Как происходит молния и гром: «Как появляются молния и гром?» – Яндекс.Кью

Что обязательно нужно знать о грозе и молнии

Что обязательно нужно знать о грозе и молнии

В этой статье мы расскажем вам все о грозе и молнии.

Для неискушенного обывателя, которому посчастливилось ни разу за свою жизнь не попасть под удар молнии, грозовой разряд представляется всего лишь вспышкой света и раскатами грома. На самом же деле молния — это достаточно сложное природное явление.

Сначала из облака стремительно как-бы падает вниз на землю «лидер». Лидером называется стартовая часть разряда молнии. Пройдя порядка сотни метров, лидер замедляется, чтобы накопить энергию, набрать заряд, затем он движется дальше, сворачивает от пространства с воздухом большего сопротивления — туда где сопротивление меньше, минует следующие стадии, и в конце концов проходит весь путь, который может достигать десятков километров.

Продвигаясь все ближе к земле, и находясь уже на расстоянии в несколько десятков метров от ее поверхности, лидер вызывает на себя встречный (индуцированный) электрический разряд противоположного знака из какой-нибудь естественной или искусственной возвышенности.

Данный встречный разряд соединяется с лидером, и в этот то момент образуется проводящий токовый ствол линейной молнии, по которому прямой и обратный движущиеся заряды формируют ток силой в десятки и сотни тысяч ампер. А ведь с виду это всего лишь вспышка, существующая в случае линейной молнии какую-то тысячную долю секунды. А если молния проживет десятую долю секунды — такая молния может считаться молнией — долгожительницей.

Куда и почему попадает молния

Но как молния выбирает место, в которое ей лучше ударить? Дело в том, что когда лидер молнии приближается к поверхности земли, непосредственно на поверхности земли, в месте под лидером, усиливается напряженность электрического поля, и стремительно накапливается индуцированный электрический заряд.

Наконец, в том месте где индуцированного заряда накопилось больше всего, и где напряженность электрического поля оказалась выше — там и наступает критический момент — происходит пробой воздуха.

Обычно пробой происходит в возвышающийся над поверхностью земли предмет, поскольку у острия или выступа заряда накапливается больше всего. Так принято считать. Однако лидер молнии движется очень быстро, прежде всего выбирая участок с более высокой электропроводностью, меньшего электрического сопротивления.

Влажная почва в месте залегания металлических руд имеет большую электропроводность по сравнению, скажем, с сухим песком, обладающим плохой проводимостью, препятствующей продвижению индуцированного заряда в сторону лидера. Поэтому высокий песчаный холм молния может обойти, выбрав вместо него ручеек, обильно увлажняющий низину. В такие моменты кажется что молния выбрала место для удара ниже чем следовало бы.

Чтобы понизить вероятность попадания молнии прямо в здание, в вышку или в линию электропередач, данные сооружения оснащают специальными защитными средствами — молниеотводами.

Молниеотводы представляют собой заземленные металлические штыри, установленные вертикально и заостренные сверху. Заземление штыря выполняется очень качественно, с помощью металлических листов большой площади, которые закапываются в землю на уровне, где всегда имеется достаточная влажность.

Допустим, молниеотвод имеет высоту h2, тогда он надежно защитит объекты, находящиеся внутри конуса с углом образующей альфа и радиусом основания ОС. Это означает, что почти 100% молний обречены попасть в область вершины конуса, в точку А, и лишь менее 1% молний могут случайно ударить в объект, находящийся внутри защищаемого объема. И то если грозовое облако окажется в данной области.

У острия молниеотвода электрическое поле имеет наивысшую напряженность и именно из него прежде всего вырвется навстречу лидеру индуцированный разряд, направляя молнию по безопасному для нас пути. Практически статистика говорит нам о том, что оснащенное таким образом пространство защищено от попадания туда молнии лет на 200.

Как узнать расстояние до молнии

Кстати, раскаты грома добираются до нас от молнии издалека, поэтому иногда звук грома как-бы приглушенный, а иногда — наоборот, прорывает оглушительным треском, если гроза в самом разгаре. Это очень просто объясняется. Свет от вспышки молнии распространяется по воздуху со скоростью 299792 километра в секунду, поэтому молнию мы видим всегда сразу.

А вот звук от нее распространяется медленнее, поэтому гром мы слышим намного позже вспышки, лишь некоторое время спустя. Так как за 3 секунды звук проходит примерно 1 километр, то посчитав время между вспышкой молнии и началом звука грома, можно прикинуть, на каком расстоянии произошел разряд или практически — на каком расстоянии находится грозовая туча.

Засеките время в секундах между вспышкой молнии и началом звука грома, затем разделите его на 3, так вы получите приблизительное расстояние в километрах от вас до места разряда молнии, гром от которой грохочет.

Опасность молнии

Молния, конечно, опасна для человека. Ток даже в 60 миллиампер уже может оказаться смертельным, если он, не дай бог, пройдет чрез мозг или сердце. Вот почему попадание молнии прямо в человеческое тело смертельно опасно. Но даже если молния ударит в землю или в объект находящийся рядом с человеком, это тоже опасно.

Токи, текущие по земле в момент попадания в нее молнии, создадут падение напряжения, особенно на определенном участке земли. В итоге даже между точками поверхности земли, находящимися на расстоянии метра друг от друга, может возникнуть разность потенциалов в сотни и тысячи вольт — так называемое шаговое напряжение, поскольку размера шага будет достаточно.

Если ноги в момент удара молнии окажутся расставлены широко, ток пройдет через человеческое тело по его ногам, при этом сопротивление кожи ног и подошвы определят величину данного тока. Ладно если на ногах будут надеты резиновые сапоги, тогда все может обойтись легким испугом. А если босиком? Тогда и 20 вольт могут убить.

Неприятно одно только ощущение, когда находясь недалеко от места удара молнии, человек чувствует движущийся по его телу индуцированный заряд.

И мы сказали только о линейных молниях, не говоря уже о шаровых, которые могут порой возникать и быстро плавать в воздухе. Светящиеся электрические шары (плазма) достигающие 200 мм в диаметре могут быть очень опасными.

Давайте теперь поговорим о правилах поведения во время грозы, чтобы ни в коем случае не попасть под удар молнии.

Техника безопасности во время грозы

  • Если вы находитесь дома, то закройте все окна и двери, а также дымоход, если у вас имеется печь. Хорошо если жилое здание оборудовано молниеотводом. Сельские дома часто имеют на крышах антенны, которые нужно заземлить, а про телефонные разговоры на время грозы лучше вообще забыть.
  • Находясь вне дома, не вздумайте купаться во время грозы. Помните, что вода естественных водоемов является хорошим проводником, особенно для электрических разрядов.
  • Не стоит прятаться от грозы возле одиноко стоящего дерева, ведь именно верхушки одиноко стоящих деревьев во время грозы очень наэлектризованы и буквально привлекают к себе молнии. Иногда можно заметить как верхушки деревьев светятся от электрического напряжения и ионизации во время приближения грозы.
  • Аналогичным образом ведут себя стога сена, столбы и другие выступающие над землей предметы. Если вы находитесь в лесу, то предпочтите для укрытия более низкое дерево или куст, стараясь, однако, как можно внимательнее избегать соприкосновения с ним.
  • Босиком в грозу лучше не ходить, и тем более не ложиться на землю, помните о шаговом напряжении. Когда идете в грозу по земле, шаг пусть будет не очень размашистым, ставьте ноги не далеко друг от друга.
  • Если гроза застала вас на природе, избегайте возвышенностей, а в горах выбирайте для укрытия середину ущелья. Перебегая с места на место помните, что время между разрядами молнии обычно составляет около 10 секунд. В степи для укрытия лучше воспользоваться какой-нибудь пленкой или плащом, и просто переждать грозу.
  • Если же вы в лодке далеко от берега, например рыбачите, то вам стоит укрыться прямо в ней и переждать грозу, вероятность поражения молнией в этом случае почти нулевая.

Правила поведения с шаровой молнией

А как же быть, если вам «повезло» и встретилась шаровая молния? Не стоит от нее бежать, так как поток воздуха просто потянет шаровую молнию за вами. Спокойно и медленно отойдите от шаровой молнии подальше, внимательно следите за ней, не поворачивайтесь к ней спиной.

Шаровая молния движется вместе с потоком воздуха, поэтому перейдите на ту сторону от нее, откуда ветер будет шаровую молнию от вас отдувать. Если дело происходит в комнате, то избегайте сквозняка, не стойте между окном, дверью и дымоходом, ведь именно по этому пути вероятнее всего шаровая молния будет двигаться.

Не пытайтесь поймать шаровую молнию руками, во-первых, она очень горячая, во-вторых, вы рискуете уничтожить ее вместо того чтобы использовать эту возможность и понаблюдать редкое явление природы. Не нужно пытаться трогать шаровую молнию палкой или еще чем-нибудь. Если же вы растерялись, то просто спрячьтесь подальше и дождитесь пока шаровая молния «разрядится» или покинет помещение.

Если молния, независимо от ее вида, линейная или шаровая, поразила человека, и вы стали свидетелем этого, то необходимо перенести пострадавшего в теплое сухое проветриваемое помещение, накрыть его одеялом, и в случае необходимости оказать первые реанимационные мероприятия. Срочно вызовите скорую помощь и сообщите о случившемся!

Ранее ЭлектроВести писали о проектах учёных, которые пытались изменить климат.

По материалам: electrik.info.

Из-за чего бьет молния и как она появляется

Мы часто говорим на нашем сайте о погоде, ураганах, грозах, и прочих погодных явлениях, которые могут быть интересны с точки зрения науки и могут нанести ущерб хозяйственной деятельности человека или его жизни и здоровью. Очень часто такие явления способствуют появлению в атмосфере молний. Это тоже очень интересное и не до конца изученное явление, которое возникает из-за появления в воздухе заряженных частиц. По сути это чем-то напоминает статический разряд от шерстяного свитера, вот только масштабы более крупные. Тем не менее, при образовании молний должно сложиться множество факторов, о которых мы сегодня и поговорим. Тем более, мы уже рассказывали об интересных фактах, связанных с этим явлением. Теперь надо разобраться с природой появления “стрел Зевса”.

Молния может напугать, если не знать откуда она берется.

Что такое молния?

Согласно науке, можно сказать, что молния является искровым разрядом, возникающим в атмосфере. В числе основных проявлений можно назвать яркую вспышку света и громкий звук, который принято называть громом. Кроме Земли, молнии можно встретить на других планетах, например, Венере, Юпитере, Сатурне, Уране и других, где есть какая-то газовая среда.

Во время удара молнии высвобождается огромное количество энергии. В результате ее температура в несколько раз превышает температуру поверхности Солнца. Сила тока в разряде молнии на Земле достигает 500 ампер, а напряжение доходит до нескольких миллионов вольт.

Можно превращать одно в другое и обратно: Найден новый способ превращения тепла в электричество

Как раз из-за большого количества энергии, молния редко длится дольше долей секунд. Как правило значение доходит до четверти секунды (0,25), но бывают и исключения. Так, самая продолжительная молния зафиксирована на отметке почти восьми секунд (7,74).

Такая красота и почти восемь секунд.

Определение молнии согласно словарю Ожегова:
МОЛНИЯ, -и, ж. 1. Мгновенный искровой разряд в воздухе скопившегося атмосферного электричества. Бывает линейная, зигзагообразная, шаровая и сухая.

Сейчас мы не будем останавливаться на определении молнии, как пометке для срочной новости или печатного издания, хотя суть понятна, и именно из-за скоротечности или, если хотите, молниеносности события они так и называются.

Какие бывают молнии?

Прежде, чем подробно рассказать о типах молний, надо сказать, какими они вообще бывают. Четыре основных типа были приведены парой строк выше, а именно: линейная, зигзагообразная, шаровая и сухая.

Линейной молнией называют короткий резкий разряд, который вспыхивает моментально, озаряет собой небо и пропадет. Иногда даже самой молнии не видно, так как она проходит очень быстро и часто даже бьет не в землю, а между облаками.

