можете довольно легко выяснить, насколько далеко от вас ударила молния.

Тем фактом, что молния столь сильно нагревает воздух, объясняется и другое явление, с которым вы, возможно, сталкивались во время грозы. Вы когда-нибудь замечали, насколько свежий, особый запах стоит в воздухе после грозы, словно буря очистила его? Конечно, в большом городе это трудно почувствовать, потому что там воздух практически всегда пропитан выхлопными газами от автомобилей. Но даже если вам посчастливилось услышать этот замечательный аромат, вы вполне можете не знать, что это запах озона, молекулы кислорода, состоящей из трех атомов кислорода. Как известно, нормальные молекулы кислорода — без какого-либо запаха — состоят из двух атомов кислорода, и мы записываем их как O2. Но потрясающий жар от молнии разбивает эти молекулы — не все, но достаточное количество, чтобы оказать определенный эффект. Получившиеся в результате отдельные атомы кислорода сами по себе нестабильны, поэтому прикрепляются к нормальным молекулам О2, создавая вещество О3 — озон.

Однако следует отметить, что озон приятно пахнет только в небольших количествах; в высоких концентрациях его запах не столь привлекателен. Его можно почувствовать, например, под высоковольтными проводами. Если вы слышите жужжащий звук, исходящий от проводов, это обычно означает, что там происходит искрение, называемое коронным разрядом, в результате которого и создаются молекулы озона. Когда нет сильного ветра, как правило, можно почувствовать довольно неприятный запах.

«Молния ударяет в самолеты в среднем более одного раза в год, но благодаря скин-эффекту они благополучно переживают эти удары»

А теперь вернемся к идее, что человека от последствий удара молнии могут спасти надетые на него кроссовки на резиновой подошве. Разряд молнии в 50–100 тысяч ампер, способный разогреть воздух до температуры, более чем в три раза превышающей температуру поверхности Солнца, почти наверняка сожжет вас дотла, заставит биться в конвульсиях от сильнейшего поражения электрическим током или попросту взорвет вас, мгновенно превратив всю воду в вашем теле в сверхгорячий пар. Совершенно независимо от того, во что вы обуты. Именно это происходит с деревом, в которое ударила молния, — сок в нем взрывается и срывает с него всю кору. Сто миллионов джоулей энергии — эквивалент почти тридцати килограммов динамита, — это вам не фунт изюма.

А как насчет того, безопасно ли находиться внутри автомобиля, защищающего вас от удара молнии благодаря резиновым шинам? Автомобиль действительно может защитить вас в этой ситуации (однако никаких гарантий!), но по совершенно иной причине. Дело в том, что электрический ток течет по поверхностным слоям проводника (это явление называется скин-эффектом), и, сидя в автомобиле, вы оказываетесь внутри металлической коробки, а металл, как мы уже знаем, хороший проводник. Вы даже можете прикоснуться к внутренней части панели воздуховода и не получить никакой травмы. Тем не менее я настоятельно призываю вас этого не делать, поскольку это крайне опасно, так как в большинстве современных автомобилей используются детали из стекловолокна, а в этом материале скин-эффект отсутствует. Иными словами, если молния ударяет в ваш автомобиль, вы — да и ваша машина — можете пережить не самые приятные секунды в жизни. Если интересно, посмотрите короткое видео, где показано, как молния поражает автомобиль. Думаю, вы сразу поймете, что с этим шутить не стоит!

На наше в вами счастье, с самолетами ситуация совершенно другая. Молния ударяет в них в среднем более одного раза в год, но благодаря все тому же скин-эффекту они благополучно переживают эти удары. Смотрите видео.

Есть еще один знаменитый эксперимент, связанный с молниями, авторство которого приписывают Бенджамину Франклину, но я настоятельно не рекомендую вам его проводить. Речь идет о запуске во время грозы воздушного змея с привязанным к нему металлическим ключом. Предположительно Франклин так намеревался проверить гипотезу о том, что грозовые облака создают электрический огонь. Он рассуждал следующим образом: если молния действительно является источником электроэнергии, то как только бечевка змея намокнет от дождя, она станет хорошим проводником (хотя ученый не использовал этого слова) электричества и оно пройдет вниз, к ключу, привязанному к ее концу. Рассказывают также, что стоило Франклину поднести руку к ключу, как тут же появлялась яркая искра. Так вот, как и в случае с Ньютоном, который на закате своей жизни якобы утверждал, что на создание закона всемирного тяготения его вдохновило яблоко, упавшее на землю с дерева, никаких современных доказательств того, что Франклин когда-либо действительно проводил этот эксперимент, нет. Есть только отчет в письме, посланном им в Королевское научное общество в Англии, и еще один письменный документ, составленный пятнадцать лет спустя другом Франклина Джозефом Пристли (кстати, первооткрывателем кислорода).

«Сто миллионов джоулей энергии — эквивалент почти тридцати килограммов динамита, — это вам не фунт изюма»

Но проводил ли Франклин этот эксперимент или нет — что было бы фантастически опасно и с очень высокой вероятностью привело бы к гибели великого изобретателя, — описание другого эксперимента он опубликовал точно. В данном случае задача была — увести молнию в землю, для чего ученый установил на верхушке башни длинный железный стержень. Несколько лет спустя француз Томас-Франсуа Далибар, который встретился с Франклином и перевел его идеи на французский язык, провел этот эксперимент в несколько иной версии и стал свидетелем поистине невероятного явления. Далибар установил железный стержень длиной больше 10 метров и, направив его в небо, увидел у его не заземленного основания искры.

Впоследствии профессор Георг Вильгельм Рихман, выдающийся ученый, родившийся в Эстонии и живший в Санкт-Петербурге, член Санкт-Петербургской Академии наук, много лет изучавший электрические явления, очевидно, вдохновленный экспериментом Далибара, решил также попробовать его провести. Как рассказывает Майкл Брайан в интереснейшей книге Draw the Lightning Down: Benjamin Franklin and Electrical Technology in the Age of Enlightenment («Как обезвредить молнию: Бенджамин Франклин и электротехника в эпоху Просвещения»), Рихман приладил железный прут к крыше своего дома и медной цепью соединил его с прибором для измерения электричества в своей лаборатории, расположенной на первом этаже.

Как нарочно — а может, это был знак судьбы, — в августе 1753 года во время заседания Академии наук разразилась сильнейшая гроза. Рихман бросился домой, захватив с собой художника, который должен был иллюстрировать его новую книгу. Пока Рихман наблюдал за оборудованием, ударила молния, прошла вниз по стержню и цепи, выпрыгнула в полуметре от головы ученого, ударила его током и отбросила через всю комнату; художник тоже получил сильный удар током и потерял сознание. В интернете можно найти несколько иллюстраций этой ужасной сцены, хотя точно неизвестно, был ли их автором художник, принимавший в ней непосредственное участие.

Франклин изобрел подобную штуковину, но его детище было заземлено; сегодня оно известно под названием громоотвод. Устройство отлично заземляет удары молнии, однако не по той причине, которую предполагал Франклин. Он считал, что громоотвод будет вызывать между заряженным облаком и зданием непрерывный разряд, тем самым сохраняя разность потенциалов на низком уровне и, следовательно, снижая опасность удара молнии. Ученый был настолько уверен в своей правоте, что посоветовал королю Георгу II установить громоотводы на крыше королевского дворца и на складах с боеприпасами. Оппоненты Франклина утверждали, что громоотводы будут только притягивать молнии и что эффект разряда, снижая разность электрических потенциалов между зданием и грозовыми облаками, будет совсем незначительным. Но король, как гласит история, доверился Франклину и установил громоотводы.

Вскоре после этого молния ударила прямо в один из складов боеприпасов, но повреждения оказались минимальными. То есть стержень сработал, но по совершенно иным причинам. Критики Франклина были абсолютно правы: громоотводы действительно притягивают молнии и разрядка стержня действительно ничтожна по сравнению с огромным зарядом грозовой тучи. Но громоотвод все же дает желаемый эффект — потому что когда стержень достаточно толстый, чтобы справиться с 10–100 тысячами ампер, ток будет оставаться в стержне и заряд уйдет в землю. Получается, Франклин был не только блестящим ученым — ему еще и здорово везло!

Разве это не удивительно, что, поняв природу тихого потрескивания, раздающегося, когда мы снимаем полиэстеровый свитер зимой, мы можем также постичь суть жуткой грозы с молниями, освещающими ночное небо, и разобраться в происхождении одного из самых громких и устрашающих звуков в природе?

