Почему возникает гром

Почему возникает гром. Чем отличается гроза от молнии: общее и частное

Молния — это мощный электрический разряд. Это происходит, когда облака или земля сильно наэлектризованы. Следовательно, удары молнии могут происходить внутри облака, между соседними наэлектризованными облаками или между наэлектризованным облаком и землей. Удару молнии предшествует разность электрических потенциалов между соседними облаками или между облаком и землей.

Электрификация, то есть образование сил притяжения электрического характера, всем хорошо известна из повседневного опыта.

Если расчесать чистые сухие волосы пластиковой расческой, они будут притягивать или даже сиять. Впоследствии гребешок может притягивать другие мелкие предметы, например небольшие кусочки бумаги. Это явление называется электризацией трения .

Что заставляет облака наэлектризоваться? Ведь они не трутся друг о друга, как в случае с образованием электростатического заряда на волосах и расческе.

Грозовая туча — это огромное количество пара, часть которого конденсируется в виде крошечных капелек или кусочков льда. Верхняя часть грозовой тучи может находиться на высоте 6-7 км, а нижняя часть может быть подвешена над землей на высоте 0,5-1 км. Выше 3-4 км облака состоят из кусочков льда разного размера, так как температура всегда ниже нуля. Эти кусочки льда находятся в постоянном движении из-за восходящих потоков горячего воздуха от нагретой поверхности земли. Маленькие куски льда легче уносить восходящими потоками воздуха, чем большие. Поэтому маленькие «подвижные» льдины, двигаясь к вершине облака, всегда сталкиваются с большими. Любое такое столкновение вызывает электризацию. В этом случае большие льдины заряжаются отрицательно, а маленькие — положительно. Со временем маленькие положительно заряженные кусочки льда появляются вверху облака, а большие отрицательно заряженные — внизу. Другими словами, верхняя часть грозового облака заряжена положительно, а нижняя часть — отрицательно.

Электрическое поле облака имеет огромную напряженность — около миллиона В / м. Когда большие области с противоположным зарядом подходят достаточно близко друг к другу, некоторые электроны и ионы, протекающие между ними, создают канал яркой плазмы, через который за ними устремляются остальные заряженные частицы. Так происходит разряд молнии.

Во время этого разряда выделяется огромная энергия — до одного миллиарда Дж. Температура канала достигает 10 000 К, что дает рождение яркому свету, который мы наблюдаем во время разряда молнии. По этим каналам постоянно выходят облака, и мы видим внешние проявления этих атмосферных явлений в виде молний.

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

Мы сами умеем моделировать молнию, хоть и в миниатюре. Эксперимент следует проводить в темном помещении, иначе ничего не будет видно. Нам понадобятся два продолговатых шара. Надуваем их и связываем. Затем, убедившись, что они не соприкасаются друг с другом, одновременно протрите их шерстяной тканью. Наполняющий их воздух наэлектризован. Если шары соединить вместе, оставляя между ними минимальное пространство, искры начнут прыгать от одного к другому через тонкий слой воздуха, создавая вспышки света. При этом мы услышим слабый треск — миниатюрную копию грома во время грозы.

Все, кто видел молнию, заметили, что это была не ослепительно яркая прямая, а ломаная линия. Поэтому процесс формирования токопроводящего канала для грозового разряда называется «ступенчатым лидером». Каждая из этих «ступенек» — это место, где электроны, ускоряющиеся до скоростей, близких к световым, останавливаются из-за столкновений с молекулами воздуха и меняют направление движения.

Следовательно, молния — это выход из строя конденсатора, где диэлектрик — воздух, а пластины — облака и земля. Емкость такого конденсатора небольшая — около 0,15 мкФ, но запас энергии огромен, так как напряжение достигает миллиарда вольт.

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

Удары молнии чаще всего происходят в кучево-дождевых облаках. Молнии также возникают при извержениях вулканов, торнадо и пыльных бурях.

Есть разные типы ударов молнии по форме и направлению разряда. Выделения могут возникать:

  • между бурей и землей,
  • между двумя облаками
  • внутри облака,
  • оставить облако в ясном небе.

Сами процессы, происходящие во время грозы, изучены достаточно хорошо. Гром — это звуковая дорожка мощной ударной волны, возникшей в результате гигантского электрического разряда.

Как возникает молния?

