Почему гремит гром?

02:30		Kater Peter Morning Prayer
02:23		Michael Lington & Paul Jackson Jr. Straight To The Top
02:19		VARIOUS ARTISTS Sorry Seems To Be The Hardest Word
02:15		Llewellyn Waking Dreams
02:09		The Slovak National Symphony Orchestra Let the Right One

Вся история

Наука объясняет это явление тем, что облака накапливают электрические заряды, которые становятся критичными. Они разряжаются на землю, но скорость звука настолько не велика, что молния уже достигла земли, а гром мы слышим через некоторое время. Можно предположить, через сколько начнется дождь. Для этого нужно засечь время между молнией и громом. Одна секунда равна одному километру. Если после молнии вы не услышали ничего, то ливень находится в 20 км от вас.

Сегодня в 18:30 слушайте программу «О природе и погоде», речь пойдет о Метеорологии.

А прошлые выпуски вы найдете здесь. 

• Автор: Детское радио

• 27 июня 2018
• 137

Поделиться с друзьями

Большой субботний пикник в «Царицыно» ждет вас!

Презентация проекта «Искусство помогать» в Cube.

Moscow

Приглашаем на Дискотеку Детского радио!

1 июня — День защиты детей

Маша и Медведь в кино: скажите “Ой”!

Детское радио приглашает на юбилей Смешариков

Детское радио получило бронзу в номинации «Образование» на фестивале SILVER MERCURY

Спортивная команда Премии «Экология – дело каждого» приняла участие во Всероссийском дне футбола в Лужниках

Объявлены победители VI Национальной премии детского патриотического творчества

Корреспондент Детского радио в Министерстве Магии

Сделаем интернет безопасным вместе!

Коневодство в России становится доступным и прибыльным бизнесом

Книжный фестиваль в сердце Москвы

Книги для летнего приклюЧТЕНИЯ

Парк Горького провел первый детский фестиваль искусств «НЕБО»

Профессор установил мировой рекорд жизни под водой

Летний инклюзивный творческий фестиваль в «Доме под солнцем»

«Приключения муравья» в Театре Образцова

Благотворительная ярмарка в «Суперметалле» на Бауманской

Чешские сказки

14 выпусков

Летние путешествия Веснушки и Кипятоши

11 выпусков

Как это устроено? Специальный репортаж Егорки Тараторкина

12 выпусков

Всероссийский рекорд Детского радио

15 выпусков

Каждый родитель желает знать

272 выпуска

Веселый гараж

20 выпусков

Буквария

12 выпусков

Русские народные сказки

30 выпусков

Вьетнамские сказки

13 выпусков

Загадки большой энергии

16 выпусков

Почему cверкает молния и гремит гром?

20. 08.2010 | Интересные факты о температуре | Количество просмотров: 35389 | Комментарии (2)

Долгожданное отступление жары сопровождается сильными грозами. В Петербурге за последнюю неделю пронеслось два сильнейших грозовых урагана. Зрелище было страшное. Казалось, что небо трещало и разрывалось на части, вспышки молний напоминали взрывы.

Почему возникает такая гроза, как она зарождается в атмосфере? Такие вопросы приходят в голову именно в это грозовое время. Попробуем разобраться, опираясь на компетентные источники. Как Вы увидите, что температура играет здесь важнейшую роль.

Где чаще всего возникают грозы?

Над континентами в тропиках. Над океаном гроз на порядок меньше. Одна из причин такой асимметрии — в интенсивной конвекции в континентальных областях, где суша эффективно прогревается солнечным излучением. Быстрый подъем прогретого воздуха способствует образованию мощных конвективных вертикальных облаков, в верхней части которых температура ниже – 40°C. В результате формируются частицы льда, снежной крупы, града, взаимодействие которых на фоне быстрого восходящего потока и приводит к разделению зарядов.

Примерно 78% всех молний регистрируется между 30°ю.ш. и 30°с.ш. Максимальная средняя плотность числа вспышек на единицу поверхности Земли наблюдается в Африке (Руанда). Весь бассейн р.Конго площадью около 3 млн км

2 регулярно демонстрирует наибольшую молниевую активность.

Как заряжается грозовое облако?