В некотором смысле мы все — современные версии Бенджамина Франклина, пытающиеся выяснить и постичь в этом грозном явлении то, что пока еще находится за пределами нашего понимания. В конце 1980-х годов ученые впервые сфотографировали разные формы молний, сверкающих высоко-высоко в облаках. Одна из разновидностей называется красными призраками и состоит из красновато-оранжевых электрических разрядов, происходящих в 50–90 километрах над землей. А есть еще синие струи — они гораздо больше, иногда длиной до 70 километров, и возникают в верхних слоях атмосферы. Но мы знаем о них всего лишь немногим более двадцати лет, и нам еще очень мало известно о причинах этого потрясающего природного явления. Даже несмотря на то, что люди изучили электричество уже весьма детально, грозы по-прежнему покрыты завесой тайны — а ведь они случаются на нашей планете около 45 тысяч раз в день.

Семь глупых вопросов про грозу и технологии

1. Надо ли выключать свет, когда начинается гроза?

Особого смысла в этом нет — разомкнутый выключатель для молнии, дотянувшейся из облаков, не препятствие. Да и повреждение силовой электросети в доме с молниеотводом случается довольно редко. Бывает, что молния ударяет в подводящие провода, иногда это приводит к авариям; для защиты электросетей используются искровые разрядники и другое защитное оборудование.

Повреждение сложной электронной техники — компьютеров, телевизоров — случается несколько чаще, причем электромагнитный импульс от молнии может повредить чувствительные компоненты на расстоянии до нескольких километров. Однако и такие случаи довольно редки.

2. Притягивают ли радиоволны молнию?

От обычной техники вроде телефонов — нет. Иначе ее «притягивал» бы и обычный свет, который тоже представляет собой электромагнитную волну. При очень большой интенсивности электромагнитной волны (или света) пробой воздуха произойти может — но такие напряженности поля крайне редки. Это может произойти, например, в фокусе мощного лазера или очень мощного радиолокатора.

3. Полностью ли защищен дом с громоотводом?

Правильно говорить — молниеотвод. Бывает, что молния ударяет не в сам молниеотвод, а рядом — но, в целом, правильно смонтированный молниеотвод (или молниеприемный трос) снижает вероятность удара молнии в защищаемый объект многократно.

4. Может ли молния ударить в телефон или наушники?

Может — если телефон или наушники находятся достаточно высоко, например, наушники надеты на голову. Но надо понимать, что сам удар происходит не из-за них, а потому, например, что человек в наушниках стоял в грозу на открытом месте. Если бы наушников на нем не было, молния бы все равно ударила.

5. Стоит ли опасаться молнии, если вы дома?

Повторюсь — если дом снабжен правильно смонтированным молниеотводом, опасность ничтожна. Однако в дом без молниеотвода молния ударить может — и в таком случае возможен пожар.

6. Действительно ли молния с большей вероятностью ударит в движущийся объект?

Никакой статистики на эту тему нет — но с точки зрения физики все скорости движения людей, лошадей, автомобилей и даже самолетов несоизмеримо медленны по сравнению со скоростью распространения разряда молнии. Никакого влияния они оказать не могут — «с точки зрения молнии» они все неподвижны.

7. Чем опасна шаровая молния?

О шаровой молнии что-либо сказать очень трудно — она практически не изучена, некоторые даже сомневаются в самом существовании такого явления. Но было зафиксировано несколько случаев получения от нее ожогов. Считается например, что от взрыва небольшой шаровой молнии в 1753 году погиб Георг Рихман, член Санкт-Петербургской академии наук, пытавшийся изучать разряды молний.

Интересные факты о молнии

Самая высокая частота молний наблюдается в Венесуэле вблизи места впадения реки Кататумбо в озеро Маракайбо. Количество грозовых дней здесь меняется в пределах от ~70 до ~200 в году, а количество молний составляет в среднем 250 на квадратный километр в год. Частота разрядов достигает 28 молний в минуту. Вспышки молний видны в море с расстояния до ~400 км, что позволяло использовать их для навигации. Это явление получило название «Маяк Маракайбо».
Во время грозы иногда возникает явление, получившее название шаровой молнии. Из-за редкости изучить его не удается. Ее природа до сих пор не установлена, хотя существует несколько гипотез. Похожие на шаровую молнию объекты получали несколькими разными способами в лабораториях, но все они были очень кратковременны.
Существует такое направление, как грозовая энергетика. Так, компания Alternative Energy Holdings пытается разрабатывать специальные «молниевые фермы», на которых энергия молний должна будет запасаться в больших высоковольтных конденсаторах. Такая энергия будет очень дешева и экологически чиста, но собирать ее можно будет только во время грозы.

Материалы по теме:

Почему горят леса в России и можно ли с этим бороться?

Что такое биофильный дизайн и может ли он сделать нас счастливее?

Четыре преимущества: как «зеленые» технологии помогают бизнесу

Пять способов заставить себя выйти из дома, когда лето — не лето

7 роботов, чей дизайн вдохновлен природой

Фото на обложке: Unsplash

как работает гром? И почему он такой громкий?

Curious Kids — серия для детей, в которой мы просим экспертов отвечать на вопросы детей.

Как работает гром и почему он такой громкий? (Саваар, 6, Йоханнесбург)

Гром — это звук, который издает молния. Итак, прежде чем я смогу объяснить, как работает гром, я должен объяснить, как работают молнии, и облака тоже — все они идут вместе.

Грозовые облака

Не каждое облако может производить гром и молнию.Грозовые облака очень высокие — конечно, с земли вы не всегда можете сказать, насколько высоко облако, потому что вы просто видите дно. Но над этим он простирается высоко в небо.

Облака состоят из крошечных капель воды. Высоко в небе так холодно, что внутри облаков начинают образовываться кристаллы льда. Затем кристаллы льда перемещаются в верхнюю часть облака, а капли воды остаются в нижней части облака. Когда они проходят мимо друг друга и трутся друг о друга, они создают статическое электричество.

Вы можете создать статическое электричество, потерев воздушный шар о волосы, и тогда статическое электричество заставит ваши волосы встать дыбом. Иногда, если на вас надеты носки, и вы трете ногами ковер, это вызывает легкий шок, когда вы касаетесь кого-то другого. Это тоже статическое электричество.

Статическое электричество в облаке заставляет кристаллы льда заряжаться положительно, а капли воды — отрицательно. Если вы когда-либо играли с магнитами, вы знаете, что положительная сторона магнита притягивается к отрицательной стороне другого магнита, но отталкивает положительную сторону другого магнита.Противоположности притягиваются друг к другу: те, у кого одинаковый заряд (то есть положительный или отрицательный), отталкивают друг друга. То же самое происходит с отрицательно заряженными каплями воды у основания грозового облака.

Все отрицательные биты, которые собираются в нижней части облака, называются электронами. Положительные биты, известные как частицы, начинают собираться под грозовым облаком, потому что они притягиваются электронами около дна облака.

Притяжение положительных и отрицательных битов велико, поэтому электроны в облаке начинают делать зубчатые пальцы, достигающие земли.Как только отрицательные биты из облака соединяются с положительными битами от земли, огромный ток, состоящий из всех этих электронов, течет на землю — и это и есть вспышка молнии, которую вы видите.

Молния нагревает воздух вокруг себя так быстро, что воздух очень быстро расширяется. Когда вы что-то нагреваете, оно становится больше — расширяется. Воздух вокруг вспышки молнии расширяется так быстро, что создает в воздухе ударную волну. Эта ударная волна — это гром, который вы слышите.

Сильный шум

Почему гром такой громкий? Это потому, что количество электрической энергии, которая течет от облака к земле, очень велико: это похоже на очень большой электрический водопад.

Чем громче звук, который вы слышите, тем ближе вы к молнии. Свет распространяется по воздуху намного быстрее звука. Вот почему иногда вы сначала видите вспышку молнии, а через несколько секунд слышите гром. Если вы видите молнию и сразу слышите гром, значит, молния очень близко к вам.

Молния очень опасна.

Читать далее: Немного правды о молнии: когда гремит гром, заходите в дом

Итак, запомните этот важный урок: когда гремит гром, заходите в дом.Вы можете слышать, как гром становится громче по мере приближения и тише по мере удаления — и вы будете в безопасности от молнии внутри вашего дома.

Здравствуйте, любопытные ребята! У вас есть вопрос, на который вы хотите получить ответ от эксперта? Попросите взрослого отправить свой вопрос на адрес [email protected]. Сообщите нам свое имя, возраст и город, в котором вы живете. Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все возможное.