Статическое электричество генерируется в атмосфере из-за трения мельчайших кусочков льда и капель водяного пара. Воздух не проводит ток, то есть является диэлектриком. При накоплении электрического заряда в определенное время напряженность поля превышает критическое значение и молекулярные связи разрушаются. В то же время воздух, водяной пар теряют свои электроизоляционные свойства. Это явление называется пробоем диэлектрика. Это может произойти в облаке, между двумя соседними грозовыми облаками или между облаком и землей.

В результате разрыва образуется канал с высокой электропроводностью, который заполняется гигантским искровым разрядом — это молния. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии. Длина свечения может достигать 300 км и более. Воздух на пути молнии очень быстро нагревается до 25 000 — 30 000 ° C. Для сравнения: температура поверхности Солнца составляет 5726 ° C.

Почему возникает гром?

Воздух, нагретый молнией, расширяется. Происходит мощный взрыв. Он генерирует ударную волну, сопровождающуюся очень громким звуком, не одним, а урчанием. Это гром. Чем больше сворачивает молния, тем сильнее грохочет гром, потому что каждый ход происходит новый взрыв. Также звук отражается от ближайших облаков. Его максимальная громкость составляет 120 дБ. Линейные и перламутровые вспышки могут сопровождаться только ревом. Просто иногда гроза настолько далеко от места, где видна вспышка, что звук не успевает до нее дотянуться.

Интересный факт: в древних языческих религиях всегда был бог грома. Урчание во время грозы считалось одним из проявлений его гнева. Теперь очевидно, что этот звук следует воспринимать только как предупреждение о надвигающейся опасности. Когда он появится, нужно просто оценить расстояние до шторма и степень риска для людей на улице.

Шаровая молния

Шаровая молния — это, пожалуй, самое загадочное природное явление на нашей планете.

И хотя по статистике только каждый десятитысячный житель Земли сталкивается с шаровой молнией, никто толком не знает, что это такое — как образовано, из чего состоит, по каким законам «живет». Ученые теряются в догадках, ведь воспроизвести шаровую молнию в лабораторных условиях пока не удалось, а значит, ее нужно изучать только со слов очевидцев, которые иногда рассказывают такие фантастические вещи, в которые им трудно поверить…

Шаровая молния
Шаровая молния — одно из самых загадочных явлений на планете

В архивах есть свидетельства, например, что шаровая молния сожгла нижнее белье человека, оставив нетронутым верхнюю одежду, двинулась против ураганного ветра, переплавила монеты в бумажнике в обычный слиток, оставив бумажник невредимым., «Украдено». «кольца с пальцев.

В других случаях он тащил за собой людей, поднимая их в воздух, а после взрыва оставлял изображения близлежащих предметов на телах жертв: листья, насекомые, деревья, горы и даже лицо жертвы. Сложно сказать, что реально, а что вымысел.

Вот еще один поразительный случай, который, несомненно, вызовет скептицизм в академическом мире. На Медведицкой гряде (граница Волгоградской и Саратовской областей России) 11 ноября 1990 года шаровая молния в мгновение ока сожгла сидящего на камне пастора Бисена Мамаева, превратив его в черную мумию, но оставив его одежду невредимой.

Шаровая молния на железнодорожном переезде
Шаровая молния на железнодорожном переезде

Любопытно, что огненные шары не всегда ведут себя столь разрушительно. Иногда они совершенно безвредны и не причиняют вреда людям, даже касаясь их тела. И они могут попасть в дом или кабину летящего самолета, не повредив ничего вокруг, прямо через стекло или кожу.

Вот одно из таких доказательств.

«В тот вечер в июле 1956 года случился ужасный шторм. После удара молнии где-то рядом раздался громкий треск и прямо над моей головой из дымохода выплыл огненно-красный шар диаметром 20-25см и «сел» на подушку на шерстяное одеяло, под которым я замерз, вздохнул и повис над кроватью. Я не чувствовал тепла. Мать, увидев его, бросилась «умирать», избивая его голыми руками. Мяч с первого удара рассыпался на несколько мячей, которые тут же разбил руками. Однако у него не было ожогов, около недели его пальцы не слушались. Но на одеяле мы обнаружили обожженное пятно диаметром 5-7 см »(М. Я. Базаров, Курск).

Этим людям невероятно повезло! При встрече с шаровой молнией ни в коем случае нельзя ее трогать. В безобидной световой сфере может таиться великая разрушительная сила.

Наземные и внутриоблачные молнии

Около 90% ударов молний в экваториальном поясе происходит внутри облаков. А вот жителям умеренных широт повезло меньше: здесь каждую секунду ударяет в землю молния.

