Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением

https://ria.ru/20180518/1520790999.html

Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением

Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением — РИА Новости, 18.05.2018

Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением

Молнии изучают не одно столетие, но в их природе еще много неясного. Как зарождается разряд в облаке, что такое шаровая молния, почему во время грозы… РИА Новости, 18.05.2018

2018-05-18T08:00

2018-05-18T08:00

2018-05-18T15:44

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/150055/25/1500552598_0:174:3401:2087_1920x0_80_0_0_4bd065e397071d7be3d01498dfe10402.jpg

китай

флорида

москва

нижний новгород

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/150055/25/1500552598_193:0:3206:2260_1920x0_80_0_0_4a06c6bdcc050224befcd37c2c42862e.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4. 7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

китай, флорида, москва, нижний новгород

Наука, Китай, Флорида, Москва, Нижний Новгород

МОСКВА, 18 мая — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Молнии изучают не одно столетие, но в их природе еще много неясного. Как зарождается разряд в облаке, что такое шаровая молния, почему во время грозы испускаются гамма-кванты — на эти вопросы только предстоит ответить. РИА Новости рассказывает о самых актуальных исследованиях в области атмосферного электричества.

20 марта 2018, 14:32

Геологи впервые «увидели» гром и молнии, порожденные вулканами

«Молния — это электрический разряд, который движется в атмосфере по тонкому горячему плазменному каналу — лидеру — от облака к земле, между облаками или поднимается с высоких зданий», — рассказывает РИА Новости Александр Костинский, кандидат физико-математических наук, заместитель директора МИЭМ им. А. Н. Тихонова, участник международного проекта «Молнии и их проявления», поддержанного Минобрнауки и РНФ.

Для возникновения молнии нужно облако. Поднимаясь вверх, оно расширяется, охлаждается, в нем образуются мелкие капли воды, снежинки, град и множество других частичек разных размеров, которые называют гидрометеорами. По сути, внутри облака формируется аэрозоль, его частицы трутся друг о друга и приобретают заряды разного знака.

После конденсации влаги облако немного нагревается и поднимается выше, затягивая в себя окружающий воздух. Вот почему грозы сопровождаются усилением ветра. Внутри облака складываются слои положительно и отрицательно заряженных частиц, выпадает дождь, начинаются внутриоблачные разряды, некоторые из них доходят и до земли.

© Фото : APOD_1200Vetter -Stephane Vetter (Nuits sacrees, TWAN)Спрайты

© Фото : APOD_1200Vetter -Stephane Vetter (Nuits sacrees, TWAN)

Канал молнии проводит сильный электрический ток благодаря плазме — сильно ионизированному газу. На фотографиях, сделанных скоростной камерой, видно, как лидер молнии ветвится во время движения. Когда он приближается к земле, с высоких точек — небоскребов, телебашен — навстречу устремляются восходящие лидеры. По соединенному каналу идет мощный ток со скоростью всего в несколько раз ниже скорости света. Именно эту вспышку мы видим при ударе молнии.

«Мы наблюдаем молнию, когда она большая, энергичная, устраивает пожары, убивает животных, выводит из строя аппаратуру. Но момент ее зарождения в облаке остается одной из главных научных загадок вот уже сотню лет», — продолжает ученый.

На этот счет есть много гипотез, очень сложных и не объясняющих всех наблюдаемых явлений. Измерено: чтобы пробить разрядом всего один сантиметр воздуха, требуется напряжение в тридцать тысяч вольт. Значит, в облаке должны быть очень сильные электрические поля, но измерения дают в несколько раз меньшие значения.

«Каждую секунду в землю ударяют около сотни молний, и никто не знает, как они зарождаются. Больше того, физические измерения показывают, что они не должны образовываться в облаках», — отмечает Костинский.

© NOAA Photo Library, NOAA Central Library; OAR/ERL/National Severe Storms Laboratory (NSSL) Покадровая съемка ударов молнии

© NOAA Photo Library, NOAA Central Library; OAR/ERL/National Severe Storms Laboratory (NSSL)

Шаровая молния

Отдельная загадка — шаровая молния. Известны тысячи свидетельств о ней из разных исторических эпох, ученые даже экспериментально получили в лаборатории «шаровые плазменные образования», но доказать, что это и есть изучаемое природное явление, не удается. Основной вопрос (помимо зарождения) состоит в том, почему  заряженный сгусток плазмы существует в атмосфере настолько долго — секунды и минуты. По идее, без внешней подпитки он должен остыть за тысячные доли секунды, потеряв проводимость.

Некоторые исследователи допускали, что шаровые молнии — это оптический эффект, но несколько лет назад китайские ученые засняли на скоростную камеру с оптическим спектрометром шаровое свечение во время разрядов молнии, которое существовало почти секунду. Это мало что прояснило в природе феномена, но подтвердило его реальность.

© NASAЭлектрические разряды в верхней части атмосферы

© NASA

Еще больше загадок

В 1989 году благодаря спутникам открыли совершенно новый вид атмосферного электричества — спрайты. Они возникают на высоте 70-85 километров в электрическом поле, которое образуется после сильного удара молнии в землю, когда разряжается нижняя часть облака. Из космоса увидели голубые джеты и гигантские джеты — электрические разряды большой протяженности. Они зарождаются на верхушках грозовых туч и достигают высоты 90 километров.

© Фото : Gemini Observatory — Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Gemini ObservatoryДжет, обсерватория Мауна-Кеа, Гавайи

© Фото : Gemini Observatory — Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Gemini Observatory

В 1991 году американские спутники зафиксировали во время гроз всплески гамма-квантов, то есть жесткого рентгеновского излучения. Эти данные сразу засекретили, решив, что где-то проходят наземные ядерные испытания. Через три года, убедившись, что источником излучения были грозы, результаты наблюдений опубликовали.

«Такие энергетичные кванты редко приходят на Землю даже от солнечных вспышек. Получается, что облако выступает ускорителем элементарных частиц, а именно — электронов и, может быть, позитронов. Эта область получила название атмосферной физики высоких энергий», — говорит Александр Костинский.

В 2000-х выяснилось, что внутри облака на высоте порядка десяти километров образуются источники радиоизлучения гораздо более мощные, чем сопровождают молнии. Длятся они всего несколько микросекунд. Их назвали компактными внутриоблачными разрядами. Общепринятой теории их появления пока нет.

По-прежнему не ослабевает интерес к электрическим разрядам в атмосфере других планет Солнечной системы. Получены снимки грозы на Юпитере и Сатурне, наблюдения в радиодиапазоне показали разряды на Уране и Нептуне. Вопрос с Венерой пока остается открытым. А вот на Марсе и Титане грозы не бывает.

По словам Костинского, наука о молниях сейчас переживает настоящий бум. Ведь грозы, молнии — очень опасные, разрушительные природные явления. Кроме того, перед учеными стоят практические задачи — защищать от атмосферных разрядов людей и животных, сооружения, ветряки, летательные аппараты.

© NASA / JPL-CaltechИзменение грозы на Юпитере

© NASA / JPL-Caltech

Как возникает молния? Почему cверкает молния и гремит гром.

Интересные факты о молниях. Ацтеки считали, что молния рассекая воздух и уходя в землю сопровождает души мертвых в подземное царство. Ниже мы приведем ряд научно-доказанных фактов о молниях.
В то время как вы читаете эти слова на Земле происходит около 1800 гроз.

Ежегодно Земля поддается 25 000 000 ударов молний, это больше чем 100 молний в секунду.

Среднестатистическая молния длится три четверти секунды, имеет температуру примерно 28 тысяч градусов Цельсия, что в 5 раз жарче поверхности Солнца, а протяженностью 8 и более километров.

Энергии среднестатистической молнии хватило чтобы питать лампочку в 100 Вт целых 90 дней.

«Молния никогда не бьет дважды в одно и тоже место», к сожалению, это миф. Молния может бить в одно и тоже место много раз.

Иногда после попадания молнии деревья могут не обжечься и не травмироваться. Электричество проходит по мокрой коре и уходит в землю.

Из за высокой температуры, молнии попадая в песок расплавляют его в стекло. Если прогуляться по песчаным местам после грозы, то можно обнаружить куски стекла.

Если вы в мокрой одежде то молния нанесет меньше вреда.

Молнии существуют и на других планетах, таких как Венера, Сатурн, Юпитер и Уран.

Раскаты грома после удара молнии можно услышать на расстоянии 12 километров от места удара.

Одновременно на Земле может существовать от 100 до 1000 шаровых молний, но шанс что вы увидите ее хоть раз в своей жизни равен 0,01% (Значит мне повезло, т.к. к нам однажды одна такая залетела в квартиру).

Шанс умереть от удара молнии равен 1 к 2 000 000. У вас такие же шансы умереть от падения с кровати.

При попадании в человека, молния оставляет на нём характерные ожоги, которые имеют очертания молнии. Бывают случаи, что при ударе молнии — на теле человека были ожоги в виде близлежащих объектов — деревьев, зданий и прочего. Каким образом молния может проецировать эти вещи еще не разгадано.

Около 71% людей которых ударила молния – выжили.

Штат Флорида в США носит название «Смертельный штат». В этом штате в 2 раза больше смертей от удара молнии чем в любом другом государстве на Земле.

Каждый год только на территории США в результате ударов молнии погибает 200 человек. Для сравнения в результате атак акул во всем мире погибает не более 90 человек в год.

Молнии играют важнейшую роль в образовании озона. При прохождении электричества через атмосферу и благодаря высочайшим температурам вырабатывается озон.

Молния

Мы часто думаем, что электричество — это нечто такое, что вырабатывается только на электростанциях, а уж никак не в волокнистых массах водяных облаков, которые настолько разрежены, что в них спокойно можно просунуть руку.

Тем не менее, в облаках есть электричество, как есть даже в человеческом теле.

Природа электричества

Все тела состоят из атомов — от облаков и деревьев до человеческого организма. У каждого атома есть ядро, несущее положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны. Исключением является простейший атом водорода, в ядре которого нет нейтрона, а есть только один протон.

Вокруг ядра обращаются отрицательно заряженные электроны. Положительные и отрицательные заряды взаимно притягиваются, поэтому электроны вращаются вокруг ядра атома, как пчелы около сладкого пирога. Притяжение между протонами и электронами обусловлено электромагнитными силами. Поэтому электричество присутствует везде, куда бы мы ни посмотрели. Как мы видим, оно содержится и в атомах.

В нормальных условиях положительные и отрицательные заряды каждого атома уравновешивают друг друга, поэтому тела, состоящие из атомов, обычно не несут никакого суммарного заряда — ни положительного, ни отрицательного. В результате соприкосновение с другими предметами не вызывает электрического разряда. Но иногда равновесие электрических зарядов в телах может нарушиться. Возможно, вы это испытываете на себе, находясь дома в холодный зимний день. В доме очень сухо и жарко. Вы, шаркая босыми ногами, ходите по паласу. Незаметно для вас часть электронов с ваших подошв перешла к атомам ковра.

Материалы по теме:

Почему молнии разного цвета?

Вот теперь вы несете электрический заряд, так как количество протонов и электронов в ваших атомах уже не сбалансировано. Попробуйте теперь взяться за металлическую ручку двери. Между вами и ею проскочит искра, и вы почувствуете электрический удар. Произошло вот что — ваше тело, которому не хватает электронов для достижения электрического равновесия, стремится за счет сил электромагнитного притяжения восстановить равновесие. И оно восстанавливается. Между рукой и дверной ручкой возникает поток электронов, направленный к руке. Если бы в комнате было темно, то вы увидели бы искры. Свет виден потому, что электроны при перескакивании испускают кванты света. Если в комнате тихо, вы услышите легкое потрескивание.

Электричество окружает нас повсюду и содержится во всех телах. Облака в этом смысле — не исключение. На фоне голубого неба они выглядят очень безобидными. Но так же, как вы в комнате, они могут нести электрический заряд. Если это так — берегитесь! Когда облако восстанавливает электрическое равновесие внутри себя — вспыхивает целый фейерверк.

Как появляется молния?

Вот что при этом происходит: в темном огромном грозовом облаке постоянно циркулируют мощные воздушные потоки, которые сталкивают между собой разнообразные частицы — крупинки океанической соли, пыль и так далее. Точно так же, как ваши подошвы при трении о ковер освобождаются от электронов, и частицы в облаке при столкновении освобождаются от электронов, которые перескакивают на другие частицы. Так возникает перераспределение зарядов. На одних частицах, которые потеряли свои электроны, имеется положительный заряд, на других, которые приняли на себя лишние электроны, теперь отрицательный заряд.

Материалы по теме:

Дожди на других планетах

По причинам, которые не вполне ясны, более тяжелые частицы заряжаются отрицательно, а более легкие — положительно. Таким образом, более тяжелая нижняя часть облака заряжается отрицательно. Отрицательно заряженная нижняя часть облака отталкивает в сторону земли электроны, так как одноименные заряды отталкиваются. Таким образом, под облаком формируется положительно заряженная часть земной поверхности. Затем точно по такому же принципу, по которому между вами и дверной ручкой проскакивает искра, между облаком и землей проскочит такая же искра, только очень большая и мощная это и есть молния. Электроны гигантским зигзагом летят к земле, находя там свои протоны. Вместо едва слышного потрескивания раздается сильный удар грома.

Молнии — восхитительные и захватывающие явления природы. В то же время — это один из самых опасных и непредсказуемых природных феноменов. Но что же мы действительно знаем о молниях? По всему миру ученые собирают факты о молниях , пытаются воспроизвести их в своих лабораториях, измеряют их мощность и температуру, но все же не способны определить природу молнии и предсказать ее поведение.

Но все же, давайте посмотрим на интересные факты о молниях, которые уже известны.

В этот момент в мире бушуют около 1800 гроз.

Каждый год, Земля испытывает в среднем 25 миллионов ударов молний или более сотни тысяч гроз. Это больше, чем 100 ударов молний в секунду.

Средний удар молнии длиться четверть секунды.

Вы можете услышать гром за 20 километров от молнии.

Разряд молнии распространяется со скоростью около 190,000 км/с.

Средняя длина разряда молнии составляет 3-4 километра.

Некоторые молнии проходят в воздухе витой путь, который может не превосходить в диаметре толщину вашего пальца, а длина пути молнии составит 10-15 километров.

Температура типичной молнии может превышать 30,000 градусов по Цельсию — это примерно в 5 раз больше, чем температура поверхности солнца.

“Молния никогда не ударяет в одно место дважды”. К сожалению, это миф. Молнии часто ударяют в одно и то же место по несколько раз.

Древние греки верили, что когда молния ударяет в море, то появляется новая жемчужина.

Деревья иногда могут принимать удары молнии и, при этом, не загораться. Это объясняется тем, что электричество проходит через мокрую поверхность прямо в землю.

При ударе молнии, песок превращается в стекло. После грозы можно обнаружить стеклянные полосы в песке.

Если ваша одежда мокрая, то молния принесет вам меньше вреда.

Во время 6-часовой грозы на территории США в небе сверкали 15,000 молний. Складывалось ощущение, что молнии горят постоянно.

В самое высокое здание в мире — Си-Эн тауэр, молнии бьют примерно 78 раз в год.

Вспышки молний также можно заметить на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране.

В средние века, считалось, что гром и молния — это порождение дьявола, а церковные колокола отпугивают злых духов. Поэтому во время грозы монахи постоянно пытались звонить в колокола, и, соответственно, чаще всего становились жертвами молний.

Иррациональный страх молний называется кераунофобия. Страх грома — бронтофобия.

Одновременно на Земле существует от 100 до 1000 экземпляров шаровой молнии, но шанс, что вы увидите хотя бы одну из них равен 0.01%.

В среднем около 550 человек умирают от ударов молний в России.

Примерно четверть всех людей, которые стали жертвами молний — погибают.

Мужчины погибают от удара молнии примерно в 6 раз чаще, чем женщины.

Телефон — одна из самых частных причин попадания в человека молнии. Не говорите по телефону во время грозы даже в помещении. После удара молнии, на теле человека остаются ветвистые полоски — знаки молний. Исчезают при надавливании пальцем.

Перепечатка статей и фотографий разрешается только с гиперссылкой на сайт:

Молния — одно из тех природных явлений, которые издавна внушали страх человеческому роду. Понять её сущность стремились величайшие умы, такие как Аристотель или Лукреций. Они считали, что это шар, состоящий из огня и зажатый в водяных парах туч, и, увеличиваясь в размере, он прорывает их и стремительной искрой падает на землю.

Понятие молнии и ее зарождение

Чаще всего молния образуется в которые имеют достаточно большой размер. Верхняя часть может располагаться на высоте 7 километров, а нижняя — всего лишь в 500 метрах над поверхностью земли. Учитывая атмосферную температуру воздуха, можно прийти к выводу, что на уровне 3-4 км вода замерзает и превращается в льдинки, которые, сталкиваясь между собой, электризуются. Те, что обладают наибольшим размером, получают отрицательный заряд, а наименьшие — положительный. Исходя из своего веса, они равномерно распределяются в облаке по слоям. Сближаясь между собой, они образуют плазменный канал, из которого и получается электрическая искра, именуемая молнией. Свою ломаную форму она получила из-за того, что на пути к земле часто встречаются различные воздушные частицы, которые образуют преграды. И чтобы их обойти, приходится менять траекторию.