Что вызывает молнии и гром?

Сгустились темные тучи, поднялся ветер и стало немного прохладнее.Похоже, приближается буря. По большей части грозы случаются в более теплое время года. Мы все испытали легкое чувство неловкости перед приближающимся штормом, но в то же время мы очарованы одним из самых впечатляющих природных явлений.

Гром и молния — это природные явления, которые, как думали древние греки, не имеют никакого отношения к Зевсу. Еще в 1752 году Бенджамин Франклин обнаружил, что молния вызывается мощными электрическими разрядами в облаках.Грозы вызываются небольшими электрически заряженными частицами. На самом деле это довольно просто. Вода в облаках движется вверх. При этом он остывает и замерзает. Когда эти ледяные частицы падают вниз, они вступают в контакт с каплями воды ниже в облаке, и это приводит к разделению заряда. Внутри облака образуются два полюса, каждый с разным электрическим зарядом.

На земле тоже есть различия в электрических зарядах. Однако природа всегда стремится уравновесить эти различия в электрических зарядах.Это означает, что заряженные частицы всегда будут течь в том направлении, где меньше частиц с таким же зарядом. Результат — молния. Поначалу это невидимый для наших глаз болт. В то же время на земле накапливается избыток положительно заряженных частиц, которые показаны здесь зеленым цветом. Когда невидимая молния приближается достаточно близко к земле, происходит мощный разряд энергии. Настолько мощно, что приводит к возникновению электрической дуги. Это та самая молния, которую мы видим.

При этом окружающий воздух нагревается до экстремальных температур. Он расширяется и взрывается с громким треском. Это гром, который мы слышим.

Молнии бывают разных цветов. Цвет зависит от влажности воздуха, температуры и уровня загрязнения воздуха. В зависимости от обстоятельств он может быть красным, синим или желтым. Молнии — самые горячие вещи на земле. Они не только нагревают воздух до экстремальных температур, но и переносят огромное количество энергии.Они несут энергию в несколько сотен миллиардов ватт. Вот что делает удары молнии такими опасными.

В настоящее время мы не можем использовать и хранить энергию, содержащуюся в молниях. А пока давайте просто расслабимся и наслаждаемся шоу.

Что вызывает гром и молнию?

Если в воздухе достаточно нестабильности, восходящий поток теплого воздуха будет быстрым, и водяной пар быстро образует кучево-дождевое облако. Обычно эти кучево-дождевые облака могут образоваться менее чем за час.

По мере того, как теплый воздух продолжает подниматься, капли воды объединяются, образуя более крупные капли, которые при замерзании образуют кристаллы льда. В результате циркуляции воздуха в облаках вода замерзает на поверхности капли или кристалла. В конце концов, капли становятся слишком тяжелыми, чтобы их поддерживать восходящие потоки воздуха, и они падают в виде града.

Когда град перемещается внутри облака, он накапливает отрицательный заряд, труясь о более мелкие положительно заряженные кристаллы льда. Отрицательный заряд образуется у основания облака, где собирается град, в то время как более легкие кристаллы льда остаются в верхней части облака и создают положительный заряд.

Отрицательный заряд притягивается к поверхности Земли, другим облакам и объектам. Когда притяжение становится слишком сильным, положительный и отрицательный заряды объединяются или разряжаются, чтобы уравновесить разницу во вспышке молнии (иногда известной как удар молнии или удар молнии). Быстрое расширение и нагрев воздуха, вызванное молнией, вызывает сопровождающий громкий хлопок грома.

Где образуются грозы?

Грозы — обычное явление на Земле.По оценкам, молния поражает где-то на поверхности Земли примерно 44 раза в секунду, в общей сложности почти 1,4 миллиарда ударов молнии ежегодно.

Поскольку грозы возникают в результате интенсивного нагрева поверхности Земли, они наиболее распространены в регионах земного шара с жаркой и влажной погодой. Таким образом, на суше бывает больше штормов, чем на океанах, а грозы также более часты в тропических районах, чем в более высоких широтах.

В Великобритании грозы чаще всего бывают над Восточным Мидлендсом и юго-востоком.

Суровая погода 101: Основные сведения о грозах

Суровая погода 101

Основные сведения о грозе

Подробнее об исследованиях грозы NSSL читайте здесь.

Что такое гроза?

Гроза — это ливень, во время которого вы слышите гром.Поскольку гром возникает из-за молнии, во всех грозах бывают молнии.

Почему я иногда слышу, как метеорологи используют слово «конвекция», говоря о грозах?

Обычно вызываемая поверхностным нагревом, конвекция — это восходящее атмосферное движение, которое переносит вместе с собой все, что находится в воздухе, особенно любую влагу, имеющуюся в воздухе. Гроза — результат конвекции.

Что такое сильная гроза?

Гроза классифицируется как «сильная», если она содержит одно или несколько из следующего: град размером один дюйм или больше, порыв ветра более 50 узлов (57.5 миль в час) или торнадо.

Сколько сейчас гроз?

По оценкам, ежегодно во всем мире бывает 16 миллионов гроз, и в любой момент происходит примерно 2 000 гроз. Только в США ежегодно бывает около 100000 гроз. Около 10% из них достигают серьезного уровня.

Когда наиболее вероятны грозы?

Грозы наиболее вероятны в весенние и летние месяцы, а также в дневные и вечерние часы, но они могут происходить круглый год и в любое время.

Вдоль побережья Мексиканского залива, а также в юго-восточных и западных штатах большинство гроз случается во второй половине дня. Грозы часто случаются ближе к вечеру и ночью в штатах Равнин.

Какой ущерб может нанести гроза?

Многие опасные погодные явления связаны с грозами. При правильных условиях грозовые дожди вызывают внезапные наводнения, убивая ежегодно больше людей, чем ураганы, торнадо или молнии.Молния является причиной множества пожаров по всему миру каждый год и приводит к гибели людей. Град размером с мяч для софтбола повреждает машины и окна, а также убивает домашний скот, пойманный на открытом воздухе. Сильный (до 120 миль в час) прямолинейный ветер, связанный с грозами, сносит деревья, линии электропередач и передвижные дома. Торнадо (скорость ветра до 300 миль в час) может разрушить все, кроме самых искусно построенных сооружений.

Где сильных гроз наиболее распространены?

Самая большая суровая погодная угроза в США.С. простирается от Техаса до южной Миннесоты. Но ни одно место в Соединенных Штатах не является полностью безопасным от угрозы суровой погоды.

В чем разница между ЧАСОМ о сильной грозе и ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕМ о сильной грозе?

A Severe Thunder Storm WATCH выпущено метеорологами NOAA Storm Prediction Center, которые следят за погодой круглосуточно и без выходных по всей территории США, чтобы определить погодные условия, благоприятные для сильных гроз.Часы могут охватывать часть состояния или несколько штатов. Наблюдайте за и , чтобы подготовить к суровой погоде и следите за новостями на радио NOAA Weather Radio, чтобы знать, когда будут выпущены предупреждения.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ о сильной грозе выдается местными метеорологами Управления прогнозов погоды Национальной службы погоды NOAA, которые круглосуточно и без выходных следят за обозначенной областью на предмет суровой погоды, о которой сообщили наблюдатели или на которые указывает радар. Предупреждения означают, что на пути урагана существует серьезная угроза жизни и имуществу. ACT сейчас, чтобы найти безопасное убежище! Предупреждение может охватывать части округов или несколько округов, находящихся на пути опасности.

Как образуется гроза?

Для образования грозы требуются три основных ингредиента: влага, поднимающийся нестабильный воздух (воздух, который продолжает подниматься при толчке) и подъемный механизм, обеспечивающий «толчок».

Солнце нагревает поверхность земли, которая нагревает воздух над ней. Если этот теплый поверхностный воздух вынужден подниматься — холмы или горы, или области, где теплый / холодный или влажный / сухой воздух сталкиваются вместе, могут вызвать восходящее движение — он будет продолжать подниматься, пока он весит меньше и остается теплее, чем воздух вокруг Это.

По мере того, как воздух поднимается, он передает тепло с поверхности земли на верхние уровни атмосферы (процесс конвекции). Содержащийся в нем водяной пар начинает охлаждаться, выделяет тепло, конденсируется и образует облако. Облако в конечном итоге разрастается вверх в области, где температура ниже нуля.