Когда напряженность электрического поля в грозовой туче достигает определенного критического значения, происходит удивительное явление. За тысячные доли секунды происходит мгновенное накопление зарядов от миллиардов крошечных частиц, изолированных друг от друга, которые находятся в огромном облаке (порядка нескольких км3).

Молния
Молния может состоять из нескольких десятков разрядов

Под действием электрического поля в облаке одиночные свободные заряды в воздухе устремляются к земле и запускают процесс ударной ионизации. Они сталкиваются с молекулами воздуха и ионизируют их. Возникает настоящая лавина электронов, образующихся в стримерах (проводящих каналах). Последние, соединяясь, образуют световой канал с высокой проводимостью, называемый лидером.

Лидер устремляется к поверхности земли с огромной скоростью (около 50 тыс. Км / с). Однако его движение неустойчиво. В среднем лидер достигает поверхности земли со скоростью 200 км / с.

По мере приближения поводка к земле происходит еще одно чудо — напряженность поля на его кончике быстро растет и под его влиянием снизу, от выступающих из земли предметов, расположенных ближе к поводку, выбрасывается нить стримера приближаясь, слияние с лидером.

Основной (обратный) разряд молнии попадает в ионный канал, образованный снизу вверх (!) — ослепляюще и чудовищно быстро. Его начальная скорость достигает 100 тысяч км / с! Ток в этом разряде возрастает до десятков и даже сотен тысяч ампер, а температура достигает 27 000 ° C, что в пять раз выше, чем у поверхности Солнца.Кроме того, весь этот сложный процесс занимает всего десятые доли секунды!

Удары молнии в облаках — это разряды, происходящие внутри облака или между облаками. По этой причине они состоят только из ведущих ступеней. Но длина этих молниеносных монстров может достигать 150 км!

Молнии в верхних слоях атмосферы

Высота формирования традиционных ударов молнии не превышает 16 км. Но молния «живет» еще выше в атмосфере. Обнаруженные в 1989 году на высоте около 100 км конусообразные свечения с диаметром основания до 400 км ученые назвали эльфами. А через шесть лет, в 1995 году, был зарегистрирован и описан другой тип молнии — джеты. Этот более «живучий» вид молнии представлен синими трубчатыми конусами высотой около 50 км.

Есть также молнии вверх от грозовой тучи. Они спутники практически всех гроз, но «доминируют» на высоте от 50 до 130 км, поэтому с земли их практически не видно. Эти молнии, обнаруженные около 20 лет назад, исследователи назвали спрайтами.

Спрайты, самолеты и эльфы — настоящая загадка для ученых. О них почти ничего не известно, так как искать их практически невозможно.

Как определить расстояние до молнии по звуку грома?

Между молнией и громом всегда есть какое-то время. Это потому, что скорость света в миллион раз больше скорости звука. Поэтому сначала видна вспышка и только через несколько секунд слышен грохот. Если посчитать это время, можно приблизительно рассчитать расстояние до бури.

Линейная молния обычно сопровождается громким раскатистым звуком, называемым громом. Гром возникает по следующей причине. Мы видели, что ток в канале молнии генерируется за очень короткий период времени. При этом воздух в канале очень быстро и сильно нагревается и расширяется от нагрева. Расширение настолько быстрое, что кажется взрывом. Этот взрыв вызывает волнение в воздухе, которое сопровождается громкими звуками. После внезапного прекращения тока температура в канале молнии быстро падает, так как тепло рассеивается в атмосфере. Воздуховод быстро охлаждается, поэтому воздух внутри сильно сжимается. Это также вызывает сотрясение мозга, которое снова производит звук. Понятно, что повторяющиеся удары молнии могут вызывать продолжительный грохот и шум. В свою очередь, звук отражается облаками, землей, домами и другими объектами и, создавая множественные эхо, удлиняет гром. Следовательно, есть гром.

Как и любой звук, гром распространяется по воздуху с относительно небольшой скоростью, около 330 метров в секунду. Эта скорость всего в полтора раза превышает скорость современного самолета. Если наблюдатель сначала видит молнию и только через некоторое время слышит гром, то он может определить расстояние, которое отделяет его от молнии. Например, пусть между молнией и громом проходит 5 секунд. Поскольку звук распространяется на 330 метров в секунду, то за пять секунд гром преодолел расстояние в пять раз большее, то есть 1650 метров. Это означает, что молния ударила менее чем в двух километрах от наблюдателя.