Зигзагообразной принято называть чуть более долгие молнии, которые имеют кривую траекторию и дают хоть несколько долей секунды, чтобы себя рассмотреть. Иногда можно заметить даже небольшую пульсацию света в них.

Шаровая молния — это крайне редкое явление. Если с обычной молнией мы встречаемся по несколько раз в год, а жители некоторых регионов — несколько раз в неделю, то шанс увидеть шаровую молнию не превышает один к десяти тысячам. Именно поэтому явление считают очень мистический, и если вы ее видели, вам очень повезло. Надо бежать за лотерейным билетом.

С сухой молнией все просто. Так обычно называют молнию, которая происходит без дождя. Не самое часто явление, но периодически все равно случается. И уж точно чаще, чем шаровая.

Как происходит удар молнии?

Мы уже определились, что молния — это мощнейший электрический разряд, возникающий при накоплении заряда внутри облаков и появлении большой разницы электрических потенциалов объектов. В итоге молния может возникать между соседними облаками, между облаком и землей, и даже внутри одного облака, что тоже случается очень часто. В любом случае облако должно быть наэлектризовано. Но как оно электризуется?

Это можно назвать молнией в миниатюре. Процессы похожи.

Этот процесс знаком нам с детства. Достаточно вспомнить как электризуется расческа, воздушный шарик или многие другие вещи при трении. Подобный процесс происходит и в облаках на большой высоте и в существенно больших масштабах.

Дело в том, что облака представляют собой огромный водяной шар, пусть и не совсем шаровидной формы. Его высота может достигать нескольких километров, но в разном агрегатном состоянии вода в нем есть на всех высотах. До трех-четырех тысяч метров это капли, а выше — уже кристаллики льда.

Одной тайной меньше: Ученые решили загадку молний на Юпитере

Эти кристаллики имеют разный размер и постоянно перемешиваются. Более мелкие летят вверх из-за восходящих потоков воздуха от теплой земли. Поднимаясь, они постоянно сталкиваются с более крупными кристалликами. В итоге, все облако начинает электризоваться подобно предметам в приведенных выше примерах. Положительно заряженные частицы оказываются сверху, а отрицательно заряженные — снизу.

Примерно так выглядит разница потенциалов при формировании молнии.

Когда разность потенциалов получается очень высокой, происходит разряд. Если внутри облака для формирования разряда недостаточно условий, то разрядка происходит в землю. При этом она сопровождается яркой вспышкой с выделением тепла. Из-за выделения огромного количества энергии воздух вокруг молнии моментально нагревается до нескольких десятков тысяч градусов и взрывообразно расширяется в небольшом объеме. Эта взрывная волна и называется громом, расходясь на расстояние до 20 км от самой молнии.

При этом молнии состоят из нескольких разрядов, которые идут непрерывно друг за другом, но по одиночке длятся тысячные и миллионные доли секунды.

Почему молния имеет такую форму?

Мы знаем, что молния старается ударить в объект по кратчайшему расстоянию. Но почему же она такая изогнутая? Это же совсем не кратчайшее расстояние, при котором она была бы прямая, как геометрический луч.

Дело в том, что при формировании разряда электроны разгоняются до околосветовых скоростей, но периодически встречают на пути препятствия в виде молекул воздуха. При каждой такой “встрече” они меняют направление своего движения и мы получаем ступенчатую структуру молнии, к которой мы привыкли, и которая схематическим рисуется, как логотип автомобилей Opel.

Молния на логотипе этой компании впервые появилась на грузовике Opel Blitz (в переводе с немецкого Blitz — молния)

Может ли человек создать молнию?

Да, человек может создавать молнии. Каждый ребенок может дома поставить небольшой опыт, натерев два шарика и потом сблизив их. Если делать это в темноте, можно увидеть небольшой разряд и треск или щелчок. Это и есть молнии и гром в миниатюре.

С такими молниями можно столкнуться, поносив шерстяной свитер, расчесав волосы и во многих других ситуациях. Даже зажигалка с кнопкой создает минимолнию, которая и поджигает газ. Аналогичное оборудование установлено в газовых плитах а автоподжигом.

Обсудить все, что угодно связанное с наукой можно в нашем Telegram-чате.

Но человек может создать и более серьезные молнии. Я даже не говорю о лабораториях под открытым небом, которые формируют разряд для его изучения, хотя так он тоже может быть очень сильным. Я имею ввиду молнию, которая появляется при ядерном взрыве.

Дело в том, что при протекании реакции ядерного взрыва гамма-излучение продуцирует электромагнитный импульс с напряжённостью на уровне 100—1000 кВ/м. Это не только выводит из строя незащищенные электромагнитные линии бункеров, шахт и других объектов, но и приводит к образованию молнии. Правда, эта молния бьет в небо, то есть, в обратную сторону, если можно так сказать. Разряд появляется перед приходом огненной полусферы и очень быстро исчезает. Происходит это примерно с 0,015 до 0,5 секунды процесса протекания реакции ядерного взрыва.

Так выглядит молния, сопровождающая атомный взрыв.

Откуда берутся молнии перед землетрясением?

Существуют молнии, которые проявляют себя во время землетрясений. До конца их природа пока неизвестна, но они тоже возникают из-за накопления заряда. Только в данном случае это происходит из-за трения слоев пород между собой.

Изначально ученые не воспринимали всерьез рассказы о том, что землетрясения сопровождаются молниями, но появление в последнее время камер заставило их задуматься над этим. В итоге они начали ставить эксперименты и пришли к выводу о трении слоев пород.

Куда более известны молнии при извержениях вулканов, которые еще называются “грязными молниями”. Они тоже возникают в результате трения между собой частиц, вылетающих из жерла.

Примерно так выглядит молния внутри вулкана.

Образование молний сопровождает и другие явления, например, пылевые бури, торнадо и некоторые другие, приводящие все к тому же накоплению заряда.

Что такое шаровая молния, и как она появляется?

Кроме обычных молний, с которыми все более менее понятно, хоть и остаются некоторые вопросы, есть еще и шаровые молнии, которые вообще не изучены толком и никто не может объяснить, откуда они берутся, почему и куда пропадают.

Изначально шаровая молния является светящимся шаром (иногда форма может немного отличаться), который по подсчетам имеет температуру 500-1000 градусов Цельсия, может перемещаться в пространстве, проходить через стекло и взрываться через несколько минут после появления. Пока больше неизвестно ничего.

Многое из этого вы точно не знали: Интересные и малоизвестные факты о молниях

Первые упоминания о них относятся еще ко временам до нашей эры. Правда, тогда это было очень иносказательно и включало в себя разговоры об огненных птицах и тому подобном. Сейчас это очень похоже на описание шаровых молний, но с уверенностью об этом говорить нельзя.

Это птица Феникс, но примерно так представляли себе шаровые молнии в древнем мире.

До недавнего времени многие ученые вообще не верили в существование такого явления, а заявления очевидцев считали следствием повреждения сетчатки после удара обычной молнией. Тем более все говорили о разной форме. Сейчас в это начали верить и занялись исследованиями, но информации все равно мало.

Кто-то считает их сгустками газа, кто-то особыми частицами с огромным количеством энергии, а кто-то и вовсе говорит о высших силах.

Тем не менее, это не отменяет того факта, что шаровые молнии могут повреждать объекты, с которыми вступили в контакт. Например, плавить стекло и металл, поджигать дерево и кипятить воду. Есть даже рассказы о том, как они замыкали высоковольтные линии передач, создавая дугу.

Есть несколько гипотез этого явления, каждая из которых до сих пор не подтверждена, но и не опровергнута.

Одна из них гласит, что шаровая молния это специфическое взаимодействие азота с кислородом, в результате которого и вырабатывается энергия на ее существование. Согласно другой гипотезе явление представляет собой вихрь шарообразной формы из пылевых частиц с активными газами. Такими они стали из-за полученного электрического разряда. В итоге, шаровая молния является чем-то вроде батареи. Эта гипотеза объясняет специфический запах и шлейфовое свечение рядом с шаровой молнией.

Шаровая молния может выглядеть так или иначе, но более изученной от этого она не становится.

Есть гипотеза, которая оспаривает обе предыдущих, говоря нам, что существование шаровой молнии невозможно без подпитки ее энергией снаружи. Но такая гипотеза рушится отсутствием доказательств существования волн нужной для питания длины.

Все это лишний раз доказывает, что шаровую молнию надо опасаться, так как даже нет четких описаний того, как надо действовать при ее появлении. Самой главной рекомендацией является немедленное покидание зоны ее действия, но без лишней спешки, чтобы не нарушить движение воздуха и не увлечь ее за собой.

Что мы знаем о молниях?

Об обычных молниях мы знаем много, хоть и не все. О шаровых почти ничего, но учитывая частоту их появления, можно допустить, что это не так страшно, хотя работать в этом направлении надо и надо продолжать исследования.

Молнии стали неотъемлемыми спутниками нашей жизни. Они проявляются во многих сферах и заставляют себя уважать из-за разрушительной мощи, спрятанной в них.

Тем не менее, средства борьбы с ними есть и достаточно эффективные. Надо только выполнять элементарные правила безопасности (не стоять в грозу рядом с деревьями, не запускать змеев, да и вообще лучше не выходить из дома) и ставить громоотводы на дома. В этом случае все будет существенно проще и безопаснее.

Как образуется молния?boeffblog.

ru | boeffblog.ru

Что такое гроза?

Гроза – это атмосферное явление, которое сопровождается светомузыкальными эффектами под названиями молния и гром. Еще при грозе частенько бушует ветер и льется дождь. В общем-то каждый и сам все видел и все это знает. С дождем и ветром более менее понятно, но возникает вопрос откуда берутся молния и гром? Обычно люди, которые знают, что электричество живет в розетке, делают серьезное лицо и выдают ответ: “Это облака сталкиваются, поэтому сверкает.” Неплохой ответ конечно, но давайте ответим на этот вопрос с физической точки зрения.

Что такое молния?

Молния – это электрический разряд. Но откуда же он берется? А все начинается с облаков. С поверхности земли испаряется влага, которая поднимается вверх в виде капелек. “Стая” таких капелек собирается на определенной высоте и становится видна с земли в виде облака (в одном облаке просто невероятное количество капель). К облакам постоянно присоединяются новые капли, а старые могут отрываться от них. Если их присоединяется больше, чем отрывается, то облако растет. Размер облака по вертикали может достигать нескольких километров (расстояние от земли до нижней части облака примерно 0.5 – 2 км). В облаках температура может быть ниже нуля градусов по Цельсию, поэтому капельки замерзают и становятся льдинками. Эти льдинки находятся в постоянном движении, поэтому очень часто сталкиваются друг с другом. В результате этих столкновений одни капли/льдинки заряжаются положительно (они более легкие, поэтому поднимаются вверх), а другие отрицательно (они более тяжелые, поэтому скапливаются в нижней части облака).

При этом процессе нижняя часть облака заряжается отрицательно, а верхняя – положительно. При этом такое облако уже имеет большие размеры и становится грозовым. Нужно понимать, что не каждое облако становиться грозовым, так как этот процесс занимает длительное время, и нужно, чтобы сложились благоприятные условия (чтобы облако не распалось раньше, чем оно накопит достаточный заряд и наберет достаточную массу).

Теперь вернемся к молнии. Если два таких грозовых облака подходят на достаточно близкое расстояние (да еще одно подходит отрицательной стороной, а другое – положительной), заряженные частицы (электроны и ионы) начинают проскакивать через воздушную прослойку между двумя облаками (ведь плюс и минус, как мы знаем, должны притягиваться). Даже воздушная прослойка не может их остановить, настолько большие заряды у облаков!

Обычно первые частицы являются “полководцами”, так как они прокладывают канал между облаками, по которому сразу же устремляются миллиарды других заряженных частиц.

В этот момент мы и видим молнию!

Часто случается такое, что молния бьет прямо в землю. В этом случае сама земля выступает в качестве скопления положительного заряда, а остальное происходит как описано выше.

Почему молния имеет изломы?

