Что такое молния? Как образуется и откуда берется это природное явление.
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.
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!
Оцените статью
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
(84 голосов)
Что за праздник 1 мая, и почему его празднуют?Почему ящерица отбрасывает хвост?Почему вымерли динозавры? Когда и как исчезли динозавры
Физики выяснили, откуда берутся «стебли», которыми прорастает молния
30 июня, 2021 12:04
Источник: Пресс-служба РНФ
Физические механизмы распространения молниевых разрядов до сих пор вызывают много вопросов.
Известно, что в большинстве случаев приближающаяся к земле молния удлиняется ступенчато, сливаясь с возникающими перед ней более короткими разрядными каналами. Чтобы понять природу образования этих вспомогательных каналов, нижегородские физики разработали модель, описывающую возникновение небольших плазменных сгустков, из которых они произрастают. Результаты моделирования легли в основу фундаментально нового механизма формирования этих плазменных образований. Подробнее с текстом статьи можно ознакомиться в журнале Atmospheric Research. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
Источник: Shutterstock
Схема формирования ступени отрицательного лидера. Полный цикл (А-Е) обычно длится несколько десятков микросекунд.
Темно-красный и голубой цвета отвечают положительной и отрицательной полярностям соответственно. Более жирные линии отвечают большим проводи
Пример моделирования процесса формирования центра ионизации (предшественника пространственного стема) перед головкой отрицательного лидера. Слева направо показаны пространственные распределения концентрации электронов, полного заряда и электрического поля
Каждую секунду на Земле происходит около 50 молниевых разрядов. В умеренных широтах России за час сильной грозы может произойти до 500 ударов, из которых примерно четверть достигает земли. После контакта с землей канал молнии нагревается примерно до 30 тысяч градусов, что в пять раз горячее видимой поверхности Солнца. При этом существуют научные данные, позволяющие говорить о тенденции к увеличению количества гроз по мере загрязнения воздуха и развития глобального потепления. Ожидается, что к концу XXI века молниевая активность возрастет примерно на 50 процентов.
Каждый год от удара молнией погибает несколько тысяч человек и еще в 5-10 раз больше получают травмы различной степени. Более того, грозы наносят огромный вред за счет возникающих возгораний и нарушений работы электрических сетей. Так, в 1977 году молния стала причиной суточного отключения электричества в Нью-Йорке. За это время в городе начались массовые грабежи и общественные беспорядки, ущерб от которых составил более 300 миллионов долларов. Удар молнии в 2011 году стал причиной серьезного нарушения работы дата-центров компаний Microsoft и Amazon. Восстановление больших объемов данных потребовало около двух суток.
Известно, что до 90 процентов достигающих поверхности земли молниевых разрядов переносит отрицательный заряд. Для данного типа молний механизм распространения горячего плазменного канала, называемого отрицательным лидером, крайне сложен и до сих пор не до конца изучен. Его продвижение к земле состоит из циклов, в каждом из которых происходит скачкообразное приращение канала.
Исследователи из Федерального исследовательского центра Института прикладной физики Российской академии наук (Нижний Новгород) разработали численную модель формирования пространственных стемов. Ученые показали, что предшествующие их возникновению центры ионизации появляются в областях, в которые за очень короткое время попадает несколько головок отрицательных стримеров.
«Наш век, без сомнения, является веком слаботочной микроэлектроники, цепи которой особенно уязвимы к разрядам молний. При этом развитие современных методов молниезащиты ограничено недостаточным пониманием механизмов эволюции молниевых разрядов, в том числе ступенчатых отрицательных лидеров. Это сказывается на качестве защиты, о чем свидетельствуют регулярные перебои с электричеством. Тот же молниеотвод, вопреки названию, не отводит молнию от защищаемого объекта, а, напротив, притягивает ее.Мы надеемся, что результаты нашей работы поспособствуют развитию теории молниевого разряда, что в перспективе позволит разработать более эффективные методы защиты от молний», — отметил Артем Сысоев, младший научный сотрудник лаборатории нелинейной физики природных процессов ИПФ РАН.
В дальнейшем авторы планируют повторить расчеты в рамках более продвинутой модели, которая позволит воспроизвести все стадии процесса формирования пространственного стема вплоть до момента его превращения в лидерный канал.
Теги
Пресс-релизы
Почему молния бьет из-под земли?
Я не буду повторять то, что было в других ответах. Единственное, что я хотел бы добавить, это то, что мы не видим молнию от земли к облаку .
Теоретически, Земля в Облако может быть возможна, поскольку молния представляет собой разряд между двумя точками, которые имеют экстремальную разницу в напряжении.
Так что это не загадка, «почему это происходит», как сказано в этом видео, а «как это происходит». необходимо изучить более тщательно, поскольку некоторые эффекты происходят чаще в определенных географических точках, все, что нужно понять, это ПОЧЕМУ (и это может быть не один фактор).
Карта среднегодового количества ударов молнии на квадратный километр с 1995 по 2013 год (Фото: НАСА)
Но вернемся к этой картинке
и внимательно посмотрим. Обратите внимание на яркую вспышку в верхнем левом углу в начале, которая распространяется на несколько лидеров, тянущихся к земле. Наземный путь не установлен, пока двое из этих лидеров не достигнут земли. Из этих двух путей один из них имеет меньшее сопротивление, что приводит к мгновенному пути тока между облаком и землей. Я действительно думаю, что в этом случае мы видим молнию «Облако на землю», но этих двух типов, положительную и/или отрицательную молнию на уже установленном пути.
Изображение взято с высокоскоростной или ультравысокоскоростной камеры, способной снимать 10 000–1 м кадров в секунду, то, что мы видим, — очень медленное движение облачного разряда.
Кроме того, вы должны иметь в виду, что молния — это не просто разряд статического электричества.
Этот разряд может производить широкий спектр электромагнитного излучения, из очень горячей плазмы, созданной быстрым движением электронов, в блестящие вспышки видимого света в виде черного тела излучение. Молния вызывает гром, звук ударной волны, развивается по мере того, как газы в непосредственной близости от разряда испытывают внезапный повышение давления. Молния обычно возникает во время грозы и другие типы энергетических погодных систем, но вулканическая молния также может происходить во время извержений вулканов. Википедия
Выше написано, что сам разряд может производить широкий спектр электромагнитного излучения.
Большая часть этого излучения должна производиться после того, как будет установлен путь от облака к земле. Если бы у нас действительно была комбинация положительной и отрицательной молнии на этом пути, то, возможно, вид этой молнии с другой фильтрацией (микроволновой, инфракрасный, ультрафиолетовый или даже рентгеновский диапазон) был бы более просветляющим .
Я вообще-то не думаю, что все излучение исходит от самого разряда, как написано выше. Это должно быть сочетание статического электричества и излучения еще до разряда, только усиливающееся в момент разряда.
Еще более своеобразным случаем, чем молния «земля-облако», является случай с шаровой молнией. На этом видео показано нечто, что можно идентифицировать как шаровую молнию. Одна из теорий возникновения шаровой молнии указывает на то, что элемент Si в почве может быть фактором.
РЕДАКТИРОВАТЬ
Чтобы доказать свою точку зрения на эту оптическую иллюзию на изображении выше, я добавляю ссылку на другую оптическую иллюзию, конечно, на этом видео у поезда есть только один курс, но мы видим, что у него есть оба, в подобных случаях человеческий мозг находит другие способы определить направление.
Молния пяти способов поражает людей
Безопасность
Национальная программа
Weather.gov > Безопасность > Наука о молниях: пять способов поражения людей молнией
Не всегда возможно точно узнать, каким образом была поражена жертва, но вот список способов, которыми молния поражает своих жертв. Любой из этих типов ударов может быть смертельным. Немедленная медицинская помощь, включая вызов службы экстренной помощи, начало сердечно-легочной реанимации и использование АВД, может иметь решающее значение для поддержания жизни человека до прибытия более сложной медицинской помощи.
Прямой удар
Человек, пораженный прямым ударом молнии, становится частью основного канала разряда молнии. Чаще всего прямые удары приходятся на пострадавших, находящихся на открытой местности. Прямые удары не так распространены, как другие способы поражения людей молнией, но они потенциально наиболее смертоносны. При большинстве прямых ударов часть тока проходит вдоль поверхности кожи и непосредственно над ней (так называемое мгновенное перекрытие), а часть тока проходит через тело, обычно через сердечно-сосудистую и/или нервную системы.
Тепло, выделяющееся при движении молнии по коже, может вызвать ожоги, но наибольшее беспокойство вызывает ток, проходящий через тело. В то время как способность пережить любой удар молнии связана с немедленной медицинской помощью, сила тока, проходящего через тело, также является фактором.
Боковая вспышка
Боковая вспышка (также называемая боковым всплеском) возникает, когда молния ударяет в более высокий объект рядом с пострадавшим, и часть тока переходит от более высокого объекта к пострадавшему. По сути, человек действует как «короткое замыкание» для части энергии разряда молнии. Боковые вспышки обычно возникают, когда пострадавший находится в пределах одного или двух футов от ударяемого объекта. Чаще всего жертвы боковой вспышки укрываются под деревом, чтобы избежать дождя или града.
Ток заземления
Когда молния ударяет по земле и выходит за пределы дерева или другого объекта, большая часть энергии уходит наружу.
Это известно как ток заземления. Любой человек, находящийся снаружи вблизи удара молнии, потенциально может стать жертвой тока заземления. Кроме того, ток заземления может проходить по полу гаража с проводящими материалами. Поскольку земной ток затрагивает гораздо большую площадь, чем другие причины поражения молнией, земной ток вызывает наибольшее количество смертей и травм от молнии. Земной ток также убивает многих сельскохозяйственных животных. Как правило, молния входит в тело в точке контакта, ближайшей к удару молнии, проходит через сердечно-сосудистую и/или нервную системы и выходит из тела в точке контакта, наиболее удаленной от молнии. Чем больше расстояние между контактными точками, тем больше вероятность смерти или серьезной травмы. Поскольку у крупных сельскохозяйственных животных относительно большой размах тела, ток заземления от близкого удара молнии часто бывает смертельным для домашнего скота.
Проводимость
Молния может распространяться на большие расстояния по проводам или другим металлическим поверхностям.
Металл не притягивает молнию, но обеспечивает путь для молнии. Большинство несчастных случаев с молнией внутри помещений и некоторые несчастные случаи на открытом воздухе происходят из-за проводимости. Будь то внутри или снаружи, любой, кто соприкасается с чем-либо, связанным с металлическими проводами, водопроводом или металлическими поверхностями, выходящими наружу, подвергается риску. Это включает в себя все, что подключается к электрической розетке, водопроводные краны и душевые, проводные телефоны, а также окна и двери.
Стримеры
Хотя люди, попавшие в «стримеры», не так распространены, как другие виды поражений молнией, люди, попавшие в «стримеры», подвергаются риску поражения молнией. Стримеры развиваются по мере того, как движущийся вниз лидер приближается к земле. Как правило, только один из стримеров вступает в контакт с лидером по мере его приближения к земле и обеспечивает путь для яркого ответного удара; однако, когда основной канал разряжается, разряжаются и все остальные косы в этом районе.