Когда шторм переходит в ледяной воздух, из капель замерзающей жидкости могут образовываться различные типы частиц льда. Частицы льда могут расти за счет конденсации пара (например, инея) и за счет сбора небольших жидких капель, которые еще не замерзли (состояние, называемое «переохлажденным»).Когда две частицы льда сталкиваются, они обычно отскакивают друг от друга, но одна частица может оторвать кусок льда от другой и захватить электрический заряд. Многие из этих столкновений создают большие области электрических зарядов, чтобы вызвать молнию, которая создает звуковые волны, которые мы слышим как гром.

Жизненный цикл грозы

У грозы есть три стадии своего жизненного цикла: стадия развития, стадия зрелости и стадия рассеивания.Стадия развития грозы отмечена кучевым облаком, которое толкает вверх восходящий столб воздуха (восходящий поток). Кучевое облако вскоре выглядит как башня (называемая возвышающимся кучевым облаком), поскольку восходящий поток продолжает развиваться. На этом этапе дождя практически нет, но иногда бывают молнии. Гроза переходит в зрелую стадию, когда восходящий поток продолжает подпитывать шторм, но осадки начинают выпадать из шторма, создавая нисходящий поток (столб воздуха, толкающий вниз).Когда нисходящий поток и охлажденный дождем воздух распространяется по земле, он образует фронт порыва или линию порывистых ветров. Зрелая стадия — наиболее вероятное время для града, сильного дождя, частых молний, сильных ветров и торнадо. В конце концов, образуется большое количество осадков, и восходящий поток преодолевается нисходящим потоком, начиная стадию рассеивания. У земли фронт порыва удаляется от бури на большое расстояние и отсекает теплый влажный воздух, питавший грозу.Интенсивность дождя уменьшается, но опасность молнии остается.

Жизненный цикл грозы [+]

Как выглядит гроза?

Грозы могут выглядеть как высокие кочаны цветной капусты или могут иметь «наковальни». Наковальня — это плоское облако на вершине шторма. Наковальня образуется, когда восходящий поток (поднимающийся теплый воздух) достигает точки, в которой окружающий воздух имеет примерно такую же или даже более высокую температуру.Рост облака резко прекращается и сглаживается, принимая форму наковальни.

Более суровая погода 101:

← Суровая погода 101 тип грозы →

Определение грома по Merriam-Webster

thun · der | \ ˈThən-dər \

1 : звук, который следует за вспышкой молнии и вызывается внезапным расширением воздуха на пути электрического разряда.

3 : громкое высказывание или угроза

гремел; грохот \ ˈThən- d (ə-) riŋ \

непереходный глагол

1а : производить гром — обычно используется безлично, он гремел

б : издавать звук, напоминающий гром лошади грохотали по дороге

Грозы: все, что вам нужно знать

Грозы: от науки к безопасности, мы вас поможем.

Нравится вам ненастная погода или нет, грозы все равно случаются.

Но сколько вы на самом деле знаете о грозах?

На этой странице мы рассмотрим все, что вам нужно знать о грозах, а также о некоторых других!

Вы можете полностью прочитать это руководство, чтобы стать экспертом по грозам, или перейти к наиболее интересному разделу с помощью кнопок ниже.

Не забудьте поделиться этой страницей со всеми, кому это может быть интересно!

Полное руководство по # грозам (30 мин.читать) Щелкните, чтобы твитнуть

Факты о грозе

Наука о грозах

Условия грозы

Безопасность при грозах

Лучшие предупреждения о грозе

Нет времени прочитать руководство полностью?

Загрузите PDF-версию руководства, к которой вы можете обратиться позже.

👇 Продолжайте прокручивать, чтобы начать чтение! 👇

Факты о грозе

Прежде всего, давайте ответим на самый распространенный вопрос о грозе, который мы получаем: что такое гроза?

На самом базовом уровне объяснения гроза — это ливень, при котором можно услышать гром.Достаточно просто, правда?

А что такое гром? Когда в небе вспыхивает молния, она издает шум. Этот шум — как вы уже догадались — гром!

Итак, когда люди спрашивают: «Может ли у вас гром без молнии?» Ответ — нет.

Вы можете слышать гром, но не видеть молнии, но это может быть потому, что вы слишком далеко от бури или просто пропустили удар. Вот более техническое определение грозы.

Гроза : Гроза, также известная как гроза или гроза, характеризуется наличием молнии и ее акустическим воздействием на атмосферу Земли, известным как гром.

Грозы могут происходить по всему миру, но в Соединенных Штатах они наиболее вероятны в весенние и летние месяцы в дневные и вечерние часы.

Типы гроз Когда мы говорим о грозах, мы не останавливаемся на основах. Знаете ли вы, что на самом деле существует несколько разных типов гроз? Мы рассмотрим их в этом разделе.

Сильная гроза — это гроза, которая включает в себя торнадо, выпадает град размером один дюйм или больше и / или имеет порывы ветра более 57.5 миль / ч.

Это, вероятно, самый распространенный тип грозы, о котором вы можете слышать в новостях или в прогнозе погоды, но наши друзья из Национальной лаборатории сильных штормов (NSSL) рассказывают еще несколько подробностей, которыми мы хотели бы поделиться с вами.

Сравнение одноклеточных и многокамерных

Знаете ли вы, что бывают как одноэлементные, так и многоклеточные грозы?

Однокамерная гроза также известна как «попкорновая» конвекция. Эти штормы небольшие, короткие и слабые.Они имеют тенденцию расти и умирать в течение часа. Обычно такие бури случаются жарким летним днем.

Не обманывайте себя их слабым описанием. Одноэлементные грозы могут вызвать кратковременный проливной дождь и молнию.

С другой стороны, многоклеточные грозы могут быть немного более серьезными. Как и обычная гроза, многоклеточные бури могут производить новые клетки и, следовательно, длиться как система в течение нескольких часов. Они также могут вызывать град, сильный ветер, кратковременные торнадо и наводнения.

Шквалы и суперячейки

Когда многоячеечный шторм разрастается в линии шириной от 10 до 20 миль, мы называем ее линией шквалов . Эта группа штормов часто сопровождается сильным ветром и проливным дождем. Хотя линии шквала могут быть интенсивными, они, как правило, быстро проходят.

Supercells , с другой стороны, долговечны. На самом деле они происходят не менее часа. Эти высокоорганизованные штормы подпитываются восходящим потоком, который наклонен и вращается.Этот восходящий поток может достигать 10 миль в диаметре и до 50 000 футов в высоту!

Вы можете увидеть восходящий поток за 20–60 минут до образования торнадо. Суперячейки — это то место, откуда приходят самые сильные торнадо.

Говоря о торнадо, следующий тип шторма, который мы рассмотрим, — это « bow echo ». Мы видим на радаре эхосигналы от носа, и они помогают нам предсказывать торнадо. По сути, это линия шквала, которая «изгибается», когда ветер опускается за линию и начинает циркулировать.

Сильно изогнутое эхо может указывать на сильный ветер в середине линии, где штормы распространяются наиболее быстро.Кратковременные торнадо могут возникать на переднем фронте эхо-сигнала.

Мезомасштабные конвективные системы

Следующий тип грозовых группировок — это мезомасштабная конвективная система (MCS). Это набор гроз, которые могут распространяться по всему штату и продолжаться более 12 часов.

Мы используем этот термин для классификации любого из следующих типов штормов:

Мезомасштабный конвективный комплекс (MCC): большое, круглое, долгоживущее скопление ливней и гроз. Мезомасштабный конвективный вихрь (MCV): центр низкого давления, притягивающий ветры. в водоворот Деречо («дех-РЕЙ-чо»): широко распространенный, долгоживущий шторм, связанный с полосой быстро движущихся ливней. Наверх ↑

Наука о грозах Теперь, когда вы знаете некоторые основные факты о грозах Типы, пришло время погрузиться в более метеорологические объяснения гроз.Если вас не интересует наука о грозах, не стесняйтесь переходить к другому разделу; Однако мы считаем этот раздел очень интересным!

Самое главное, что вам нужно знать о грозах, это то, что они имеют три основных ингредиента:

Подъем влаги, нестабильный воздух Подъемный механизм

Развитие грозы

Все грозы проходят стадии роста, развития, электрификации и рассеивания. Грозы часто возникают рано утром, когда солнце нагревает воздух у земли.Затем в атмосфере поднимаются карманы более теплого воздуха. Когда эти воздушные карманы достигают определенного уровня, образуются кучевые облака.

По мере того, как вещи продолжают нагреваться, облака поднимаются выше в атмосферу, пока не приобретают форму наковальни. Когда облако растет, в нем образуются осадки в виде льда, града и дождя. Когда эти частицы сталкиваются друг с другом, они становятся электрически заряженными.