Это самый интересный вопрос в «грозоведении». Грозовые облака огромны. Чтобы на масштабе в несколько километров возникло электрическое поле, сравнимое по величине с пробойным (примерно 30 кВ/см для воздуха в нормальных условиях), нужно, чтобы беспорядочный обмен зарядами при столкновениях облачных твердых или жидких частиц привел к согласованному, коллективному эффекту сложения микротоков в макроскопический ток весьма большой величины (несколько ампер). Как показали измерения электрического поля на поверхности земли, а также внутри облачной среды (на баллонах, самолетах и ракетах), в типичном грозовом облаке «основной» отрицательный заряд — в среднем несколько десятков кулон — занимает интервал высот, соответствующий температурам от 10 до 25°C.

«Основной» положительный заряд составляет также несколько десятков кулон, но располагается выше основного отрицательного, поэтому большая часть молниевых разрядов облако—земля отдает земле отрицательный заряд. Однако в нижней части облака также часто обнаруживается меньший по величине (10 Кл) положительный заряд.

Для объяснения описанной выше (трипольной) структуры поля и заряда в грозовом облаке рассматривается множество механизмов разделения зарядов. Они зависят, прежде всего, от таких факторов, как температура и фазовый состав среды. Несмотря на обилие различных микрофизических механизмов электризации, сейчас многие авторы считают главным безындукционный обмен зарядами при столкновениях мелких (с размерами от единиц до десятков микрометров) кристаллов льда и частиц снежной крупы. В лабораторных экспериментах было установлено наличие характерного значения температуры, при которой меняется знак заряда, т.н. точки реверса, лежащей обычно между 15 и 20°C. Именно эта особенность сделала данный механизм столь популярным, так как с учетом типичного профиля температуры в облаке она объясняет трипольную структуру распределения плотности заряда.

Недавние эксперименты показали, что многие грозовые облака обладают еще более сложной структурой пространственного заряда (до шести слоев). Восходящие потоки в таких облаках могут быть слабые, но электрическое поле имеет устойчивую многослойную структуру. Вблизи нулевой изотермы (0 °С) здесь формируются достаточно узкие (толщиной в несколько сотен метров) и стабильные слои пространственного заряда, во многом ответственные за высокую молниевую активность. Вопрос о механизме и закономерностях образования слоя положительного заряда в окрестности нулевой изотермы остается дискуссионным. Разработанная в ИПФ модель, основанная на механизме разделения зарядов при таянии ледяных частиц, подтверждает формирование слоя положительного заряда при таянии ледяных частиц вблизи нулевой изотермы на высоте около 4 км. Расчеты показали, что за 10 минут образуется структура поля с максимумом около 50 кВ/м.

Как происходит разряд молнии?

Существует несколько теорий. Недавно был предложен и исследован новый сценарий молнии, связанный с достижением облаком режима самоорганизованной критичности. В модели электрических ячеек (с характерным размером ~1—30 м) со случайно растущим в пространстве и времени потенциалом отдельный мелкомасштабный пробой между парой ячеек способен вызвать «эпидемию» внутриоблачных микроразрядов — разыгрывается стохастический процесс фрактальной «металлизации» внутриоблачной среды, т.е. быстрый переход облачной среды в состояние, напоминающее обьемную паутину из динамичных проводящих нитей, на фоне которых и формируется видимый глазом канал молнии — проводящий плазменный канал, по которому переносится основной электрический заряд

По некоторым представлениям, разряд инициируют высокоэнергетические космические лучи, которые запускают процесс, получивший название пробоя на убегающих электронах. Интересно, что наличие ячеистой структуры электрического поля в грозовом облаке оказывается существенным для процесса ускорения электронов до релятивистских энергий. Случайно ориентированные электрические ячейки наряду с ускорением резко увеличивают время жизни релятивистских электронов в облаке благодаря диффузионному характеру их траекторий. Это позволяет объяснить значительную продолжительность всплесков рентгеновского и гамма излучений и характер их взаимосвязи с молниевыми вспышками. Роль космических лучей для атмосферного электричества должны прояснить эксперименты по исследованию их корреляции с грозовыми явлениями. Такие эксперименты ведутся в настоящее время на ТяньШанской высокогорной научной станции Физического института РАН и на Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований РАН.

