Учёные раскрыли секрет зелёных молний, сопровождающих извержение вулкана
16 декабря 2013 12:00 Маргарита Паймакова
Фотография Карлоса Гутьерреза, на которой запечатлено необычное явление во время извержения вулкана в Чили 2 мая 2008 года
(фото UPI Photo/Landov).
Буря заряженных частиц, бегущих сквозь облака вулканического пепла, способна вызывать необычное явление – впечатляющую зелёную молнию. Геофизики изучили особенности необычного феномена.
Буря заряженных частиц, бегущих через облако вулканического пепла, способна вызвать впечатляющую зелёную молнию. Подобное явление многие наблюдали во время извержения чилийского вулкана Чайтен в 2008 году.
На первый взгляд, такое явление кажется необычным, но на самом деле оно происходит во время любой грозы. Как правило, зелёные молнии остаются скрытыми от человеческого глаза грозовыми облаками. «Возможно, что они появляются во время каждой грозы, но, скорее всего, вы никогда не увидите зелёную молнию, – говорит исследователь атмосферных явлений Артур Фью (Arthur Few) из университета Райса в Хьюстоне. – Но из-за структуры вулканического облака нам удалось его поймать».
Две эффектные фотографии, сделанные во время начала извержения Чайтена в мае 2008 года Карлосом Гутьеррезом (Carlos Gutierrez), привлекли внимание Фью во время его исследования вулканического освещения. Этот вулкан расположен в Андах на расстоянии 1285 километров к югу от Сантьяго, Чили, и он пробудился 2 мая того же года после того, как дремал сотни лет.
Фью сказал, что решил исследовать феномен зелёной молнии из простого любопытства. «Я спросил себя, откуда же это явление могло взяться и почему мы не видим его каждый раз во время грозы?» – говорит он.Фью считает, что вулканические зелёные разряды молний – это то, что учёные называют «стримерами», то есть ряды положительных зарядов, простирающихся от земли в атмосферу.
Во время гроз эти положительно заряженные частицы сокрыты внутри облаков, но когда эти ряды соединяются с облаками отрицательно заряженных частиц, возникает молния. Вулканический пепел же раскрывает стримеры, потому что частицы золы вращаются на поверхности облака. На внутренней стороне облака содержатся кристаллы льда, которые заряжены либо положительно, либо отрицательно. Но облака вулканического пепла несут свои электрические заряды на внешней поверхности – там, куда попали обломки скал, выброшенные в воздух во время извержения.
«Мы редко наблюдаем стримеры, потому что они всегда располагаются внутри облака, но они могут показаться во время наблюдений за облаком вулканическим», – утверждает Фью.
Зелёный цвет появляется из-за заряженных атомов кислорода — то же свечение появляется во время северного сияния.
В настоящее время вулкан в Чили является единственным местом, где зелёную молнию удалось поймать фотографу. Тем не менее, по мнению Фью, это не значит, что возле других вулканов этого явления обнаружить не удастся.
Также по теме:
Молнии способны сворачивать горы
Австралийцы объяснили появление шаровых молний
Заявлен новый способ создания искусственной шаровой молнии
Сибирские ученые приручили молнию
На МКС установлена аппаратура для исследования молний
наука молнии
Ранее по теме
Молнии Америк побили сразу два мировых рекорда
Как рождаются молнии? Учёные России предложили принципиально новое объяснение
Физики нашли способ управлять молниями
Метеорологи зафиксировали невиданные в истории молнии
Новая модель поможет метеорологам прогнозировать появление молний
Небеса американского штата Оклахома осветила рекордная молния
Что мы знаем о шаровой молнии » Перуница
Страх человека чаще всего исходит от незнания. Мало кто боится обычной молнии — искрового электрического разряда — и все знают, как вести себя во время грозы. Но что такое шаровая молния, опасна ли она, и что делать, если вы столкнулись с этим явлением?
Узнать шаровую молнию очень легко, несмотря на разнообразие ее видов. Обычно она имеет, как можно легко догадаться, форму шара, светящегося, как лампочка на 60—100 Ватт. Гораздо реже встречаются молнии похожие на грушу, гриб или каплю, или такой экзотической формы как блин, бублик или линза. Зато разнообразие цветовой гаммы просто поражает: от прозрачного до черного, но лидируют все же оттенки желтого, оранжевого и красного. Цвет может быть неоднородным, а иногда шаровые молнии меняют его, как хамелеон.
Говорить о постоянном размере плазменного шара тоже не приходится, он колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров. Но обычно люди сталкиваются с шаровыми молниями диаметром 10—20 сантиметров.
Хуже всего в описании молний дело обстоит с их температурой и массой.
По данным ученых, температура может быть в пределах от 100 до 1000 оС. Но при этом люди, сталкивавшиеся с шаровыми молниями на расстоянии руки, крайне редко отмечали хоть какое-то тепло, исходившее от них, хотя по логике, они должны были получить ожоги. Такая же загадка и с массой: какого молния не была размера, она весит не более 5—7 грамм.Если вы когда-нибудь издалека видели объект, похожий на то, что описал МирСоветов, поздравляем — это, скорее всего, и была шаровая молния.
Поведение шаровых молний непредсказуемо. Они относятся к явлениям, которые появляются когда хотят, где хотят и творят, что хотят. Так, раньше считалось, что шаровые молнии рождаются только во время гроз и всегда сопровождают линейные (обычные) молнии. Однако постепенно выяснилось, что они могут появиться и в солнечную ясную погоду. Полагали, что молнии как бы «притягиваются» к местам высокого напряжения с магнитным полем — электрическим проводам. Но были зафиксированы случаи, когда те появлялись фактически посреди чистого поля…
Шаровые молнии непонятным образом исторгаются из электрических розеток в доме и «просачиваются» сквозь малейшие щели в стенах и стекла, превращаясь в «сосиски» и затем снова принимая обычную свою форму. При этом не остается никаких оплавленных следов… Они то спокойно висят на одном месте на небольшом расстоянии от земли, то несутся куда-то со скоростью 8—10 метров в секунду. Встретив на своем пути человека или животное, молнии могут держаться от них вдалеке и вести себя мирно, могут любопытно кружить поблизости, а могут напасть и обжечь или убить, после чего или растаять, как ни в чем не бывало, или взорваться с ужасным грохотом. Однако, несмотря на частые рассказы о травмированных или убитых шаровой молнией, число их сравнительно невелико — всего 9 процентов. Чаще всего, молния, покружив по местности, исчезает, не причинив никакого вреда. Если она появилась в доме, то обычно обратно «просачивается» на улицу и только там тает.
Также зафиксировано много необъяснимых случаев, когда шаровые молнии «привязываются» к какому-то конкретному месту или человеку, и появляются регулярно. При этом по отношению к человеку они делятся на два вида — те, которые нападают на него в каждое свое появление и те, которые не причиняют вреда либо нападают на людей, находящихся поблизости. Существует еще одна загадка: шаровая молния, убив человека, совершенно безо всякого следа на теле, а труп долгое время не коченеет и не разлагается…
Некоторые ученые говорят, что молния просто «останавливает время» в организме.
Шаровая молния — явление уникальное и своеобразное. За историю человечества скопилось более 10 тысяч свидетельств о встречах с «разумными шарами». Однако до сих пор ученые не могут похвалиться большими достижениями в сфере исследования этих объектов.
Существует масса разрозненных теорий о происхождении и «жизни» шаровых молний. Время от времени в лабораторных условиях получается создать объекты, по виду и свойствам похожие на шаровые молнии — плазмоиды. Тем не менее, стройной картины и логичного объяснения этому явлению никто предоставить так и не смог.
Наиболее известной и разработанной раньше остальных является теория академика П. Л. Капицы, которая объясняет появление шаровой молнии и ее некоторые особенности возникновением коротковолновых электромагнитных колебаний в пространстве между грозовыми тучами и земной поверхностью.
Однако Капице так и не удалось объяснить природу тех самых коротковолновых колебаний. К тому же, как было замечено выше, что шаровые молнии не обязательно сопровождают обычные молнии и могут появляться в ясную погоду. Тем не менее, большинство других теорий основаны на выводах академика Капицы.Отличные от теории Капицы гипотеза была создана Б. М. Смирновым, утверждающим, что ядро шаровой молнии — это ячеистая структура, обладающая прочным каркасом при малом весе, причем каркас создан из плазменных нитей.