Физическое описание молнии

Разряд молнии выделяет от 109 до 1010 джоулей энергии. Такое колоссальное количество электричества в большей степени расходуется на создание световой вспышки и которая иначе называется громом. Но даже маленькой части молнии хватит, чтобы творить немыслимые вещи, например, ее разряд может убить человека или разрушить здание. Еще один интересный факт говорит о том, что это природное явление способно плавить песок, образуя полые цилиндры. Такой эффект достигается из-за высокой температуры внутри молнии, она может достигать 2000 градусов. Время удара о землю также различно, оно не может быть больше секунды. Что же касается мощности, то амплитуда импульса может достичь сотни киловатт. Соединяя все эти факторы, получается наисильнейший природный разряд тока, который несет в себе гибель всему тому, к чему прикоснется. Все существующие виды молний очень опасны, и встреча с ними крайне нежелательна для человека.

Образование грома

Все виды молний невозможно представить себе без раската грома, который не несет в себе такой же опасности, но в некоторых случаях может привести к сбою работы сети и к другим техническим неполадкам. Он возникает из-за того, что теплая волна воздуха, нагретая молнией до температуры горячее, чем солнце, сталкивается с холодной. Звук, получающийся при этом, — не что иное, как волна, вызванная колебаниями воздуха. В большинстве случаев громкость увеличивается к концу раската. Это происходит из-за отражения звука от облаков.

Какие бывают молнии

Оказывается, все они разные.

1. Линейные молнии — наиболее часто встречающаяся разновидность. Электрический раскат выглядит как перевернутое вверх тормашками, разросшееся дерево. От главного канала отходит несколько более тонких и коротких «отростков». Длина такого разряда может достигать 20 километров, а сила тока — 20 000 ампер. Скорость движения составляет 150 километров в секунду. Температура плазмы, наполняющей канал молнии, доходит до 10 000 градусов.

2. Внутриоблачные молнии — происхождение данного вида сопровождается изменением электрических и магнитных полей, также излучаются радиоволны. Такой раскат с наибольшей вероятностью можно встретить ближе к экватору. В умеренных широтах он появляется крайне редко. Если в облаке находится молния, то побудить ее выбраться наружу может и посторонний объект, нарушающий целостность оболочки, например наэлектризованный самолет или металлический трос. По длине может колебаться от 1 до 150 километров.

3. Наземные молнии — данный вид проходит несколько стадий. На первой из них начинается ударная ионизация, которая создается в начале свободными электронами, они всегда присутствует в воздухе. Под действием электрического поля элементарные частицы приобретают высокие скорости и направляются к земле, сталкиваясь с молекулами, составляющими воздух. Таким образом, возникают электронные лавины, по-другому называющиеся стримеры. Они представляют собой каналы, которые, сливаясь между собой, служат причиной яркой, термоизолированной молнии. Она достигает земли в форме небольшой лестницы, потому что на ее пути встречаются преграды, и чтобы их обойти, она меняет направление. Скорость движения составляет примерно 50000 километров в секунду.

После того как молния пройдет свой путь, она заканчивает движение на несколько десятков микросекунд, при этом свет ослабевает. После этого начинается следующая стадия: повторение пройденного пути. Самый последний разряд превосходит по яркости все предыдущие, сила тока в нем может достигать сотен тысяч ампер. Температура же внутри канала колеблется в районе 25 000 градусов. Такой вид молний самый продолжительный, поэтому последствия могут быть разрушительными.

Жемчужные молнии

Отвечая на вопрос о том, какие бывают молнии, нельзя упустить из виду такое редкое природное явление. Чаще всего разряд проходит после линейного и полностью повторяет его траекторию. Только вот на вид он представляет собой шары, находящиеся на расстоянии друг от друга и напоминающие собой бусы из драгоценного материала. Такая молния сопровождается самыми громкими и раскатистыми звуками.

Шаровая молния

Природное явление, когда молния принимает форму шара. В этом случае траектория ее полета становится непредсказуемой, что делает ее еще опаснее для человека. В большинстве случаев такой электрический ком возникает совместно с другими видами, но зафиксирован факт его появления даже в солнечную погоду.

Как образуется Именно этим вопросом чаще всего задаются люди, столкнувшиеся с этим феноменом. Как всем известно, некоторые вещи являются прекрасными проводниками электричества, так вот именно в них, накапливая свой заряд, и начинает зарождаться шар. Также он может появиться из основной молнии. Очевидцы же утверждают, что она возникает просто из ниоткуда.

Диаметр молнии колеблется от нескольких сантиметров до метра. Что же касается цвета, то существует несколько вариантов: от белого и желтого до ярко-зеленого, крайне редко можно встретить черный электрический шар. После стремительного спуска он движется горизонтально, примерно в метре от поверхности земли. Такая молния может неожиданно менять траекторию и так же неожиданно исчезнуть, высвободив при этом огромную энергию, из-за которой происходит плавление или же вовсе разрушение различных предметов. Живет она от десяти секунд до нескольких часов.

Спрайт-молния

Совсем недавно, в 1989 году, ученые обнаружили еще один вид молнии, который получил название спрайт . Открытие произошло совершенно случайно, потому что феномен наблюдается крайне редко и длится лишь десятые доли секунды. От других их отличает высота, на которой они появляются — примерно 50-130 километров, в то время как другие подвиды не преодолевают 15-километровый рубеж. Также спрайт-молния отличается огромным диаметром, который достигает 100 км. Они выглядят как вертикальные и вспыхивают группами. Их цвет различается в зависимости от состава воздуха: ближе к земле, где больше кислорода, они зеленые, желтые или белые, а вот под влиянием азота, на высоте более 70 км, они приобретают ярко-красный оттенок.

Поведение во время грозы

Все виды молний несут в себе необычайную опасность для здоровья и даже жизни человека. Чтобы избежать электрического удара, на открытой местности следует придерживаться следующих правил:

1. В данной ситуации в группу риска попадают самые высокие объекты, поэтому стоит избегать открытых местностей. Чтобы стать ниже, лучше всего присесть и положить голову и грудь на колени, в случае поражения эта поза защитит все жизненно важные органы. Ни в коем случае нельзя ложиться плашмя, чтобы не увеличивать площадь возможного попадания.
2. Также не стоит прятаться под высокими деревьями и Нежелательным укрытием будут и незащищенные конструкции или металлические объекты (например, навес для пикника).
3. Во время грозы нужно немедленно выйти из воды, потому что она является хорошим проводником. Попадая в нее, разряд молнии может с легкостью распространиться и на человека.
4. Ни в коем случае нельзя пользоваться мобильным телефоном.
5. Для оказания первой помощи пострадавшему лучше всего произвести сердечно-легочную реанимацию и немедленно вызвать службу спасения.

Правила поведения в доме

Внутри помещений тоже существует опасность поражения.

1. Если на улице началась гроза, первым делом нужно закрыть все окна и двери.
2. Необходимо отключить все электрические приборы.
3. Не приближаться к проводным телефонам и прочим кабелям, они являются прекрасными проводниками электричества. Таким же эффектом обладают и металлические трубы, поэтому не стоит находиться рядом с сантехникой.
4. Зная, как образуется шаровая молния и как непредсказуема ее траектория, если она все-таки попала в помещение, необходимо немедленно его покинуть и закрыть все окна и двери. Если же эти действия невозможны, лучше стоять неподвижно.

Природа все еще неподвластна человеку и несет многие опасности. Все виды молний — это, по своей сути, мощнейшие электрические разряды, которые в несколько раз превышают по мощности все искусственно созданные человеком источники тока.

Доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук К. БОГДАНОВ.

В каждый момент времени в разных точках Земли сверкают молнии более 2000 гроз. В каждую секунду около 50 молний ударяются в поверхность земли, и в среднем каждый ее квадратный километр молния поражает шесть раз за год. Еще Б. Франклин показал, что молнии, бьющие по земле из грозовых облаков, — это электрические разряды, переносящие на нее отрицательный заряд величиной несколько десятков кулон, а амплитуда тока при ударе молнии составляет от 20 до 100 кА. Скоростная фотосъемка показала, что разряд молнии длится несколько десятых долей секунды и состоит из нескольких еще более коротких разрядов. Молнии издавна интересуют ученых, но и в наше время об их природе мы знаем лишь немного больше, чем 250 лет тому назад, хотя смогли их обнаружить даже на других планетах.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Способность электризации трением различных материалов. Материал из трущейся пары, находящийся выше в таблице, заряжается положительно, а ниже — отрицательно.

Отрицательно заряженный низ облака поляризует поверхность Земли под собой так, что она заряжается положительно, и, кода появляются условия для электрического пробоя, возникает разряд молнии.

Распределение частоты гроз по поверхности суши и океанов. Самые темные места на карте соответствуют частотам не более 0,1 грозы в год на квадратный километр, а самые светлые — более 50.

Зонт с громоотводом. Модель продавалась в XIX веке и пользовалась спросом.

Выстрел жидкостью или лазером по грозовой туче, нависшей над стадионом, уводит разряд молнии в сторону.

Несколько разрядов молний, вызванных пуском ракеты в грозовую тучу. Левая вертикальная прямая — след ракеты.

Крупный «ветвистый» фульгурит весом 7,3 кг, найденный автором на окраине Москвы.

Полые цилиндрические фрагменты фульгурита, образованные из оплавленного песка.

Белый фульгурит из Техаса.

Молния — вечный источник подзарядки электрического поля Земли . В начале XX века с помощью атмосферных зондов измерили электрическое поле Земли. Его напряженность у поверхности оказалась равной примерно 100 В/м, что соответствует суммарному заряду планеты около 400 000 Кл. Переносчиком зарядов в атмосфере Земли служат ионы, концентрация которых увеличивается с высотой и достигает максимума на высоте 50 км, где под действием космического излучения образовался электропроводящий слой — ионосфера. Поэтому электрическое поле Земли — это поле сферического конденсатора с приложенным напряжением около 400 кВ. Под действием этого напряжения из верхних слоев в нижние все время течет ток силой 2-4 кА, плотность которого составляет 1-2 . 10 -12 А/м 2 , и выделяется энергия до 1,5 ГВт. И это электрическое поле исчезло бы, если бы не было молний! Поэтому в хорошую погоду электрический конденсатор — Земля — разряжается, а при грозе заряжается.

Человек не чувствует электрического поля Земли, так как его тело — хороший проводник. Поэтому заряд Земли находится и на поверхности тела человека, локально искажая электрическое поле. Под грозовым облаком плотность наведенных на земле положительных зарядов может значительно возрастать, а напряженность электрического поля — превышать 100 кВ/м, в 1000 раз больше ее значения в хорошую погоду. В результате во столько же раз увеличивается положительный заряд каждого волоска на голове человека, стоящего под грозовой тучей, и они, отталкиваясь друг от друга, встают дыбом.

Электризация — удаление «заряженной» пыли. Чтобы понять, как облако разделяет электрические заряды, вспомним, что такое электризация. Легче всего зарядить тело, потерев его о другое. Электризация трением — самый старый способ получения электрических зарядов. Само слово «электрон» в переводе с греческого на русский означает янтарь, так как янтарь всегда заряжался отрицательно при трении о шерсть или шелк. Величина заряда и его знак зависят от материалов трущихся тел.

Считается, что тело, до того как его стали тереть о другое, электронейтрально. Действительно, если оставить заряженное тело в воздухе, то к нему начнут прилипать противоположно заряженные частицы пыли и ионы. Таким образом, на поверхности любого тела находится слой «заряженной» пыли, нейтрализующий заряд тела. Поэтому электризация трением — это процесс частичного снятия «заряженной» пыли с обоих тел. При этом результат будет зависеть от того, на сколько лучше или хуже снимается «заряженная» пыль с трущихся тел.

Облако — фабрика по производству электрических зарядов. Трудно представить, что в облаке находится пара материалов из перечисленных в таблице. Однако на телах может оказаться различная «заряженная» пыль, даже если они сделаны из одного того же материала, — достаточно, чтобы микроструктура поверхности отличалась. Например, при трении гладкого тела о шероховатое оба будут электризовываться.

Грозовое облако — это огромное количество пара, часть которого конденсировалось в виде мельчайших капелек или льдинок. Верх грозового облака может находиться на высоте 6-7 км, а низ нависать над землей на высоте 0,5-1 км. Выше 3-4 км облака состоят из льдинок разного размера, так как температура там всегда ниже нуля. Эти льдинки находятся в постоянном движении, вызванном восходящими потоками теплого воздуха от нагретой поверхности земли. Мелкие льдинки легче, чем крупные, увлекаются восходящими потоками воздуха. Поэтому «шустрые» мелкие льдинки, двигаясь в верхнюю часть облака, все время сталкиваются с крупными. При каждом таком столкновении происходит электризация, при которой крупные льдинки заряжаются отрицательно, а мелкие — положительно. Со временем положительно заряженные мелкие льдинки оказываются в верхней части облака, а отрицательно заряженные крупные — внизу. Другими словами, верхушка грозы заряжена положительно, а низ — отрицательно. Все готово для разряда молнии, при котором происходит пробой воздуха и отрицательный заряд с нижней части грозовой тучи перетекает на Землю.

Молния — привет из космоса и источник рентгеновского излучения. Однако само облако не в состоянии так наэлектризовать себя, чтобы вызвать разряд между своей нижней частью и землей. Напряженность электрического поля в грозовом облаке никогда не превышает 400 кВ/м, а электрический пробой в воздухе происходит при напряженности больше 2500 кВ/м. Поэтому для возникновения молнии необходимо что-то еще кроме электрического поля. В 1992 году российский ученый А. Гуревич из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) предположил, что своеобразным зажиганием для молнии могут быть космические лучи — частицы высоких энергий, обрушивающиеся на Землю из космоса с околосветовыми скоростями. Тысячи таких частиц каждую секунду бомбардируют каждый квадратный метр земной атмосферы.

Согласно теории Гуревича, частица космического излучения, сталкиваясь с молекулой воздуха, ионизирует ее, в результате чего образуется огромное число электронов, обладающих высокой энергией. Попав в электрическое поле между облаком и землей, электроны ускоряются до околосветовых скоростей, ионизируя путь своего движения и, таким образом, вызывая лавину электронов, движущихся вместе с ними к земле. Ионизированный канал, созданный этой лавиной электронов, используется молнией для разряда (см. «Наука и жизнь» № 7, 1993 г.).

Каждый, кто видел молнию, заметил, что это не ярко светящаяся прямая, соединяющая облако и землю, а ломаная линия. Поэтому процесс образования проводящего канала для разряда молнии называют ее «ступенчатым лидером». Каждая из таких «ступенек» — это место, где разогнавшиеся до околосветовых скоростей электроны остановились из-за столкновений с молекулами воздуха и изменили направление движения. Доказательство для такой интерпретации ступенчатого характера молнии — вспышки рентгеновского излучения, совпадающие с моментами, когда молния, как бы спотыкаясь, изменяет свою траекторию. Недавние исследования показали, что молния служит довольно мощным источником рентгеновского излучения, интенсивность которого может составлять до 250 000 электронвольт, что примерно в два раза превышает ту, которую используют при рентгене грудной клетки.

Как вызвать разряд молнии? Изучать то, что произойдет непонятно где и когда, очень сложно. А именно так в течение долгих лет работали ученые, исследующие природу молний. Считается, что грозой на небе руководит Илья-пророк и нам не дано знать его планы. Однако ученые очень давно пытались заменить Илью-пророка, создавая проводящий канал между грозовой тучей и землей. Б. Франклин для этого во время грозы запускал воздушный змей, оканчивающийся проволокой и связкой металлических ключей. Этим он вызывал слабые разряды, стекающие вниз по проволоке, и первым доказал, что молния — это отрицательный электрический разряд, стекающий с облаков на землю. Опыты Франклина были чрезвычайно опасными, и один из тех, кто их пытался повторить, — российский академик Г. В. Рихман — в 1753 году погиб от удара молнии.

В 1990-х годах исследователи научились вызывать молнии, не подвергая опасности свою жизнь. Один из способов вызвать молнию — запустить с земли небольшую ракету прямо в грозовую тучу. Вдоль всей траектории ракета ионизирует воздух и создает таким образом проводящий канал между тучей и землей. И если отрицательный заряд низа тучи достаточно велик, то вдоль созданного канала происходит разряд молнии, все параметры которого регистрируют приборы, расположенные рядом со стартовой площадкой ракеты. Чтобы создать еще лучшие условия для разряда молнии, к ракете присоединяют металлический провод, соединяющий ее с землей.

Молния: подарившая жизнь и двигатель эволюции . В 1953 году биохимики С. Миллер (Stanley Miller) и Г. Юри (Harold Urey) показали, что одни из «кирпичиков» жизни — аминокислоты могут быть получены путем пропускания электрического разряда через воду, в которой растворены газы «первобытной» атмосферы Земли (метан, аммиак и водород). Спустя 50 лет другие исследователи повторили эти опыты и получили те же результаты. Таким образом, научная теория зарождения жизни на Земле отводит удару молнии основополагающую роль.