В безветренную погоду гром слышен через 70-90 секунд, пройдя 25-30 километров. Грозы, которые проходят мимо наблюдателя на расстоянии менее трех километров, считаются близкими, а грозы, которые проходят на большем расстоянии, считаются удаленными.

Помимо линейной, встречаются, но гораздо реже, другие виды молний. Из них мы рассмотрим одну, самую интересную — шаровую молнию.

Иногда наблюдаются разряды молний, ​​которые представляют собой болиды. Как образуется шаровая молния, еще не изучено, но имеющиеся наблюдения за этим интересным типом разряда молнии позволяют сделать некоторые выводы. Вот одно из наиболее интересных описаний шаровой молнии.

Вот что сообщает известный французский ученый Фламмарион: «7 июня 1886 года в половине восьмого вечера во время шторма, разразившегося над французским городом Грей, небо внезапно озарилось большой красной вспышкой, и со страшным грохотом с неба упал огненный шар, видимо, сантиметров 30-40. Распространяя искры, он пробил конец конька крыши, выбил кусок длиной более полуметра от главной балки, разбил на мелкие части, засыпал чердак мусором и сбил штукатурку с потолка верхнего этажа. Затем этот мяч прыгнул на крышу подъезда, проделал в ней дыру, упал на дорогу и, прокатившись на некотором расстоянии, постепенно исчез. Огненный шар

Он ничего не делал и никому не причинил вреда, хотя на улице было много людей».

На рис. 13 показана шаровая молния, запечатленная фотоаппаратом, а на рис. 14 изображена картина художника, нарисовавшего молнию, упавшую во двор.

Чаще всего шаровая молния имеет форму арбуза или груши. Она длится сравнительно долго — от небольшой доли на рис. 13. Шаровая молния секунд до нескольких минут.

Наиболее распространенная продолжительность шаровой молнии составляет от 3 до 5 секунд. Шаровая молния чаще всего появляется в конце грозы в виде ярко-красных сфер диаметром от 10 до 20 сантиметров. В более редких случаях также имеет длительный срок — 22

Меры. Например, была сфотографирована молния диаметром около 10 метров.

Мяч иногда может быть ослепительно-белым и иметь очень четкие очертания. Шаровая молния обычно издает шипение, жужжание или шипение.

Шаровая молния может исчезнуть беззвучно, но может издать слабый треск или даже оглушительный звук

Взрыв. Когда он исчезает, часто остается дымка с едким запахом. Вблизи земли или в закрытых помещениях шаровая молния движется со скоростью бегущего человека — около двух метров в секунду. Он может некоторое время отдыхать, и мяч так «устроил» шипение и искры, пока не исчезнет. Иногда кажется, что шаровая молния движется ветром, но обычно ее движение не зависит от ветра.

Шаровую молнию привлекают закрытые помещения, где она проникает через открытые окна или двери, а иногда даже через небольшие щели. Для них трубы — хороший выход; следовательно, огненные шары часто выходят из духовок на кухнях. Облетев комнату, шаровая молния покидает комнату, часто начиная с пути, по которому она вошла.

Иногда молния поднимается и падает два-три раза на расстоянии от нескольких сантиметров до нескольких

Ких метров. Одновременно с этими взлетами и падениями огненный шар иногда движется в горизонтальном направлении, и поэтому кажется, что шаровая молния совершает прыжки.

Часто шаровая молния «оседает» на проводниках, предпочитая самые высокие точки, или катится по проводникам, например, выхлопным трубам. Двигаясь по телам людей, иногда под одеждой, огненные шары вызывают сильные ожоги и даже смерть. Имеется много сообщений о случаях смертельного исхода от шаровой молнии для людей и животных. Шаровая молния может нанести очень серьезный ущерб зданиям.

Полного научного объяснения шаровой молнии до сих пор нет. Ученые упорно изучали шаровую молнию, но до сих пор не получили объяснения все ее различные проявления. В этой области еще предстоит проделать большую научную работу. Конечно, в шаровой молнии нет ничего загадочного, «сверхъестественного». Это электрический разряд, происхождение которого такое же, как и у линейной молнии. Несомненно, в ближайшем будущем ученые смогут объяснить все детали шаровой молнии так же, как они смогли объяснить все детали линейной молнии,