Когда заряженные частицы летят через воздушную прослойку между облаками, они могут сталкиваться с молекулами воздуха или каплями (льдинками) воды. От этих столкновений меняется направление движения заряженных частиц, но в целом они продолжают двигаться в сторону второго облака, чтобы замкнуться на нем.

Почему мы слышим гром?

Гром – это звуковое сопровождение молнии, без которого невозможно достигнуть необходимого порога страха. Именно грома человек боится больше, чем светящейся полоски на небе.

При прохождении электрического разряда (молнии) происходит резкое повышение температуры окружающего воздуха до нескольких тысяч или даже миллионов градусов. Этот температурный скачок приводит к локальному расширению нагретого воздуха (взрыв), которое вызывает ударную волну (раскат грома). Если молния имеет много изломов, то мы слышим несколько раскатов грома при каждой резкой смене направления возникает новый “взрыв“.

Так как скорость звука в воздухе меньше скорости света, мы слышим гром немного позже самой вспышки. По времени задержки грома можно примерно посчитать расстояние до того места, где появилась молния. Для этого нужно посчитать: через сколько секунд слышится гром после вспышки. Каждые 3 секунды примерно равны расстоянию в 1 километр.

То есть, если после вспышки прошло 9 секунд до того как прогремел гром, то молния сверкнула на расстоянии 3 км.

А Вы боитесь грозы??

Serviciul Hidrometeorologic de Stat

ОПАСНОСТЬ СИЛЬНЫХ ГРОЗ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА

 Общие аспекты. Молнии и гром вместе известны под названием гроза и представляет собой звуковые и световые проявления в атмосфере.

Это самое кратковременное опасное метеорологическое явление и его воздействие в конкретной точке практически невозможно предусмотреть.

В целом на земле ежегодно наблюдается около 20 млн. молний, это 50 тысяч молний ежедневно и наибольшее их количество регистрируется в тропической зоне, независимо от сезона. В умеренной зоне, молнии чаще всего отмечаются в теплый период года, но в отдельные годы могут регистрироваться и зимой.

Молния – мощный электрический разряд, формируется за счет разницы электрических потенциалов в атмосфере.

Кучево-дождевые облака являются наиболее благоприятными для значительной электризации воздуха. Верхняя часть облака, состоящая из ледяных частиц, заряжена положительно, в то время как нижняя часть облака, состоящая из капель водяного пара – отрицательно. Электрические разряды могут быть между между облаками, облаками и земной поверхностью, или в самом грозовом облаке и их мощность может достигать миллион ватт. Наиболее опасны молнии между облаками и земной поверхностью и могут привести к гибели людей и большому материальному ущербу.

В результате наблюдений за молниями был сделан вывод, что электрические разряды могут быть лишь из облаков, нижняя граница которых, находится выше 1500 м от поверхности земли. Молния (электрический разряд) происходит внутри канала ионизированного газа, диаметром несколько см. и различной длины (несколько км. ) Сила электрического тока в канале  достигает в среднем 25000 А, в отдельных случаях при очень сильных грозах может достигать 200000 А.

Молнии, наблюдающиеся в атмосфере, условно подразделяют на три категории:

Линейная молния представляет собой блестящую голубовато-белую полосу света, простую или разветвленную, которая возникает между двумя облаками или между облаком и земной поверхностью. Диаметр такой молнии составляет 5-6 сантиметров и длиной от 2 до 20 км. Линейная молния отличается от других особенно большой силой и при падении на строения вызывает пожары, сокрушает и расщепляет большие деревья, а иногда и поражает людей. Её называют «зажигательной молнией».

Шаровая молния – представляет собой круглую или грушевидную светящуюся массу, желтовато-красного цвета, величиной с кулак или голову. Шаровая молния движется с умеренной скоростью, так что ее можно наблюдать достаточно длительное время. Иногда проникает внутрь различных зданий (через трещины, открытые окна и т.д.), которые она может покинуть без шума, но иногда может взорваться из-за внезапного расширения газа, который содержится в огненном шаре. Шаровые молнии встречаются достаточно редко, и только после очень сильных линейных молний.

Молния, имеющая форму в виде бус или зерен, представляет собой переходную форму между линейной и шаровой.

Плоская или диффузная молния – молния внутри облака. Как правило, она ориентирована вверх, т.е. вся верхняя часть кучево-дождевого облака светится диффузным светом.

Гром – звуковое явление, сопровождающее разряды молнии при грозе. Вызывается нагреванием и, следовательно, быстрым расширением воздуха вдоль пути молнии (взрывная волна). Ввиду того, что звук от различных точек пути молнии приходит к наблюдателю неодновременно, а также вследствие отражения звука от облаков и от поверхности земли, гром имеет характер длительных раскатов. Обычно слышен на расстоянии не более 15-20 км вследствие атмосферной рефракции звука. В условиях равнинного рельефа продолжительность грома может составлять 30-40 секунд, в горных условиях его длительность немногим больше.

Ввиду  большой разницы между скоростью распространения света (300 000 км/с) и звука (300м/с), сначала мы видим молнию и только затем слышим гром. Длительность интервала между молнией и громом увеличивается вместе с увеличением дистанции между местом, где наблюдается гроза и наблюдателем.

Грозы практически всегда сопровождают выпадение ливневых дождей. На территории Республики Молдова годовое число дней с грозами составляет в среднем 30-36. В течение года грозы, как правило, отмечаются в теплое время года. В апреле-мае число дней постепенно растет, достигая максимума в июне (8-10 дней). В сентябре число дней уменьшается до 2-3. В зимний период (за исключением января), грозы могут отмечаться от случая к случаю на всей территории страны, но повторяемость очень маленькая 1-2 случая в 10 лет.

В отдельные годы число дней может варьировать в очень больших пределах от 15 до 60.

Самая большая повторяемость дней с грозами на равнинных территориях центральной и юго-восточной части Молдовы (55-60). В южных районах страны число дней с грозами в отдельные годы может достигнуть 45-50.

Аспекты риска. На Земле каждую минуту отмечается около 2000 гроз, но только несколько из них могут привести к гибели людей или материальному ущербу. Эти грозы, как правило, сопровождаются сильным ветром (более25 м/с), ливнями и градом.

Сильные грозы, в частности молнии, которые наносят колоссальный материальный ущерб и приводят к человеческим жертвам, связаны с торнадо.

Наиболее подвержены влиянию молний выступающие точки рельефа, одиноко стоящие деревья и здания. Также опасно находиться в горах, особенно на вершинах. Отсутствие громо- и молниеотводов, может привести как к значительному ущербу, так и к человеческим жертвам.

Меры по предотвращению и защите.  Горные районы наиболее подвержены грозам и туристам, находящимся в горах при приближении грозы, необходимо спуститься на ровное место и по возможности укрыться в помещении.

Во время грозы запрещается находиться вблизи высоких и отдельно растущих деревьев, быстро передвигаться и купаться. Если вы находитесь дома, отойдите от окон, которые должны быть плотно закрыты, не контактируйте с металлическими предметами, отсоедините теле- и радиоантенны от приборов.

II. Образование молнии и грома. Молния и гром

II. Образование молнии и грома

1. Происхождение грозовых туч

Туман, поднявшийся высоко над землёй, состоит из частичек воды и образует облака. Более крупные и тяжёлые облака называются тучами. Одни тучи являются простыми — они молнии и грома не вызывают. Другие же называются грозовыми, так как именно они создают грозу, образуют молнию и гром. От простых дождевых туч грозовые тучи отличаются тем, что они заряжены электричеством: одни — положительным, другие — отрицательным.

Как же образуются грозовые тучи?

Всякий знает, какой сильный ветер бывает во время грозы. Но ещё более сильные воздушные вихри образуются выше над землёй, где движению воздуха не мешают леса и горы. Этот ветер, главным образом, и образует положительное и отрицательное электричество в облаках. Чтобы понять это, рассмотрим, как распределено электричество в каждой водяной капле. Такая капля изображена в увеличенном виде на рис. 8. В центре её находится положительное электричество, а равное ему отрицательное электричество располагается на поверхности капли. Падающие капли дождя подхватываются ветром, попадают в воздушные потоки. Ветер, с силой ударяющий в каплю, разбивает её на части. При этом отколовшиеся наружные частицы капли оказываются заряженными отрицательным электричеством. Оставшаяся более крупная и тяжёлая часть капли заряжена положительным электричеством. Та часть тучи, в которой скапливаются тяжёлые частицы капель, заряжается положительным электричеством.

Рис. 8. Так распределено электричество в дождевой капле. Положительное электричество внутри капли изображено одним (большим) знаком «+».

Чем сильнее ветер, тем скорее туча заряжается электричеством. Ветер затрачивает определенную работу, которая уходит на то, чтобы разделить положительное и отрицательное электричества.

Дождь, выпадающий из тучи, уносит часть электричества тучи на землю и, таким образом, между тучей и землёй создаётся электрическое притяжение.

На рис. 9 показано распределение электричества в туче и на поверхности земли. Если туча заряжена отрицательным электричеством, то, стремясь притянуться к нему, положительное электричество земли будет распределяться на поверхности всех возвышенных предметов, проводящих электрический ток. Чем выше предмет, стоящий на земле, тем меньше расстояние между его верхом и низом тучи и тем меньше остающийся здесь слой воздуха, разделяющий разноимённые электричества. Очевидно, что в таких местах молнии легче пробиться к земле. Об этом мы расскажем ещё подробнее дальше.

Рис. 9. Распределение электричества в грозовой туче и наземных предметах.

Как образуется молния

Молния. Эта яркая вспышка всегда восхищала, завораживала и одновременно устрашала людей. В древности ей поклонялись. Но и мы недалеко ушли от своих предков. Единственное – мы прекрасно понимаем, что молния по своей сути — электрический разряд. Однако защищаться от нее человечество научилось где-то с десяток лет назад.

Итак, молния – как образуется и что она собой представляет? На эти вопросы мы постараемся ответить далее.

Несколько слов о грозовых тучах

Большинству людей еще с детства известно, что молния возникает в кучевых дождевых облаках, которые представляют собой ничто иное, как большое скопление водяного пара. Под воздействием воздушных потоков, которые идут с земли, паровые частички пребывают в постоянном движении, сталкиваясь друг с другом.

В результате этого, крупные льдинки получают положительный заряд, а мелкие, наоборот, отрицательный. Под действием этого, грозовая туча постепенно заряжается и сверху приобретает положительный заряд, а снизу – отрицательный.

Как образуется молния

В следствие описанного выше процесса, электрополе становится все более напряженным. А теперь представьте, что две такие тучи сталкиваются друг с другом. Естественно,  между ними проскочат определенные частицы – электроны и ионы. Такая реакция создает подсвеченный плазменный канал, который становится проходом для всех остальных частиц. Собственно, так и возникает молния.

А что же с громом

Такая реакция выделяет колоссальную энергию, которая доходит до миллиарда джоулей. При этом температура зашкаливает за 10 тысяч Кельвинов. Именно в связи с этим и возникает яркая вспышка.

Среда под воздействием столь огромной температуры начинается расширяться, и при этом создает настоящую ударную волну. Именно так и возникает гром. Кстати, теперь вы знаете, почему вначале следует молния, а гром возникает потом.

А как об этом узнали ученые

Первым, кто вплотную занялся изучением этого вопроса, был Бенджамин Франклин. Он соорудил специального воздушного змея, на конце которого была проволока и несколько медных ключей.

Запуская его в непогоду, он сумел доказать, что молния представляет собой заряд электрический частиц, которые скапливаются в облаках. Как молния тогда не ударила в самого ученого – остается загадкой.

Одновременно с ним Ломоносов соорудил свою знаменитую громовую машину, представляющую собой высокий шест с отведенным от него проводом к конденсатору, который таким образом заряжался электричеством из атмосферы.

Приближая к устройству руки, ученый мог таким образом извлекать искры, что тоже было довольно опасным занятием. Именно такие опыты дали первый толчок к изучению природы молнии, перед тем, как человечество получило возможность использовать спутниковые технологии для этих целей.

Как образуется гроза и молния для детей.