При пропускании коротких импульсов тока через бактерии в их оболочке (мембране) появляются поры, через которые внутрь могут проходить фрагменты ДНК других бактерий, запуская один из механизмов эволюции.

Почему зимой грозы очень редки? Ф. И. Тютчев, написав «Люблю грозу в начале мая, когда весенний первый гром…», знал, что зимой гроз почти не бывает. Чтобы образовалось грозовое облако, необходимы восходящие потоки влажного воздуха. Концентрация насыщенных паров растет с повышением температуры и максимальна летом. Разница температур, от которой зависят восходящие потоки воздуха, тем больше, чем выше его температура у поверхности земли, так как на высоте нескольких километров его температура не зависит от времени года. Значит, интенсивность восходящих потоков максимальна тоже летом. Поэтому и грозы у нас чаще всего летом, а на севере, где и летом холодно, грозы довольно редки.

Почему грозы чаще над сушей, чем над морем? Чтобы облако разрядилось, в воздухе под ним должно быть достаточное число ионов. Воздух, состоящий только из молекул азота и кислорода, не содержит ионов, и его очень тяжело ионизировать даже в электрическом поле. А вот если в воздухе много инородных частиц, например пыли, то и ионов тоже много. Ионы образуются при движении частиц в воздухе аналогично тому, как электризуются при трении друг о друга различные материалы. Очевидно, что пыли в воздухе гораздо больше над сушей, чем над океанами. Поэтому-то грозы и гремят над сушей чаще. Замечено также, что прежде всего молнии бьют по тем местам, где в воздухе особенно велика концентрация аэрозолей — дымов и выбросов предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.

Как Франклин отклонил молнию. К счастью, большинство разрядов молнии происходят между облаками и поэтому угрозы не представляют. Однако считается, что каждый год молнии убивают более тысячи людей по всему миру. По крайней мере, в США, где ведется такая статистика, каждый год от удара молнии страдают около 1000 человек и более ста из них погибают. Ученые давно пытались защитить людей от этой «кары божьей». Например, изобретатель первого электрического конденсатора (лейденской банки) Питер ван Мушенбрук (1692-1761) в статье об электричестве, написанной для знаменитой французской Энциклопедии, защищал традиционные способы предотвращения молнии — колокольный звон и стрельбу из пушек, которые, как он считал, оказываются довольно эффективными.

Бенджамин Франклин, пытаясь защитить Капитолий столицы штата Мериленд, в 1775 году прикрепил к зданию толстый железный стержень, который возвышался над куполом на несколько метров и был соединен с землей. Ученый отказался патентовать свое изобретение, желая, чтобы оно как можно скорее начало служить людям.

Весть о громоотводе Франклина быстро разнеслась по Европе, и его выбрали во все академии, включая и Российскую. Однако в некоторых странах набожное население встретило это изобретение с возмущением. Сама мысль, что человек так легко и просто может укротить главное оружие «божьего гнева», казалась кощунственной. Поэтому в разных местах люди из благочестивых соображений ломали громоотводы. Любопытный случай произошел в 1780 году в небольшом городке Сент-Омер на севере Франции, где горожане потребовали снести железную мачту громоотвода, и дело дошло до судебного разбирательства. Молодой адвокат, защищавший громоотвод от нападок мракобесов, построил защиту на том, что и разум человека, и его способность покорять силы природы имеют божественное происхождение. Все, что помогает спасти жизнь, во благо — доказывал молодой адвокат. Он выиграл процесс и снискал большую известность. Адвоката звали Максимилиан Робеспьер. Ну а сейчас портрет изобретателя громоотвода — самая желанная репродукция в мире, ведь она украшает известную всем стодолларовую купюру.

Как можно защититься от молнии с помощью водяной струи и лазера . Недавно был предложен принципиально новый способ борьбы с молниями. Громоотвод создадут из… струи жидкости, которой будут стрелять с земли непосредственно в грозовые облака. Громоотводная жидкость представляет собой солевой раствор, в который добавлены жидкие полимеры: соль предназначена для увеличения электропроводности, а полимер препятствует «распаду» струи на отдельные капельки. Диаметр струи составит около сантиметра, а максимальная высота — 300 метров. Когда жидкий громоотвод доработают, им оснастят спортивные и детские площадки, где фонтан включится автоматически, когда напряженность электрического поля станет достаточно высокой, а вероятность удара молнии — максимальной. По струе жидкости с грозового облака будет стекать заряд, делая молнию безопасной для окружающих. Аналогичную защиту от разряда молнии можно сделать и с помощью лазера, луч которого, ионизируя воздух, создаст канал для электрического разряда вдали от скопления людей.

Может ли молния сбить нас с пути? Да, если вы пользуетесь компасом. В известном романе Г. Мелвила «Моби Дик» описан именно такой случай, когда разряд молнии, создавший сильное магнитное поле, перемагнитил стрелку компаса. Однако капитан судна взял швейную иглу, ударил по ней, чтобы намагнитить, и поставил ее вместо испорченной стрелки компаса.

Может ли вас поразить молния внутри дома или самолета? К сожалению, да! Ток грозового разряда может войти в дом по телефонному проводу от рядом стоящего столба. Поэтому при грозе старайтесь не пользоваться обычным телефоном. Считается, что говорить по радиотелефону или по мобильному безопасней. Не следует во время грозы касаться труб центрального отопления и водопровода, которые соединяют дом с землей. Из этих же соображений специалисты советуют при грозе выключать все электрические приборы, в том числе компьютеры и телевизоры.

Что касается самолетов, то, вообще говоря, они стараются облетать районы с грозовой активностью. И все-таки в среднем раз в год в один из самолетов попадает молния. Ее ток поразить пассажиров не может, он стекает по внешней поверхности самолета, но способен вывести из строя радиосвязь, навигационное оборудование и электронику.

Фульгурит — окаменевшая молния. При разряде молнии выделяется 10 9 -10 10 джоулей энергии. Большая ее часть тратится на создание ударной волны (гром), нагрев воздуха, световую вспышку и другие электромагнитные волны, и только маленькая часть выделяется в том месте, где молния входит в землю. Однако и этой «маленькой» части вполне достаточно, чтобы вызвать пожар, убить человека и разрушить здание. Молния может разогреть канал, по которому она движется, до 30 000° С, в пять раз выше температуры на поверхности Солнца. Температура внутри молнии гораздо больше температуры плавления песка (1600-2000°C), но расплавится песок или нет, зависит еще и от длительности молнии, которая может составлять от десятков микросекунд до десятых долей секунды. Амплитуда импульса тока молнии обычно равна нескольким десяткам килоампер, но иногда может превышать и 100 кА. Самые мощные молнии и вызывают рождение фульгуритов — полых цилиндров из оплавленного песка.

Слово «фульгурит» происходит от латинского fulgur, что означает молния. Самые длинные из раскопанных фульгуритов уходили под землю на глубину более пяти метров. Фульгуритами также называют оплавленности твердых горных пород, образованные ударом молнии; они иногда в большом количестве встречаются на скалистых вершинах гор. Фульгуриты, состоящие из переплавленного кремнезема, обыкновенно представляют собой конусообразные трубочки толщиной с карандаш или с палец. Их внутренняя поверхность гладкая и оплавленная, а наружная образована приставшими к оплавленной массе песчинками. Цвет фульгуритов зависит от примесей минералов в песчаной почве. Большинство из них имеют рыжевато-коричневый, серый или черный цвет, однако встречаются зеленоватые, белые или даже полупрозрачные фульгуриты.

По-видимому, первое описание фульгуритов и их связи с ударами молнии было сделано в 1706 году пастором Д. Германом (David Hermann). Впоследствии многие находили фульгуриты вблизи людей, пораженных разрядом молнии. Чарльз Дарвин во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль», обнаружил на песчаном берегу вблизи Мальдонадо (Уругвай) несколько стеклянных трубочек, уходящих в песок вертикально вниз более чем на метр. Он описал их размеры и связал их образование с разрядами молний. Известный американский физик Роберт Вуд получил «автограф» молнии, которая чуть не убила его:

«Прошла сильная гроза, и небо над нами уже прояснилось. Я пошел через поле, которое отделяет наш дом от дома моей свояченицы. Я прошел ярдов десять по тропинке, как вдруг меня позвала моя дочь Маргарет. Я остановился секунд на десять и едва лишь двинулся дальше, как вдруг небо прорезала яркая голубая линия, с грохотом двенадцатидюймового орудия ударив в тропинку в двадцати шагах передо мной и подняв огромный столб пара. Я пошел дальше, чтобы посмотреть, какой след оставила молния. В том месте, где ударила молния, было пятно обожженного клевера дюймов в пять диаметром, с дырой посередине в полдюйма…. Я возвратился в лабораторию, расплавил восемь фунтов олова и залил в отверстие… То, что я выкопал, когда олово затвердело, было похоже на огромный, слегка изогнутый собачий арапник, тяжелый, как и полагается, в рукоятке и постепенно сходящийся к концу. Он был немного длиннее трех футов» (цитируется по В. Сибрук. Роберт Вуд. — М.: Наука, 1985, с. 285).

Появление стеклянной трубочки в песке при разряде молнии связано с тем, что между песчинками всегда находятся воздух и влага. Электрический ток молнии за доли секунд раскаляет воздух и водяные пары до огромных температур, вызывая взрывообразный рост давления воздуха между песчинками и его расширение, что слышал и видел Вуд, чудом не ставший жертвой молнии. Расширяющийся воздух образует цилиндрическую полость внутри расплавленного песка. Последующее быстрое охлаждение фиксирует фульгурит — стеклянную трубочку в песке.

Часто аккуратно выкопанный из песка фульгурит по форме напоминает корень дерева или ветвь с многочисленными отростками. Такие ветвистые фульгуриты образуются, когда разряд молнии попадает во влажный песок, который, как известно, имеет бo»льшую электропроводность, чем сухой. В этих случаях ток молнии, входя в почву, сразу начинает растекаться в стороны, образуя структуру, похожую на корень дерева, а рождающийся при этом фульгурит лишь повторяет эту форму. Фульгурит очень хрупок, и попытки очистить от прилипшего песка нередко приводят к его разрушению. Особенно это относится к ветвистым фульгуритам, образовавшимся во влажном песке.

Гром и молния. Почему гремит гром

Молния — это мощный электрический разряд. Он возникает при сильной электризации туч или земли. Поэтому разряды молнии могут происходить или внутри облака, или между соседними наэлектризованными облаками, или между наэлектризованным облаком и землей. Разряду молнии предшествует возникновение разности электрических потенциалов между соседними облаками или между облаком и землей.

Электризация, то есть образование сил притяжения электрической природы, всем хорошо знакома из повседневного опыта.

Если расчесать чистые сухие волосы пластмассовой расческой, они начинают притягиваться к ней, или даже искрят. После этого расческа может притягивать и другие мелкие предметы, например, мелкие бумажки. Это явление называется электризация трением .

Что вызывает электризацию облаков? Ведь они не трутся друг о друга, как это происходит при образовании электростатического заряда на волосах и на расческе.

Грозовое облако — это огромное количество пара, часть которого сконденсирована в виде мельчайших капелек или льдинок. Верх грозового облака может находиться на высоте 6-7 км, а низ нависать над землей на высоте 0,5-1 км. Выше 3-4 км облака состоят из льдинок разного размера, так как температура там всегда ниже нуля. Эти льдинки находятся в постоянном движении, вызванном восходящими потоками теплого воздуха от нагретой поверхности земли. Мелкие льдинки легче, чем крупные, увлекаются восходящими потоками воздуха. Поэтому «шустрые» мелкие льдинки, двигаясь в верхнюю часть облака, все время сталкиваются с крупными. Каждое такое столкновение приводит к электризации. При этом крупные льдинки заряжаются отрицательно, а мелкие — положительно. Со временем положительно заряженные мелкие льдинки оказываются в верхней части облака, а отрицательно заряженные крупные — внизу. Другими словами, верх грозовой тучи заряжен положительно, а низ — отрицательно.

Электрическое поле тучи имеет огромную напряженность — около миллиона В/м. Когда большие противоположно заряженные области подходят достаточно близко друг к другу, некоторые электроны и ионы, пробегая между ними, создают светящийся плазменный канал, по которому за ними устремляются остальные заряженные частицы. Так происходит молниевый разряд.

Во время этого разряда выделяется огромная энергия — до миллиарда Дж. Температура канала достигает 10 000 К, что и рождает яркий свет, который мы наблюдаем при разряде молнии. Облака постоянно разряжаются по этим каналам, и мы видим внешние проявления данных атмосферных явлений в виде молний.

Раскаленная среда взрывообразно расширяется и вызывает ударную волну, воспринимаемую как гром.

Мы и сами можем смоделировать молнию, пусть миниатюрную. Опыт следует производить в темном помещении, иначе ничего не будет видно. Нам потребуется два продолговатых воздушных шарика. Надуем их и завяжем. Затем, следя, чтобы они не соприкасались, одновременно натрем их шерстяной тряпочкой. Воздух, наполняющий их, электризуется. Если шарики сблизить, оставив между ними минимальный зазор, то от одного к другому через тонкий слой воздуха начнут проскакивать искры, создавая световые вспышки. Одновременно мы услышим слабое потрескивание — миниатюрную копию грома при грозе.

Каждый, кто видел молнию, заметил, что это не ярко светящаяся прямая, а ломаная линия. Поэтому процесс образования проводящего канала для разряда молнии называют ее «ступенчатым лидером». Каждая из таких «ступенек» — это место, где разогнавшиеся до околосветовых скоростей электроны остановились из-за столкновений с молекулами воздуха и изменили направление движения.

Таким образом, молния — это пробой конденсатора, у которого диэлектриком является воздух, а обкладками — облака и земля. Емкость такого конденсатора невелика — примерно 0,15 мкФ, но запас энергии огромен, так как напряжение достигает миллиарда вольт.

Одна молния состоит обычно из нескольких разрядов, каждый из которых длится всего несколько десятков миллионных долей секунды.

Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках. Молния бывает также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

Существует несколько видов молний по форме и по направлению разряда. Разряды могут происходить:

• между грозовым облаком и землей,
• между двумя облаками,
• внутри облака,
• уходить из облака в чистое небо.

Вот еще недавно чистое, ясное небо затянули облака. Упали первые капли дождя. А в скором времени стихия продемонстрировала земле свою силу. Гром и молния пронзили грозовое небо. Откуда приходят подобные явления? Человечество множество веков видело в них проявление божественной силы. Сегодня мы знаем о возникновении таких явлений.

Происхождение грозовых туч

Облака появляются в небе из конденсата, поднимающегося высоко над землей, и парят в небе. Тучи же более тяжелые и большие. Они приносят с собой все «спецэффекты», присущие непогоде.

Грозовые облака отличаются от обычных наличием заряда электричества. Причем есть тучи с положительным зарядом, а есть с отрицательным.

Чтобы понять, откуда берутся гром и молния, следует подняться выше над землей. В небе, где нет препятствий для вольного полета, дуют ветра сильнее, чем на земле. Именно они провоцируют заряд в облаках.

Происхождение грома и молнии может объяснить всего одна капля воды. Она имеет положительный заряд электричества в центре и отрицательный снаружи. Ветер разбивает ее на части. Одна из них остается с отрицательным зарядом и имеет меньший вес. Более тяжелые положительно заряженные капли образуют такие же тучи.

Дождь и электричество

До того как в грозовом небе появятся гром и молния, ветер разделяет облака на положительно и отрицательно заряженные. Дождь, падающий на землю, уносит часть этого электричества с собой. Между тучей и поверхностью земли образовывается притяжение.

Отрицательный заряд тучи будет притягивать положительный на земле. Это притяжение будет располагаться равномерно на всех поверхностях, находящихся на возвышенности, и проводящих ток.

И вот дождь создает все условия для появления грома и молнии. Чем выше предмет к туче, тем легче молнии пробиться к нему.

Происхождение молнии

Погода подготовила все условия, которые помогут появиться всем ее эффектам. Она создала тучи, откуда берутся гром и молния.

Заряженная отрицательным электричеством крыша притягивает к себе положительный заряд наиболее возвышенного предмета. Его отрицательное электричество уйдет в землю.

Обе эти противоположности стремятся притянуться друг к другу. Чем больше в туче электричества, тем больше его и в самом возвышенном предмете.

Накапливаясь в туче, электричество может прорвать слой воздуха, находящийся между ней и предметом, и появится сверкающая молния, прогремит гром.

Как развивается молния

Когда бушует гроза, молния, гром сопровождают ее беспрестанно. Чаще всего искра происходит из отрицательно заряженной тучи. Она развивается постепенно.

Сначала из тучи по каналу, направленному к земле, течет небольшой поток электронов. В этом месте тучи скапливаются электроны, двигающиеся с большой скоростью. Благодаря этому электроны сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их. Получаются отдельные ядра, а также электроны. Последние также устремляются к земле. Пока они движутся по каналу, все первичные и вторичные электроны снова расщепляют стоящие у них на пути атомы воздуха на ядра и электроны.

Весь процесс похож на лавину. Он двигается по нарастающей. Воздух разогревается, его проводимость увеличивается.