Отметим также, что разрядные явления в средней атмосфере, коррелирующие с грозовой активностью, получили разные наименования в зависимости от высоты над Землей. Это спрайты (область свечения простирается от высот 50—55 км до 85—90 км над землей, а длительность вспышки составляет от единиц до десятков миллисекунд), эльфы (высоты — 70—90 км, продолжительность менее 100 мкс) и джеты (разряды, стартующие в верхней части облака и распространяющиеся порою до мезосферных высот со скоростью около 100 км/с).

Температура молнии

В литературе можно найти данные, что температура канала молнии при главном разряде может превышать 25 000 °C. Наглядным свидетельством того, что температура молнии может достигать 1700 °С являются найденные на скалистых вершинах гор и в районах с сильной грозовой активностью фульгуриты (от лат. fulgur — удар молнии) — спёкшиеся от удара молнии кварцевые трубки,которые могут быть разнообразной причудливой формы.

На фото фульгурит, найденный в 2006 г. в штате Аризона, США (подробности на сайте www.notjustrocks.com). Появление стеклянной трубочки 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. Расширяющийся воздух образует цилиндрическую полость внутри расплавленного песка. Последующее быстрое охлаждение фиксирует фульгурит — стеклянную трубочку в песке. Фульгуриты, состоящие из переплавленного кремнезёма, 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 и посторонними включениями. Цвет фульгуритов зависит от примесей минералов в песчаной почве. Фульгурит очень хрупок, и попытки очистить от прилипшего песка нередко приводят к его разрушению. Особенно это относится к ветвистым фульгуритам, образовавшимся во влажном песке. Диаметр трубчатого фульгурита не более нескольких сантиметров, длина может доходить до нескольких метров, находили фульгурит длиной 5-6 метров.

Изучением молнии и вообще атмосферного электричества – это очень интересное и важное научное направление. На эту тему опубликовано множество научных трудов и популярных статей. Ссылка на одну из наиболее исчерпывающих обзорных работ приводится в конце нашей заметки.

В заключение хочется отметить, что 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.

Похожие статьи на сайте:

Почему небо голубое?

Глобальное изменение климата

Остановится ли Гольфстрим?

Что такое ледяной дождь?

Температура над Землей

Загадка снежинки

Если прибавить к морозу ветер…

Что вызывает гром и молнию? – US Sun

ГРОЗЫ могут быть довольно захватывающими, если вы закутались в одеяло и смотрите их, не выходя из собственного дома, но не так сильно, если вы застигнуты врасплох снаружи.

Так что же такое на самом деле гром и молния, и как определить, насколько далеко они находятся?

Что такое гром и молния?

Отслеживание непредсказуемой погоды в Великобритании — это работа на полную ставку.

Если вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле происходит во время грозы, вы не одиноки.

Удар молнии — это когда электрический разряд из атмосферы направляется в объект, связанный с Землей.

Вы увидите вспышку света, часто зазубренную, и услышите звук грома, который возникает из-за сильного жара молнии, заставляющей воздух быстро расширяться.

2

Считается, что те, кто проводит много времени на открытом воздухе, например, игроки в гольф, альпинисты, любители горных прогулок и сельскохозяйственные рабочие, подвергаются наибольшему риску быть пораженнымиКредит: Getty

Молния может произойти между облаками, из облака в землю или из облака в воздух.

Большинство ударов молнии не затрагивают людей, и вероятность поражения очень мала.

ПОДРОБНЕЕ О ПОГОДЕ

ЖАРКО И ДУХНО

Национальная служба здравоохранения США выпускает предупреждение о тепловом истощении – 10 признаков того, что вы в опасности, и что делать Королевское общество по предотвращению несчастных случаев (ROSPA), молния бьет в землю около 300 000 раз в год в Великобритании.

Ежегодно в Британии молния поражает от 30 до 60 человек, и 3, или 5-10%, таких ударов заканчиваются смертью.

Считается, что люди, которые проводят много времени на открытом воздухе, такие как игроки в гольф, альпинисты, любители горных прогулок и сельскохозяйственные рабочие, подвергаются наибольшему риску.

Что вызывает гром и молнию?

По данным Метеобюро, «грозы возникают, когда атмосфера нестабильна», что происходит, когда «теплый воздух находится под гораздо более холодным воздухом».

Молния образуется при встрече холодного и теплого воздуха, при этом последний поднимается и образует облака.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАУКЕ

ACE IN LOVE?