Более легкие «кристаллы льда» заряжаются положительно и поднимаются вверх поднимающимся воздухом.Более тяжелый «град» становится отрицательно заряженным и либо остается в воздухе поднимающимся воздухом, либо падает на дно грозового облака. Небольшой положительный заряд также образуется у дна грозового облака. Затем образуется молния.

Молния — это электрическая искра в атмосфере или между атмосферой и землей. Воздух действует как изолятор между положительными и отрицательными зарядами в облаке и между облаком и землей. Когда разница в зарядах становится слишком большой, воздух больше не может изолировать заряды.Затем происходит быстрый разряд электричества, который мы называем молнией.

Вернуться к началу ↑

Влияние грозы

Теперь, когда мы с научной точки зрения знаем, что происходит во время грозы, пора подумать о том, как она влияет на нашу жизнь. Каковы последствия грозы?

Есть несколько условий, которые обычно сопровождают грозы. В этом разделе мы рассмотрим следующие условия и их влияние на людей, инфраструктуру и общество в целом:

Молния, Град, Дождь и наводнение, Ветер, Торнадо, Снег

Давайте рассмотрим каждое из них более подробно.

Молния

Мы уже говорили о молнии и ее важности в развитии грозы, но в этом разделе мы сосредоточимся на ущербе, который она может причинить.

Молния — это возникновение естественного электрического разряда очень короткой продолжительности и высокого напряжения между облаком и землей или внутри облака. Этот сильный и внезапный электростатический разряд сопровождается яркой вспышкой и, как правило, громом.

Как мы объясняли ранее, гроза невозможна без молнии, потому что гром — это звук, который издает молния.

Есть два типа ударов молнии: в облаке и в облаке на землю. Мы называем комбинацию этих типов «тотальной молнией». Удары молнии в облаках не представляют для вас прямой угрозы, если вы находитесь на улице во время грозы, но они являются отличным предупреждающим знаком, когда речь идет о грозе в целом.

С другой стороны, удары молнии из облака в землю представляют прямую угрозу для людей, животных и оборудования на открытом воздухе.Молния наиболее опасна непосредственно перед грозой и сразу после ее ухода. Это потому, что мы не видим в этом угрозу заранее, а потом думаем, что угроза исчезла слишком быстро.

Удары молнии «облако-земля» могут (и убивают) убивают людей и животных на земле. В среднем в США от молнии умирает около 30 человек в год. Это также вызывает сотни травм.

Эта угроза гораздо более серьезна в других частях мира, где обнаружение молний, наружное оповещение и оповещения о суровой погоде от национального метеорологического агентства могут быть не такими обычными.В Индии, например, более 2000 человек ежегодно умирают с 2005 года в результате ударов молнии. Это происходит из-за большого количества работников, работающих на открытом воздухе, большого количества молний в сезон дождей и отсутствия систем оповещения, защищающих людей от молний.

Если вы переживете удар молнии, у вас могут возникнуть различные краткосрочные побочные эффекты, включая ожоги третьей степени, цифры Лихтенберга, остановку сердца, разрыв барабанных перепонок и потерю слуха. Долгосрочные побочные эффекты, включая потерю зрения, изменения личности, замедление реакции, хроническую боль, звон в ушах и депрессию.

Молния также может вызвать перебои в подаче электроэнергии и воспламенение. Это одно из самых опасных погодных условий, сопровождающих грозы.

Град Еще одним распространенным погодным условием грозы является град.

Град — это форма осадков, которые возникают, когда восходящие потоки во время грозы переносят капли дождя вверх в чрезвычайно холодные области атмосферы, где они замерзают в виде ледяных шаров.

Град образуется при столкновении капель переохлажденной воды в облаках.Переохлажденная вода замерзнет при контакте с кристаллами льда, замороженными каплями дождя, пылью или другими ядрами.

Грозы с сильным восходящим потоком продолжают поднимать градины до вершины облака, где они попадают в более переохлажденную воду и продолжают усиливаться. Затем град падает с неба, когда восходящий поток грозы больше не может выдерживать его вес.

Град падает по-разному в зависимости от того, что происходит с грозой. Если ветер достаточно сильный, град может падать даже под углом.Размер града варьируется от размера горошины до даже размера грейпфрута! Самый крупный град, полученный в США, имел диаметр 8 дюймов, окружность 19,62 дюйма и весил 1 фунт 15 унций.

Только самый крупный град представляет серьезную опасность для людей, оказавшихся на открытом воздухе, но более мелкий град все же может нанести ущерб имуществу. Град — это еще одна причина, по которой вам следует отправиться в закрытое помещение, если приближается гроза!

Дождь и наводнение Еще одним условием, которое обычно сопровождает грозу, является дождь.Хотя это кажется очевидным, дождь на самом деле является одним из самых опасных аспектов грозы. Почему? Потому что дождь может вызвать наводнение.

Внезапное наводнение из-за грозы — самого серьезного погодного убийцы в США. Ежегодно оно убивает больше людей, чем ураганы, торнадо или молнии.

Внезапные наводнения: Самый опасный вид наводнений, которые происходят, когда чрезмерная вода заполняет обычно пересохшие ручьи или русла рек вместе с текущими ручьями и реками, вызывая быстрые подъемы воды за короткий промежуток времени.

Быстрые наводнения могут происходить практически без предупреждения. Они также могут произойти в каждом штате США.

Густонаселенные районы, низины, районы возле рек и районы возле плотин наиболее подвержены риску внезапных наводнений. Паводковая вода может легко унести вас и вашу машину, поэтому мы говорим: «Повернись, не топай».

Ветер Еще одним распространенным явлением грозы является ветер. Когда мы говорим о ветре в этом разделе, мы конкретно говорим о прямолинейном ветре, а не о торнадо.

Сильные грозовые ветры могут возникать в результате ряда различных процессов, но большинство грозовых ветров, вызывающих повреждения на земле, являются результатом оттока, создаваемого нисходящим потоком. Разрушающие ветры классифицируются как ветры, превышающие 50-60 миль в час.

У нас есть определенные названия ветров, возникающих при грозах.

Downbursts: Частая причина повреждения ветром от грозы, которая может достигать скорости более 100 миль в час. Это вызвано тем, что атмосферные осадки затягивают воздух.Когда воздух достигает земли, он распространяется по поверхности земли по прямой линии.

Другой тип — derecho , причудливое название урагана.

Грозовой ветер может сдуть обломки, выкорчевать деревья и даже перевернуть передвижные дома и автомобили.

Торнадо Торнадо — одно из самых страшных последствий грозы. Торнадо — это быстро вращающийся столб воздуха, простирающийся от грозы к поверхности Земли.Это мобильное воронкообразное облако обычно продвигается под большой штормовой системой.

Торнадо образуются, когда правильное сочетание ветров встречается во время грозы. Это может произойти где угодно, но смерчи, скорее всего, произойдут в США на Аллее Торнадо. Аллея торнадо — это прозвище, данное Великим равнинам, где часто случаются торнадо. Торнадо часто образуются в этой области благодаря сочетанию влажного теплого воздуха из Мексиканского залива и прохладного сухого воздуха из Канады.

Торнадо могут вращаться со скоростью более 200 миль в час и наносить катастрофические повреждения на своем пути.Торнадо может подбирать автомобили, выбивать окна и двери и полностью сглаживать кварталы.

Если вы живете в районе, подверженном торнадо, совершенно необходимо подготовить правильную информацию. Убедитесь, что у вас есть безопасное убежище, чтобы переждать шторм, которое соответствует критериям FEMA или стандартам ICC 500. Если у вас нет укрытия, соответствующего этому описанию, переместитесь в подвал или в небольшую внутреннюю комнату без окон на самом нижнем уровне здания, когда поблизости находится торнадо.

Снег Вы когда-нибудь слышали о грозовом снегу? Это не выдуманные погодные условия. Это настоящий метеорологический термин.

Thundersnow — это термин, который мы используем для описания грозы, когда вместо дождя выпадает снег. Обычно они случаются в зимние месяцы и встречаются гораздо реже, чем их летние аналоги.

Обычно бывает три причины выпадения снега во время грозы. Первый — это обычная гроза на переднем крае холодного или теплого фронта.Они должны образовываться в зимних условиях или выходить на прохладный воздух.

Вторая причина, по которой может идти снег во время грозы, заключается в том, что сильная синоптическая метель поддерживает сильное вертикальное перемешивание. Движение вверх позволяет создать благоприятные условия для возникновения молнии и грома, потому что теплый воздух пытается пройти через гораздо более прохладный воздух.