Что такое гром? Гром и молния

Гроза – атмосферное явление пусть не такое уж и редкое, как, к примеру, северное сияние или огни святого Эльма, но от этого не менее яркое и впечатляющее своей неукротимой силой и первозданной мощью. Недаром ее так любят описывать в своих произведениях все поэты и прозаики романтического толка, а профессиональные революционеры видят в грозе символ народных волнений и серьезных социальных потрясений. С научной же точки зрения гроза это ливневый дождь, сопровождаемый шквалистым усилением ветра, молниями и раскатами грома. Но, если с ливнем и ветром вам, наверное, и так все понятно, то об остальных составляющих грозы стоит рассказать немного подробнее.

Что такое гром и молния

Молниями называют мощные электрические разряды в атмосфере, которые могут возникать как между отдельными кучевыми облаками, так и между дождевыми облаками и землей. Молния – это своего рода гигантская электрическая дуга, длина которой в среднем составляет 2,5 – 3 километра. О невероятной силе молний говорит тот факт, что ток в разряде достигает десятков тысяч ампер, а напряжение – нескольких миллионов вольт. С учетом того, что такая фантастическая мощность высвобождается в течении нескольких миллисекунд, разряд молнии вполне можно назвать своего рода электрическим взрывом невероятной силы. Понятно, что подобная детонация неизбежно вызывает появление ударной волны, которая затем вырождается в звуковую, и затухает по мере распространения в воздушной среде. Таким образом становиться очевидным, что такое гром.

Гром — это звуковые колебания, возникающие в атмосфере под влиянием ударной волны, вызванной мощным электрическим разрядом. С учетом того, что воздух в канале молнии мгновенно разогревается до температуры около 20 тысяч градусов, что превышает температуру поверхности Солнца, такой разряд неизбежно сопровождается оглушительным грохотом, как и любой другой очень мощный взрыв. Но ведь молния длиться меньше секунды, а гром мы слышим длинными раскатами. Отчего же так происходит, почему гремит гром? У ученых, изучающих атмосферные явления, есть ответ и на этот вопрос.

Почему мы слышим раскаты грома

Раскаты грома возникают в атмосфере из-за того, что молния, как мы уже говорили, имеет весьма большую длину и поэтому звук от различных ее участков доходит до нашего уха не одновременно, хотя саму световую вспышку мы видим целиком в один момент. Кроме того, возникновению громовых раскатов способствует отражение звуковых волн от облаков и поверхности земли, а также их рефракция и рассеивание.

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.

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?

  • 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.

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.

Гроза – атмосферное явление пусть не такое уж и редкое, как, к примеру, северное сияние или огни святого Эльма, но от этого не менее яркое и впечатляющее своей неукротимой силой и первозданной мощью. Недаром ее так любят описывать в своих произведениях все поэты и прозаики романтического толка, а профессиональные революционеры видят в грозе символ народных волнений и серьезных социальных потрясений. С научной же точки зрения гроза это ливневый дождь, сопровождаемый шквалистым усилением ветра, молниями и раскатами грома. Но, если с ливнем и ветром вам, наверное, и так все понятно, то об остальных составляющих грозы стоит рассказать немного подробнее.

Что такое гром и молния

Молниями называют мощные электрические разряды в атмосфере, которые могут возникать как между отдельными кучевыми облаками, так и между дождевыми облаками и землей. Молния – это своего рода гигантская электрическая дуга, длина которой в среднем составляет 2,5 – 3 километра. О невероятной силе молний говорит тот факт, что ток в разряде достигает десятков тысяч ампер, а напряжение – нескольких миллионов вольт. С учетом того, что такая фантастическая мощность высвобождается в течении нескольких миллисекунд, разряд молнии вполне можно назвать своего рода электрическим взрывом невероятной силы. Понятно, что подобная детонация неизбежно вызывает появление ударной волны, которая затем вырождается в звуковую, и затухает по мере распространения в воздушной среде. Таким образом становиться очевидным, что такое гром.

Гром — это звуковые колебания, возникающие в атмосфере под влиянием ударной волны, вызванной мощным электрическим разрядом. С учетом того, что воздух в канале молнии мгновенно разогревается до температуры около 20 тысяч градусов, что превышает температуру поверхности Солнца, такой разряд неизбежно сопровождается оглушительным грохотом, как и любой другой очень мощный взрыв. Но ведь молния длиться меньше секунды, а гром мы слышим длинными раскатами. Отчего же так происходит, почему гремит гром? У ученых, изучающих атмосферные явления, есть ответ и на этот вопрос.

Почему мы слышим раскаты грома

Раскаты грома возникают в атмосфере из-за того, что молния, как мы уже говорили, имеет весьма большую длину и поэтому звук от различных ее участков доходит до нашего уха не одновременно, хотя саму световую вспышку мы видим целиком в один момент. Кроме того, возникновению громовых раскатов способствует отражение звуковых волн от облаков и поверхности земли, а также их рефракция и рассеивание.

Гром – это звук молнии, которая пронизывает воздух. Когда первая стрела молнии стремится к земле, она несет в себе электрический заряд. Навстречу ей из земли вырывается искровой заряд. При их соединении к облаку начинает подниматься ток, набирающий силу до 20 000 ампер. А температура канала, по которой направляется ток, может стать выше 250000 С.От такой большой температуры молекулы воздуха разлетаются, а сам он расширяется со сверхзвуковой скоростью и образует ударные волны. Оглушительный грохот, порождаемый такими волнами, и называется гром
ом. Из-за того что скорость света значительно превышает скорость звука, молния видна сразу, а гром
слышится гораздо позднее.Раскаты гром
а происходят вследствие того, что звук исходит от разных участков молнии, имеющей значительную длину. Кроме того, сам разряд происходит не в одно мгновение, а продолжается определенное время. Звук, возникающий при этом, может отражаться эхом от окружающих предметов: гор, зданий и облаков. Поэтому люди слышат не один звук, а несколько догоняющих друг друга отзвуков, гром
кость которых может превышать 100 децибел.Чтобы приблизительно вычислить, на каком расстоянии ударила молния, нужно заметить количество секунд, которое прошло между вспышкой и ударом гром
а. А затем поделить полученную цифру на три. Сопоставив подобные вычисления, можно также сделать вывод о том, приближается ли гроза или, наоборот, удаляется. Обычно, гром
овые раскаты можно услышать на расстоянии от 15 до 20 километров от вспышки молнии.

Сколько ни разъясняет наука суть атмосферного электричества, все равно люди вздрагивают при разрядах молнии и невольно сжимаются в ожидании раската грома. Очевидно, в большинстве людей говорит память далеких предков, пытавшихся отыскать хоть какую-то защиту от небесного огня.

Ничего сверхъестественного в атмосферном электричестве , разумеется, нет, но от этого молнии и следующие за ними раскаты грома не выглядят менее внушительно и грозно. Так что же на самом деле представляет собой молния?

Как известно из школьного курса физики, все предметы имеют вполне определенный электрический заряд. Столкновение между собой заряженных частиц приводит к созданию больших областей положительных и отрицательных зарядов. Когда такие области оказываются достаточно близко друг от друга, происходит пробой и в создавшийся канал устремляются заряженные частицы. Этот пробой люди и воспринимают как разряд молнии.

Если с молнией более-менее понятно, то почему вслед за ней приходит ужасающий грохот, напоминающий артиллерийскую канонаду? Ведь та же физика убеждает людей, что электрический ток нельзя увидеть, услышать или как-то иначе обнаружить, за исключением специальных приборов.

Как оказывается, все дело — в воздухе, вернее, в его свойствах. Дело в том, что, будучи, по сути, изолятором, в момент пробоя он разогревается до температуры порядка 30 000оС. Причем скорость разогрева и соответственно расширения воздушной среды расширяется взрывообразно, что приводит к возникновению ударной волны, которую человеческий слух и воспринимает как грохот или гром.

Следовательно, молния и гром неразрывны, поскольку гром является результатом молнии. Разговоры о том, что якобы бывает молния без грома и наоборот – беспочвенны.

С другой стороны, существует достаточно много необъяснимого связанного с молниями и их проявлениями. Достаточно известны и относительно хорошо изучены такие виды молний как линейная, шнуровая, жгутовая, ленточная. В свою очередь, они бывают едиными и разветвленными. Самая таинственная и пока до конца неисследованная молния – шаровая. С ней связано наибольшее количество странностей и загадок как подтвержденных документально, так и недоказанных.

Неоднократно отмечалось многими очевидцами, что молния мерцает. Дело в том, что молния состоит из множества последовательных разрядов длительностью всего несколько десятков миллионных долей секунды. Это и создает эффект мерцания.

Разряды молний бывают как между отдельными грозовыми облаками, между тучей и землей, а иногда разряд по неясным причинам уходит вертикально в небо.

Что касается молний исходящих из туч в землю, то известно два их типа положительные и отрицательные. Причем, по мнению ученых, именно положительные разряды как более мощные приводят к пожарам.

Безусловно, всем известно такое атмосферное явление, как гроза. Каждый день на Земле происходит не менее полутора тысяч гроз. Большинство из них наблюдаются над континентами, над океанами их гораздо меньше. Максимальную грозовую активность можно наблюдать над территорией Центральной Африки. Над Арктикой и Антарктикой это явление практически отсутствует.

Гроза – это одно из самых опасных природных явлений. Мало кто знает, но количество смертельных случаев , произошедших во время грозы можно сравнить только с наводнениями. Внутри грозового облака или между земной поверхностью и кучевыми облаками возникают электрические разряды – молнии, которые сопровождаются раскатами грома. Почему во время грозы гремит гром? Многих интересует этот вопрос, но прежде, чем на него ответить, необходимо понять, что такое гроза и молния. Какова их природа, от чего они возникают?

Гроза

Грозу «запускает» энергия, которая возникает при конвекции воздуха. Более тёплый воздух поднимается наверх, если запас влаги в верхних слоях достаточный, возникают предпосылки для образования грозы. В верхних слоях атмосферы возникает разность электрических зарядов между кусочками льда из-за их быстрого перемещения. Большая влажность, льдинки и тёплый воздух, поднимающийся от земли, способствуют возникновению грозовых туч. Грозы порождают такое страшное явление, как смерчи, так часто возникающие над американским континентом. Смерчи образуются под грозовыми облаками.

Молния

Интересный факт – молнии бывают не только на Земле. Астрономами были зафиксированы молнии на Юпитере, Сатурне, Венере и Уране. Сила тока в разряде молнии колеблется в диапазоне от 10 тысяч до 100 тысяч ампер, а напряжение может достигать 50 миллионов вольт! Молнии достигают гигантских размеров – до 20 километров. Температура внутри молнии может превышать температуру на поверхности Солнца в пять раз.

Появлению молний в грозу способствует электризация облаков. Происходит это от того, что грозовое облако очень большое. Если верх такого облака находится на высоте семи километров, то его нижний край может нависать над землей на высоте полкилометра. На высоте 3-4 километров вода замерзает и превращается в маленькие льдинки, которые находятся в постоянном движении от восходящих теплых потоков воздуха, поднимающихся от земли.

Сталкиваясь между собой, льдинки электризуются. Более мелкие заряжаются «положительно», а более крупные – «отрицательно». В силу разности в весе, мелкие льдинки находятся наверху грозового облака, а крупные — внизу. Получается, что верх тучи заряжен положительно, а низ отрицательно.

Сближаясь между собой, разнозаряженные области создают плазменный канал, по которому устремляются другие заряженные частицы. Это и есть молния, которую мы видим. Так как любой ток течёт по пути наименьшего сопротивления, молния выглядит зигзагообразно.

Гром

В древности люди одинаково боялись и грома, и молнии. Не зря у многих народов Верховный Бог звался Громовержцем. Любой разряд молнии сопровождается громом. На самом деле, гром – это колебания воздуха. Летящая молния создаёт сильное давление перед собой, это происходит от сильного нагревания. Затем воздух опять сжимается. Звуковая волна многократно отражается от облаков, и в этот момент возникают раскаты грома.