Эмма Радукану, 20 лет, разжигает слухи об отношениях, поскольку она сближается с футболистом все хотят знать мой секрет

ТЯЖЕЛОЕ РЕШЕНИЕ

Клиенты «опустошены» из-за закрытия любимой забегаловки после более чем 30-летнего перерыва

При правильных условиях это облако превращается в кучево-дождевое облако, которое производит гром и молнии.

В теплом воздухе есть капли воды, которые соединяются и замерзают, образуя кристаллы льда.

Затем эти капли становятся слишком тяжелыми, чтобы их мог поддерживать восходящий поток, и падают в виде града.

Град в облаке сталкивается с более мелкими кристаллами, создающими отрицательный заряд, который формируется у основания облака.

Земля и объекты, такие как шпили, становятся положительно заряженными, в результате чего между двумя зарядами проходит ток,

Гром сопровождает молнию, так как это шум, производимый быстрым расширением и нагревом воздуха.

Если вы видите молнию, но не слышите грома, это не значит, что ее не было, это просто означает, что она была слишком далеко, чтобы ее услышать.

Это часто называют тепловой молнией (или тихой молнией), так как это часто случается летом.

2

Чтобы приблизительно определить, насколько далеко находится гроза, можно использовать простой метод подсчета. Кредит: IslandVisions/BNPS. 0009

Вы можете использовать время между вспышкой молнии и раскатами грома, чтобы определить, насколько далеко гроза.

Когда вы видите вспышку света, посчитайте количество секунд, пока не услышите гром — рекомендуется считать по Миссисипи, только очень уверенные в себе могут заниматься вольным стилем.

За каждые пять секунд, которые вы считаете, молния находится на расстоянии одной мили.

Это потому, что свет распространяется быстрее звука, поэтому, хотя они возникают в одном и том же месте, звуку требуется больше времени, чтобы добраться туда, где вы находитесь.

Общее правило таково: если промежуток между молнией и громом менее 30 секунд, то это достаточно близко, чтобы представлять угрозу.

Рекомендуется подождать 30 минут после того, как буря утихнет, прежде чем возобновить обычную деятельность на свежем воздухе.

Возможен ли гром без молнии?

Хотя они упоминаются отдельно из-за того, как мы их воспринимаем, они всегда встречаются вместе.

Гром на самом деле звук, вызванный молнией, поэтому по определению одно не может быть без другого.

В зависимости от расстояния звук может быть коротким резким треском или медленным низким ворчанием.

 

Устроить грозу | Неделя наук о Земле

Источник активности: 

Адаптировано из веб-сайта UCAR/NCAR «Погода для детей»

Предыстория

Опасны даже небольшие грозы. Каждая гроза производит молнию, которая ежегодно убивает больше людей, чем торнадо. Грозы также вызывают проливные дожди, внезапные наводнения, град, сильный ветер и торнадо. При встрече теплых и холодных воздушных масс может нарастать гроза. В этом упражнении вы узнаете о конвекции и о том, как движется воздух.

Необходимое время

Одно занятие

Необходимые материалы

• Один прозрачный пластиковый контейнер размером с обувную коробку
• Красный пищевой краситель
• Кубики льда, приготовленные из воды, окрашенной синим пищевым красителем
• Цветные карандаши
• Каталожные карточки

Инструкции

1. Наполните контейнер на 2/3 водой комнатной температуры.
2. Оставьте воду на 30 секунд, пока она полностью не успокоится.
3. Поместите синий кубик льда на один конец пластикового контейнера.
4. Добавьте две капли красного пищевого красителя в воду на противоположном конце пластикового контейнера. Будьте осторожны, чтобы не потревожить воду.
5. Посмотрите, куда девается красный и синий пищевой краситель.
6. Используя красный и синий карандаши, нарисуйте то, что вы видите.

Подумай об этом

Куда делся красный? Как насчет синего? Какой тип воздушной массы обозначен красным цветом? Как насчет синего? Как это связано с грозой?

Все дело в конвекции! Холодная вода опускается, а более теплая красная вода поднимается или остается выше синей. Конвекция – это действие, при котором теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается. Вы, наверное, догадались, что синяя вода представляет собой холодную воздушную массу, а красная вода представляет собой теплую, нестабильную воздушную массу.