Последняя причина образования грозового снега связана с эффектом озера или грозами с эффектом океана. Холодный воздух, проходящий над относительно теплой водой, создает такие штормы.Эффект обычно вызывает снежные шквалы над Великими озерами вместе с грозовым снегом.

Когда гроза включает снег, молния кажется ярче, поскольку она отражается от снега. С другой стороны, звук грома тише, поскольку снег увлажняет снег. Вы услышите гром только во время грозы такого типа на расстоянии от 2 до 3 миль.

К сожалению, эти штормы могут быть очень опасными, потому что они часто являются частью очень сильных зимних штормов. Часто гроза вызывает сильные снегопады от 2 до 4 дюймов в час.Этот тип интенсивности снегопадов ограничивает видимость, может иметь тропические штормовые ветры, отрицательные температуры и скопление льда.

Наверх ↑

Безопасность при грозе

Как оставаться в безопасности во время грозы? Пока вы знаете, что приближается шторм, оставаться в безопасности относительно легко. Когда на людей подкрадываются штормы, случается больше всего трагедий. Продолжайте читать этот раздел, чтобы узнать, что делать до, во время и после грозы, чтобы оставаться в безопасности!

До Вы можете многое сделать, чтобы подготовиться к грозе.Подготовка — залог безопасности во время любого сурового погодного явления. Вот несколько советов, как грозы не застать вас врасплох.

1. Будьте готовы к погоде. Регулярно проверяйте прогноз, чтобы узнать, не подвержены ли вы риску. Вы можете слушать Центр прогнозирования штормов, радио NOAA или доверять коммерческому поставщику данных о погоде, например Earth Networks, чтобы держать вас в курсе.

2. Подпишитесь на уведомления. Знайте, как ваше сообщество и / или организация отправляют предупреждения о суровой погоде. У некоторых организаций есть наружные сирены, в то время как у других есть текстовые оповещения.

3. Создайте план и практикуйтесь. Это довольно понятно. Составьте план того, где вы укрываетесь и как вы будете общаться во время грозы. Убедитесь, что вы тренируетесь.

4. Подготовьте свой дом или место работы. Подстригайте растения и деревья, закрепляйте незакрепленные предметы, закрывайте окна и двери и перемещайте внутрь ценные предметы.

В течение

Во время грозы вы можете сделать еще кое-что, чтобы обезопасить себя. Независимо от того, где вы находитесь, продолжайте слушать погодное радио NOAA, профессиональных метеорологов или местных властей во время грозы.

Если вы дома или на работе: Отправляйтесь в назначенное вам убежище, чтобы избежать опасностей, связанных с молнией, ветром, торнадо, градом и дождем. Избегайте больших открытых комнат, верхних этажей или комнат с большим количеством окон.

Если вы находитесь на улице: Немедленно войдите в прочное здание, если надвигается сильная гроза. Навесы, складские помещения, палатки и навесы не безопасны. Укрытие под деревом также может быть смертельным, поскольку молния часто поражает деревья, а ветер может повалить деревья на вас.

Если вам категорически не удается попасть в помещение, сядьте в автомобиль с закрытым верхом. Если нет машины, в которой можно было бы искать убежище, найдите место вдали от деревьев, землянок, телефонов, электрических столбов и других высоких предметов. Присядьте низко, так чтобы ваше тело как можно меньше касалось земли.

Если вы находитесь в автомобиле: Находиться в машине или грузовике во время сильной грозы безопаснее, чем на улице. Вам следует попытаться подъехать к ближайшему убежищу. Помните: не пытайтесь обогнать торнадо или обогнать его.