В теплое время года грозы — довольно частое, впечатляющее природное явление, которое, однако, вызывает не только любопытство, но и страх. Во время грозы между облаками и Землей возникают электрические разряды, которые хорошо видны и слышны: наблюдаются удары молнии в виде разветвленных световых линий, пронзающих небо, а чуть позже слышен рокот грома. При этом, как правило, наблюдается сильный дождь, сопровождающийся порывами ветра и градом. Грозы — одно из самых опасных атмосферных явлений: только наводнения связаны с большим количеством смертей, чем грозы. Интерес к изучению естественного электричества зародился в глубокой древности. Первым, кто исследовал электрическую природу молнии, был Бенджамин Франклин, американский политик, но в то же время ученый и изобретатель. Именно он в 1752 году предложил первую конструкцию громоотвода. Давайте попробуем понять опасность шторма и что вам нужно знать и делать, чтобы защитить себя.

При этом на Земле действует около полутора тысяч гроз, средняя интенсивность разрядов оценивается в 100 ударов молний в секунду, или более 8 миллионов в сутки. Грозы распределяются по поверхности планеты неравномерно. Грозы в океане наблюдаются примерно в десять раз реже, чем на континентах. В тропических и экваториальных областях (от 30 ° северной широты до 30 ° южной широты) сосредоточено около 78% всех разрядов молний. Наибольшая грозовая активность наблюдается в Центральной Африке. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически нет. Интенсивность гроз соответствует солнечной: максимальные грозы случаются летом (в средних широтах) и днем. Минимум зарегистрированных гроз выпадает до рассвета. Географические особенности местности также влияют на грозы: сильные штормовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер.

Во время грозы между облаками и Землей возникает огромное напряжение, достигающее 1000000000 В. При таком напряжении воздух ионизируется, превращаясь в плазму и гигантский электрический разряд с силой тока до 300000 А температура плазмы при молнии превышает 10 000 ° C. Молния проявляется как яркая вспышка света и звуковая ударная волна, которая позже слышится как гром. Молния опасна еще и тем, что она может ударить совершенно неожиданно и ее путь может быть непредсказуемым. Однако расстояние до штормового фронта и скорость его приближения или отхода можно легко определить с помощью секундомера. Для этого необходимо определить время между молнией и громом. Скорость звука в воздухе составляет около 340 м / с, поэтому, если вы услышали гром через 10 секунд после вспышки света, примерно за 3,4 км до штормового фронта. Измеряя таким образом время между вспышкой света и громом, а также время между различными ударами молнии, можно определить не только расстояние от них, но также скорость приближения или отъезда бури передний:

где скорость звука, это время между вспышкой света и громом первой вспышки, это время между вспышкой света и громом второй вспышки, это время между молнией. Если значение скорости положительное, штормовой фронт приближается, если отрицательное — удаляется. Следует учитывать, что направление ветра не всегда совпадает с направлением движения шторма.

Однако, если вы попали в грозу, вы должны соблюдать ряд простых правил, чтобы защитить себя:

Во-первых, во время грозы желательно избегать открытых участков. Молния чаще поражает самую высокую точку; один человек в поле — это именно то, что вам нужно. Если по какой-то причине вы остались одни в поле с грозой, спрячьтесь в любой возможной депрессии: борозде, дупле или самой нижней точке поля, присядьте и склоните голову. Следует помнить, что песчаные и каменистые почвы обладают меньшей электропроводностью, а значит, они безопаснее глинистых. Не стоит прятаться под чужими деревьями, так как они в основном подвержены ударам молнии. А если вы находитесь в лесу, то лучше спрятаться под низкорослыми деревьями с густой кроной.

Во-вторых, избегайте попадания воды во время грозы, так как природная вода является хорошим проводником тока. Молния распространяется вокруг бассейна в радиусе около 100 метров. Он часто ходит в банк. Поэтому во время грозы необходимо отойти от берега, пока нет возможности купаться и ловить рыбу. Также желательно избавляться от металлических предметов во время грозы. Часы, цепочки и даже раскрытый зонт на голове — потенциальные цели для удара. Известны случаи удара молнии связки ключей в кармане.

В-третьих, если вас застала гроза в машине, она неплохо защищает от молнии, так как даже при молнии разряд течет по металлической поверхности. Поэтому закройте окна, выключите магнитолу и GPS-навигатор. Не прикасайтесь к металлическим частям автомобиля. Во время грозы очень опасно разговаривать по мобильному телефону. Лучше всего выключать его во время грозы. Были случаи, когда входящий звонок вызывал молнии. Велосипед и мотоцикл, в отличие от автомобиля, от грозы не спасут. Необходимо разобрать, поставить машину на землю и отойти от нее примерно на 30 м.