Все сильнее электричество из тучи стекается к земле со скоростью 100 км/с. В этот момент молния пробивает себе канал к земле. По этой дороге, проложенной лидером, электричество начинает течь еще быстрее. Происходит разряд, имеющий огромную силу. Достигая своего пика, разряд уменьшается. Канал, разогретый таким мощным током, светится. И в небе становится видно молнию. Протекает такой разряд недолго.

После первого разряда часто следует второй по проложенному каналу.

Как появляется гром

Гром, молния, дождь неразлучны при грозе.

Гром возникает по следующей причине. Ток в канале молнии образуется очень быстро. Воздух при этом очень нагревается. От этого он расширяется.

Это происходит так быстро, что напоминает взрыв. Такой толчок сильно сотрясает воздух. Эти колебания и приводят к появлению громкого звука. Вот откуда берутся молния и гром.

Как только электричество из тучи достигнет земли и исчезнет из канала, он очень быстро охлаждается. Сжатие воздуха также приводит к раскатам грома.

Чем больше молний прошло по каналу (их может быть до 50 штук), тем продолжительнее сотрясения воздуха. Этот звук отражается от предметов и туч, и происходит эхо.

Почему есть интервал между молнией и громом

В грозу за появлением молнии следует гром. Опоздание его от молнии происходит из-за разных скоростей их движения. Звук движется с относительно небольшой скоростью (330 м/с). Это всего в 1,5 раза быстрее движения современного «Боинга». Скорость света гораздо больше скорости звука.

Благодаря такому интервалу можно определить, как далеко от наблюдателя находятся сверкающие молнии и гром.

Например, если между молнией и громом прошло 5 с, это значит, что звук прошел 330 м 5 раз. Путем умножения легко посчитать, что молнии от наблюдателя были на расстоянии 1650 м. Если гроза проходит ближе, чем 3 км от человека, она считается близкой. Если расстояние в соответствии с появлением молнии и грома дальше, то и гроза дальняя.

Молния в цифрах

Гром и молния были изменены учеными, и результаты их исследований представлены общественности.

Было установлено, что разница потенциалов, предшествующих молнии, достигает миллиардов вольт. Сила тока при этом в момент разряда достигает 100 тыс. А.

Температура в канале разогревается до 30 тыс. градусов и превышает температуру на поверхности Солнца. От облаков до земли молния проходит со скоростью 1000 км/с (за 0,002 с).

Внутренний канал, по которому течет ток, не превышает 1 см, хотя видимый достигает 1 м.

В мире непрерывно происходит около 1800 гроз. Вероятность быть убитым молнией составляет 1:2000000 (такая же, как умереть при падении с кровати). Вероятность увидеть шаровую молнию равна 1 к 10000.

Шаровая молния

На пути изучения того, откуда гром и молния происходят в природе, самым загадочным явлением выступает шаровая молния. Эти круглые огненные разряды до конца еще не изучены.

Чаще всего форма такой молнии напоминает грушу или арбуз. Она существует до нескольких минут. Появляется в конце грозы в виде красных сгустков от 10 до 20 см в поперечнике. Наибольшая шаровая молния, сфотографированная однажды, была около 10 м в диаметре. Она издает жужжащий, шипящий звук.

Исчезнуть может тихо или с небольшим треском, оставляя запах гари и дымок.

Движение молнии не зависит от ветра. Их тянет в закрытые помещения через окна, двери и даже щели. Если соприкасаются с человеком, оставляют сильные ожоги и могут привести к летальному исходу.

До сих пор причины появления шаровой молнии были неизвестны. Однако это не является свидетельством ее мистического происхождения. В этой области ведутся исследования, которые смогут объяснить сущность такого явления.

Ознакомившись с такими явлениями, как гром и молния, можно понять механизм их возникновения. Это последовательный и довольно сложный физико-химический процесс. Он представляет собой одно из самых интересных явлений природы, которое встречается повсеместно и потому затрагивает практически каждого человека на планете. Ученые разгадали загадки практически всех видов молний и даже измеряли их. Шаровая молния на сегодняшний день выступает единственной нераскрытой тайной природы в области образования подобных явлений природы.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Доклад

Гром и молния

Гром — звуковое явление в атмосфере, сопровождающее разряд молнии. Гром представляет собой колебания воздуха под влиянием очень быстрого повышения давления на пути молнии, вследствие нагревания приблизительно до 30 000 °С. Раскаты грома возникают из-за того, что молния имеет значительную длину и звук от разных её участков и доходит до уха наблюдателя не одновременно, кроме того возникновению раскатов способствует отражение звука от облаков, а также потому, что из-за рефракции звуковая волна распространяется по различным путям и приходит с различными запаздываниями, кроме того сам разряд происходит не мгновенно, а продолжается конечное время.

Громкость раскатов грома может достигать 120 децибел.

Измеряя интервал времени прошедший между вспышкой молнии и ударом грома можно приблизительно определить расстояние, на котором находится гроза. Так как скорость света очень велика по сравнению со скоростью звука, то ею можно пренебречь, учитывая лишь скорость звука, которая составляет приблизительно 350 метров в секунду. (Но скорость звука очень изменчива, зависит от температуры воздуха, чем она ниже, тем меньше скорость.) Таким образом, умножив время между вспышкой молнии и ударом грома в секундах на эту величину, можно судить о близости грозы, а сопоставляя подобные измерения, можно судить о том, приближается ли гроза к наблюдателю (интервал между молнией и громом сокращается) или удаляется (интервал увеличивается). Как правило, гром слышен на расстоянии до 15-20 километров, таким образом, если наблюдатель видит молнию, но не слышит грома, то гроза находится на расстоянии не менее 20 километров.

Искровой разряд (искра электрическая) — нестационарная форма электрического разряда, происходящая в газах. Такой разряд возникает обычно при давлениях порядка атмосферного и сопровождается характерным звуковым эффектом — «треском» искры. Температура в главном канале искрового разряда может достигать 10 000 К. В природе искровые разряды часто возникают в виде молний. Расстояние «пробиваемое» искрой в воздухе зависит от напряжения и считается равным 10 кВ на 1 сантиметр.

Иcкровой разряд обычно происходит, если мощность источника энергии недостаточна для поддержания стационарного дугового разряда или тлеющего разряда. В этом случае одновременно с резким возрастанием разрядного тока напряжение на разрядном промежутке в течение очень короткого времени (от несколько микросекунд до нескольких сотен микросекунд) падает ниже напряжения погасания искрового разряда, что приводит к прекращению разряда. Затем разность потенциалов между электродами вновь растет, достигает напряжения зажигания и процесс повторяется. В других случаях, когда мощность источника энергии достаточно велика, также наблюдается вся совокупность явлений, характерных для этого разряда, но они являются лишь переходным процессом, ведущим к установлению разряда другого типа — чаще всего дугового. Если источник тока не способен поддерживать самостоятельный электрический разряд в течение длительного времени, то наблюдается форма самостоятельного разряда, называемая искровым разрядом.

Искровой разряд представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвленных полосок — искровых каналов. Эти каналы заполнены плазмой, в состав которой в мощном искровом разряде входят не только ионы исходного газа, но и ионы вещества электродов, интенсивно испаряющегося под действием разряда. Механизм формирования искровых каналов (и, следовательно, возникновения искрового разряда) объясняется стримерной теорией электрического пробоя газов. Согласно этой теории, из электронных лавин, возникающих в электрическом поле разрядного промежутка, при определенных условиях образуются стримеры — тускло светящиеся тонкие разветвленные каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщепленные от них свободные электроны. Среди них можно выделить т. н. лидер — слабо светящийся разряд, «прокладывающий» путь для основного разряда. Он, двигаясь от одного электрода к другому, перекрывает разрядный промежуток и соединяет электроды непрерывным проводящим каналом. Затем в обратном направлении по проложенному пути проходит главный разряд, сопровождаемый резким возрастанием силы тока и количества энергии, выделяющегося в них. Каждый канал быстро расширяется, в результате чего на его границах возникает ударная волна. Совокупность ударных волн от расширяющихся искровых каналов порождает звук, воспринимаемый как «треск» искры (в случае молнии — гром).

Напряжение зажигания искрового разряда, как правило, достаточно велико. Напряженность электрического поля в искре понижается от нескольких десятков киловольт на сантиметр (кв/см) в момент пробоя до ~100 вольт на сантиметр (в/см) спустя несколько микросекунд. Максимальная сила тока в мощном искровом разряде может достигать значений порядка нескольких сотен тысяч ампер.

Особый вид искрового разряда — скользящий искровой разряд, возникающий вдоль поверхности раздела газа и твёрдого диэлектрика, помещенного между электродами, при условии превышения напряженностью поля пробивной прочности воздуха. Области скользящего искрового разряда, в которых преобладают заряды какого-либо одного знака, индуцируют на поверхности диэлектрика заряды другого знака, вследствие чего искровые каналы стелются по поверхности диэлектрика, образуя при этом так называемые фигуры Лихтенберга. Процессы, близкие к происходящим при искровом разряде, свойственны также кистевому разряду, который является переходной стадией между коронным и искровым.

Молния — гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно происходит во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Молнии также были зафиксированы на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране. Ток в разряде молнии достигает 10-20 тысяч ампер, поэтому мало кому из людей удается выжить после поражения их молнией.

Электрическая природа молнии была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее которого был проведён опыт по извлечению электричества из грозового облака. Широко известен опыт Франклина по выяснению электрической природы молнии. В 1750 году им опубликована работа, в которой описан эксперимент с использованием воздушного змея, запущенного в грозу. Опыт Франклина был описан в работе Джозефа Пристли.

Средняя длина молнии 2,5 км, некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км. Ток в разряде молнии достигает 10-20 тысяч ампер.

Формирование молнии

Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках, тогда они называются грозовыми; иногда молния образуется в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

Обычно наблюдаются линейные молнии, которые относятся к так называемым безэлектродным разрядам, так как они начинаются (и заканчиваются) в скоплениях заряженных частиц. Это определяет их некоторые до сих пор не объяснённые свойства, отличающие молнии от разрядов между электродами. Так, молнии не бывают короче нескольких сотен метров; они возникают в электрических полях значительно более слабых, чем поля при межэлектродных разрядах; сбор зарядов, переносимых молнией, происходит за тысячные доли секунды с миллиардов мелких, хорошо изолированных друг от друга частиц, расположенных в объёме несколько км³. Наиболее изучен процесс развития молнии в грозовых облаках, при этом молнии могут проходить в самих облаках — внутриоблачные молнии, а могут ударять в землю — наземные молнии. Для возникновения молнии необходимо, чтобы в относительно малом (но не меньше некоторого критического) объёме облака образовалось электрическое поле (см. атмосферное электричество) с напряжённостью, достаточной для начала электрического разряда (~ 1 МВ/м), а в значительной части облака существовало бы поле со средней напряжённостью, достаточной для поддержания начавшегося разряда (~ 0,1-0,2 МВ/м). В молнии электрическая энергия облака превращается в тепловую и световую.

Наземные молнии

Процесс развития наземной молнии состоит из нескольких стадий. На первой стадии, в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными зарядами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с молекулами, составляющими воздух, ионизуют их. По более современным представлениям, разряд инициируют высокоэнергетические космические лучи, которые запускают процесс, получивший название пробоя на убегающих электронах. Таким образом возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов — стримеры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые, сливаясь, дают начало яркому термоионизованному каналу с высокой проводимостью — ступенчатому лидеру молнии.

Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в несколько десятков метров со скоростью ~ 50 000 километров в секунду, после чего его движение приостанавливается на несколько десятков микросекунд, а свечение сильно ослабевает; затем в последующей стадии лидер снова продвигается на несколько десятков метров. Яркое свечение охватывает при этом все пройденные ступени; затем следуют снова остановка и ослабление свечения. Эти процессы повторяются при движении лидера до поверхности земли со средней скоростью 200 000 метров в секунду.

По мере продвижения лидера к земле напряжённость поля на его конце усиливается и под его действием из выступающих на поверхности Земли предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером. Эта особенность молнии используется для создания молниеотвода.

В заключительной стадии по ионизованному лидером каналу следует обратный (снизу вверх), или главный, разряд молнии, характеризующийся токами от десятков до сотен тысяч ампер, яркостью, заметно превышающей яркость лидера, и большой скоростью продвижения, вначале доходящей до ~ 100 000 километров в секунду, а в конце уменьшающейся до ~ 10 000 километров в секунду. Температура канала при главном разряде может превышать 25 000 °C. Длина канала молнии может быть от 1 до 10 км, диаметр — несколько сантиметров. После прохождения импульса тока ионизация канала и его свечение ослабевают. В финальной стадии ток молнии может длиться сотые и даже десятые доли секунды, достигая сотен и тысяч ампер. Такие молнии называют затяжными, они наиболее часто вызывают пожары.

Главный разряд разряжает нередко только часть облака. Заряды, расположенные на больших высотах, могут дать начало новому (стреловидному) лидеру, движущемуся непрерывно со скоростью в тысячи километров в секунду. Яркость его свечения близка к яркости ступенчатого лидера. Когда стреловидный лидер доходит до поверхности земли, следует второй главный удар, подобный первому. Обычно молния включает несколько повторных разрядов, но их число может доходить и до нескольких десятков. Длительность многократной молнии может превышать 1 сек. Смещение канала многократной молнии ветром создаёт так называемую ленточную молнию — светящуюся полосу.

Внутриоблачные молнии

Внутриоблачные молнии включают в себя обычно только лидерные стадии; их длина колеблется от 1 до 150 км. Доля внутриоблачных молний растет по мере смещения к экватору, меняясь от 0,5 в умеренных широтах до 0,9 в экваториальной полосе. Прохождение молнии сопровождается изменениями электрических и магнитных полей и радиоизлучением, так называемыми атмосфериками.

Вероятность поражения молнией наземного объекта растет по мере увеличения его высоты и с увеличением электропроводности почвы на поверхности или на некоторой глубине (на этих факторах основано действие громоотвода). Если в облаке существует электрическое поле, достаточное для поддержания разряда, но недостаточное для его возникновения, роль инициатора молнии может выполнить длинный металлический трос или самолёт — особенно, если он сильно электрически заряжен. Таким образом иногда «провоцируются» молнии в слоисто-дождевых и мощных кучевых облаках.

Молнии в верхней атмосфере

В 1989 году был обнаружен особый вид молний — эльфы, молнии в верхней атмосфере. В 1995 году был открыт другой вид молний в верхней атмосфере — джеты.

Эльфы (англ. Elves; Emissionsof Lightand VeryLow Frequency Perturbations from Electromagnetic PulseSources) представляют собой огромные, но слабосветящиеся вспышки-конусы диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней части грозового облака. Высота эльфов может достигать 100 км, длительность вспышек — до 5 мс (в среднем 3 мс).

Джеты представляют собой трубки-конусы синего цвета. Высота джетов может достигать 40-70 км (нижняя граница ионосферы), живут джеты относительно дольше эльфов.

Взаимодействие молнии с поверхностью земли и расположенными на ней объектами

«В каждую секунду около 50 молний ударяются в поверхность земли, и в среднем каждый ее квадратный километр молния поражает шесть раз за год».

Самые мощные молнии вызывают рождение фульгуритов.

Люди и молния

Молнии — серьёзная угроза для жизни людей. Поражение человека или животного молнией часто происходит на открытых пространствах, так как электрический ток идёт по кратчайшему пути «грозовое облако-земля». Часто молния попадает в деревья и трансформаторные установки на железной дороге, вызывая их возгорание. Поражение обычной линейной молнией внутри здания невозможно, однако бытует мнение, что так называемая шаровая молния может проникать через щели и открытые окна. Обычный грозовой разряд опасен для телевизионных и радиоантенн, расположенных на крышах высотных зданий, а также для сетевого оборудования.

В организме пострадавших отмечаются такие же патологические изменения, как при поражении электротоком. Жертва теряет сознание, падает, могут отмечаться судороги, часто останавливается дыхание и сердцебиение. На теле обычно можно обнаружить «метки тока», места входа и выхода электричества. В случае смертельного исхода причиной прекращения основных жизненных функций является внезапная остановка дыхания и сердцебиения, от прямого действия молнии на дыхательный и сосудодвигательный центры продолговатого мозга. На коже часто остаются так называемые знаки молнии, древовидные светло-розовые или красные полосы, исчезающие при надавливании пальцами (сохраняются в течение 1 — 2 суток после смерти). Они — результат расширения капилляров в зоне контакта молнии с телом.

При поражении молнией первая медицинская помощь должна быть неотложной. В тяжёлых случаях (остановка дыхания и сердцебиения) необходима реанимация, её должен оказать, не ожидая медицинских работников, любой свидетель несчастья. Реанимация эффективна только в первые минуты после поражения молнией, начатая через 10 — 15 минут она, как правило, уже не эффективна. Экстренная госпитализация необходима во всех случаях.

Тучи раскинули крылья и солнце от нас закрыли…

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

Что же такое – молния?

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

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

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

Как образуется молния?

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

Какие бывают молнии?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение.

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

Варенье из бузины: польза и вред

Узнать встретимся ли мы. Сонник дома солнца. Как правильно сформулировать вопрос в процессе гадания

как, почему и откуда появляются молнии Почему возникает гром и молния

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

Откуда берется гром и молния объяснение для детей

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

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

Откуда берется шаровая молния

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

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

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

Откуда гроза и молния

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

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

Опасные молнии

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

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

Тучи раскинули крылья и солнце от нас закрыли…

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

Что же такое – молния?