Д. Тернер объясняет природу шаровых молний термохимическими эффектами, протекающими в насыщенном водяном паре при наличии достаточно сильного электрического поля.
Однако самой интересной считается теория новозеландских химиков Д. Абрахамсона и Д. Динниса. Они выяснили, что при ударе молнии в почву, содержащую силикаты и органический углерод, образуется клубок волокон кремния и карбида кремния. Эти волокна постепенно окисляются и начинают светиться.
Для официальной науки шаровая молния по-прежнему продолжает оставаться загадкой. Может поэтому вокруг нее появляется столько околонаучных теорий и еще большее количество вымыслов.
Мы не будем рассказывать здесь истории о демонах с горящими глазами, оставляющих за собой запах серы, адских псах и «огненных птицах», как иногда представляли шаровые молнии. Однако странное их поведение дает многим исследователям этого феномена предположить, что молнии «мыслят». Как минимум, шаровые молнии считаются приборами для исследования нашего мира. Как максимум — энергетическими сущностями, которые также собирают какие-то сведения о нашей планете и ее обитателях.
Косвенным подтверждением этих теорий может служить и тот факт, что любой сбор информации — это работа с энергией.
И необычное свойство молний исчезать в одном месте и появляться мгновенно в другом. Есть предположения, что одна и та же шаровая молния «ныряет» в определённую часть пространства — иного измерения, живущего по другим физическим законам, — и, сбросив информацию, появляется снова в нашем мире в новой точке. Да и действия молний относительно живых существ нашей планеты тоже осмысленны — одних они не трогают, к другим «прикасаются», а у некоторых просто вырывают кусочки плоти, словно на генетический анализ!
Легко объяснимо и частое появление шаровых молний во время гроз. Во время всплесков энергии — электрических разрядов — открываются порталы из параллельного измерения, и в наш мир попадают их сборщики информации о нашем мире…
Главное правило при появлении шаровой молнии — будь то в квартире или на улице — не паниковать и не делать резких движений. Никуда не бегите! Молнии очень восприимчивы к завихрениям воздуха, которые мы создаём при беге и прочих движениях и которые тянут ее за собой. Оторваться от шаровой молнии можно только на машине, но никак не своим ходом.
Постарайтесь тихо свернуть с пути молнии и держаться дальше от нее, но не поворачиваться к ней спиной. Если вы находитесь в квартире — подойдите к окну и откройте форточку. С большой долей вероятности молния вылетит наружу.
И, конечно же — никогда ничего не бросайте в шаровую молнию! Она может не просто исчезнуть, а взорваться, как мина, и тогда тяжелые последствия (ожоги, травмы, иногда потеря сознания и остановка сердца) неотвратимы.
Если же шаровая молния задела кого-то и человек потерял сознание, то его необходимо перенести в хорошо проветриваемое помещение, тепло укутать, сделать искусственное дыхание и обязательно вызвать скорую помощь.
Вообще же, технические средств защиты от шаровых молний как таковых пока не разработано. Единственный существующий сейчас «шаромолниеотвод» был разработан ведущим инженером Московского института теплотехники Б. Игнатовым. Шаромолниеотвод Игнатова запатентован, но создано подобных устройств – единицы, речи об активном внедрении его в жизнь пока не идет.
Поэтому — берегите себя, и если встретите шаровую молнию, не забывайте о рекомендациях.
TPWD: Lightning — Young Naturalist
Эффектные зубчатые молнии полоса молнии небо как поразительное электрическая сила грозы высвобождается. В мгновение ока глаза, молния может разрядить миллиарды ватт мощности; Однако, власть длится для таких короткий промежуток времени, который не найден способ использовать этот огромный энергия для использования человеком, и это вряд ли способ когда-нибудь найдутся.
За исключением размера и мощность, молния ничем не отличается из искры вы можете создать шаркая ногами по ковер и прикосновения металл. Оба электрические заряды, вызванные трением (трение одного предмета против другого).
Все на свете состоит из атомов, которые содержат мельчайшие частицы электричество двух видов — протоны (положительные заряды) и электроны (отрицательные заряды). Противоположный заряды притягиваются друг к другу, в то время как обвинения в том же типа отталкиваются друг от друга. Если ты когда-нибудь играл с магниты, вы видели это продемонстрировано действие. положительный конец одного магнита будет притягивать негатив конец другого, но если вы попробуй поставить оба минуса или оба положительных конца вместе, один магнит давит на другой один далеко.
При обычных обстоятельствах есть равное количество протонов и электронов внутри атома, какая команда до отмены друг друга сила, вызывающая атом вести себя так, как будто у него нет вообще электрический заряд. Однако, когда вы перемешиваете ваши ноги, трение увеличивается количество электронов на ваше тело путем передачи их с ковра на ваша обувь к вашему телу. Когда это произойдет, ваш тело накапливает негатив заряд электричества. С противоположные заряды притягиваются, электроны в вашем теле попробуй найти способ воссоединиться протоны все еще в ковровая дорожка. Электрические токи поток от отрицательного (–) к положительному (+), поэтому, когда ты тянешься к металлу дверная ручка, это хорошо проводник электричества, часть электронов прыгает над, создавая искру. Затем они протекают через металл и дрейфовать обратно в ожидающие протоны в ковер, вызывающий равновесие еще раз.
Поскольку отрицательный заряд в облаке пытается найти путь через воздух к положительно заряженной земле, он может сделать несколько ложных попыток в мгновение ока. Эти неудачные пути — разветвляющиеся пальцы молнии.
Трение в облаке возникает как вихрь воздуха течения вызывают воду капельки, ледяные кристаллы, и пылинки тереть вместе или разойтись. Как правило, положительные протоны накапливаться в верхней части облако, а отрицательные электроны накапливаться внизу. Когда грозовое облако проходит над землей, отрицательный электроны на дне отталкивают электроны на землю, выталкивая их пути или под поверхность. Это вызывает положительный заряд для наращивания земля под облаком.
Притяжение между этими противоположные заряды строятся как электроны и протоны попробуй собраться, но воздух, который является плохим проводником электричества, действует как изолятор, чтобы держать их раздельно. Как положительный заряд по земле движется вдоль под облаком нарисовано деревья, здания, башни и любые другие высокие объекты на своем пути.
За короткое время отрицательный заряд в облаке увеличивается достаточно, чтобы отправить короткий «лидерский» ход к земле. Как это сбивает около восьми футов ниже облака, электроны сталкиваются с атомы в воздухе, разбивая их отдельно. Когда атомы воздуха распадаются (ионизируются), они становятся лучшими проводниками электричества. Как более электроны следуют за этим ионизированным путь по воздуху, они разбить больше атомов, двигаясь дальше вниз. В в то же время позитив заряд земли притягивается и сосредоточены падающие вниз электроны. Аттракцион может даже быть достаточно сильным, чтобы вызвать наземный заряд для отправки создать собственного лидера. Когда они встречаются, ионизированный воздух распространяется от облака к земля и электрика цепь завершена. Хотя глаза видят только одну молнию болт, на самом деле есть ответный удар из землю к облаку, которое является более мощным, чем ход вниз. Нисходящий ход занимает около пятитысячных секунды, но возврат ход только одна пятидесятая того времени. Несколько других также могут последовать незначительные инсульты путь между облаком и землю, но они случаются так быстро они появляются быть частью одной молнии болт. Только часть секунда проходит между время первый лидер удар головой в сторону земля и когда финал происходит малый инсульт.
В дополнение к данным «облако-земля» болты, молния тоже может прыгать с одного облака на другое или путешествовать в том же облако снизу вверх.
В зависимости от местоположения наблюдателя, молнии принимает разные образы и дано разное имена. Самый распространенный тип, известный как полоса, зигзаг, или появляется раздвоенная молния когда ты достаточно близко чтобы увидеть болт и его ветвящиеся части как молния прыгает с облака на землю. Когда молния слишком далеко далеко для человека болты должны быть видны или гром услышал, это называется тепловая молния. Этот тип обычно видно на расстоянии горизонт. Листовая молния происходит в одном облаке или между облаками в верхние слои атмосферы и звук грома может быть услышанным.
Изредка молния болт оставляет за собой линию ярких бусин или пятен когда он исчезает. Эти пятна на самом деле являются концами ветка гладит. Они выглядеть ярче и казаться прослужит дольше из-за как их видят. Как бы ожидаемо, это известно как бусная молния.