Кстати, по интервалу времени между вспышкой молнии и громом, можно определить примерное расстояние до грозы. Скорость звука зависит от плотности воздуха, можно взять её приближённое значение равное 300 метрам в секунду. Проделав несложные вычисления, любой получит приблизительное расстояние до бушующей стихии. Если расстояние до грозы очень большое (не менее 20 километров), то звуки грома не дойдут до ушей человека.

Во время грозы нельзя прятаться под одиночно стоящими деревьями. Очень велика вероятность того, что молния ударит в дерево. Лучше переждать грозу в помещении с закрытыми окнами. Если такой возможности нет, то для укрытия подойдёт чаща леса.

Гроза – это пугающее явление. Независимо от того, где мы находимся. Дома или на улице. Все равно страшно. Пугают ослепительные блики, раскатистое грохотанье. Звуки как будто догоняют друг друга, то приближаясь, то удаляясь. В древности люди считали небесный грохот гневом богов. А молнию – карающим мечом. Но мы же понимаем, что этим явлениям есть более земное объяснение. Почему гремит гром? Почему он неразлучен с молнией? Почему идет дождь во время грозы?

Как формируются грозовые облака?

В атмосферном воздухе есть вода. В виде пара. Под воздействием высокой температуры воздуха с водной поверхности земли поднимается теплый пар. Снизу его подгоняет теплый воздух.

В верхних слоях атмосферы температура более низкая. Чем выше водяной пар поднимается, тем холоднее вокруг него становится. Соответственно, он остывает.

В атмосфере есть не только газы и вода. Присутствует также пыль. Вокруг ее мельчайших частичек и конденсируется остывший пар. Маленькие водяные капельки и льдинки превращаются в облака. Они бывают разными. В виде перьев или огромных куч, белых полосок на небесном склоне или рваных тряпиц.

Грозовые тучи образуются вследствие столкновения масс воздуха. Тогда в верхней части собирается много-много водяных кристалликов. Получается некое подобие белой плотной пелены. Она подсвечивает холодом все облако, которое приобретает насыщенный оттенок свинца. Потому мы и называем такие тучи «свинцовыми», «тяжелыми».

Порождение грома и молнии

Грозовые облака порождают блискавицы. А молнии, в свою очередь, небесный грохот. Как это происходит? Почему гремит гром?

1. Капельки и льдинки в верхней части грозовой тучи взаимодействуют с молекулами воздуха и заряжаются электричеством. Когда они тяжелеют, то падают вниз. Так нижняя часть облака заряжается отрицательно.

2. В это же время положительный заряд накапливается вверху тучи. А плюс и минус притягиваются.

3. Под влиянием притяжения положительного и отрицательного возникает напряжение. С учетом размеров облака (до десяти километров в ширину) это напряжение достигает сотен миллионов вольт. Так рождается молния.

4. Появившаяся из тучи искра следует к земле. Ее температура огромна – более двадцати градусов. В результате стремительного движения огненной стрелы в атмосфере создается большое давление. А сразу за ней воздух резко сжимается, возвращаясь в свое первоначальное состояние. Получается взрывоподобный звук. Так рождается гром.

Частые вопросы:

Почему мы сначала видим молнию, а потом слышим звук грома?

Потому что скорость света в сотни миллионов раз больше скорости звука.

Почему мы слышим раскаты грома?

Потому что волны звука встречают на своем пути различные препятствия (облака, земля) и отражаются от них. Происходит это многократно. Отсюда и раскатистые громовые звуки.

Иногда мы видим блискавицу, но не слышим раскатов. Почему?

Гроза находится слишком далеко от нас, более двадцати километров.

Что такое гром? Гром — это звук, сопровождающий разряд молнии во время грозы. Звучит достаточно просто, но почему молния звучит именно таким образом? Любой звук состоит из вибраций, которые создают звуковые волны в воздухе. Молния — это огромный разряд электричества, который выстреливает в воздухе, вызывая вибрации. Многие не раз задавались вопросом о том, откуда появляется молния и гром и почему гром предшествует молнии. Этому явлению есть вполне объяснимые причины.

Каким образом гремит гром?

Электричество проходит через воздух и приводит частицы воздуха в состояние вибрации. Молния сопровождается невероятно высокой температурой , поэтому воздух вокруг нее также очень сильно нагревается. Горячий воздух расширяется, увеличивая при этом силу и количество вибраций. Что такое гром? Это и есть звуковые вибрации, возникающие при разрядах молнии.

Почему гром гремит не одновременно с молнией?

Мы видим молнию прежде, чем слышим гром, потому что свет распространяется быстрее, чем звук. Есть старый миф о том, что считая секунды между вспышкой молнии и громом, можно узнать расстояние до того места, где бушует буря. Однако, с математической точки зрения, это предположение не имеет под собой научного обоснования, так как скорость звука равна примерно 330 метров в секунду.

Таким образом, чтобы гром прошел один километр, ему потребуется 3 секунды. Поэтому более правильным будет посчитать количество секунд между вспышкой молнии и шумом грома, а затем разделить это число на пять, это и будет расстояние до грозы.

Это загадочное явление — молния

Тепло от электричества молнии повышает температуру окружающего воздуха до 27,000°С. Поскольку молния двигается с невероятной скоростью, нагретый воздух просто не успевает расширяться. Нагретый воздух сжимается, его атмосферное давление при этом увеличивается в разы и становиться от 10 до 100 раз больше нормального. Сжатый воздух вырывается наружу от канала молнии, формируя ударную волну сжатых частиц в каждом направлении. Подобно взрыву быстро распространяющиеся волны сжатого воздуха создают громкий, гулкий всплеск шума.

Исходя из того, что электричество следует кратчайшим путем, преобладающее количество молний близки к вертикальным. Однако молния может также разветвляться, вследствие чего меняется и звуковая окраска громового грохота. Ударные волны от разных вилок молнии отскакивают друг от друга, а низко висящие облака и близлежащие холмы помогают создавать непрерывное ворчание грома. Почему гремит гром? Гром вызывается быстрым расширением воздуха, окружающего путь молнии.

Что вызывает молнии?

Молния представляет собой электрический ток. Внутри грозового облака высоко в небе многочисленные небольшие кусочки льда (замерзшие капли дождя) сталкиваются друг с другом, двигаясь в воздухе. Все эти столкновения создают электрический заряд. Через некоторое время целая туча наполняется электрическими зарядами. Положительные заряды, протоны, формируются в верхней части облака, а отрицательные заряды, электроны, образуются в нижней части облака. А как известно, противоположности притягиваются. Основной электрический заряд концентрируется вокруг всего, что выпирает над поверхностью. Это могут быть горы, люди или одинокие деревья. Заряд идет вверх от этих точек и в конечном итоге соединяется с зарядом идущих вниз от облаков.

Что вызывает гром?

Что такое гром? Это звук, который вызывает молния, являющаяся, по сути, потоком электронов, протекающих между или внутри облака, или между облаком и землей. Воздух вокруг этих потоков нагревается до такой степени, что становится в три раза горячее, чем поверхность Солнца. Проще говоря, молнией называется яркая вспышка электроэнергии.

Такое потрясающее и одновременно устрашающее зрелище грома и молнии является сочетанием динамических вибраций молекул воздуха и их нарушения посредством электрических сил. Это великолепное шоу в который раз напоминает всем о могущественной силе природы. Если был слышен грохот грома, скоро блеснет и молния, на улице в это время лучше не находиться.

Гром: забавные факты

  • Судить о том, насколько близко молния, можно, сосчитав секунды между вспышкой и раскатом грома. На каждую секунду приходится около 300 метров.
  • Во время большой грозы увидеть молнию и услышать гром — это обычное явление, большой редкостью является гром во время выпадения снега.
  • Молния не всегда сопровождается громом. В апреле 1885 года пять молний ударили в памятник Вашингтону во время грозы, грома так никто и не услышал.

Осторожно, молния!

Молния — это довольно опасное природное явление , и лучше от нее держаться подальше. Находясь в помещении во время грозы, нужно избегать воды. Это отличный проводник электричества, поэтому не стоит принимать душ, мыть руки, посуду или стирать. Не стоит пользоваться телефоном, так как молния может ударить по внешним телефонным линиям. Не включать электрическое оборудование , компьютеры и бытовую технику во время шторма. Зная, что такое гром и молния, важно правильно вести себя, если вдруг гроза застала врасплох. Стоит держаться подальше от окон и дверей. Если кого-то ударила молния, нужно позвать на помощь и вызвать скорую.

Все знают, что такое гроза — это сверкание молнии и грохот грома. Многие люди (особенно дети) даже очень ее боятся. Но откуда же берутся гром и молния? И вообще, что это за явление такое?

Гроза — это и впрямь довольно неприятное и даже жутковатое природное явление, когда мрачные, тяжелые тучи закрывают собой солнце, сверкает молния, грохочет гром, а с неба потоками льет дождь…

А звук, возникающий при этом, — не что иное, как волна, вызванная сильными колебаниями воздуха. В большинстве случаев громкость увеличивается к концу раската. Это происходит из-за отражения звука от облаков. Вот это и есть гром.

Молния — это очень мощный электрической разряд энергии. Она возникает в результате сильной электризации туч или земной поверхности. Электрические разряды происходят либо в самих облаках, либо между двумя соседними облачками, или же между облаком или землей. Процесс возникновения молнии разделяют на первый удар и все последующие за ним. Причина в том, что самый первый удар молнии создает путь для электорического разряда. В нижней части тучи накапливается отрицательный электрический разряд. А земная поверхность обладает положительным зарядом. Поэтому электроны (отрицательно заряженные частицы, одни из основных единиц вещества), расположенные в туче, как магнитом притягиваются к земле и устремляются вниз. Как только первые электроны достигают поверхности земли, создается свободный для пропуска электрических разрядов канал (своеобразный проход), по которому оставшиеся электроны устремляются вниз. Электроны возле земли первыми уходят из канала. На их место спешат попасть другие. В результате, создается условие, при котором весь отрицательный разряд энергии выходит из тучи, создавая мощный поток электричества, направленный в землю.

Именно в такой момент и происходит вспышка молнии, которая сопровождается раскатами грома. Наэлектризованные облака создают молнию. Но далеко не в каждом облаке содержится достаточная мощность, для того, чтобы пробить атмосферный слой. Для проявления силы, стихии необходимы определенные обстоятельства.

Грозовым может считаться 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, а холодный – опускается. При движении частиц они электризуются,то есть напитываются электричеством. В разных частях облака накапливается неодинаковый запас энергии. Когда ее становится слишком много, происходит вспышка, которую сопровождают раскаты грома. Это и есть гроза Какие бывают молнии? Кто-то может подумать, что молнии все одинаковые, мол гроза и есть гроза. Однако, существует несколько видов молний, которые очень отличаются друг от друга. Линейная молния – это наиболее часто встречающаяся разновидность. Она выглядит как перевернутое разросшееся дерево. От главного канала (ствола) отходит несколько более тонких и коротких «отростков».

Длина такой молнии может достигать до 20 километров, а сила тока — 20 000 ампер. Скорость ее движения составляет 150 километров в секунду. Температура плазмы, наполняющей канал молнии, доходит до 10 000 градусов. Внутриоблачная молния — возникновение этого вида сопровождается изменением электрических и магнитных полей, и излучением радиоволн. Такую молнию с наибольшей вероятностью можно встретить ближе к экватору. В умеренном климате она появляется крайне редко. Если в облаке находится молния, то заставить ее выбраться наружу может и посторонний объект, нарушающий целостность оболочки, например наэлектризованный самолет. Ее длина может колебаться от 1 до 150 километров. Наземная молния — Это самый продолжительный по времени вид молнии, поэтому последствия от нее могут быть разрушительными.

Поскольку на ее пути встречаются преграды, чтобы их обойти, молния вынуждена менять свое направление. Поэтому земли она достигает в виде небольшой лестницы. Скорость ее движения составляет примерно 50 тысяч километров в секунду. После того как молния пройдет свой путь, она на несколько десятков микросекунд, заканчивает движение, при этом ее свет ослабевает. Затем начинается следующая стадия: повторение пройденного пути.

Самый последний разряд превосходит по яркости все предыдущие, а сила тока в нем может достигать сотен тысяч ампер. Температура же внутри молнии колеблется в районе 25 000 градусов. Спрайт-молния. Эта разновидность была открыта учеными относительно недавно — в 1989 году. Данная молния очень редкая и была обнаружена совершенно случайно.Тем более, что длится она всего лишь какие-то десятые доли 1-й секунды. От других электрических разрядов Спрайт отличается высотой, на которой она появляется – примерно 50-130 километров, в то время как другие виды не преодолевают 15-километровый рубеж.Кроме того, спрайт-молния отличается огромным диаметром, который может достигать 100 км. Выглядит такая молния как вертикальный столб света и вспыхивает не по одиночке, а группами. Ее цвет может быть разным, и зависит от состава воздуха: ближе к земле, где больше кислорода, она зеленая, желтая или белая.А под влиянием азота, на высоте более 70 км, она приобретает ярко-красный оттенок.

Жемчужная молния. Эта молния, также, как и предыдущая, является редким природным явлением. Чаще всего она появляется после линейной и полностью повторяет ее траекторию. Она представляет собой шары, находящиеся на расстоянии друг от друга и напоминающие собой бусы. Шаровая молния. Это особая разновидность. Природное явление, когда молния имеет форму шара, светящего и плывущего по небу. В этом случае траектория ее полета становится непредсказуемой, что делает ее еще опаснее для человека.

В большинстве случаев, шаровая молния возникает в сочетании с другими видами. Однако известны случаи, когда она появлялась даже в солнечную погоду. Размер шара может быть от десяти до двадцати сантиметров.

Цвет ее бывает голубой, либо оранжевый или белый. А температура настолько велика, что при неожиданном разрыве шара окружающая его жидкость испаряется, а металлические или стеклянные предметы плавятся. Шар такой молнии способен существовать довольно длительное время. При перемещении он может неожиданно сменить свое направление, зависнуть в воздухе на несколько секунд, резко отклониться в одну из сторон. Она появляется в одном экземпляре, но всегда неожиданно. Шар может спуститься с туч, или внезапно появиться в воздухе из-за столба или дерева. И если обычная молния может лишь ударить во что-либо — дом, дерево и т.д, то шаровая молния способна проникать внутрь замкнутого пространства (например комнату) через розетку, или вклученные бытовые приборы — телевизор и т.д.

Какие молнии считаются наиболее опасными?

Обычно за первым ударом грома и молнии следует второй. Это связано с тем, что электроны на первой вспышке создают возможность второму прохождению электронов. Поэтому последующие вспышки происходят одна за другой почти без временных промежутков, ударяя в одно и то же место.

Появляющаяся из тучи молния своим электрическим разрядом способна причинить серьезный вред человеку и даже убить. И даже если ее удар не попадет прямо в человека, а придется рядом, последствия для здоровья могут быть очень плохими. Чтобы обезопасить себя, необходимо соблюдать некоторые правила: Так во время грозы ни в коем случае нельзя купаться в реке или море! Непременно нужно всегда находиться на суше.

При этом необходимо быть как можно ближе к поверхности земли. То есть не нужно забираться на дерево и уж тем более стоять под ним, особенно если оно одно посреди открытого места. Кроме того, нельзя пользоваться любыми мобильными устройствами (телефонами, планшетами и т.д.), потому что они могут притягивать к себе молнию.

Что вызывает звук грома?

Ответ

Гром вызывается быстрым расширением воздуха, окружающего путь разряда молнии.

Муссонный шторм, вызвавший разветвленную молнию в Центре посетителей Красных холмов в национальном парке Сагуаро в Аризоне.
Пит Грегуар, фотограф, NOAA Weather in Focus Photo Contest 2015. Библиотека фотографий NOAA.

От облаков до ближайшего дерева или крыши молнии требуется всего несколько тысячных долей секунды, чтобы разлететься в воздухе.Обычно говорят, что громкий гром, который следует за разрядом молнии, исходит от самого молнии. Однако ворчание и рычание, которое мы слышим во время грозы, на самом деле происходят из-за быстрого расширения воздуха, окружающего молнию.

Когда молния соединяется с землей из облаков, второй удар молнии возвратится от земли к облакам по тому же каналу, что и первый удар. Тепло от электричества этого обратного хода повышает температуру окружающего воздуха примерно до 27 000 C ° (48 632 F °).Поскольку молнии требуется так мало времени, чтобы перейти из точки A в точку B, нагретый воздух не успевает расшириться. Нагретый воздух сжимается, в результате чего давление воздуха поднимается от 10 до 100 раз выше нормального атмосферного давления. Сжатый воздух вырывается наружу из канала, образуя ударную волну сжатых частиц во всех направлениях. Подобно взрыву, быстро расширяющиеся волны сжатого воздуха создают громкий гулкий взрыв шума.

Огромное облако предвещает грозу над Грумом, крошечным поселением вдоль старого U.С. Маршрут 66 в Техасском попрошайничестве. Кэрол М. Хайсмит, фотограф, 2014. Отдел эстампов и фотографий, Библиотека Конгресса.

Поскольку электричество проходит по кратчайшему пути, большинство разрядов молний близки к вертикали. Ударные волны, приближающиеся к земле, сначала достигают вашего уха, а затем ударные волны падают сверху. Вертикальные молнии часто слышны в одном долгом грохоте. Однако, если молния раздваивается, звуки меняются. Ударные волны от разных ответвлений молний отражаются друг от друга, от низко нависающих облаков и близлежащих холмов, создавая серию более низких, непрерывных грохотов грома.

Молния. Оклахома, 2009. Коллекция Национальной лаборатории сильных штормов, фото-библиотека NOAA.

Интересные факты о громе

  • Чтобы определить, насколько близко молния, посчитайте секунды между вспышкой и ударом грома. Каждая секунда соответствует примерно 300 м (984,25 фута).
  • Гром слышен не только во время грозы. Нечасто, но не редко, слышать гром, когда идет снег.
  • Молния не всегда создает гром.В апреле 1885 года пять молний ударили в памятник Вашингтону во время грозы, но грома не было слышно.

Линия застройки кучево-дождевых гроз. Вид из-за шторма на ранних этапах разработки. Национальная коллекция лаборатории сильных штормов, фотоархив NOAA.

Опубликовано: 19.11.2019. Автор: Справочная секция по науке, Библиотека Конгресса

Что вызывает молнии и гром?

Зап! Вы только что коснулись металлической дверной ручки после того, как шаркали ногами на резиновой подошве по ковру.Ура! Вас ударила молния! Ну, не совсем, но идея та же.

Ваши туфли на резиновой подошве улавливают паразитные электроны с ковра. Эти электроны накапливаются на вашей обуви, создавая статический заряд. (Статический означает неподвижность.) Статические заряды всегда «ищут» первую возможность «сбежать» или разрядиться. Ваш контакт с металлической дверной ручкой — ручкой автомобиля или чем-либо, что проводит электричество — предоставляет такую ​​возможность, и лишние электроны прыгают на нее.

Что вызывает молнию?

Итак, у грозовых облаков резиновые башмаки? Не совсем так, но внутри облака происходит много перетасовки.

Молния возникает как статический заряд в дождевом облаке. Ветры внутри облака очень сильные. Капли воды в нижней части облака захватываются восходящими потоками и поднимаются на большую высоту, где их замораживает более холодная атмосфера. Тем временем нисходящие потоки в облаке толкают лед и падают с вершины облака.Там, где идущий вниз лед встречает поднимающуюся воду, электроны отрываются.

Это немного сложнее, но в результате получается облако с отрицательно заряженным дном и положительно заряженным верхом. Эти электрические поля становятся невероятно сильными, а атмосфера в облаке действует как изолятор между ними.

Когда сила заряда превосходит изоляционные свойства атмосферы, Z-Z-Z-ZAP! Происходит молния.

Как молния «знает», где разрядиться или ударить?

Электрическое поле «ищет» дверную ручку.Вроде. Он ищет ближайший и самый простой путь для высвобождения заряда. Часто молнии возникают между облаками или внутри облака.

Но молния, о которой мы обычно больше всего заботимся, — это молния, которая переходит от облаков к земле — потому что это мы!

Когда шторм движется по земле, сильный отрицательный заряд в облаке притягивает положительные заряды в земле. Эти положительные заряды проникают в самые высокие объекты, такие как деревья, телефонные столбы и дома. «Ступенчатый лидер» отрицательного заряда спускается из облака, ища путь к земле.Хотя эта фаза удара молнии слишком быстрая для человеческого глаза, это замедленное видео показывает, как это происходит.

Когда отрицательный заряд приближается к земле, положительный заряд, называемый стримером, поднимается вверх, чтобы встретить отрицательный заряд. Каналы соединяются, и мы видим удар молнии. Мы можем увидеть несколько ударов по одному и тому же пути, придающих молнии мерцающий вид, прежде чем электрический разряд завершится.

Щелкните для увеличения анимированного изображения

.

Что вызывает гром?

За доли секунды молния нагревает воздух вокруг себя до невероятных температур — до 54 000 ° F (30 000 ° C). Это в пять раз горячее, чем поверхность Солнца!

Нагретый воздух со взрывом расширяется, создавая ударную волну, поскольку окружающий воздух быстро сжимается. Затем воздух быстро сжимается при охлаждении. Это создает начальный звук ТРЕЩИН, за которым следует грохот, поскольку столб воздуха продолжает вибрировать.

Если мы смотрим в небо, мы видим молнию раньше, чем слышим гром.Это потому, что свет распространяется намного быстрее, чем звуковые волны. Мы можем оценить расстояние до молнии, посчитав, сколько секунд проходит, пока мы не услышим гром. Звук проходит 1 милю примерно за 5 секунд. Если гром следует за молнией почти мгновенно, вы знаете, что молния слишком близко для комфорта!

Как выглядит молния из космоса?

Молния, наблюдаемая геостационарным картографом (GLM) GOES-16, освещает штормы, развивающиеся над юго-востоком Техаса утром 14 февраля 2017 года.

Молния — важная часть прогноза погоды. Инструмент Geostationary Lightning Mapper на спутниках серии GOES-R может обнаруживать грозовую активность почти во всем Западном полушарии.

Ученые используют данные со спутников серии GOES-R вместе с данными датчика изображения молний на спутнике НАСА по измерению тропических осадков для изучения молний. Эта полная картина молнии в любой момент времени улучшит «текущее распространение» опасных гроз, торнадо, града и внезапных наводнений.

Суровая погода 101: Основные сведения о молниях

Суровая погода 101

Основы Lightning

Что такое молния?
Молния — это гигантская электрическая искра в атмосфере между облаками, воздухом или землей. На ранних стадиях развития воздух действует как изолятор между положительными и отрицательными зарядами в облаке и между облаком и землей.Когда противоположные заряды накапливаются достаточно, эта изолирующая способность воздуха разрушается, и происходит быстрый разряд электричества, который мы называем молнией. Вспышка молнии временно выравнивает заряженные области в атмосфере до тех пор, пока противоположные заряды не накопятся снова.

Молния может возникать между противоположными зарядами в грозовом облаке (внутриоблачная молния) или между противоположными зарядами в облаке и на земле (молния облако-земля).

Молния — одно из старейших наблюдаемых природных явлений на Земле.Его можно увидеть в извержениях вулканов, чрезвычайно интенсивных лесных пожарах, ядерных взрывах на поверхности, сильных метелях, сильных ураганах и, очевидно, в грозах. .

Подробнее об исследовании молний NSSL читайте здесь.
Что вызывает гром?
Молния вызывает гром! Энергия из канала молнии нагревает воздух на короткое время примерно до 50 000 градусов по Фаренгейту, что намного горячее, чем поверхность Солнца. Это заставляет воздух взорваться наружу.Огромное давление в исходной ударной волне, направленной наружу, быстро уменьшается с увеличением расстояния и в пределах десяти ярдов или около того становится достаточно маленьким, чтобы восприниматься как звук, который мы называем громом.

Гром можно услышать на расстоянии до 25 миль от разряда молнии, но частота звука меняется с расстоянием от каналов молнии, которые его производят, потому что более высокие частоты быстрее поглощаются воздухом. Очень близко к молнии, первый гром, который вы слышите, исходит из ближайших каналов, которые производят рвущий звук, потому что этот гром содержит высокие частоты.Через несколько секунд вы слышите резкий щелчок или громкий треск из каналов молнии чуть дальше, а через несколько десятков секунд гром из самой отдаленной части вспышки стихает до низкочастотного грохота.

Поскольку свет распространяется по воздуху примерно в миллион раз быстрее звука, вы можете использовать гром, чтобы оценить расстояние до молнии. Просто посчитайте количество секунд от момента появления вспышки до момента, когда вы услышите молнию. Звук распространяется примерно на одну пятую мили в секунду или одну треть километра в секунду, поэтому деление количества секунд на 5 дает количество миль до вспышки, а деление на 3 дает количество километров.

Куда бьет молния?
Большинство, если не все, вспышки молний, ​​вызванные штормами, начинаются внутри облака. Если вспышка молнии ударит по земле, канал будет направлен вниз к поверхности. Когда он проходит менее чем примерно в сотне ярдов от земли, такие объекты, как деревья, кусты и здания, начинают посылать искры, встречая его. Когда одна из искр соединяет развивающийся вниз канал, мощный электрический ток быстро проходит по каналу к объекту, который произвел искру.Высокие объекты, такие как деревья и небоскребы, с большей вероятностью, чем окружающая земля, произведут одну из соединяющих искр, и, следовательно, с большей вероятностью будут поражены молнией. Горы также являются хорошими целями. Однако это не всегда означает, что высокие предметы будут поражены. Молния может ударить по земле в открытом поле, даже если линия деревьев находится рядом.
Что вызывает молнию?
Создание молнии — сложный процесс. Обычно мы знаем, какие условия необходимы для возникновения молнии, но до сих пор ведутся споры о том, как именно облако накапливает электрические заряды и как образуется молния.Ученые считают, что первоначальный процесс создания областей заряда во время грозы включает в себя мелкие частицы града, называемые крупой, которые составляют примерно от четверти миллиметра до нескольких миллиметров в диаметре и растут за счет сбора еще более мелких капель переохлажденной жидкости. Когда эти частицы крупы сталкиваются и отскакивают от более мелких частиц льда, крупа приобретает один знак заряда, а более мелкая частица льда приобретает другой знак заряда. Поскольку более мелкие частицы льда поднимаются в восходящем потоке быстрее, чем частицы крупы, заряд на частицах льда отделяется от заряда на частицах крупы, и заряд на частицах льда накапливается над зарядом на частицах крупы.

Лабораторные исследования показывают, что крупа приобретает положительный заряд при температурах немного ниже 32 градусов по Фаренгейту, но получает отрицательный заряд при более низких температурах, немного выше во время шторма. Ученые считают, что две области с наибольшим зарядом в большинстве штормов вызваны в основном крупой, несущей отрицательный заряд в середине шторма, и частицами льда, несущими положительный заряд в верхней части шторма. Однако небольшая область положительного заряда часто находится ниже области основного отрицательного заряда из-за того, что крупа набирает положительный заряд на более низких, более теплых высотах.Небольшие частицы льда, которые столкнулись с отрицательной крупой в нижней части, могут внести положительный заряд в середину шторма.

Концептуальная модель, разработанная NSSL и университетскими учеными, показывает распределение электрического заряда внутри глубокой конвекции (грозы). В основном восходящем потоке (внутри и над красной стрелкой) есть четыре области основных зарядов. В конвективной области, но за пределами вытяжки (внутри и над синей стрелкой) имеется более четырех областей заряда.

Подробнее о молниях можно узнать в онлайн-школе погоды JetStream Национальной службы погоды.

Как электрический заряд распространяется во время грозы?

Распределение заряда в грозовых облаках [+]

Концептуальная модель, разработанная NSSL и университетскими учеными, показывает распределение электрического заряда внутри глубокой конвекции (грозы). В основном восходящем потоке (внутри и над красной стрелкой) есть четыре области основных зарядов.В конвективной области, но за пределами вытяжки (внутри и над синей стрелкой) имеется более четырех областей заряда.

Исследователи NSSL используют трехмерную облачную модель для исследования полного жизненного цикла гроз. Модель показала, как крупа или другие капли могут помочь сформировать области с более низким зарядом во время шторма.

Команда

NSSL запускает инструментальный метеозонд для изучения молний в северной Флориде. [+]

исследователей NSSL были пионерами в области запуска метеозонд с инструментами во время грозы.Эта возможность позволила NSSL собирать данные о погоде в непосредственной близости от торнадо и сухих линий, а также во время грозы, собирая критически необходимые наблюдения в условиях, близких к грозам. Кроме того, эти мобильные лаборатории и аэростатические системы предоставили первые вертикальные профили электрических полей внутри грозы, что привело к новой концептуальной модели электрических структур в конвективных бурях.

Один из способов проверки своих теорий исследователями — это измерения сильных гроз в полевых условиях и последующий анализ результатов.Крупномасштабные полевые эксперименты с участием многих приборов, в которых основное внимание уделяется атмосферному электричеству, включают эксперимент по глубоким конвективным облакам и химии (DC3), исследование электрификации MCS и поляриметрического радара, исследование сильной грозовой электрификации и осадков и эксперимент по электрификации грозы и молниям.

Более суровая погода 101:

← Часто задаваемые вопросы о наводнениях Типы молний →

Суровая погода 101: Часто задаваемые вопросы о молниях

Что такое молния?
Молния — это гигантская электрическая искра в атмосфере между облаками, воздухом или землей.На ранних стадиях развития воздух действует как изолятор между положительными и отрицательными зарядами в облаке и между облаком и землей. Когда противоположные заряды накапливаются достаточно, эта изолирующая способность воздуха разрушается, и происходит быстрый разряд электричества, который мы называем молнией. (Фактический процесс пробоя все еще плохо изучен.) При пробое воздуха образуются ионы и свободные электроны, которые перемещаются по проводящему каналу. Этот поток тока временно уравновешивает заряженные области в атмосфере до тех пор, пока противоположные заряды не накопятся снова.

Молния от грозы начинается в сильном электрическом поле между противоположными зарядами внутри грозового облака и может полностью оставаться внутри облака (внутриоблачная молния), когда области заряда имеют одинаковую силу (сбалансированы) или могут достигать земли (облако-к -земная молния), когда один из регионов намного сильнее другого (несбалансированный).

Молния — одно из старейших наблюдаемых природных явлений на Земле. Его можно увидеть в извержениях вулканов, чрезвычайно интенсивных лесных пожарах (пирокумулонимбусные облака), ядерных взрывах на поверхности, сильных метелях, сильных ураганах и, очевидно, в грозах.

Что такое облачные вспышки?
Облачная вспышка — это молния, которая возникает внутри облака, перемещается из одной части облака в другую, а некоторые каналы могут выходить в чистый воздух.
Что такое «ступенчатый лидер»?
Ступенчатый лидер — это развитие нисходящего канала молнии. В частности, отрицательно заряженные молниеотводы распространяются не непрерывно, а в относительно коротких «шагах», когда воздух впереди ионизируется в виде множества «стримеров» с низкой проводимостью.«Стример, развивающий больший ток и лучшую проводимость, может стать следующим шагом, который подключается к« ведущему »каналу.
Возможен ли гром без молнии?
Нет, без молнии не бывает грома. Гром начинается как ударная волна из стремительно расширяющегося канала молнии, когда сильный ток вызывает быстрое нагревание. Однако возможно, что вы увидите молнию и не услышите гром, потому что он находится слишком далеко.Иногда это называют «тепловой молнией», потому что чаще всего это происходит летом.
Всегда ли молния возникает из-за грозы?
Грозы всегда имеют молнии (гром возникает из-за молнии, и у вас не может быть грозы без грома!), Но у вас может быть молнии без грозы. Молнии также можно увидеть при извержениях вулканов, при взрывах ядерных ядер на поверхности и при сильных метелях («снегопад с громом»).
Что вызывает гром?
Гром вызван молнией.Яркий свет молнии, вызванный упомянутым выше обратным ударом, представляет собой большое количество энергии. Эта энергия нагревает воздух в канале до температуры выше 50 000 ° F всего за несколько миллионных долей секунды! Воздух, который сейчас нагрет до такой высокой температуры, не успел расшириться, поэтому теперь он находится под очень высоким давлением. Затем воздух под высоким давлением расширяется наружу в окружающий воздух, сжимая его и вызывая возмущение, которое распространяется во всех направлениях от удара. Возмущение представляет собой ударную волну для первых 10 ярдов, после чего становится обычной звуковой волной или громом.

Интересный факт:
Может показаться, что гром продолжается и продолжается, потому что каждая точка канала создает ударную волну и звуковую волну, поэтому то, что вы слышите как гром, на самом деле является скоплением нескольких звуковых волн из разных частей канала молнии.

Что такое сухая молния?
Сухая молния — это молния, которая возникает без дождя поблизости. Центр прогнозирования штормов NOAA регулярно выпускает прогнозы сухих молний, ​​потому что они с большей вероятностью вызовут лесные пожары.
Что такое «гром среди ясного неба»?
«Гром среди ясного неба» — это вспышка, падающая из облака на землю, которая обычно исходит со стороны грозового облака, проходит относительно большое расстояние в чистом воздухе от грозового облака, а затем наклоняется вниз и ударяет по земле. . Было документально подтверждено, что эти вспышки молний разлетались на несколько миль от грозового облака. Они могут быть особенно опасными, потому что кажутся исходящими с ясного голубого неба.

Велосипедист в шлеме получил удар молнии в голову при ясной погоде и безоблачном небе.Было установлено, что заряд, вероятно, возник во время грозы, которая находилась на расстоянии около 16 км (примерно в десяти милях) и была скрыта за горами.

Всегда ли молния поражает самый высокий объект?
Никогда не говори «всегда»! Обычно молния поражает самый высокий объект. Логично, что самый высокий объект, скорее всего, создаст восходящие стримеры для соединения с нисходящим лидером молнии.
Какой вид электричества молния?
Молния — это электростатический разряд, сопровождающийся испусканием видимого света и других форм электромагнитного излучения.
Сколько вольт и ватт в молнии?
Lightning может иметь напряжение от 100 миллионов до 1 миллиарда вольт и содержит миллиарды ватт.
Почему положительные молнии считаются более опасными, чем более распространенные отрицательно заряженные молнии?
Вы не хотите сталкиваться ни с одним из них, но положительная молния может считаться более опасной, потому что ее пиковый электрический ток часто сильнее, продолжительность вспышки (продолжающаяся) обычно больше, а ее пиковый заряд может быть намного больше, чем при отрицательном разряде. .Считается, что более длительный ток повышает вероятность возгорания.
Ударяет ли молния с неба вниз или с земли вверх?
Ответ — и то, и другое. Молния, падающая из облака на землю, исходит с неба, но та часть, которую вы видите, исходит от земли вверх. Типичная вспышка «облако-земля» сокращает путь отрицательного электричества (которого мы не видим) к земле сериями всплесков. Предметы на земле обычно имеют положительный заряд во время типичной грозы.(Заряд, который накапливается на небольшой площади поверхности Земли и объектов на ней, определяется чистым зарядом над ней, поскольку поверхность Земли относительно проводящая и может перемещать заряд в ответ на грозу.) Поскольку противоположности притягиваются, возникает от объекта, который собирается ударить, направляется восходящая коса. Когда эти два пути встречаются, ответный удар возвращается к небу. Это обратный ход, который производит видимую вспышку, но все это происходит так быстро — за несколько тысячных долей секунды, — поэтому человеческий глаз не видит фактического формирования удара. Естественная молния также может вызывать восходящие разряды от высоких башен, таких как антенны вещания. Для получения дополнительной информации об облаке-земле (и других типах молний) посетите страницу «Суровая погода 101: Типы молний».
Насколько горячим может быть молния в воздухе?
Энергия молнии нагревает окружающий воздух от 18 000 градусов по Фаренгейту до 60 000 градусов по Фаренгейту.
Что заставляет молнию иметь цвет, а не обычный белый или синий цвет?
Молния может быть разных цветов в зависимости от того, через что проходит свет, чтобы попасть к вашим глазам.Во время снежных бурь, где это бывает довольно редко, розовый и зеленый часто называют цветами молний. Дымка, пыль, влага, капли дождя и любые другие частицы в атмосфере будут влиять на цвет, поглощая или рассеивая часть белого света молнии.
Какая польза от молнии для Земли?
Земля получает выгоду от молнии по-разному. Во-первых, грозы и молнии являются частью глобальной электрической цепи Земли. Грозы и наэлектризованные облака подобны батареям, которые заставляют Землю иметь отрицательный заряд, а атмосферу — положительный.. Это поддерживает электрическое поле в хорошую погоду, которое составляет около 100 В / м у поверхности. Всегда существует постоянный ток отрицательно заряженных ионов, текущий вверх со всей поверхности Земли (и положительных ионов вниз от атмосферы). Грозы помогают переносить отрицательные заряды обратно на Землю (молнии обычно заряжены отрицательно). Без гроз и молний электрический баланс Земля-атмосфера исчез бы через 5 минут. Молния также производит химические вещества, производящие озон.
Что происходит с землей при ударе молнии?
Что обычно происходит, когда молния ударяет по земле, так это то, что она плавит грязь и глину до кремнезема. В результате часто получается стекловидный камень (называемый фульгуритом) в форме извилистой трубки. Фульгурит был обнаружен во всем мире, но встречается относительно редко. Цвет зависит от минералов в песке, на который нанесен удар. Форма в земле — это форма пути, по которому ток молнии прошел в земле.На этом пути также часто бывает повреждение травы.