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

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

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

Как образуется молния?

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

Какие бывают молнии?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Молния — это мощный электрический разряд. Он возникает при сильной электризации туч или земли. Поэтому разряды молнии могут происходить или внутри облака, или между соседними наэлектризованными облаками, или между наэлектризованным облаком и землей. Разряду молнии предшествует возникновение разности электрических потенциалов между соседними облаками или между облаком и землей.

Электризация, то есть образование сил притяжения электрической природы, всем хорошо знакома из повседневного опыта.

Если расчесать чистые сухие волосы пластмассовой расческой, они начинают притягиваться к ней, или даже искрят. После этого расческа может притягивать и другие мелкие предметы, например, мелкие бумажки. Это явление называется электризация трением .

Что вызывает электризацию облаков? Ведь они не трутся друг о друга, как это происходит при образовании электростатического заряда на волосах и на расческе.

Грозовое облако — это огромное количество пара, часть которого сконденсирована в виде мельчайших капелек или льдинок. Верх грозового облака может находиться на высоте 6-7 км, а низ нависать над землей на высоте 0,5-1 км. Выше 3-4 км облака состоят из льдинок разного размера, так как температура там всегда ниже нуля. Эти льдинки находятся в постоянном движении, вызванном восходящими потоками теплого воздуха от нагретой поверхности земли. Мелкие льдинки легче, чем крупные, увлекаются восходящими потоками воздуха. Поэтому «шустрые» мелкие льдинки, двигаясь в верхнюю часть облака, все время сталкиваются с крупными. Каждое такое столкновение приводит к электризации. При этом крупные льдинки заряжаются отрицательно, а мелкие — положительно. Со временем положительно заряженные мелкие льдинки оказываются в верхней части облака, а отрицательно заряженные крупные — внизу. Другими словами, верх грозовой тучи заряжен положительно, а низ — отрицательно.

Электрическое поле тучи имеет огромную напряженность — около миллиона В/м. Когда большие противоположно заряженные области подходят достаточно близко друг к другу, некоторые электроны и ионы, пробегая между ними, создают светящийся плазменный канал, по которому за ними устремляются остальные заряженные частицы. Так происходит молниевый разряд.

Во время этого разряда выделяется огромная энергия — до миллиарда Дж. Температура канала достигает 10 000 К, что и рождает яркий свет, который мы наблюдаем при разряде молнии. Облака постоянно разряжаются по этим каналам, и мы видим внешние проявления данных атмосферных явлений в виде молний.

Раскаленная среда взрывообразно расширяется и вызывает ударную волну, воспринимаемую как гром.

Мы и сами можем смоделировать молнию, пусть миниатюрную. Опыт следует производить в темном помещении, иначе ничего не будет видно. Нам потребуется два продолговатых воздушных шарика. Надуем их и завяжем. Затем, следя, чтобы они не соприкасались, одновременно натрем их шерстяной тряпочкой. Воздух, наполняющий их, электризуется. Если шарики сблизить, оставив между ними минимальный зазор, то от одного к другому через тонкий слой воздуха начнут проскакивать искры, создавая световые вспышки. Одновременно мы услышим слабое потрескивание — миниатюрную копию грома при грозе.

Каждый, кто видел молнию, заметил, что это не ярко светящаяся прямая, а ломаная линия. Поэтому процесс образования проводящего канала для разряда молнии называют ее «ступенчатым лидером». Каждая из таких «ступенек» — это место, где разогнавшиеся до околосветовых скоростей электроны остановились из-за столкновений с молекулами воздуха и изменили направление движения.

Таким образом, молния — это пробой конденсатора, у которого диэлектриком является воздух, а обкладками — облака и земля. Емкость такого конденсатора невелика — примерно 0,15 мкФ, но запас энергии огромен, так как напряжение достигает миллиарда вольт.

Одна молния состоит обычно из нескольких разрядов, каждый из которых длится всего несколько десятков миллионных долей секунды.

Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках. Молния бывает также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

Существует несколько видов молний по форме и по направлению разряда. Разряды могут происходить:

• между грозовым облаком и землей,
• между двумя облаками,
• внутри облака,
• уходить из облака в чистое небо.

Сами процессы, происходящие во время грозы, изучены достаточно хорошо. Гром — звуковое сопровождение мощной ударной волны, появляющейся в результате гигантского электрического разряда.

Как возникает молния?

Из-за трения между мельчайшими льдинками и каплями водяного пара в атмосфере возникает статическое электричество. Воздух ток не проводит, то есть является диэлектриком. При накоплении электрического заряда в определенный момент напряженность поля превышает критическое значение, происходит разрушение молекулярных связей. При этом воздух, водяной пар теряет электроизоляционные свойства. Это явление называется пробоем диэлектрика. Оно может происходить внутри облака, между двумя соседними грозовыми тучами или облаком и землей.

В результате пробоя образуется канал с высокой электропроводностью, заполняемый гигантским искровым разрядом — это и есть молния. При этом процессе выделяется огромное количество энергии. Длина вспышки может достигать 300 км и более. Воздух, находящийся на пути молнии, очень быстро нагревается до 25 000 — 30 000°С. Для сравнения: температура поверхности Солнца 5726 °С.

Почему возникает гром?

Нагретый молнией воздух расширяется. Происходит мощный взрыв. Он порождает ударную волну, сопровождающуюся очень громким звуком, не единичным, а с раскатами. Это и есть гром. Чем больше изломов имеет молния, тем больше раскатов грома , т.к. на каждом повороте происходит новый взрыв. Плюс звук отражается от соседних облаков. Его максимальная громкость — 120 дБ. Молния линейная и жемчужная не может не сопровождаться грохотом. Просто иногда гроза так далеко от места, с которого видно вспышку, что звук не успевает до него дойти.

Интересный факт : в древних языческих религиях всегда был бог-громовержец. Грохот во время грозы считался одним из проявлений его гнева. Сейчас очевидно, что этот звук нужно воспринимать лишь как предупреждение о приближающейся опасности. При его появлении нужно просто прикинуть расстояние до грозы и степень риска для людей, находящихся на улице.

Как определить расстояние до молнии по звуку грома?

Между молнией и раскатами грома всегда проходит какое-то время. Это происходит из-за того, что скорость света в миллион раз больше скорости звука. Поэтому сначала видно вспышку и только спустя несколько секунд слышен грохот. Если засечь это время, то можно примерно рассчитать расстояние до грозы.

виды, физическая природа, почему. Физика атмосферы

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

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Что такое молния

Молния – искровой электрический разряд в атмосфере.

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

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

 

Физическая природа молнии

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

Ступенчатый лидер

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

 

Обратная вспышка

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

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

Почему молния гремит?

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

 

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

Виды молний и факты о молниях

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

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

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

 

Приведем факты о молниях:

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

 

Шаровая молния

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

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

Природа молнии. Что такое молния и как она возникает?

Молния во время грозы

Когда в электрическом поле атмосферы развивается искровой разряд гигантских размеров, мы можем наблюдать удивительное природное явление – молнию. Самое зрелищное проявление грозы может быть крайне опасным для человеческой жизни и эксплуатируемой человеком инфраструктуры. Количество гроз на нашей планете в год превышает десять миллионов. В среднем на Земле происходит до полусотни тысяч гроз в день, одновременно – более тысячи. Грозы над мировым океаном случаются в разы чаще, чем над сушей. Каждую секунду десятки молний ударяют в поверхность Земли. Притом их частоту и динамику развития невозможно точно спрогнозировать, как нельзя со стопроцентной вероятностью предсказать и последствия грозовой активности.

Благодаря современным техническим средствам удалось зафиксировать появление молний на других планетах солнечной системы, в частности на Юпитере. Что касается Земли, на экваториальную и тропическую зону приходится абсолютное большинство всех гроз. А вероятность появления молнии над полюсами нашей планеты стремится к нулю. В России наибольшая грозовая активность наблюдается в южных регионах. Грозозащита прежде всего требуется там, где велика вероятность проявления сил стихии.

Разряд молнии во время грозы подобен электрическому взрыву. А впечатляющие звуковые и световые эффекты зачастую сопровождаются резким усилением ветра, выпадением града и ливнем. Сила тока молнии может составлять сотни тысяч ампер, напряжение – до миллиарда вольт. Ее протяженность достигает сотен километров, скорость – сотен тысяч километров в секунду, длительность – нескольких секунд, а температура – десятков тысяч градусов. Интенсивность разрядов в среднем составляет полсотни в секунду. Скорость движения грозы составляет десятки километров в час, размеры – от нескольких километров до пары десятков. Зрелое грозовое облако может иметь биполярную или более сложную структуру распределения зарядов. Количество разрядов молнии и их параметры связаны с величиной заряда и с тем, как он распределен в облаке. На количество также влияет скорость, с которой воспроизводится заряд.

Грозовые облака, которые могут достигать в диаметре нескольких километров, образуются в результате мощных атмосферных процессов и отличаются вертикальным развитием. Их формируют воздушные потоки, насыщенные парами воды. В электрическом поле облака запасается энергия – грозовое электричество. Первая и вторая стадии развития грозового облака – кучевое и зрелое – завершаются стадией распада. Развитие грозы запускается при появлении конвекции. Потоки влажного воздуха движутся вверх, притом влага находится частично в жидком состоянии, а частично – виде льдинок. Величина и мощность потоков определяют тип грозы и цикл жизни грозового облака. Одноячейковое кучево-дождевое облако отличается небольшим сроком жизни – не более часа, — и быстро исчезает после грозы, которую вызвало. Более распространенные многоячейковые кластерные грозы возникают, когда грозовые ячейки на разных стадиях развития собираются в группу, или кластер, и движутся как единое целое. Такая гроза длится уже несколько часов, сопровождаясь градом, ливнем и порывами ветра. Многоячейковая линейная гроза напоминает темную стену, закрывающую горизонт. Этой опасной для авиации грозе, которую также называют “линия шквалов”, сопутствуют мощные нисходящие потоки воздуха, сильный ливень и крупный град. Суперъячейковая гроза получила свое название благодаря гигантскому размеру грозовой ячейки. Помимо сильнейшего града и шквала для нее характерны разрушительные смерчи.

История изучения молнии

Изучение грозовой активности и, в частности, молнии, неразрывно связаны с темой электричества и его проявлений в пространстве около земного шара. Совокупность проявлений атмосферного электричества исследует физика атмосферы. Предметом ее изучения выступает целый спектр связанных между собой электрических явлений: ионизация и проводимость атмосферы, электрическое поле и токи, электрические заряды и разряды. Прорыв в этой области совершил в 18 веке видный американский деятель из научной и политической областей, Бенджамин Франклин. Благодаря экспериментам он выяснил, что молния имеет электрическую природу, и определил понятия положительного и отрицательного заряда. В 1752 году Франклин впервые предложил проект молниеотвода на основе металлического стержня, соединенного с землей. Ключевые принципы, открытые ученым, по сей день актуальны в деле устройства молниезащиты зданий и сооружений.

Тогда же российский ученый и естествоиспытатель Михаил Васильевич Ломоносов объяснил природу грозовых облаков, высказав гипотезу о причинах их электризации. Свою научную теорию он изложил в работе «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих». Оба исследователя, Ломоносов и Франклин, использовали в своих экспериментах воздушного змея, запуская его в направлении грозовых облаков. Соратник Ломоносова, Георг Вильгельм Рихман, погиб во время грозы, проводя электрические опыты. Тем не менее, незадолго до этого академики успели совместно положить начало серьезному изучению молниезащиты в России. В 1753 году Ломоносов и Рихман создали первые в России прототипы молниеотводов. Также Рихман начал исследования взаимодействия электрически заряженных тел. Этот вопрос занимал многих видных ученых, среди которых были Франц Эпинус, Даниил Бернулли, Джозеф Пристли, Джон Робинсон и Генри Кавендиш.

Электрическая искра, или искровой разряд, представляет собой пучок заполненных плазмой каналов. Искровые каналы представляют собой разветвленные яркие полоски, напоминающие нити. Такой разряд в природе и является молнией. Впервые искусственным путем электрическая искра была получена в электрическом конденсаторе голландского ученого Питера ван Мушенбрука в 1745 году.

Электрический заряд, или количество электричества, как скалярная величина впервые был определен Шарлем Кулоном, физиком и инженером из Франции. Связь силы взаимодействия между неподвижными точечными электрическими зарядами и расстояния между ними была выведена им в законе Кулона в 1785 году. Кулон как единица измерения электрического заряда определяется величиной заряда, прошедшего через проводник за 1 секунду при силе тока 1 ампер. Электрические заряды в околоземном космическом пространстве, в атмосфере и на поверхности нашей планеты генерируют поле, которое называется электрическим полем Земли. Заряд в полмиллиона кулонов создает у поверхности Земли электрическое поле напряжённостью в десятки вольт на метр.

Единица измерения электрического напряжения “вольт” получила свое название в честь Алессандро Вольты, ученого из Италии. Он создал первый химический источник тока при помощи кислоты и пластин из цинка и меди, а также ряд электрических приборов. В вольтах выражается электростатический потенциал. Вольт обозначается как В или V. Мощность постоянного электрического тока измеряется в ваттах – единице, названной в честь изобретателя из Шотландии Джеймса Ватта. Ватт обозначается как Вт или W.

Принцип взаимодействия электрических токов был сформулирован физиком Андре Ампером в 1820 году. Французский ученый ввел в физику и само понятие электрического тока. Закон Ампера описывает состояния проводников в зависимости от направления тока. Если электрические токи в параллельных проводниках текут в одном направлении — проводники притягиваются. Если в них же токи текут в противоположных направлениях, то параллельные проводники отталкиваются. Со временем единица измерения силы неизменяющегося электрического тока получила наименование “ампер”. Ампер обозначается как A.

Тепловое действие электрического тока сформулировал в виде закона английский физик Джеймс Джоуль. Единица измерения энергии получила название в честь этого ученого. Джоуль обозначается как Дж или J. За 1 секунду силы электрического поля при напряжении в 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер совершают работу в 1 джоуль.

20 век принес человечеству знания об ионосфере и магнитосфере. А затем, с развитием космических технологий, стало возможным исследование процессов в самых высоких слоях атмосферы. Наибольший вклад в формирование современного знания об электрических атмосферных явлениях внесли Нобелевский лауреат Чарлз Вильсон и ученый-физик Яков Френкель.

Типы молний

Молнии делятся на разные типы: линейная, горизонтальная, ленточная, пунктирная, шаровая, огни святого Эльма, а также спрайты, эльфы, джеты в верхних слоях атмосферы. Причиной систематических разрушений и аварий становится молния линейного типа, наиболее распространенного из всех. На сегодняшний день по сравнению с остальными типами подобных природных явлений она наиболее изучена.  Линейные молнии можно разделить по месту возникновения. Они появляются и развиваются в пространстве между облаком и поверхностью земли. В основном именно такие разряды воздействуют на наземные объекты. Разряды электричества возникают в атмосфере из-за разности потенциалов между частями грозового облака, между облаками или между облаком и землей. Поэтому молния может также развиваться внутри облака или между разными облаками.

Направление развития линейных молний служит критерием для их разделения на нисходящие и восходящие. За счет развития лидера молнии от облака к земле или от земли к облаку происходит пробой зоны между ними. Молнии, чье развитие направлено из грозового облака вниз к земле, называются нисходящими. Восходящие же молнии развиваются в направлении к облаку от вершин заземленных конструкций. В абсолютном большинстве случаев причиной поражения возвышающихся на равнинной местности сооружений от 200 метров выступают именно восходящие молнии.

Стадии развития молнии

Молния переносит с облака на землю положительный или отрицательный заряд. Знак заряда определяет ее полярность. Молнии с отрицательным зарядом встречаются значительно чаще, и их параметры более подробно изучены. Отрицательная нисходящая молния развивается в три стадии, которые образуют компоненту. За первой компонентой, как правило, идут последующие. Их количество может достигать нескольких десятков.

Разряд молнии начинается при появлении лидера. Он оказывает тепловое, механическое и электрическое воздействие на объекты, через которые проходит. Лидер молнии состоит из канала, головки канала и стримерной зоны. Канал лидера молнии – это плазменное образование, через которое протекает ток. Канал прорастает, пробивая промежуток между облаком и землей. Он несет огромный потенциал в десятки мегавольт, а сила тока в нем исчисляется сотнями ампер. Величина распределенного по его длине заряда электричества достигает нескольких кулон. Так за миллисекунды происходит лидерная стадия развития молнии.

Далее следует наиболее опасный процесс наподобие короткого замыкания – главная стадия. Высокотемпературный проводящий канал замыкается на землю и провоцирует переходный процесс разряда протяженной заряженной системы, созданной лидером. На этой стадии импульс тока может протекать по каналу за сотни микросекунд с амплитудой уже в несколько сотен килоампер. Скорость его распространения соизмерима со скоростью света. Главную стадию сопровождают световые вспышки, яркое свечение и раскаты грома. Гром вызывают колебания воздуха, когда нагретая молнией волна воздуха сталкивается с холодной.