После
Что вы делаете после грозы? Первое, что вам нужно сделать, это убедиться, что все действительно закончилось. Вы можете узнать, что происходит со штормом, из местной новостной станции, погодного радио NOAA и / или из карт погоды в реальном времени.
Тогда вы должны сообщить своей семье и коллегам, что с вами все в порядке. Если вы получили травму и вам нужна медицинская помощь, позвоните по номеру 911.
Если вы в порядке, оцените ущерб, нанесенный вашему дому или бизнесу. Наденьте длинные брюки, рубашку с длинными рукавами и прочную обувь.Свяжитесь с местными властями, если увидите, что линии электропередач вышли из строя. Держитесь подальше от поврежденных зданий.
Обнаружение молний Один из способов оставаться в безопасности до, во время и после грозы — это отслеживать грозу с помощью технологии обнаружения молний. Помимо понимания науки, лежащей в основе самих гроз, также полезно понимать науку, лежащую в основе обнаружения молний и обеспечения безопасности людей.
Сеть Earth Networks Total Lightning Network обеспечивает глобальное обнаружение молний как для облачных, так и для наземных грозовых импульсов.
Мы делаем это, записывая радиосигналы, производимые молнией, на многих датчиках по всему миру. Найдя время прихода радиосигнала на каждую станцию, мы можем определить местоположение вспышки молнии с помощью уравнений. Мы можем обеспечить обнаружение молний для местоположения всего с четырьмя датчиками молнии, но мы хотели бы упаковать как можно больше для большей точности.
Обнаружение молний из общей сети молний — это наука. С другой стороны, предсказание молний — это не наука.Фактически, одноузловое предсказание учитывает только возможность грозы. Он тоже ничего не предсказывает. Эти инструменты прогнозирования определяют только электростатические разряды, которые могут исходить не от молнии, а от других источников. Это приводит к множеству ложных срабатываний, пропущенных срабатываний и общей низкой точности.
В нашем полугодовом отчете о молниях за 2019 год вы можете ознакомиться с научными данными, лежащими в основе нашей Total Lightning Network, а также просмотреть общее количество молний, плотность молний и данные об опасных грозах.Получите доступ к бесплатному отчету, щелкнув ссылку ниже.
Наверх ↑
Лучшие предупреждения о грозах
Существует несколько различных предупреждений о грозах, которые помогают защитить людей, организации и сообщества от грозы. В этом разделе мы расскажем о часах и предупреждениях о грозе Национальной метеорологической службы, мобильных и звуковых сигналах, а также прогнозах Центра прогнозирования штормов.
Важно отметить, что молния может ударить более 10 миль от ливневой ячейки, поэтому мы советуем устанавливать все предупреждения для этого порога или выше.
NWS Часы и предупреждения о сильной грозе
Национальная метеорологическая служба выпускает часы и предупреждения о сильной грозе, чтобы обеспечить безопасность людей.
Согласно NWS, сильные грозы могут вызвать град размером в дюйм или больше или порывы ветра со скоростью более 58 миль в час.
Сильная гроза: Сильная гроза возможна в районе дежурства и рядом с ним. Будьте в курсе и будьте готовы действовать в случае предупреждения о сильной грозе.Эта зона наблюдения обычно велика и охватывает множество округов или даже штатов.
Предупреждение о сильной грозе: Сильная погода сообщается наблюдателями или отображается радаром. Предупреждения указывают на непосредственную опасность для жизни и имущества. Укрыться в солидном здании. Эвакуируйте мобильные дома, которые могут перевернуться при сильном ветре. Предупреждения обычно охватывают гораздо меньшие территории (размер города или небольшого городка), на которые может повлиять сильный град или разрушительный ветер, обнаруженный синоптиком NWS или обученным наблюдателем / правоохранительными органами, наблюдающими за штормом.
Мобильные оповещения
Мобильные оповещения о грозе отлично подходят для людей, которые находятся в пути. Мобильные оповещения могут поступать в виде текстовых сообщений или в виде уведомлений в метеорологическом приложении коммерческого уровня. Они должны создать уведомление, включающее звук и / или вибрацию.
Мобильные оповещения о грозе являются наиболее надежными, когда они поступают из гиперлокальной метеорологической сети и включают такие детали, как направление движения шторма, скорость ветра, интенсивность дождя, а также все предупреждения и часы.
Один из типов погодных предупреждений, которые мы распространяем через наше мобильное приложение, — это предупреждения об опасной грозе (DTA). DTA используют полную молнию для обнаружения сильных штормов и предупреждения людей до 50% быстрее, чем любая другая форма предупреждения о молнии.
Звуковой сигнал
Звуковой сигнал и / или стробоскопический сигнал грозы — отличный метод предупреждения для больших открытых пространств. Эти предупреждения невозможно игнорировать, и с ними трудно спорить.
Сообщества, базы отдыха, школы, аэропорты, парки развлечений и лишь некоторые из организаций, которые извлекают выгоду из грозовых рогов.Наша наружная система оповещения обращается к нашей сети Total Lightning Network, чтобы рассылать надежные оповещения о грозе по всему миру.
Категории риска грозы
Еще один хороший способ подготовиться к грозе — это конвективные прогнозы Центра прогнозирования штормов. Центр прогнозирования штормов классифицирует штормы по нескольким категориям риска, чтобы предоставлять своевременные и точные прогнозы и отслеживать сильные грозы и торнадо над континентальной частью Соединенных Штатов.
Они делают это с помощью конвективных ориентиров в день 1, день 2 и день 3. Эти прогнозы включают в себя списки областей с сильным риском грозы, краткое изложение типа (ов) угроз и сроков, а также научные и технические обсуждения для опытных пользователей.
Технически существует шесть уровней риска в диапазоне от 0 (сильные грозы не ожидаются) до 5 (ожидаются широко распространенные сильные штормы). Вы можете просмотреть эти уровни риска ниже:
Риск грозы
Эта первая категория риска представлена светло-зеленым цветом и означает, что есть общие или незначительные грозы.Сильных гроз быть не должно, но грозы все же возможны.
Маржинальный риск
Вторая категория риска представлена темно-зеленым цветом и считается риском первого уровня. Когда этот уровень риска активен для вашего района, это означает, что возможны отдельные сильные грозы.
Эти штормы, скорее всего, ограничены по продолжительности, охвату и интенсивности, но все же стоит быть начеку.
Незначительный риск
Незначительный риск — это третий уровень риска, обозначенный желтым цветом.Хотя это звучит банально, это означает, что возможны отдельные сильные грозы. Они возможны только потому, что прогнозируется организованная система, но уровень силы шторма внутри системы варьируется.
Эти штормы, скорее всего, будут кратковременными, не распространенными широко, изолированными и интенсивными. Будьте бдительны и знайте, где находится ближайшее к вам убежище.
Повышенный риск
Повышенный риск обозначен оранжевым цветом и означает, что прогнозируется область более сильного шторма с различными уровнями интенсивности.С этой категорией риска существует вероятность торнадо, частых молний, разрушительных ветров со скоростью 58-70 миль в час и града диаметром 1-2 дюйма.
Эти штормы могут привести к гибели людей. Пожалуйста, отнеситесь к ним серьезно.
Умеренный риск
Умеренный риск звучит не так страшно, но эти штормы могут нанести большой ущерб. Обозначаемые красным, штормы этой категории имеют высокую вероятность возникновения торнадо, частых молний, разрушительных ветров, превышающих 70 миль в час, и сильного града, превышающего 2 дюйма в диаметре.
Эта категория активна только тогда, когда правительственные синоптики считают вероятными широко распространенные сильные штормы, которые являются интенсивными и продолжительными.
Высокий риск
Последняя категория риска, которую использует Центр прогнозирования штормов, — высокий риск. Прогнозы высокого риска встречаются довольно редко. В среднем Центр прогнозирования штормов выпускает их только один или два раза в год.
Обычно синоптики выделяют районы высокого риска, когда они ожидают особенно сильных и широко распространенных сильных штормов или вспышек торнадо.Велика вероятность сильных и / или продолжительных торнадо.
Эти штормы также содержат частые молнии, разрушительные и продолжительные ветры, скорость которых превышает 80 миль в час, и град, превышающий 2 дюйма. Также велика вероятность повреждения конструкции.
В начало ↑
Дополнительные ресурсы
Остались вопросы о грозах? Дайте нам знать, связавшись с нами в Твиттере, и наши метеорологи ответят на них как можно скорее.
Мой вопрос #thunderstorm: Щелкните, чтобы твитнуть Вернуться к началу ↑
Explainer: What is thundersnow? | Новости науки для студентов
Сильный снегопад часто может создать умиротворяющую атмосферу. Блаженная тишина может развиться, когда снежинки покрывают пейзаж белым одеялом. Но иногда вспышка во весь экран может нарушить это спокойствие оглушительным, оглушающим грохотом. Этот звук может на короткое время отозваться эхом, как выстрелы. Земля может даже содрогнуться.
Это грозовой снег.
Чтобы произойти, должны быть исключительные обстоятельства. И если это не происходит почти прямо над головой, вы, возможно, никогда этого не узнаете. Причина: снег действует как глушитель звука, заглушая гром и ограничивая способность звука отскакивать и распространяться.
Тем не менее, грозовой снег, похоже, становится все реже.
Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку
Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Science News для студентов в учебной среде
Спасибо за регистрацию!
При регистрации возникла проблема.
Например, 7 марта сильная снежная метель обрушилась на северо-восточные штаты и Новую Англию ранее на этой неделе. И это сопровождалось многочисленными раскатами грома. Один болт попал даже в самое высокое здание Нью-Йорка — новое 104-этажное здание Всемирного торгового центра.
Двумя месяцами ранее в небе Новой Англии прокатилась еще одна эпидемия грозового снега. Он прибыл вскоре после рассвета 4 января 2018 года. В то утро поток из более чем 30 вспышек обрушился на тихий лесной район в Монтвилле, штат Коннектикут.Они произошли вдоль узкой полосы на северо-западном берегу сельского озера Кономок.
Отображение молний с точностью до нескольких сотен метров (до 1000 футов). Таким образом, невозможно подтвердить только этими данными то, что было поражено. Но в соседнем Окдейле есть две башни радио- и телевещания, которые поднимаются в небо на 316 и 367 метров (1037 и 1204 футов). Компания по производству лимузинов — Liberty Limited — находится прямо рядом с землей, на которой расположены эти башни. Анджела Рид работает в этой компании по производству лимузинов.И она подтверждает, что в тот день по башням был нанесен удар.
Их «ударили как минимум четыре или пять раз», — вспоминает она. «Это было довольно громко». Хотя она сразу поняла, что это молния, она была удивлена, услышав это зимой. «Я работаю здесь с 93-го, — отмечает она, — и впервые вижу гром и молнию во время метели».
Ее память соответствует отчетам о молниях, зарегистрированным Национальной метеорологической службой.