В природе существует несколько типов молний: линейные (земные, внутриоблачные, молнии в верхних слоях атмосферы) и шаровые молнии — светящиеся образования, парящие в воздухе, редкое и уникальное природное явление. Если природа линейной молнии ясна и ее поведение более предсказуемо, то природа шаровой молнии по-прежнему хранит много секретов. Несмотря на то, что вероятность попадания в человека шаровой молнии невелика, тем не менее, она представляет серьезную опасность, так как надежных методов и правил ее защиты не существует.

Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Он может неожиданно появиться где угодно, даже в помещении. Отмечены случаи появления шаровой молнии от телефонной трубки, электробритвы, выключателя, розетки, динамика. Довольно часто он проникает в здания через открытые трубы, окна и двери. Бывают случаи, когда шаровая молния попадала в комнату через узкие щели и даже замочную скважину. Размер шаровой молнии может быть разным — от нескольких сантиметров до нескольких метров. В большинстве случаев шаровая молния легко парит или катится над землей, иногда подпрыгивая, но также может парить над землей. По словам очевидцев, шаровая молния реагирует на ветер, потоки воздуха, восходящие и нисходящие потоки воздуха. Но так бывает не всегда: бывают случаи, когда шаровая молния никак не отреагировала на воздушные потоки.

Шаровая молния может появиться внезапно и так же внезапно исчезнуть, не нанося вреда человеку или комнате. Например, он может вылететь в окно и вылететь из комнаты через открытую дверь или камин, пройдя перед вами. При этом следует знать, что любой контакт с человеком приводит к тяжелым травмам, ожогам и, в большинстве случаев, к смерти. Поэтому, если вы видите шаровую молнию, безопаснее уйти от нее как можно дальше.

К тому же шаровая молния часто взрывается. Возникающая в результате воздушная ударная волна может травмировать человека или вызвать повреждение. Например, известны случаи разрядов молний в печах, каминах, в результате которых был нанесен серьезный ущерб. Температура внутри шаровой молнии достигает 5000 ° C, поэтому она может вызвать пожар. Статистика поведения шаровой молнии показывает, что в 80% случаев взрывы не были опасными, но в 10% взрывов все же имели место серьезные последствия.

Согласно предложенному методу, мы предлагаем рассчитать расстояние до разряда молнии и его скорость, если первый гром был слышен через 20 секунд после наблюдения первой молнии, а второй через 15 секунд после наблюдения второй молнии. Интервал между ударами молнии — 1 минута.

Многие опасаются страшного природного явления — грозы. Обычно это происходит, когда солнце закрывает темные тучи, идет ужасный гром и идет сильный дождь.

Конечно, молнии следует опасаться, ведь они могут даже убить или стать. Это известно давно, поэтому для защиты от молнии и грома изобретены различные средства (например, металлические столбы).

Грозовые тучи

Обычно огромные. Они достигают нескольких километров в высоту. Визуально не видно, как все кипит и пузырится внутри этих взрывоопасных облаков. Этот воздух, включая капли воды, движется с высокой скоростью снизу вверх и наоборот.

Самая высокая часть этих облаков по температуре достигает -40 градусов, и капли воды, попадающие в эту часть облака, замерзают.

Чем опасна гроза

Грозы обладают мощными поражающими факторами. Они:

  • вызывать пожары;
  • прекратить передачу радиосигналов;
  • разрушить систему навигации летающего самолета, даже уничтожить самолет;
  • травмировать живые существа (при прямом попадании привести к смерти).

Разряд, достигающий поверхности земли, образует смертельную ударную волну. Последствиями удара молнии для человека или животного могут стать жуткие травмы и ожоги, ушибы и смерть. Выживаемость при прямой разрядке крайне редка. При удалении от канала около полуметра разрушаются слабые постройки, серьезно ранен человек. С расстояния 5 м можно выломать оконные стекла, оглушить человека.

Эффекты

Разница между грозой и молнией с точки зрения опасности заключается в том, что гроза как явление включает в себя не только гром и молнию, но и ливень. Ливни настолько сильные, что вызывают наводнения. А град может травмировать человека, повредить посевы и слабые конструкции.

Несмотря на свою опасность, грозы приносят пользу планете. Электрические разряды приводят к образованию в стратосферном слое озона — вещества, составляющего основу защитной оболочки Земли. Но для дыхательной системы человека озон, заполняющий воздушное пространство после шторма, вреден. Поэтому, как бы вы ни хотели подышать свежим воздухом после дождя, лучше всего на пару часов закрыть окна и форточки.