На финальной стадии канал молнии продолжает переносить заряд к земле, но менее интенсивно. Тем не менее, для этой стадии характерна большая длительность тока, которой, в основном, обусловлено термическое воздействие молнии.

Мощную разрушительную силу атмосферного электричества трудно недооценить. С этим связана целесообразность установки специальных систем – систем молниезащиты и заземления.

← Защита от воздействия молнии. Что такое молниезащита и зачем она нужна?  |  Молниезащита — назначение и устройство →

MRCC Living With Weather — Lightning

Что такое Lightning?

Опасность молнии

Молниезащита

Молниеносные данные

Дополнительное чтение

Молния — одно из древнейших наблюдаемых природных явлений на Земле. Это происходит по всей стране, но особенно на юго-востоке, Среднем Западе и в передних хребтах Скалистых гор. Каждый год молнии поражают сотни людей, в результате чего в среднем в США ежегодно умирает 50 человек.0 процентов людей переживают удары молнии, выжившие часто получают разрушительные травмы на всю жизнь. Знание молний и молниезащиты может защитить вас от одной из самых неустойчивых и непредсказуемых характеристик грозы.

Что такое молния?

Молния — это внезапный электростатический разряд во время грозы, наиболее распространенное, но наименее изученное из погодных явлений. Эти гигантские искры могут простираться от облака к земле или объектам на земле, между облаками, внутри облака или даже между облаком и воздухом.

Как образуется молния?

Во многих отношениях молния похожа на искру статического электричества, которую вы можете увидеть или почувствовать зимой, когда воздух очень сухой и вы прикасаетесь к металлическому предмету. Например, когда вы идете по ковру, электроны движутся от атомов ковра к вам. Вы, по сути, отрицательно заряжены. Когда вы прикасаетесь к металлическому предмету, например к дверной ручке, электроны перемещаются от вас к ручке. Толчок, который вы чувствуете и можете услышать, — это электроны, движущиеся от вас к дверной ручке через электрическую искру.

а) Когда вы идете по ковру, электроны движутся от ковра к вашему телу, давая вам отрицательный заряд.

б) Когда вы прикасаетесь к дверной ручке, лишние электроны перемещаются от вас к положительно заряженной дверной ручке. Вы и дверная ручка теперь имеете нейтральный заряд.

Графика разработана Стивом Хилбергом, Региональный климатический центр Среднего Запада.

Аналогичные процессы происходят при развивающейся грозе. По мере развития грозы восходящие и нисходящие потоки во время грозы приводят к столкновениям частиц осадков внутри облака. Ближе к вершине шторма это обычно маленькие кристаллы льда. Кристаллы льда приобретают положительный заряд и уносятся выше в шторм, потому что они легче. В результате вершина бури становится положительно заряженной, а средний и нижний слои — отрицательно заряженными. Мелкие кристаллы льда и мелкий град появляются в середине шторма, а в нижнем слое – капли дождя и тающий град. Столкновения между этими частицами приводят к тому, что некоторые из них теряют электроны и становятся отрицательно заряженными. Отрицательный заряд в среднем и нижнем слоях грозового облака индуцирует положительный заряд в земле под грозой, а положительно заряженная наковальня заставляет землю под наковальней становиться отрицательно заряженной.

Что происходит при ударе молнии?

На ранних стадиях развития грозы воздух действует как изолирующий слой между облаком и окружающей средой. Когда во время грозы накапливаются электрические заряды, разница между, например, отрицательно заряженной средней частью облака и землей становится достаточно большой, чтобы преодолеть изолирующие эффекты воздуха, и возникает разряд молнии. Когда этот разряд происходит между серединой облака и верхней частью грозы, возникает «внутриоблачная» молния. Когда разряд происходит между отрицательно заряженной областью одной грозы и положительно заряженной областью другой, это называется межоблачной молнией. Молния «облако-земля» возникает, когда разряд происходит между облаком и землей.

Схема типичного распределения электрических зарядов во время грозы. Предоставлено: Национальная лаборатория сильных штормов.

Удары молнии из облака в землю составляют около 25 процентов вспышек молнии во всем мире. Они одни из самых зрелищных, а также самые опасные, потому что ударяют по земле или предметам на земле. Разряд молнии длится всего несколько микросекунд, но процесс его формирования сложен.

Удар молнии начинается, когда ионизированный канал воздуха, называемый ступенчатым лидером, развивается от грозы к земле. По мере того, как ступенчатый лидер движется зигзагами к земле, электрическое поле увеличивается, поскольку количество положительного заряда, находящегося на поверхности Земли, становится еще больше. Электрическое поле наиболее сильно на заземленных объектах, вершины которых находятся ближе всего к основанию грозы, таких как деревья и высокие здания (поэтому во время грозы следует держаться подальше от высоких объектов). Этот заряд начинает мигрировать вверх через здания, деревья и людей в воздух. Когда этот поднимающийся вверх положительный заряд — восходящий лидер или стример — встречается с лидером в воздухе над поверхностью, то проводящий путь завершается. Электроны движутся по этому пути, создавая видимую молнию. Быстрый поток электронов нагревает окружающий воздух, вызывая его взрывное расширение, создавая ударную волну, которую мы слышим как гром. 9Top
 

Опасность молнии

Молния является третьей по значимости причиной смерти, связанной с погодными условиями, после наводнения и сильной жары, в результате чего погибает в среднем 51 человек в год, и многие получают ранения. Молнии могут произойти в любое время года в США, но в основном весной и летом. Это совпадает со временем, когда люди чаще всего проводят мероприятия на свежем воздухе, что увеличивает риск воздействия молнии. Самая высокая частота ударов молнии в США происходит во Флориде и на побережье Мексиканского залива.

По данным Национального института молниезащиты, затраты и потери из-за молнии в США могут достигать 8–10 миллиардов долларов в год. Среди затрат, связанных с молнией, — лесные пожары, вызванные молнией, повреждения домов и других сооружений, ремонт поврежденных коммунальных сетей электроснабжения и связи, а также повреждения электрооборудования, как жилого, так и коммерческого.

Молния также представляет угрозу для личной безопасности, особенно если вы оказались на улице во время грозы. Однако даже люди в помещении были ранены или убиты молнией. Молния может поразить человека пятью способами.

Прямой удар происходит, когда человек, обычно находящийся на открытой местности, становится частью основного канала разряда молнии. Часть тока движется вдоль и по коже, а часть проходит через тело

Боковая вспышка возникает, когда молния ударяет в более высокий предмет рядом с человеком (например, дерево) и часть тока прыгает с этого возразить человеку.

На человека может также воздействовать ток заземления . Например, когда молния ударяет в высокое дерево, заряд распространяется по объекту на землю, а затем по поверхности земли. Токи заземления могут охватывать большую площадь и являются причиной большинства поражений молнией. Ток входит в тело в точке, ближайшей к удару молнии (например, в ногу), и выходит из тела в точке, наиболее удаленной от удара. Чем больше разница между этими двумя точками, тем больше вероятность травмы или смерти. Земной ток часто губителен для домашнего скота из-за его большого размера.

Повреждение газона, вызванное током заземления от удара молнии. Фото предоставлено: AlGamaty на Reddit

Проводимость молнии через провода или другие металлические поверхности позволяет молнии распространяться на большие расстояния. Заборы, линии электропередач, трубы или другие металлические поверхности могут стать путями для молнии. Большинство несчастных случаев с молниями внутри помещений связаны с проводимостью. Вот почему важно держаться подальше от проводного телефона и держаться подальше от всего, что подключено к электрической розетке, водопроводным кранам и душам, а также к окнам и дверям.

Стримеры развиваются по мере приближения к земле лидера, движущегося вниз. Это восходящие стримеры, и обычно только одна из восходящих стримеров соприкасается с лидером, чтобы обеспечить основной канал для обратного хода. Однако, когда основной канал разряжается, то же самое происходит и со всеми остальными косами в этом районе. Если человек является частью одной из этих кос, он может погибнуть или получить травму во время разряда косы, даже если он не является частью основного разряда.

Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте Национальной метеорологической службы. Наука о молниях: пять способов, которыми молния поражает людей.

Что происходит, когда в вас ударяет молния?

Когда в ваш дом попадает молния, она может повредить ваш компьютер, телевизор и другую электронику. При попадании молнии в человека в первую очередь повреждается «электроника» организма — нервная система и мозг. Наиболее очевидным эффектом может быть остановка сердца. Серьезные ожоги случаются редко. Большинство ожогов вызвано тем, что другие предметы (дождевая вода, пот, металлические монеты и ожерелья и т. д.) нагреваются проходящим через них током и вызывают ожоги, а не вызваны самой молнией. Подсчитано, что только десять процентов людей, пораженных молнией, погибают. Остальные 90 процентов пострадавших имеют разную степень родовой и длительной нетрудоспособности.

Повреждение нервной системы и головного мозга может быть неочевидным. Симптомы могут включать усталость, сильные головные боли, неспособность сосредоточиться, неспособность обрабатывать информацию, изменения личности и другие. Некоторые симптомы могут проявляться только через некоторое время после инцидента. Часто обычные медицинские тесты (визуализация, лабораторные тесты и т. д.) не показывают каких-либо физических изменений, которые можно отнести к удару молнии. Нейрокогнитивное или нейропсихологическое тестирование может использоваться для выявления функциональных и когнитивных нарушений.

В настоящее время проводятся исследования травм, вызванных молнией. Доктор Мэри Энн Купер, доктор медицинских наук Университета Иллинойса в Чикаго, возглавляет Программу исследования травм от ударов молнии. Ее статья «Инвалидность, а не смерть — основная проблема при поражении молнией» содержит дополнительную информацию о последствиях поражения молнией.

Поведенческие и личностные изменения, которые могут испытать выжившие после удара молнии, часто трудно понять семье и друзьям. Lightning Strike & Electric Shock Survivors International, Inc. — некоммерческая группа поддержки, созданная выжившим после удара молнии в 19Top
 

Молниезащита

На открытом воздухе самое неблагоприятное место во время грозы – нет безопасного места. Рыбалка, катание на лодках и кемпинг являются основными видами деятельности, связанными с наибольшим количеством смертей от молнии. Футбол возглавляет список смертельных случаев, связанных со спортом, за ним следуют гольф и бег. Семьдесят процентов всех смертельных случаев от молний происходят в июне, июле и августе. Это неудивительно, учитывая, что это время, когда люди проводят гораздо больше времени на открытом воздухе, а также пик сезона гроз.

Что нужно сделать, чтобы уберечься от молнии?

«Когда грянет гром, идите в дом!»

Если вы находитесь на улице, найдите убежище в ближайшем безопасном здании или в автомобиле с металлическим верхом и закрытыми окнами. Если вы слышите гром, значит, вам угрожает опасность удара молнии. Самое дальнее расстояние от удара молнии, на котором обычно можно услышать гром, составляет около пяти миль и редко превышает 10 миль. То, что вы не слышите гром, не обязательно означает, что вы в безопасности. Известно, что молнии разлетаются на десятки миль от места возникновения грозы. Оставайтесь внутри как минимум 30 минут после того, как вы в последний раз слышали гром.

Молния образует дугу и ударяет на некотором расстоянии от места грозы над долиной Шенандоа в Вирджинии.
Фото Предоставлено: фотография Эдварда Пейна. Используется с разрешения.

Если вы не можете найти безопасное убежище, вы можете предпринять некоторые шаги, чтобы снизить риск. Однако стоит повторить, что во время грозы на открытом воздухе нет безопасного места.

• Избегайте открытых полей, вершин холмов или вершин гребней.
• Держитесь подальше от высоких изолированных деревьев или других высоких объектов. Если вы находитесь в лесу, оставайтесь рядом с более низкими деревьями.
• Если вы в группе, рассредоточьтесь, чтобы избежать текущего путешествия между членами группы.
• Если вы разбиваете лагерь на открытой местности, разбивайте лагерь в долине, овраге или другом низком месте. Однако помните о возможности внезапных наводнений в низменных районах. Помните, что палатка НИКАК не защищает от молнии.
• Держитесь подальше от воды и мокрых предметов, таких как веревки, а также металлических предметов, таких как заборы и столбы. Вода и металл не притягивают молнии, но являются отличными проводниками электричества. Ток от вспышки молнии легко распространяется на большие расстояния.

Если вы находитесь в помещении,

• Держитесь подальше от проводных телефонов. Вы можете использовать сотовые или беспроводные телефоны.
• Не прикасайтесь к электрическому оборудованию, такому как компьютеры, телевизоры или шнуры. Вы можете использовать пульты дистанционного управления безопасности.
• Избегайте сантехники. Не мойте руки, не принимайте душ и не мойте посуду.
• Держитесь подальше от окон и дверей, которые могут иметь небольшие протечки по бокам для проникновения молнии, и держитесь подальше от крыльца.
• Не ложитесь на бетонный пол и не прислоняйтесь к бетонным стенам.
• Защитите своих питомцев: Собачьи будки не являются безопасным убежищем. Собаки, прикованные к деревьям или к металлическим полозьям, особенно уязвимы для ударов молнии.
• Защитите свое имущество: молния создает скачки напряжения, которые могут повредить электронное оборудование на некотором расстоянии от фактического удара. Обычные устройства защиты от перенапряжения не защитят оборудование от удара молнии. Национальный институт молниезащиты располагает информацией о защите вашего дома и электроники от молнии. Не отключайте оборудование во время грозы, так как существует риск удара.

Национальная метеорологическая служба (National Weather Service) имеет гораздо больше информации о молниезащите на своей веб-странице о молниезащите.