Thundersnow также переехал в Нидхэм, штат Массачусетс.Молния была зарегистрирована на площадках возле вышек передачи WCVB-TV. Эти сооружения поднимаются в воздух примерно на 395 метров (1300 футов). Они тоже произвели около десятков ударов молнии.
276-метровая башня Prudential Tower в Бостоне, вершина которой изображена здесь, была поражена молнией во время снежной бури в начале этого года. Это одно из самых высоких зданий в городе, здесь есть антенна, передающая радиосигналы. Bostux / flickr (CC BY-NC-ND 2.0)
В соседнем Бостоне только одно здание пострадало.Это была башня Prudential Tower, 52-этажный небоскреб со шпилем на крыше высотой 276 метров (906 футов). Мачта передает сигналы для нескольких радиостанций. «Я слышал это», — сказал Оуэн Анастас из Бостона. Он отмечает, что этот конкретный удар «произошел около 11:30 во время невероятного снегопада».
Во время шторма на широкой полосе выпало не менее одного фута (одной трети метра) снега. По оценкам, девять из каждых 10 ударов молнии во время этого шторма поражали искусственные сооружения высотой более 250 метров (820 футов).Возникает вопрос: играют ли человеческие структуры какую-то роль в создании грозового снега?
Что делает thundersnow?
Грозы обычно образуются, когда теплый воздух у земли поднимается (потому что он менее плотный, чем близлежащие массы холодного воздуха). По той же причине взлетает воздушный шар. И именно в этих условиях большинство бумеров нерестятся в весенние и летние месяцы.
Воздух поднимается на несколько километров (миль) на высоту, где температура ниже нуля.Это может вызвать явление, называемое трибоэлектрификацией (Try-bo-ee-lek-trih-fih-KAY-shun). Это слово описывает трение между частицами воздуха, которое вызывает разделение электрического заряда. Это похоже на трение воздушного шара о ткань, так что разделенный заряд теперь позволяет воздушному шарику временно «прилипать» к стене.
Воздух во время грозы очень турбулентный. Это заставляет кристаллы льда сталкиваться друг с другом. Благодаря этому процессу они могут приобретать или терять электроны. Кристаллы льда теряют электроны, оставляя их положительно заряженными.Более влажные осадки получают электроны, делая их заряженными отрицательно. Когда зарядов накопится достаточно — ЗАП! Электрическая искра или молния прыгает между двумя областями, чтобы сбалансировать заряд.
Во время обычной грозы молния может достигать облаков с низким основанием. Сильная разница температур между штормовым районом и регионом перед штормом может привести к быстрому поднятию воздуха, создавая сильное трение и разделение зарядов .designer125 / iStockphoto
Однако добиться этого в зимнее время непросто.Летом воздушные карманы поднимаются вертикально, вызывая грозы. Зимой такого не бывает. По-разному развиваются штормы с холодной погодой.
Две противоборствующие силы ведут битву, направляя воздух по «наклонной» тропе высоко в небо. Это означает, что воздух не поднимается прямо вверх и вниз, как во время большинства гроз. Грозовые снежные бури также обычно не образуются на теплой стороне больших спиральных циклонов, как это обычно бывает при грозах. Вместо этого они развиваются в странном месте — на более холодной стороне штормовой системы.
Поскольку большие штормовые системы часто выглядят как запятые, этот агрессивный ответ называют «запятой». Сюда с севера обволакивает холодный воздух.
Метели могут быть очень ветреными. Это произойдет потому, что самое низкое давление воздуха будет в центре шторма. Он имитирует вакуум, втягивая воздух из окружающей среды. Воздух по спирали попадает в центр ливневых систем, как вода, стекающая в канализацию.
Или это то, что обычно бывает .
Но шторм в январе 2018 года бросил метеорологический шар. Он принес с собой чрезвычайно сильный температурный градиент . Над водами океана у Кейп-Код, штат Массачусетс, температура воздуха взлетела примерно до 13 ° по Цельсию (55,4 ° по Фаренгейту). Всего в 330 километрах (205 миль) к западу, над сушей в Коннектикуте, было на 18 градусов по Цельсию (23 градуса по Фаренгейту) холоднее.
Такой экстремальный температурный контраст в такой узкой области вызвал термического ветра. Это когда воздух перетекает из теплых регионов в холодные.
Так как холодный воздух плотнее; он опускается на землю. Теплый воздух из океана втягивается, чтобы заменить его. Этот прижимающий к поверхности холодный воздух подрезает проникающий теплый воздух. Итак, теплый воздух теперь захлестывает эту холодную «поверхность» воздуха.
Этот теплый воздух продолжает подниматься в атмосферу, потому что имеет импульс . Это как катить мяч вверх на горке. Здесь горка — это поверхность холодного воздуха. А теплый воздух — это шар, катящийся по этой поверхности.Обычно воздух не идет по этому пути. Это как подбрасывать мяч вверх по горке: против силы тяжести.
Это также довольно редко, поэтому прогнозировать сложно. Намного легче предсказать условия, которые обычно с этим связаны, например узкие полосы сильного снега.
Выяснить, ударит ли, когда и где молния во время метели, — совсем другое дело.
Национальная сеть обнаружения молний — это коммерческий массив антенн в Соединенных Штатах.Он отслеживает удары молнии 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, круглый год. Но антенны этой сети будут пропускать болты, мигающие в облаках. Вот почему Национальная метеорологическая служба полагается на общедоступные отчеты о грозе или молнии, чтобы отслеживать большинство грозовых снегов.
В редких случаях, как это было ранее этой зимой, болты могут удариться о землю. И когда они это сделают, это может быть так же опасно, как удары во время летней бури. Они могут причинить ущерб, травмы и даже смерть. Один болт во время метели 9 февраля 2017 года вызвал пожар в доме в Уорике, Р.I. Болт также попал в соседнее дерево, врезавшись частью его ствола в стену этого дома,
Связь с деятельностью человека
Итак, что происходит? Двое японских исследователей 24 года назад получили некоторые идеи, которые они описали в журнале Journal of Geophysical Research . В их статье содержится обзор зимних ударов молний у северного побережья Японии за десятилетия. Пара использовала данные радара и измерения от приборов, используемых для измерения электрической активности.Из этих данных появились подсказки. Оказалось, что ключевое изменение происходит, когда созревают низкие зимние грозовые тучи.
Думайте об облаке как о трехслойном пироге, каждый слой которого имеет свой электрический заряд. Для неглубоких зимних грозовых облаков с низкой вершиной заряды в этих слоях являются положительными-отрицательными-положительными. Нижний положительный заряд может появиться при температуре от 0 до -9 ° Цельсия.
И там, где нижний слой имеет чистый положительный электрический заряд, этот слой «очевидно способен инициировать наземные вспышки», — отмечается в документе.
Так почему же грозовые тучи в Новой Англии 2018 года почти исключительно метали молнии в высокие башни?
Возможно, эти башни вызвали молнии, вонзившись в нижнюю часть облаков. При этом они получают более низкий положительный заряд. Теперь они могут зажечь молнию между теперь положительной башней и отрицательным зарядом в середине облака наверху.
Но одного этого недостаточно для создания болта. В конце концов, электрические поля в метели значительно меньше, чем в летних грозовых облаках.
Однако эти поля могут быть локально расширены заостренными объектами. Эти точки могут фокусировать заряд, увеличивая его в 10 раз. И этого может быть достаточно, чтобы превысить уровень, необходимый для электрического заряда или искры, чтобы прыгнуть в воздух. Как только это произойдет, эта искра может вызвать быструю цепную реакцию.
С этим рождается молния.
Роль ветров — сильные ветры
Но есть загвоздка. Природа противостоит скачущим в воздухе зарядам.Поэтому, когда на каком-либо объекте накапливается заряд, воздух имеет тенденцию создавать вокруг него локальную область, имеющую противоположный электрический заряд. Это известно как «космический заряд».
Рассмотрим башню. Если на наконечнике накопится положительный заряд, вокруг него должен образоваться отрицательный объемный заряд. Это защитит верхушку башни от удара молнии из области в среднем слое облака.
Однако там, где ветры достаточно сильны, они могут фактически сдуть этого экранирующего пространственного заряда.В результате острие башни останется незащищенным, что резко повысит вероятность того, что она вызовет удар молнии.
Это наблюдалось в 2011 году во время грозы 1 и 2 февраля в Чикаго. Исследователи Том Уорнер, Тимоти Ланг и Уолтер Лайонс наблюдали ветер со скоростью 29 километров в час (18 миль в час) во время каждой вспышки молнии между облаками и землей. Они отметили, что колоссальные 93% ударов молний в заснеженных районах шторма связаны с высокими зданиями или башнями (включая ветряные турбины).
Во время январских событий грозового снега в Новой Англии на вершине каждой башни, где была зафиксирована молния, также был сильный ветер. Действительно, минимальная скорость при каждой вспышке превышала 36 километров в час (22,4 мили в час). Более того, основание этих грозовых облаков было чрезвычайно низким.
Минимальная высота, на которой влага будет конденсироваться, образуя облако, известна как «подъемный уровень конденсации». В случае январских штормов этот уровень составлял около 275 метров (902 фута).И угадайте, что: каждая башня, пораженная молнией, была выше этой. Таким образом, они могли бы проникнуть в нижнюю положительно заряженную область облаков.
А потом были ветряки
Однако было исключение. Это было у побережья Блок-Айленда, Род-Айленд.
На первый взгляд, это выглядело так, будто около 10 разрядов молнии беспорядочно ударили в воду. Позже данные покажут, что там было пять ветряных турбин. Лопатки турбин устанавливались на высоте 30 метров (98.5-футовые) пьедесталы. Каждый вал турбин был высотой 100 метров (328 футов). И каждая лопатка турбины была 73,5 метра (214 футов) в длину. Таким образом, их общая высота превысит 200 метров (656 футов), если острие лезвия будет направлено вверх.
Тем не менее, это все еще 75 метров (246 футов) короче , казалось бы, минимальной высоты, необходимой для прохождения нижней границы облаков. Но это не должно нарушать правило, потому что, когда облака движутся над океаном, они сталкиваются с воздухом с дополнительным водяным паром.И это позволит несколько снизить минимальную высоту нижнего края облаков. Это означает, что кончики лезвий действительно могли быть погружены в нижний положительный заряд облаков.
Прогнозирование
Могут ли метеорологи заранее предсказать грозовой снег, зная это?
Похоже так.
Они могут сканировать в поисках условий, которые сделали бы возможными такие электрические световые шоу. Например, так называемый «кантинг ледяных кристаллов» часто предшествует ударам зимних молний.Этот термин относится к ориентации снежинок. Эти хлопья и другие кристаллы льда обычно падают ровно горизонтально, как блин на сковороде. Но по мере того, как электрическое поле создается в основании облака, оно может наклонять (или наклонять) кристаллы льда в вертикальную (вверх и вниз) ориентацию.
Это обнаруживается на радаре как спутанные полосы.