О происхождении грозовых туч

Прежде чем мы узнаем, откуда берутся гром и молния, как они возникают, давайте кратко опишем, как образуются грозовые облака.

Большинство этих явлений происходит не на поверхности воды планеты, а на континентах. Кроме того, грозовые облака интенсивно образуются на континентах тропических широт, где воздух у поверхности земли (в отличие от воздуха над поверхностью воды) сильно нагревается и быстро поднимается к вершине.

Обычно на склонах разной высоты образуется подобный нагретый воздух, который втягивает влажный воздух с больших участков земной поверхности и поднимает его.

Таким образом образуются так называемые кучевые облака, которые превращаются в грозовые облака, описанные выше.

Аргентина — самое молниеопасное место на Земле

Еще в 21 веке ученые с помощью специального спутника НАСА TRMM определили самые опасные регионы Земли, где грозы бывают наиболее сильными и частыми. Аргентина и вся территория к востоку от Анд, где теплый влажный воздух встречается с сухим холодом, оказалась своего рода столицей штормов.

молния

Но самым удивительным было то, что в некоторых засушливых регионах северной оконечности Австралии, на Индийском полуострове и даже в южных районах Сахары довольно часты бывают грозы. Таким образом, ученые разрушили стойкий стереотип о том, что грозы и молнии неразрывно связаны с дождем. Выяснилось, что грозы случаются в самых влажных регионах мира, пусть и чаще, но здесь они относительно слабее.

Исследование позволило ученым сделать вывод, что самые разрушительные бури и грозы бушуют на земле, а не в морях и океанах. Кроме того, во многих регионах грозы — чисто сезонное явление. Они царствуют летом и исчезают зимой.

Интересные факты о молниях

  • Средняя длина молнии — 2,5 км. Некоторые выбросы выходят в атмосферу на расстояние до 20 км.
  • Также молнии были зарегистрированы на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране. Молния Сатурна в 1 миллион раз сильнее земной.
  • Воздух в зоне канала молнии практически мгновенно нагревается до температуры 25 000–30 000 ° C.
  • От ударов молний по всему миру в среднем умирает около 3000 человек в год.
  • Среди деревьев чаще всего ударяют молнии тополя (27%), груши (20%), липы (12%), ели (8%) и только 0,5% кедров%.

Молния и гром

Из этих очень замороженных капель образуются глыбы льда, которые также движутся в облаках с огромной скоростью, сталкиваясь, разрушаясь и заряжаясь электричеством. Более легкие и мелкие кусочки льда остаются наверху, а более крупные тают, падая и снова превращаясь в капли воды.

Таким образом, в грозовом облаке возникают два электрических заряда. Отрицательный вверху, положительный внизу. Когда встречаются разные заряды, возникает мощный и возникает молния. Откуда это взялось, стало понятно. Что произойдет дальше? Вспышка мгновенно нагревает и расширяет воздух вокруг себя. Последний настолько нагревается, что возникает эффект взрыва. Это гром, пугающий все живое на земле.

Оказывается, все это проявления, поэтому возникает следующий вопрос: откуда последние пришли и в таких больших количествах. И куда это девается?

Виды гроз

Изначально ученые разделили характер гроз на типы, соответствующие условиям их образования. В 21 веке они отличаются характеристиками грозовых облаков. Выделяют 4 основных типа:

  • Одиночная ячейка. Они поднимаются при слабом ветре, быстро исчезают после осадков. Средняя продолжительность жизни — около получаса.
  • Сгруппированы по нескольким ячейкам. Самый распространенный вид грозы. Он может состоять из группы мелких ячеек, которые движутся как единое целое. Такие грозы сопровождаются градом, ливнями, сильными порывами ветра. Средняя продолжительность жизни — несколько часов.
  • Линейные многоклеточные. Альтернативное название — «штормовая линия». Характеризуется сильным градом, продолжительными грозами, сдвигом ветра, которые создают опасные ситуации для самолетов. Типичен для США, Канады, Мексики.
  • Сверхклеточный. Они встречаются редко, они наиболее опасны. От многоклеточных отличается восходящим потоком. В результате образуются сильные ливни с градом, мощные штормы, особенно разрушительные торнадо и торнадо.

Почему сначала молния, а потом гром

В большинстве случаев люди сначала видят молнию, а затем слышат гром. Причина кроется в огромных размерах молнии и большом расстоянии. Звуковой волне требуется время, чтобы достичь ушей наблюдателя. Скорость звука 300-360 метров. Зная скорость, можно узнать расстояние до молнии.

необходимо считать время между молнией и громом. Записанное время умножается на скорость звука. Например, между разрядом электричества и громовым роликом прошло 5 секунд. Это означает, что расстояние до молнии составляет примерно 1,8 километра.

Гром далекого разряда может не дойти до слушателя, даже если само явление видно. В большинстве случаев гром не слышен на расстоянии более 20 км.

В разговорной речи широко распространено название «бездействующая гроза», подразумевающая грохот грома без видимых вспышек электричества. На самом деле без молнии не бывает грома. Зритель может не видеть вспышек, которые происходят на расстоянии раньше или которые скрыты от глаз зданиями и горами.

Ионосфера

Что такое молния, откуда она берется, поняли. Теперь кое-что о процессах, которые удерживают заряд Земли.

Ученые выяснили, что заряд Земли обычно невелик и составляет всего 500 000 кулонов (как у двух автомобильных аккумуляторов). Так где же исчезает отрицательный заряд, переносимый молнией ближе всего к поверхности земли?

Обычно в ясную погоду Земля медленно разряжается (слабый ток постоянно проходит между ионосферой и земной поверхностью через всю атмосферу). Хотя воздух считается изолятором, он содержит небольшую долю ионов, что позволяет току существовать в объеме всей атмосферы. За счет этого хоть и медленно, но отрицательный заряд переносится с поверхности земли на высоту. Поэтому объем общего заряда Земли всегда остается неизменным.

Сегодня наиболее распространено мнение, что шаровая молния — это особый вид шарообразного заряда, который существует уже давно и движется по непредсказуемой траектории.

Сегодня нет единой теории возникновения этого явления. Существует множество гипотез, но пока ни одна из них не получила признания среди ученых.

Обычно, как свидетельствуют очевидцы, это бывает во время грозы или грозы. Но есть и случаи, когда это происходит в солнечную погоду. Чаще он генерируется обычной молнией, иногда появляется и спускается из облаков, реже появляется неожиданно в воздухе или даже может выйти из какого-либо объекта (столба, дерева).

Правила поведения во время грозы

Основной метод предотвращения ударов молнии — установка молниеотводов. Однако эти конструкции не обеспечивают 100% защиты (из 10 цифр 3 не попадают в ловушку).

Молниеотвод

Есть несколько правил, как вести себя в случае грозы, чтобы не стать ее жертвой. Перечень мер безопасности при грозе следующий:

  • оставлять пространство открытым (основной фокус молнии — возвышающиеся над землей предметы);
  • избегать высоких предметов (деревья, уличные фонари) и линий электропередач;
  • избавить корпус от металлических изделий;
  • отсутствие контакта с источниками воды (вода — отличный проводник тока);
  • закрыть окна и двери;
  • быть дома в течение часа после того, как предмет закончится.

Убийцы или источник жизни?

По некоторым данным, ежегодно в России от ударов молнии погибает около 550 человек. Однако следует отметить, что только 10-25% выживших после удара молнии умирают. Как правило, причина смерти — остановка сердца.

молния

Молния вызывает короткое замыкание в электрических системах тела. Поэтому даже те, кто чудом выжил при смертельном контакте, часто становятся инвалидами.

Они страдают потерей памяти, проблемами со слухом, нарушениями сна и постоянной болью. Эти люди также имеют серьезные психические травмы.

Но, как говорится, есть луч света. Согласно некоторым научным теориям, именно грозы с молниями являются причиной возникновения жизни на Земле. Согласно последним данным исследований, удары молнии могут вызывать мутации в ДНК бактерий. В момент удара молнии все бактерии гибнут, но на определенном расстоянии от эпицентра «счастливчикам» сходит с рук только повреждение клеточных мембран. Именно через них происходит обмен ДНК, положивший начало жизни миллионы лет назад.

Источники

  • https://prostofo.ru/zvuk-i-akustika/pochemu-voznikaet-grom-chem-otlichaetsya-groza-ot-molnii-obshchee-i-chastnoe.html
  • https://SiteKid.ru/planeta_zemlya/molniya_i_groza.html
  • https://TainaPrirody.ru/atmosfera/groza
  • https://PrirodaInfo.ru/atmosfera/groza

Оцените статью
Блог про явления природы
Adblock
detector