Мифы о молнии

Миф:	Молния никогда не бьет в одно и то же место дважды.
Факт:	Молния часто бьет в одно и то же место несколько раз, особенно если это высокий заостренный изолированный объект. Эмпайр Стейт Билдинг подвергается ударам почти 100 раз в год.
Миф:	Резиновые шины на автомобиле защищают вас от молнии, изолируя вас от земли.
Факт:	Большинство автомобилей защищены от молнии, но вас защищает металлическая крыша и металлические боковины, а НЕ резиновые шины. Помните, что кабриолеты, мотоциклы, велосипеды, автомобили для отдыха на открытом воздухе и автомобили с корпусом из стекловолокна не обеспечивают защиты от молнии. Когда молния попадает в транспортное средство, она проходит сквозь металлическую раму в землю. Не прислоняйтесь к дверям во время грозы.
Миф:	Металлические конструкции или металл на теле (ювелирные изделия, сотовые телефоны, MP3-плееры, часы и т. д.) притягивают молнии.
Факт:	Высота, заостренная форма и изоляция являются доминирующими факторами, определяющими, куда ударит молния. Наличие металла абсолютно не влияет на то, куда ударит молния. Горы сделаны из камня, но в них ударяет молния много раз в год. При угрозе молнии немедленно примите надлежащие защитные меры, найдя безопасное убежище — не тратьте время на удаление металла. Хотя металл не притягивает молнию, он проводит электричество, поэтому держитесь подальше от металлических заборов, перил, трибун и т. д.
Миф:	Если вы заперты снаружи и вот-вот ударит молния, вам следует лечь на землю.
Факт:	Лежание на горизонтальной поверхности повышает вероятность поражения потенциально смертельным током заземления. Если вас застала гроза на улице, продолжайте двигаться к безопасному укрытию.
Миф:	Если вы оказались на улице во время грозы, присядьте, чтобы снизить риск удара.
Факт:	Приседание не делает вас безопаснее на открытом воздухе. Бегите к солидному зданию или машине с жестким верхом. Если вы слишком далеко, чтобы бежать к одному из этих вариантов, у вас нет хорошей альтернативы. Вы НЕ в безопасности нигде на открытом воздухе.
Миф:	«Тепловые молнии» вызваны жарой, а не грозами.
Факт:	Такого явления, как тепловая молния, не существует. «Тепловая молния» — это название, которое когда-то давали обычной молнии, находящейся слишком далеко, чтобы гром был слышен. Этот термин, вероятно, возник, когда люди замечали далекие молнии, обычно ночью, теплыми летними вечерами, когда небо над головой было ясным. В некоторых случаях молния может быть видна на расстоянии сотен и более миль. 9Top   Данные о молниях Национальная сеть обнаружения молний Национальная сеть обнаружения молний (NLDN) начала функционировать как региональная сеть, управляемая Университетом штата Нью-Йорк в Олбани в 1983 году. В конечном итоге NLDN была приобретена Global Atmospherics, Inc., а затем в 2002 г. Vaisala, Inc., компанию, которая разрабатывает, производит и продает продукты и услуги для экологических и промышленных измерений, особенно в метеорологии и гидрологии. NLDN стала национальной по охвату в 1989. Он состоит из более чем 100 удаленных наземных станций зондирования, расположенных по всей территории Соединенных Штатов, которые мгновенно обнаруживают электромагнитные сигналы, испускаемые молнией, ударяющей по поверхности земли. Эти удаленные датчики отправляют необработанные данные через спутниковую сеть связи в Центр управления сетью (NCC) в Тусоне, штат Аризона. В течение нескольких секунд после удара молнии центральные анализаторы NCC обрабатывают информацию о месте, времени, полярности удара и передают эту информацию пользователям по всей стране. Эти данные о молниях используются коммунальными службами, НАСА, Национальной метеорологической службой, авиацией, лесным хозяйством и многими другими. Дополнительную информацию о NLDN можно найти здесь. Карта из «Lightning Explorer» компании Vaisala. Данные на карте задерживаются на 20 минут и обновляются каждые 20 минут. Blitzortung Blitzortung. org — всемирная сеть обнаружения молний для локализации электромагнитных разрядов в атмосфере (грозовых разрядов) по методу времени прихода (TOA) и времени группового прихода (TOGA). Он был разработан несколькими людьми в Германии несколько лет назад и с тех пор распространился по всему миру. Эта сеть обнаружения молний состоит из добровольцев с детекторами молний, ​​собранными из комплекта, разработанного группой Blitzortung. Детекторы передают данные на центральный сервер обработки через Интернет, который затем обрабатывает данные для определения местоположения ударов молнии. Среди других добровольцев есть программисты, разрабатывающие и/или реализующие алгоритмы определения местоположения или визуализации сферических положений (сферические — это тип радиосигнала, производимого молнией), и люди, помогающие поддерживать работоспособность системы. В США около 110 станций обнаружения Веб-сайт включает в себя актуальную карту текущих ударов молнии по всему миру, архив данных о молниях и информацию о том, как получить набор для создания собственного детектора молний. Конструкция детектора требует некоторых знаний и навыков в области электроники. LightningMaps.org LightningMaps.org — это общественный проект с бесплатными картами молний и приложениями. Данные о молниях в реальном времени доступны в картографическом интерфейсе с использованием данных Blitzortung (внизу слева). 9Top   Дополнительная литература Молния в сверхзамедленной съемке — видеоклип канала Discovery «Бешеная планета» на тему молнии. Lightning: JetStream — онлайн-школа погоды Молниезащита (NWS) Наука о молнии Наука о молнии: пять способов, которыми молния поражает людей Мифы и факты о молниезащите Снижение риска молнии на открытом воздухе Суровая погода 101: Основы молнии Национальный институт молниезащиты Медицинские аспекты молнии Человеческое напряжение — Что происходит, когда люди и молния сходятся Удар молнии и поражение электрическим током Survivors International, Inc. Поражения молнией Подробный анализ смертей от молний в США за последние десять лет 9Top Мастерство, тайна и мифы о молнии Раздел 6.1.4 Наука исследует Известные , Неизвестные и Непознаваемые . Сегодня исследования молний разделены на различные дисциплины, некоторые из которые: Физика атмосферы и электростатика Электротехника Климатология, включая морфологию и динамику гроз Метеорология и другие подсектора Эти подробные технические исследования могут никогда не дать ответы на все вопросы о молнии, но современные методы расследования заняты предоставлением новая информация. Было и другое время, когда молния была волшебным огнем из небо, которое человек захватил и использовал, чтобы согреться ночью. Он сохранил дикие животные прочь. Когда первобытный человек искал ответы на вопросы о естественном мира, молния стала частью его суеверий, его мифов и его ранние религии. Древние греки считали молнию оружием Зевса. Громовержцы были изобретены Афиной, богиней мудрости. Поскольку молния была проявлением богов, любое место, пораженное молния считалась священной. Греческие и римские храмы часто воздвигнуты на этих местах, где поклонялись богам в попытке чтобы умилостивить их. Мусульманам тоже приписывают молнию и гром своему богу. В Коране сказано: «Он тот, кто показывает вам молнии и пускает молнии». Скандинавская мифология отсылает к Тору, громовержцу, который был врагом всех демонов. Тор бросал во врагов молнии. Тор также дал нам четверг-день. В пантеистической индуистской религии Индра был бог неба, молнии, дождя, бури и грома. Маруты использовали молнии как оружие. Умпундуло — молниеносный бог-птица банту. соплеменники в Африке. Даже сегодня их знахари выходят в штормы и приказать молнии ударить далеко. Индейцы навахо считают, что молния обладает сила в их лечебных ритуалах. На песочных картинах изображена молния. как подмигивание в глазах Thunderbird. Молния связана с ветром, дождь и рост урожая. Еще в начале 1800-х годов в России, когда дождь находился в розыске, трое мужчин залезли на дерево. Один бы сбил двух головней вместе; искры, имитирующие молнии. Еще бы воду налить над ветками, имитируя дождь. Третий стучал чайником, чтобы привлечь гром. И по всей ранней Европе церковные звонари как можно больше шуметь, надеясь отпугнуть бурю от эти святые жилища, в которые часто ударяла молния. Даже Санта-Клаус вступает в игру со своим северным оленем Доннер (гром) и Блитцен (молния). Ранние суеверия считались причиной и следствием, которые теперь выдавали за науку. Сократ сказал: «Это не Зевс там наверху, это вихрь воздуха.» Чингис Кан запретил своим подданным мыться одежду или купание в проточной воде во время шторма. Фалес, греч. философ, в 600 г. до н.э. протер кусок янтаря сухой тканью и отметил чтобы оно потом притягивало перья и солому. Уильям Гилберт, суд целитель королевы Елизаветы в конце 1500-х годов также использовал янтарь для дублирования более ранние эксперименты. Он назвал это via electrica, в честь электры, которая по-гречески янтарь. Он этого не знал, но демонстрировал статические электричество. Молния — это большая искра… статическое электричество в гигантских масштабах. Машины для создания статического электричества были изобретены… лейденская банка была как термос, в котором хранились вольты. Машины трения могли заряжать банки и электричество можно носить с собой и демонстрировать. «Электрик магия» пользовалась большим спросом при королевских дворах Европы как развлечение. Салонные фокусы забавляли и очаровывали людей. В то время наука находилась в зачаточном состоянии. Сэр Исаак Ньютон предложил что основные математические законы были основой для понимания силы природы. С «электрической магией» было недостаточно экспериментальное исследование, объясняющее его поведение. В 1746 году доктор Спенс из Шотландии приехали в Филадельфию. Там он продемонстрировал некую «электрическую магия» перед аудиторией, в которую входил местный почтмейстер.0017 Этим человеком был Бенджамин Франклин. Франклин был воплощением любопытства. В В возрасте восьми лет он бросил Бостонскую гимназию, закончив формальное обучение. Он был наделен сильным чувством исследования и самодисциплины. Он учился и изучал вещи всю свою жизнь. Он изобрел бифокальные очки и печь Франклина. Опытный пловец, вегетарианец, многоязычный, и издателем-кузнецом, его «Альманах Бедного Ричарда» продавался тиражом 10 000 экземпляров. экземпляров в год в колониях. Даже сегодня некоторые из тех афоризмов о ценно помнить о бережливости и трудолюбии: Честность — лучшая политика. Кто быстро пьет, платит медленно. Лень все усложняет, а трудолюбие все упрощает. В возрасте 42 лет Франклин продал свой типографский бизнес в Филадельфии за половину прибыль за 20 лет. Он ушел в отставку. Он участвовал в социальных экспериментах как американская война за независимость и Декларация независимости. Он возился с электрической лейденской банкой и размышлял над вопросами… «как много маленьких баночек убьет цыпленка? Сколько больших банок для индейки? Почему индейка, убитая электрическим током, вкуснее, чем убитая обычным способом? птица? Что такое молния? Почему сжигают церкви? Можно ли его захватить в лейденскую банку? Можно ли безопасно захватить его на землю?. ..» Потом пришел эксперименты с воздушными змеями и ключами в 1752–1753 годах и вывод Франклина о том, что молния была, в конце концов, электричеством. За этим последовало его изобретение громоотвода и его дублирование. во Франции и полезность по всей Европе. Франклин был знаменитым фигура своего времени. Франклина называют святым покровителем Америки. здравый смысл. Возможно, если бы он не был близок к французскому королевскому двору, и смог повлиять на Францию, чтобы финансировать американскую революционную Война, сегодня все мы здесь, в США, можем говорить с английским акцентом! Недавно некоторые ученые пришли к выводу, что молния могла сыграть участие в эволюции живых организмов. химик, лауреат Нобелевской премии Гарольд Юри предположил, что ранняя атмосфера Земли состояла из аммиака. водород, метан и водяной пар. Один из его учеников, Стэнли Миллер, использовал электрическую искру для дублирования молнии и ввел ее в химический настой. Он старался исключить любые живые организмы из эксперимент. В конце недели он осмотрел смесь и нашел ее. содержал новообразованные аминокислоты, те самые строительные блоки белка. Сыграла ли молния роль в создании самой жизни? Наука сейчас подталкивает конверт тайн молнии. Об этом стало известно больше преходящим явлением в последние 3-4 года, чем в предшествующие двести сорок четыре года спустя после экспериментов Франклина с «воздушными змеями и ключами». Следите за обновлениями… Почему «суперболты» молнии более распространены над океаном? | Наука Молния ударила в Атлантический океан у берегов Флориды. Джеффри Гринберг / Education Images / Universal Images Group через Getty Images Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на сайте hakaimagazine. com. Когда морской ученый Мустафа Асфур устроил крошечный шторм в ящике, он наткнулся на возможное решение давней загадки: почему молнии над океаном ярче, чем над сушей. Более 90 процентов молний бьют над континентами, но молнии, бьющие в океан, могут быть гораздо более интенсивными. Редкие «суперболты», например, со вспышками в 100 или 1000 раз ярче и мощнее, чем обычные молнии, имеют гораздо больше шансов попасть в океан. Почему именно так, до сих пор ведутся споры. Асфур — сейчас он работает в Академическом центре Руппина в Израиле — решил исследовать, как молнии влияют на химический состав воды. Вместо этого он обнаружил, что, по крайней мере в лаборатории, разряды, похожие на молнии, ярче над соленой водой, чем над пресной водой или почвой. «Мы были удивлены, — говорит ученый-атмосферник Колин Прайс из Тель-Авивского университета в Израиле, который был руководителем Асфура во время экспериментов. «Все считали, включая меня, что что-то в грозе контролирует интенсивность вспышки; что-то в облаке». Но исследование показывает, говорит Прайс, что то, что находится под ним, оказывает большое влияние на яркость. Шторм Асфура в коробке был низкотехнологичным: только искрогенератор, пара электродов и мензурка с водой в темном деревянном шкафу. Когда вспышка разряжалась, она издавала крошечный слышимый треск, когда воздух нагревался. Мини-разряды были примерно в миллион раз менее мощными, чем настоящая молния, но создавали разряд с таким же световым профилем, как и настоящая искра. Когда Асфур и его коллеги впервые поняли, что более соленая вода производит более яркие искры, они отправились на Мертвое море и принесли немного воды. Конечно же, эта сверхсоленая вода вызвала сверхяркую искру. Асфур несколько раз повторял эксперимент, используя пресную воду, почву и образцы из Галилейского моря (почти соленое), Средиземного моря (довольно соленое) и Мертвого моря (очень соленое). Результаты ясно показали, что чем соленее вода, тем крепче болт. Сбросы над водой Мертвого моря, которая примерно в 680 раз более соленая, чем вода Галилеи, были почти в 40 раз ярче. Вспышки над водой Галилейского моря были в 1,5 раза ярче, чем над влажной почвой. У команды есть объяснение. В воде соль распадается на положительные и отрицательные ионы, которые помогают проводить электричество. Когда ударяет молния, чем больше ионов присутствует, тем эффективнее отводится электрический заряд от облака. Этот быстрый разряд вызывает более высокий пиковый ток и более яркую вспышку. Профессор наук о Земле Вашингтонского университета Роберт Хольцворт, который управляет Всемирной сетью определения местоположения молний, ​​говорит, что исследование «является хорошим шагом к тому, чтобы показать, что соленые океаны и моря могут быть ответственны за более интенсивное освещение в среднем». Но он добавляет: «Есть большая разница между этим небольшим лабораторным исследованием и реальной молнией. Есть целая куча динамических процессов, которые не включены». В прошлом году Хольцворт и его коллеги изучили два миллиарда ударов молнии, зарегистрированных в период с 2010 по 2018 год, и нанесли на карту 8000 мощных супермолний, ​​подавляющее большинство из которых попало в океан. Самые сильные суперболты были суперконцентрированы в Средиземном море, а их распространение проходило мимо Испании и Соединенного Королевства в Исландию и Норвегию. Они обнаружили меньшие горячие точки к востоку от Японии, у оконечности Южной Африки и, что удивительно, над Андами — единственным наземным участком. Несмотря на такое обычное явление, молния хранит множество загадок, которые еще предстоит разгадать. Ученые все еще пытаются выяснить, показывают ли измерения энергии молнии (на что обращал внимание суперболтовый обзор Хольцворта) те же тенденции, что и показатели общей яркости молнии (это то, что изучал Асфур). По словам Прайса, содержание соли не может объяснить всю карту суперболтов, но оно может, например, способствовать возникновению горячей точки над соленым Средиземным морем. Исследование также указывает на то, что изменение климата может привести к более ярким разрядам молнии. Некоторые участки морской воды, например, в Северной Атлантике, становятся более пресными по мере таяния льда, но другие, особенно в субтропической части Тихого океана, становятся более солеными, поскольку испарение усиливается под более горячим воздухом. Подкисление океана также добавляет ионы водорода в воду. Все эти дополнительные ионы означают, что изменение климата может привести к еще более сильным молниям — супермолниям. Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на сайте hakaimagazine.com. Похожие истории из журнала Hakai: Здесь становится жарко, так что полейте все яйца Олуши: медоносные пчелы моря Рекомендуемые видео когда грянет гром, иди в помещение О молнии ходит много мифов. Почти все культуры на Земле имеют свои представления о причинах этого. Во-первых, нам нужно научиться критически относиться к молниям. Почему существует так много мифов о молнии? Может ли быть так, что предыдущие поколения не полностью понимали сложную науку о молнии? Могло ли случиться так, что эти мифы передавались из поколения в поколение, не подвергаясь серьезному сомнению? Пришло время критически относиться к молниям. Молния — это внезапный естественный электрический разряд очень короткой продолжительности и высокого напряжения между облаком и землей или внутри облака, сопровождающийся яркой вспышкой и, как правило, громом. Дело в том, что молния опасна. Это самый стойкий убийца погоды на земле. Он убивает больше людей, чем ураганы, торнадо или наводнения. Молния ежегодно убивает около 24 000 человек по всему миру. И примерно 240 000 человек будут поражены или ранены, но выживут после удара молнии, часто с тяжелыми формами инвалидности. Молния — совершенно случайный и анонимный убийца. Мифы о молнии Поражения молнией всегда смертельны — только трое из 10 умирают, согласно исследованию США Основная причина смерти от молнии — ожоги — Единственная непосредственная причина смерти — сердечный приступ Человек, пораженный молнией, загорается — на самом деле молния сверкает снаружи жертвы, оставляя небольшие внешние следы травмы Молния никогда не бьет в одно и то же место дважды — Эмпайр Стейт Билдинг подвергается ударам десятки раз в год, в то время как горные вершины и радиотелевизионные башни попадают регулярно Зонты не притягивают молнии — Человек с зонтом подвергается тем же рискам, что и человек без зонта Мобильные телефоны, плееры iPod и другие электронные гаджеты привлекают молнии — Их использование мешает людям обращать внимание на погоду, что приводит многих к предположению, что их использование привлекает молнии Безопасно искать укрытие под деревом — Одно из самых опасных мест для стояния во время молнии — под деревом или рядом с высоким объектом Если вас не убьет молния, все будет в порядке — Жертвы страдают хроническая боль, дефицит внимания, депрессия или посттравматическое стрессовое расстройство Жертвы молнии остаются наэлектризованными, и к ним опасно прикасаться — Человек не сохраняет заряд, как батарея. Этот миф привел к ненужным смертям из-за запоздалых усилий по спасению пациента. Способы, которыми молния может убить Смерть от молнии почти полностью предотвратима, если люди будут соблюдать меры безопасности. Молния может ударить прямо в человека. Он также может поразить человека косвенно — при непосредственном контакте с таким объектом, как столб или дерево. Молния может «вспыхнуть сбоку» от пораженного объекта, такого как дерево, к ближайшей жертве. Его ток также может течь из почвы под ним. Этот ток заземления может течь вверх по одной конечности пострадавшего и вниз по другой, что может привести к травме или даже смерти. Другими словами, молния может проходить сквозь землю, как рябь по поверхности воды. Недавнее исследование, опубликованное в South African Journal of Science, объяснило еще один способ, которым молния может ранить людей, а именно взрывную волну давления молнии. Эта ударная волна по давлению почти такая же, как у 5-килограммовой тротиловой бомбы, и может ранить людей в радиусе 10 м от вспышки молнии. Этой энергии достаточно, чтобы взорвать бетонное покрытие. Меры предосторожности во время грозы Все строительные конструкции должны иметь громоотводы — рядом, но не соприкасаясь. Оставайтесь в помещении во время грозы, а если вы путешествуете, оставайтесь в автомобиле. Не продолжать приготовление барбекю (браай). Практика молниезащиты никогда не бывает удобной. Если можете, стойте под закрытым металлическим укрытием. Находясь в помещении, старайтесь держаться подальше от электроприборов, подключенных к сети. Когда вы слышите раскаты грома, рекомендуется отключать электроприборы. Принятие ванны считается немного более безопасным, чем принятие душа во время грозы. Не плавайте во время грозы. Выходите из воды, когда слышите гром, особенно если между вспышкой молнии и ударом грома проходит 30 секунд. Если это 30 секунд или меньше, вы в опасности. Подождите, пока в течение тридцати минут не будет молний или грома, прежде чем вернуться. 0017 Если вы находитесь в лодке, ищите укрытие. Если вас поймают на открытом воздухе, войдите в полностью закрытое здание. Избегайте вершин холмов и не укрывайтесь под одинокими деревьями. Если вы занимаетесь спортом на открытом воздухе, рыбачите, играете в гольф, футбол или регби, попробуйте найти полностью закрытое металлическое укрытие. Скорее остановите матч и идите в помещение, пока буря не утихнет. Лучше, чтобы все участники играли в игру на более позднем этапе, чем потерять кого-то из своих товарищей по команде. Прислушайтесь к метеостанции в вашем районе и дайте себе достаточно времени, чтобы вернуться домой до наступления грозы. Попробуйте использовать социальные сети и мобильные телефоны, чтобы предупредить о надвигающейся грозе. Инвестируйте в систему раннего предупреждения о неблагоприятных погодных условиях, чтобы защитить жизни людей. Молния опасна. Не следует испытывать судьбу. Когда грянет гром, идите в помещение. Типы и классификация молний Домашняя Ютуб-канал Фотогалерея Журналы экспедиции Библиотека экстремальных погодных условий Блог Кадры Безопасность на обледенелых дорогах jpg»/> Автор: ДЭН РОБИНСОН Редактор/фотограф В небольшом масштабе все молнии по существу одинаковы — канал ионизированного воздуха, несущий электрический ток между двумя областями с разным зарядом. Полярность конца канала молнии может влиять на то, как он распространяется и разветвляется в пространстве и времени, но, в конце концов, это все электростатический разряд — «искра» в ее фундаментальном смысле. Маленькие «статические» искры между вашим пальцем и дверной ручкой, с технической точки зрения, представляют собой тот же основной процесс в действии, только в меньшем масштабе. «Типы» молнии, которые мы здесь обсудим, больше относятся к тому, как разряд выглядит для наблюдателя, и к полярности этих видимых участков. Этот веб-сайт стал возможен благодаря поддержке СНГ Интернет . Негативное облако-земля Молния Молния от облака к земле — отрицательный Разряд молнии между облаком и землей, при котором отрицательный конец внутриоблачного двунаправленного лидера опускается на землю через движущийся вниз отрицательно заряженный ступенчатый лидер. Сокращенно «-CG». Отрицательные CG встречаются чаще, чем положительные CG. Большинство молний, ​​которые вы можете увидеть, ударяя в землю во время шторма, относятся к разряду отрицательных облаков и земли. Отрицательные удары молний от облака к земле можно идентифицировать визуально и на фотографиях по их характерному разветвлению вниз (кроме части канала, очень близкой к земле, где восходящие лидеры могут разветвляться вверх). Отрицательные ЦТ обычно состоят из нескольких «обратных ударов», которые представляют собой дополнительные импульсы тока, которые снова и снова освещают канал. Первый возвратный штрих отрицательного ЦТ обычно является единственным разветвленным — ответвления обычно не загораются снова при последующих возвратных ударах. СТАТЬЯ: Углубленный взгляд на молнию, падающую из облака на землю ФОТОГРАФИИ: Галерея молний «облако-земля» Положительная молния от облака к земле Молния от облака к земле — положительная Разряд молнии между облаком и землей, при котором положительный конец внутриоблачного двунаправленного лидера опускается на землю через положительно заряженный лидер. Сокращенно «+CG». Положительные CG менее распространены, чем отрицательные CG, и обычно связаны с грозами суперячейки и тянущимися областями слоистых осадков за линиями шквалов. Большинство положительных ударов молнии от облака к земле можно идентифицировать визуально и на фотографиях по их характерному отсутствию ветвления, особенно вблизи земли (положительные CG иногда будут иметь разветвления на больших высотах, но редко у земли). Положительные ЦТ обычно состоят только из одного обратного удара, который обычно очень яркий и интенсивный по сравнению с другими грозовыми разрядами во время грозы. Обычно фотографии положительных CG переэкспонированы, если только фотограф не закрыл объектив значительно. Гром от положительной компьютерной графики обычно очень громкий и часто звучит как серия глубоких низкочастотных звуковых ударов. Спрайты (см. ниже) обычно ассоциируются с более интенсивными позитивными CG. СТАТЬЯ: Углубленный взгляд на молнию, падающую из облака на землю ФОТОГРАФИИ: Галерея молний «облако-земля» Молния «земля-облако» Молния «земля-облако» Молния «земля-облако» (иногда называемая Молния, движущаяся вверх ) представляет собой разряд между облаком и землей, инициированный движущимся вверх лидером, исходящим от объекта на земля. Удары молнии от земли к облаку обычны для высоких башен и небоскребов. Молния GC также может быть как положительной, так и отрицательной по полярности, но подавляющее большинство из них положительные. Молния, которая демонстрирует разветвление вверх, является явным признаком вспышки от земли к облаку, хотя некоторые молнии, движущиеся вверх, не имеют ветвей ниже основания облака. СТАТЬЯ: Статья: Подробный взгляд на молнию «земля-облако» ФОТОГРАФИИ: Галерея Lightning от земли к облаку (вверх) Внутриоблачная молния Внутриоблачная молния Наиболее распространенный тип разряда — молния внутри единого грозового облака, при котором оба конца двунаправленного лидера полностью остаются в грозовом облаке. Внутриоблачную молнию иногда называют листовая молния , потому что она освещает небо «листом» света. Весь фактический канал или его части могут быть скрыты внутри облака и могут быть видны наблюдателю на земле, а могут и не быть видны. Не путать с молнией от облака к облаку. ФОТОГРАФИИ: Intracloud/Anvil Crawler Lightning Gallery Гусеничный наковальня Ползуны наковальни Ползуны наковальни представляют собой горизонтальные древовидные грозовые разряды в облаках, распространение лидера которых различимо для человеческого глаза. Другими словами, движение ползущего наковальни достаточно медленное (по сравнению с большинством разрядов молнии), чтобы человек-наблюдатель или видеокамера с нормальной скоростью могли видеть его быстрое движение по небу. Молния этого типа (иногда называемая «ползучей молнией» или «ракетной молнией») часто распространяется на очень большие расстояния, что приводит к огромным впечатляющим разрядам, заполняющим небо. Ползуны с наковальней часто происходят на очень большой высоте и, как таковые, обычно приводят к мягкому раскатистому грому из-за их большого расстояния от наблюдателя. Название «гусеничный наковальня» происходит от видимого «ползающего» движения и их тенденции появляться вдоль нижней стороны частей наковальни во время грозы. Гусеницы наковальни могут возникать либо полностью внутри облака, либо в связи с выбросом облака на землю. Нажмите на изображения ниже, чтобы увеличить ФОТОГРАФИИ: Intracloud/Anvil Crawler Lightning Gallery Гром среди ясного неба Гром среди ясного неба Молния из синего (иногда называемая «молнией наковальни» или молнией «наковальня-земля») — это название, данное разряду молнии «облако-земля», который поражает далеко от родительской грозы. «Гром среди ясного неба» происходит, когда один конец растущего двунаправленного лидера (обычно отрицательный конец) распространяется за пределы облака, далеко от него, а затем поворачивается к земле. Из-за того, что конечная точка удара о землю находится на значительном расстоянии от грозы (иногда до десяти миль), эти молнии могут происходить в местах с ясным «голубым» небом над головой — отсюда и название. Вопреки мифу, большинство «гром среди ясного неба» заряжены отрицательно, но положительно заряженные случаются редко. ФОТО: Увеличить Облако-воздух Молния Молния «облако-воздух» Относится к разряду (или части разряда), выпрыгивающему из облака в чистый воздух. С технической точки зрения, все удары молнии в землю содержат компоненты «облако-воздух» во многих ответвлениях, которые отходят от основного канала и резко обрываются в воздухе. Тем не менее, наиболее визуально драматические примеры молнии «облако-воздух» возникают, когда длинный яркий канал молнии вырывается из-под кучево-дождевого облака и заканчивается в чистом воздухе, окружающем грозу. Такие события на самом деле являются неудачными «громами среди ясного неба», когда событие разряда заканчивается раньше, чем лидер успевает достичь земли. ФОТО: Увеличить Бусина Молния Bead Lightning Bead Lightning — это название, данное затухающей стадии канала молнии, в которой светимость канала распадается на сегменты. Почти в каждом грозовом разряде будет наблюдаться «расплывание» по мере того, как канал охлаждается сразу после обратного удара, что иногда называют стадией «расплывания» молнии. «Бусиная молния» скорее является стадией нормального разряда молнии, чем типом молнии как таковой. Бусинка канала молнии обычно является мелкомасштабной особенностью и поэтому часто заметна только тогда, когда наблюдатель / камера находятся близко к молнии. ФОТОГРАФИИ: Галерея молний из бисера Лента Lightning Лента Lightning Лента Lightning относится к визуальному виду отдельных обратных ударов вспышки молнии на фотографии, разделенных видимыми промежутками при окончательной экспозиции. Обычно это происходит из-за того, что во время воздействия ветер дует в сторону канала молнии. Чем сильнее ветер и ближе удар молнии, тем больше горизонтальное смещение будет на записанном изображении. Движение камеры во время съемки фотографии молнии также может привести к тому же эффекту: ФОТО 1: Выдуваемый ветром канал молнии: Увеличить ФОТО 2. Молния, снятая движущейся камерой: Увеличить Листовая молния Листовая молния Листовая молния — это термин, используемый для описания облаков, освещенных разрядом молнии, где фактический канал молнии находится либо внутри облаков, либо ниже горизонта (не виден наблюдателю). Простая молния — это, попросту говоря, обычная молния (облако-земля, внутриоблачность и т. д.), которая скрыта облаками или местностью, за исключением вспышки света, которую она производит. Спрайты Спрайты и струи Электрические разряды, возникающие высоко над активными грозами. Спрайты отображаются в виде вертикальных красных столбцов. Было обнаружено, что они возникают в связи с положительными грозовыми разрядами облако-земля и/или как реакция на них. Они быстрые и слабо освещены, что делает их почти невидимыми невооруженным глазом и их трудно сфотографировать. Эти явления лучше всего наблюдать на больших расстояниях от крупных грозовых комплексов, по крайней мере, в 100 милях от них. ФОТО: Увеличить Другие типы молний Эта анимация изображает несколько типов молний. Можете ли вы их идентифицировать? Экстремальная молния Фотогалерея! Чикаго TRIPLE Skyscraper Lightning Strike Молния ударила в арку ворот! Узнайте больше о молниях и грозах на странице Библиотеки гроз и экстремальных погодных условий > Этот веб-сайт стал возможен благодаря поддержке СНГ Интернет . ВПЕРЕД: Дом | Штормовые экспедиции | Фотография | Библиотека экстремальных погодных условий | Стоковая видеозапись | Блог Христианство и вера >> Библиотека экстремальных погодных условий >> Штормовая экспедиция Журналы и фотографии >> Сент-Луис Фото >> Dan’s TV & Media Credits >> Последние сообщения Обзор за июнь-август Журналы равнин Гигантский град MAL RUSTUP Март-апрельский обводной Торнадо в Честерфилде Обзор за сентябрь-октябрь Музыка с дороги 8 Обзор за август Big Boy #4014 7 Сводка новостей на конец июля Сводка новостей в середине лета Быстрые ссылки — Библиотека погоды — Журнал погоды — Фотография — Дом блога — Google+ — Архивы сообщений в блоге — Христианство и вера — Фотогалерея Сент-Луиса — Видеоархив — видео DashCam — Дом Бизнес-страницы St. Louis Photography Стоковая Фотография Генераторы Van De Graaff Видеоматериалы о погоде Телевидение ENG Редакционные страницы Клиенты и кредиты Безопасность на обледенелых дорогах Personal Pages The Message Extreme Weather Gallery Weather Logs Dan’s Blog Photography Weather Data Dan’s Links Contact Information / Email / Phone Дом Подачи: Dan’s FeedRoom Избранная библиотека погоды Статья: Силовые дуги во время грозы Все об этих сине-зеленых свечениях в небе и их причинах. Другие статьи библиотеки jpg»/> Весь контент © Дэн Робинсон. Для любого использования требуется платная лицензия. Пожалуйста, свяжитесь с Дэном по вопросам. Дизайн веб-сайтов и интернет-маркетинг от СНГ Интернет Молния | Флорида Бедствие Ян Экстренная информация Годовая плотность вспышек молнии по всему миру. Обратите внимание, что самая высокая концентрация — 90 039 над Центральной Африкой, но во Флориде также бывает много молний. Молнии случаются с каждой грозой, и в среднем во Флориде бывает около 70-100 дней в году, когда в штате хотя бы одна гроза. Из-за уязвимости Флориды к грозам и молниям молния является одной из самых смертоносных погодных опасностей в Солнечном штате. Как далеко молния? Чтобы определить, насколько близок удар молнии, посчитайте секунды между вспышкой молнии и последующим громом. На каждые пять секунд, которые вы считаете, молния находится на расстоянии одной мили. Хорошее эмпирическое правило в отношении молниезащиты состоит в том, чтобы помнить, что если вы слышите гром, вы находитесь достаточно близко, чтобы вас ударила молния. Даже если там, где вы находитесь, не идет дождь, молния все равно может долететь до вас. Молния может перемещаться на расстояние до 10 миль от места грозы и наблюдаться на расстоянии до 25 миль. Вот почему лучшее, что вы можете сделать, увидев молнию, — это как можно скорее найти безопасное убежище. Где можно найти актуальную информацию? Хотя метеорологи могут предсказать общие условия, необходимые для возникновения молнии, никто не может точно предсказать, где и когда произойдет следующий удар молнии. Поэтому, если вы знаете, что в прогнозе грозы, вы знаете, что молния тоже. Конвективные прогнозы:  Центр прогнозирования штормов выдает прогнозы на основе вероятности организованных сильных гроз. Прогнозы показывают районы, где могут развиться сильные грозы, и квалифицируют степень риска. Риск SLGT (небольшой) означает, что хорошо организованные сильные грозы ожидаются, но в относительно небольшом количестве, или небольшая вероятность более значительного сильного явления. Риск MDT (умеренный) подразумевает большую концентрацию сильных гроз и в большинстве ситуаций большую силу суровой погоды и большую уверенность синоптиков по сравнению с риском SLGT. Риск MDT обычно зарезервирован для дней с повышенной вероятностью серьезной вспышки сильного шторма. ВЫСОКИЙ риск подразумевает, что ожидается крупная вспышка суровой погоды с большим охватом суровой погоды и вероятностью чрезвычайно суровой погоды (т. е. сильных торнадо или очень разрушительных ветров). Категория ВЫСОКОГО риска используется всего несколько раз в год. В дополнение к зонам серьезного риска, на карте зеленым цветом отмечены обычные грозы (несильные). Прогноз опасной погоды – заявление, подготовленное местными отделениями Национальной метеорологической службы для предоставления информации о потенциальной неблагоприятной погоде, ожидаемой в течение следующей недели. Это выпущено, чтобы сообщить наблюдателям за штормом и менеджерам по чрезвычайным ситуациям о потенциально опасных погодных и других угрожающих условиях. Graphical Hazardous Weather Outlook — график, выпущенный некоторыми Национальными службами погоды, который показывает вероятность гроз и других погодных угроз в текущий день. Графические прогнозы опасной погоды можно получить в следующих офисах Национальной метеорологической службы: Таллахасси, Тампа, Мельбурн и Майами. Краткосрочный прогноз — выпускается Национальной метеорологической службой в виде прогноза местных погодных условий на 1–2 часа; подчеркивая опасную погоду. Наблюдение за сильной грозой — выдается Центром прогнозирования штормов для предупреждения населения о том, что условия благоприятны для развития сильных гроз в районе наблюдения и вблизи него. Эти часы выпускаются с информацией о зоне наблюдения и продолжительности их действия. Во время дежурства люди должны ознакомиться с правилами безопасности при сильных грозах и молниях и быть готовыми переместиться в безопасное место в случае приближения угрожающей погоды. Какие действия следует предпринять, чтобы быть готовым? Имейте погодное радио NOAA All-Hazards Weather Radio и резервный аккумулятор для получения важных предупреждений о погоде и других чрезвычайных ситуациях. С помощью радиостанции NOAA All-Hazards Weather Radio вы можете следить за текущими погодными условиями и прогнозами для вашего региона. Эти радиостанции также имеют функцию оповещения, которая подает звуковой сигнал, а затем важную информацию о погоде, всякий раз, когда в вашем районе выдается предупреждение или предупреждение. Узнать, готово ли ваше сообщество к StormReady. StormReady помогает лидерам сообществ и менеджерам по чрезвычайным ситуациям укреплять местные программы безопасности. Сообщества StormReady лучше подготовлены к спасению жизней от натиска суровой погоды благодаря передовому планированию, обучению и повышению осведомленности. Проверяйте прогноз погоды, прежде чем выходить на улицу на длительное время, и следите за признаками приближающейся бури, находясь на улице. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт