II. Образование молнии и грома. Молния и гром

II. Образование молнии и грома

1. Происхождение грозовых туч

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

Как же образуются грозовые тучи?

Всякий знает, какой сильный ветер бывает во время грозы. Но ещё более сильные воздушные вихри образуются выше над землёй, где движению воздуха не мешают леса и горы. Этот ветер, главным образом, и образует положительное и отрицательное электричество в облаках. Чтобы понять это, рассмотрим, как распределено электричество в каждой водяной капле. Такая капля изображена в увеличенном виде на рис. 8. В центре её находится положительное электричество, а равное ему отрицательное электричество располагается на поверхности капли.

Падающие капли дождя подхватываются ветром, попадают в воздушные потоки. Ветер, с силой ударяющий в каплю, разбивает её на части. При этом отколовшиеся наружные частицы капли оказываются заряженными отрицательным электричеством. Оставшаяся более крупная и тяжёлая часть капли заряжена положительным электричеством. Та часть тучи, в которой скапливаются тяжёлые частицы капель, заряжается положительным электричеством.

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

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

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

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

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

6. Влияние молнии на работу электрических систем и радио

6. Влияние молнии на работу электрических систем и радио Очень часто молния ударяет в провода линий передач электрической энергии. При этом либо грозовой разряд поражает один из проводов линии и соединяет его с землёю, либо молния соединяет между собой два или даже три

IV.

Защита от молнии

IV. Защита от молнии 1. Молниеотвод О том, как защищаться от опасных действий молнии, много думали уже с давних времён, но настоящее научное изучение этого вопроса началось лишь с середины 18 века, после того как Франклин своими опытами доказал, что молния представляет собой

4. Как человеку защититься от молнии?

4. Как человеку защититься от молнии? Чтобы не быть поражённым ударом молнии, нужно избегать во время грозы подходить к молниеотводам или высоким одиночным предметам (столбам, деревьям) на расстояние меньшее 8–10 метров. Если человек застигнут грозой вдали от помещений, то

ЛЕКЦИЯ II СВЕЧА. ЯРКОСТЬ ПЛАМЕНИ. ДЛЯ ГОРЕНИЯ НЕОБХОДИМ ВОЗДУХ. ОБРАЗОВАНИЕ ВОДЫ

ЛЕКЦИЯ II СВЕЧА. ЯРКОСТЬ ПЛАМЕНИ. ДЛЯ ГОРЕНИЯ НЕОБХОДИМ ВОЗДУХ. ОБРАЗОВАНИЕ ВОДЫ На прошлой лекции мы рассмотрели общие свойства и расположение жидкой части свечи, а также и то, каким образом эта жидкость попадает туда, где происходит горение. Вы убедились, что когда свеча

ПЕРВАЯ УЧЕБА И ОБРАЗОВАНИЕ

ПЕРВАЯ УЧЕБА И ОБРАЗОВАНИЕ Отца Марии, Владислава Склодовского, сняли с должности директора института, в котором он преподавал, из-за его политических убеждений. Владислав был вынужден занимать должности более низкой категории с меньшей зарплатой, пока в итоге его не

Образование и исчезновение пригодного для дыхания кислорода

Образование и исчезновение пригодного для дыхания кислорода Кислород, которым мы дышим, – это O2: молекула из двух атомов кислорода, связанных парой электронов. На Земле немало кислорода и в других формах: в составе диоксида углерода, воды, минералов земной коры

Как образуется молния?boeffblog.ru | boeffblog.ru

Что такое гроза?

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

Что такое молния?

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

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

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

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

В этот момент мы и видим молнию!

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

Почему молния имеет изломы?

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

Почему мы слышим гром?

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

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

Так как скорость звука в воздухе меньше скорости света, мы слышим гром немного позже самой вспышки. По времени задержки грома можно примерно посчитать расстояние до того места, где появилась молния. Для этого нужно посчитать: через сколько секунд слышится гром после вспышки. Каждые 3 секунды примерно равны расстоянию в 1 километр.

То есть, если после вспышки прошло 9 секунд до того как прогремел гром, то молния сверкнула на расстоянии 3 км.

А Вы боитесь грозы??

Как возникают гром и молния?

••• Изображение молнии Джастина Пиртла с сайта Fotolia.com

Автор Нэнси Вагнер

Гроза и грозы возникают, когда теплый влажный воздух быстро поднимается вверх, образуя кучево-дождевые облака. Воздух и вода в этих облаках начинают тереться друг о друга. Это создает электричество между облаком и землей, что в конечном итоге приводит к вспышке молнии.

Причина

Гром возникает, когда энергия молнии нагревает и быстро расширяет воздух. В результате звуковая волна воспринимается как гром. В то время как молния и гром происходят примерно в одно и то же время, молния распространяется со скоростью света или со скоростью 186 000 миль в секунду, а гром распространяется со скоростью звука, эквивалентной одной пятой мили за одну секунду. Люди видят молнию задолго до того, как слышат гром.