Одиночная молния
Чрезвычайно редкий тип молнии, что редко наблюдается, известен как шаровая молния. Кажется как огненный шар как маленький как грецкий орех или как большой как большой воздушный шар. Он движется довольно медленно для молнии, продолжительностью от трех до пяти секунд. Люди сообщают, что видели этот тип молнии приходит вниз по дымоходам, пройти через окна, и даже кататься внутри комнаты на полу или во дворе перед исчезновением с громким хлопком.
Хотя у вас может и не быть видел все разные виды молнии, это это естественная сила, которую вы знакомы с. Оно имеет по оценкам есть целых 2000 гроз в процессе где-то на земли в любой момент времени. Поскольку эти бури способный производить всего от 100 до 150 молний болтов в секунду, 8 миллионов до 12 миллионов из них электрические разряды наверное происходят каждый день. Исследования показали, что грозы с градом производят дважды столько же молний, сколько бури без града наверное из-за дополнительного трения.
Молния может путешествовать на скорость до 93000 миль в секунду и может нагреваться воздух, через который переходит к температурам от 15 000 до 60 000 градусов по Фаренгейту в миллионная доля секунды. Эта экстремальная жара вызывает воздух внезапно расширится и яростно производя звук, называемый громом. С момента путешествия света и звука на разных скоростях вы может использовать звук грома чтобы сказать расстояние в миль между вами и вспышка. Молния может быть видно сразу, но звук грома занимает пять секунд до поездки одна миля. Когда ты видишь вспышка, считай секунды пока не услышишь гром. Разделите количество секунд на пять, чтобы определить расстояние в милях. если ты нет часов, считать секунды как одну тысяча один, одна тысяча два, тысяча три, и т. д.
Гром не причинит тебе вреда, но огромная сила молнии это не что-то восприниматься легкомысленно. Если статистика прошлых лет верно, молния наверное убьет 500 человек это год и ранить три раза так много. Девяносто процентов из этих людей будет любители активного отдыха или работники на открытом воздухе. Молния также может начать больше, чем 9000 пожаров в следующем году и уничтожить тысячи акров среды обитания диких животных, убийство неисчислимое количество животных. Во время исследования, проведенного в национальных лесах в Монтане и Айдахо исследователи обнаружил, что молния вызвало 1488 пожаров в одна декада.
Молния, природный фейерверк
Согласно Федеральному Авиационная администрация, это не редкость для самолеты в полете на быть пораженным молнией. На самом деле может быть до тысячи таких забастовок каждый год. Один самолет кружит над Чикаго в ожидании разрешения на Земля была поражена пять раз через двадцать минут. Маленький причиняется вред, если молния ударяет в элементы управления или воспламеняет топливо. забастовка обычно вызывает только точечное и палящее внешнего вида самолета металлическая обшивка и пассажиры может не знать о самолете был поражен.
Молния может ударить практически везде и независимо из старой поговорки наоборот, может ударить больше чем один раз в том же место. Как мы узнали ранее, молния тянется к самая высокая точка на земля под ним, объясняя почему деревья, высокие здания, и башни связи притягивать молнии. Эмпайр Стейт Билдинг от тридцати до пятидесяти раз в год и один 1000-метровая телефонная башня в Иллинойсе был поражен более ста раз через год.
Кусок голого, плоского земля может привлекать только одна молния в сто лет, но человек, стоящий на этом же плоский участок земли становится высокая точка и наиболее скорее всего привлечет молнию во время грозы.
Поскольку ваши интересы на открытом воздухе может заставить вас быть подвержен опасностям бури, вот некоторые советы по безопасности:
- Никогда не ищите укрытие под деревом во время грозы так как это может быть двойным угроза. Деревья, особенно одинокие, привлекают молния и ток исходящий от удара дерево может вспыхнуть в что-нибудь под или рядом Это. Тепло, производимое электрический ток течет через дерево также может превратить сок так быстро испаряется что дерево взрывается, часто ранит кого-либо рядом, поблизости.
- Если вас нет дома рыбалка или катание на лодке, направляйтесь к берегу как можно быстрее как можно больше и получить подальше от воды. Вода имеет плоскую поверхность, так что любой тип лодки на поверхность становится молнией цель. Парусники с их высокие мачты особенно опасный.
- Выйти из вода, если вы плавание. Если молния ударяется о воду поблизости, электрический ток может поехать к вам через вода. Даже если это только оглушает тебя, ты мог утонуть.
- Избегайте пляжей, поля, поля для гольфа, и другие подобные открытые области. Если тебя поймают на открытом воздухе, ложь на землю так ты не привлечешь молния. Намокнуть или грязный лучше, чем быть пораженным.
- Никогда держать металлический предмет такие как пистолет, гольф клюшка или теннисная ракетка. Такие металлические предметы хорошие проводники электричества и мог привлечь молнию тебе.
- Не вставай возле проволочных заборов или другие провода. Электрический ток может проходить вдоль колючая проволока или другое металлические заборы на долгие годы расстояния от места куда ударила молния.
- Не ездить велосипед, лошадь или автомобиль открытого типа.
- Когда кемпинг, не оставаться в раскинутой палатке возле высокого дерева.
- Держись подальше с открытых вершин холмов.
Если вы находитесь в помещении во время электрический шторм, т. центр комнаты считается самое безопасное место. Избегать прикосновение к металлическим поверхностям такие как печи, мойка машины, посудомоечные машины, ванны, раковины. Принимая принимать ванну или что-то стирать в раковине может быть очень опасный. Не использовать электроприборы, и выключите радио и телевизоры. Молния повредил или уничтожил много дорогого телевидения наборы. Электрические провода и водопроводные трубы могут служить как хорошие пути для молнии. Телефонные линии оборудованы с молниеотводами, но все равно мудро отложить звонки до после того, как буря прошла.
На данный момент вы наверное думал что молния это все плохо и не служит никакой полезной цели. На самом деле есть полезная сторона, которую мало кто знает о. Каждый год молнии производит около 100 миллионов тонн ценных азотные удобрения вне разреженного воздуха. Воздух содержит примерно четыре части азота газа на одну часть кислорода. Как огромная энергия каждой вспышки молнии выпущено, часть этого азот и кислород есть соединяется с образованием азотистого оксид, который смешивается с дождь и падает на земля, где это может быть впитывается корнями растений.
Молния также преобразует кислород от обычного образуют особый активный форму, известную как озон. Озон слои высоко в воздухе помогите защитить землю от некоторых солнечных ультрафиолетовые лучи.
В отличие от древних греков и римляне, современный человек больше не верит молнии болты это оружие боги Юпитер и Зевс, брошен в наказание правонарушители. Он также понимает что молния не злая сила со сверхъестественным полномочия, а вместо этого поразительная природная сила это должно быть дано здорово уважать. Хотя человек может никогда не научиться контролировать молнии, с помощью научных учится он учится снизить его опасность и разрушение.
Молния | Как это формируется
Молния — это форма электричества, которая высвобождается во время грозы. Энергия внезапно высвобождается в облаке, когда накапливаются заряды . Хотя молния наиболее распространена в тропических и субтропических регионах, она может происходить везде, где горячий воздух смешивается с холодным. Грозы производят около 8 миллионов молний разрядов в день.
Долгое время молния была большой загадкой. Древние человека думали, что бог наказал человек, послав на Землю молнию .
Как образуется молния
Вода Капли и кристаллы льда в облаке имеют электрические заряды, положительные и отрицательные. Молния возникает, когда в облаке накапливается слишком много отрицательных зарядов, а положительные заряды развивают на земле.
Частицы хотят встретиться и гонки по отношению к друг другу. вспышка молнии — это знак этой встречи. Такой заряд света может быть очень горячим, до 20000 градусов по Цельсию. Длина может достигать 5 км. Большие облака производят больше электрических зарядов и в конечном итоге очень сильный электрический ток .
Молнии также могут возникать между двумя облаками или внутри одного облака. В редких случаях на земле могут образовываться отрицательные заряды и молния движется вверх, как в случае запуска ракеты.
Молния бьет очень быстро, несколько раз в секунду, но одиночные разряды молнии невозможно увидеть невооруженным глазом. Серия таких болтов выглядит как одна вспышка .
Гром сопровождает молния. Он образуется, когда электричество быстро проходит по воздуху и начинает вибрировать. Горячий воздух , окружающий молнию, заставляет воздух расширяться , вызывая шум.
Эффекты
Молния может нанести урона зданиям, машинам или другим объектам при попадании.