Измерение расстояния

Чтобы определить близость грозы, посчитайте секунды между вспышкой молнии и громом, затем разделите число на пять. Полученное число равно расстоянию в милях от удара молнии. Молния, ударяющая близко, вызывает громкий короткий раскат грома, а молния, находящаяся вдалеке, вызывает долгие, тихие раскаты грома.

Молния

Молния возникает во время гроз и ураганов, извержений вулканов и даже во время сильных метелей. Молния также проявляется в чрезвычайно интенсивных лесных пожарах и поверхностных ядерных взрывах. Вспышка молнии нагревает воздух до температуры от 15 000 до 60 000 градусов по Фаренгейту за долю секунды, что в четыре раза превышает температуру поверхности Солнца. Каждая вилка молнии состоит из двух ударов. Первый болт направляется вниз, замыкая цепь между облаком и землей. Второй болт появляется на долю секунды позже, возвращаясь по тому же пути.

Наземные вспышки

Наземные вспышки возникают естественным образом из-за обычной электризации в окружающей среде или искусственно, например, при ударах о высокие здания, самолеты и ракеты. Искусственная молния идет от земли к облаку. Естественная молния идет в обратном направлении, от облака к земле.

Вспышки облаков

Вспышки облаков включают молнии, которые не ударяют в землю. Вместо этого молния остается встроенной в облако и проявляется как листовая молния или тепловая молния. При тепловой молнии облако остается слишком далеко, чтобы услышать связанный с ним гром, но гром происходит точно так же, как и любое другое явление молнии.

Легенда

Древние люди не понимали молнию с научной точки зрения. Скандинавский бог грома, известный как Тор, изображался с тяжелым молотом, символизирующим гром, падающий с неба. Некоторые коренные американцы верили, что молния и гром исходят от священной громовой птицы. Гром исходил от взмахов его крыльев, а молнии исходили из его клюва.

Статьи по теме

Об авторе

Нэнси Вагнер — специалист по маркетинговой стратегии и оратор, которая начала писать в 19 лет. 98. Она пишет бизнес-планы для стартапов и уже существующих компаний и преподает тактики маркетинга и продвижения на местных семинарах. Статьи Вагнера о бизнесе и маркетинге публиковались, среди прочего, в «Home Business Journal», «Nation’s Business», «Emerging Business» и «The Mortgage Press». Она имеет B.S. из Университета Восточного Иллинойса.

Фото Кредиты

Изображение молнии Джастином Пиртлом с Fotolia.com

Гром и молния Факты | Земля | Природа

Канал Эдема

Перейти к основному содержанию Дом

Поиск Эдем

Отменить

В любой момент времени в мире происходит в среднем около 1800 гроз с частотой 100 ударов молнии в секунду. Узнайте больше о фейерверках Матери Природы.

• Электрические бури образуются, когда плотный холодный воздух вытесняет теплый влажный воздух.
• Молния — это атмосферный разряд, который обычно возникает во время ливневых дождей, а также часто во время извержений вулканов.

• Ежегодно во всем мире бывает около 16 миллионов гроз. Они наиболее распространены в тропических лесах, где они могут быть почти ежедневными.
• Здесь, в Великобритании, вероятность поражения молнией составляет примерно один к трем миллионам. Что больше шансов, чем выиграть в лотерею!

• Что такое гром? Удар грома — это слышимый разряд энергии от вспышки молнии. Однако обычно его слышно только после этого, потому что свет распространяется быстрее звука.
• Вы можете оценить, насколько далеко находится вспышка молнии, посчитав, сколько секунд спустя вы услышите удар грома. Каждые пять секунд молния будет удаляться примерно на одну милю. Гром редко слышен на расстоянии 15 миль и более.
• Удары грома регистрируют около 120 децибел. Трехминутное воздействие может привести к повреждению внутреннего уха, что приведет к необратимой потере слуха, вызванной шумом.
  Говорят, что в августе 1771 года шотландский рабочий, глухой в течение 20 лет, вылечился, когда в него ударила молния.
• Собаки могут слышать на гораздо большем расстоянии, чем их владельцы-люди, поэтому у них есть раннее звуковое предупреждение о приближающейся буре.

• Что делать во время грозы? Во-первых, не размахивайте металлическими прутьями и не стойте под высокими объектами, такими как деревья.
• Молния движется к земле по кратчайшему пути, поэтому любой высокий объект (например, вы с зонтом над головой) может обеспечить этот путь.
• Однако в машине вы будете в безопасности, поскольку она действует как клетка Фарадея (или щит).

• Американец Рой Салливан является рекордсменом по количеству поражений молнией. За свою 35-летнюю карьеру смотрителя парка он пережил семь ударов и получил различные травмы, в том числе потерял ноготь на большом пальце ноги.
• Крупнейший измеренный град выпал в Небраске в 2003 году; диаметр составлял семь дюймов, а окружность — более 18 дюймов.