Молния, спускающаяся по стволу дерева, превращает воду в пар. Если он попадает под кору во влажную поверхность древесины, быстро расширяющийся пар может слетать с дерева куски коры и веток, и древесина вдоль пути часто погибает.
Затем заряд, переносимый молнией, рассеивается по поверхности Земли. Если вы находитесь рядом с чем-то, что было поражено молнией, например, деревом или забором, этот процесс может быть очень опасным, поскольку весь этот ток не рассеивается мгновенно.Молния может ударить дерево, затем разветвиться и ударить что-то еще, или после того, как ток пройдет через ствол дерева, он также может пройти через непосредственно окружающую территорию и во что-нибудь или кого-либо поблизости. Однако этот процесс происходит довольно быстро, поэтому земля или что-либо еще не остается электрически опасным после этого.

Ток молнии может проходить даже дальше через воду, металлические заборы, линии электропередач или водопровод. Ток молнии может проникнуть в здание и пройти через провода или водопровод и повредить все на своем пути.Точно так же в городских районах он может удариться о столб или дерево, и ток затем переместится в несколько близлежащих домов и других построек и проникнет в них через проводку или водопровод.

Может ли молния ударить по одному и тому же месту дважды?
Молния поражает одно и то же место (или почти одно и то же место) более одного раза, вопреки народной мудрости. Это может быть просто статистическая случайность (то есть со всеми возникающими молниями в конечном итоге молния ударит где-то рядом с предыдущим ударом молнии в течение короткого периода времени).Также может быть, что что-то в этом сайте повышает вероятность того, что он будет поражен. Обычно, когда молния поражает что-то на земле, пораженный объект посылает слабый канал вверх, который присоединяется к развивающейся вниз вспышке и создает связь с землей. Более высокие объекты с большей вероятностью, чем более короткие, образуют восходящий канал. Но также возможно, что что-то, что локально влияет на способность земли проводить электричество (например, содержание соли или влаги в земле в то время, наличие или отсутствие камней, стоячей воды, труб или других металлических предметов в земля), форма местности, форма листьев или веток или что-то еще может сделать конкретное место более вероятным, чем другое близлежащее место.
Когда и где чаще всего ударяет молния?
Молния исходит от родительского кучево-дождевого облака. Эти грозовые облака образуются везде, где имеется достаточно восходящего движения воздуха, конвективной нестабильности и влажности, чтобы образовалось глубокое облако, которое достигает уровней, более холодных, чем замерзание.

Эти условия чаще всего встречаются в теплое время года (весна, лето, начало осени). В целом на материковой части США количество молний уменьшается к северо-западу.В течение всего года самая высокая частота молний между облаками и землей наблюдается во Флориде между Тампой и Орландо. Это происходит из-за присутствия в течение многих дней в году большого содержания влаги в атмосфере на низких уровнях (ниже 5000 футов), а также из-за высоких температур поверхности, которые вызывают сильный морской бриз вдоль побережья Флориды. Западные горы США также вызывают сильные восходящие движения и способствуют частым молниям между облаками и землей. Высокие частоты также наблюдаются вдоль побережья Мексиканского залива, атлантического побережья на юго-востоке США и внутри страны от Персидского залива.В регионах вдоль западного побережья Тихого океана меньше всего гроз между облаками и землей.

Как наэлектризуется шторм?
Облака наэлектризованы, когда сильные восходящие потоки (подпитываемые конвективной нестабильностью и влажностью) создают смесь более крупных частиц льда (крупа), мелких кристаллов льда и переохлажденных жидких капель воды и кристаллов льда при температурах ниже нуля (0 ° C). В этой среде отражающиеся столкновения между кристаллами льда из крупы вызывают перенос заряда между частицами.Это называется безиндукционным процессом, потому что он не требует наличия электрического поля для поляризации частиц. Точные физические механизмы полностью не изучены, но он включает в себя передачу массы от одной частицы к другой, а знак заряда зависит от температуры и скорости роста частиц. Граупель и кристаллы приобретают противоположные знаки заряда, а затем они образуют отдельные области заряда, поскольку крупа падает быстрее в восходящем потоке.

Вторичный процесс может происходить, когда электрические поля увеличиваются и вызывают поляризацию капли (ионы внутри капель, приводимые в движение электрическим полем, направляются против сторон капли).Если часть капли замерзает на частице льда, а остальная часть отрывается, некоторый суммарный заряд ионов из капли может быть захвачен льдом. Это называется индукционным процессом, так как для него требуется заметное электрическое поле.

Бывают ли молнии зимой?
Молния зимой случается реже, потому что в атмосфере не так много нестабильности и влажности, как летом. Эти два ингредиента работают вместе, создавая конвективные бури, которые могут вызывать молнии.Без нестабильности и влажности сильные грозы маловероятны.

Зимой поверхность земли более прохладная, потому что солнце не так сильно нагревается, чтобы согреть ее. Без высокой температуры поверхности приземный воздух не поднялся бы в атмосфере очень далеко. Таким образом, сильные (8-15 км) грозы, которые развиваются в летнее время, не будут развиваться.

В теплом воздухе содержится больше водяного пара. А когда водяной пар конденсируется в жидкие капли водяного облака, выделяется скрытое тепло, которое питает грозу.Таким образом, теплый и влажный воздух у поверхности (и надлежащие условия на высоте, обеспечивающие большую нестабильность) может вызвать глубокую конвекцию, которая может вызвать разряды молний.

Что такое гроза?
Хотя зимой грозы случаются реже, иногда во время метели случаются молнии. Называемый грозовым снегом, относительно сильная нестабильность и обильная влажность могут быть обнаружены над поверхностью, например, над теплым фронтом, а не на поверхности, где она может быть ниже точки замерзания.Грозовой снег иногда наблюдается ниже по течению от Большого Соленого озера и Великих озер во время озерных метелей.
Сколько вспышек в год?
В 48 смежных штатах ежегодно регистрируется в среднем 20 000 000 вспышек «облако-земля» с тех пор, как сеть обнаружения молний (NLDN) охватила всю континентальную часть США в 1989 году. Кроме того, около половины всех вспышек имеют более чем одна наземная точка удара, поэтому в США в среднем ежегодно поражается не менее 30 миллионов точек на земле.Помимо вспышек облаков на земле, вспышек облаков примерно в 5-10 раз больше, чем вспышек на земле.
Как я могу защитить себя от молнии?
Национальная метеорологическая служба NOAA — отличный источник информации о внутренней и внешней безопасности молний и рисках молний.
Какова вероятность удара молнии?
Согласно NWS, вероятность того, что человек в США получит удар в течение определенного года, составляет 1 к 1.2 миллиона. Шансы получить удар в течение вашей жизни (по оценкам, 80 лет) — 1 к 15 300. Вы можете узнать больше о том, откуда берутся эти цифры, на веб-сайте Национальной метеорологической службы. Однако многое зависит от вашего воздействия. Вы можете снизить риск удара молнии, перейдя в хорошее убежище, например, в закрытое здание (см. Ссылку выше), если рядом с вами гроза! Самые опасные времена шторма могут быть началом и концом молнии. Если первая вспышка — компьютерная графика, она произойдет без предупреждения от предыдущего грома.Последняя вспышка шторма может произойти через много минут после последней вспышки, поэтому важно подождать достаточно долго, чтобы условия снова стали безопасными.
Где я могу получить информацию о ударах молнии, которые происходят в моем районе?
Есть несколько компаний, которые собирают и архивируют эти данные, включая Vaisala и Earth Networks, которые управляют сетями в Соединенных Штатах. Фактически мы сами закупаем данные о молниях (у нас нет средств на содержание собственной сети) и у нас есть строгие правила их использования.

Что вызывает гром и молнию?

Если в воздухе достаточно нестабильности, восходящий поток теплого воздуха будет быстрым, и водяной пар быстро образует кучево-дождевое облако. Обычно эти кучево-дождевые облака могут образоваться менее чем за час.

По мере того, как теплый воздух продолжает подниматься, капли воды объединяются, образуя более крупные капли, которые при замерзании образуют кристаллы льда. В результате циркуляции воздуха в облаках вода замерзает на поверхности капли или кристалла.В конце концов, капли становятся слишком тяжелыми, чтобы их поддерживать восходящие потоки воздуха, и они падают в виде града.

Когда град перемещается в облаке, он накапливает отрицательный заряд, труясь о более мелкие положительно заряженные кристаллы льда. Отрицательный заряд образуется у основания облака, где собирается град, в то время как более легкие кристаллы льда остаются в верхней части облака и создают положительный заряд.

Отрицательный заряд притягивается к поверхности Земли, другим облакам и объектам.Когда притяжение становится слишком сильным, положительный и отрицательный заряды объединяются или разряжаются, чтобы уравновесить разницу во вспышке молнии (иногда известной как удар молнии или удар молнии). Быстрое расширение и нагрев воздуха, вызванное молнией, вызывает сопровождающий громкий хлопок грома.

Где образуются грозы?

Грозы — обычное явление на Земле. Подсчитано, что молния ударяет где-то на поверхности Земли примерно 44 раза в секунду, всего около 1 раза. 4 миллиарда ударов молний ежегодно.

В связи с тем, что грозы возникают в результате интенсивного нагрева поверхности Земли, они наиболее распространены в регионах земного шара с жаркой и влажной погодой. Таким образом, на суше больше штормов, чем на океанах, а грозы также более часты в тропических районах, чем в более высоких широтах.

В Великобритании грозы чаще всего бывают над Восточным Мидлендсом и юго-востоком.

Что вызывает молнию и гром?

Сгустились темные тучи, поднялся ветер и стало немного прохладнее.Похоже, приближается буря. По большей части грозы случаются в более теплое время года. Мы все испытали легкое чувство неловкости перед приближающимся штормом, но в то же время мы очарованы одним из самых впечатляющих природных явлений.

Гром и молния — это природные явления, которые, как думали древние греки, не имеют никакого отношения к Зевсу. Еще в 1752 году Бенджамин Франклин обнаружил, что молния вызывается мощными электрическими разрядами в облаках.Грозы вызываются небольшими электрически заряженными частицами. На самом деле это довольно просто. Вода в облаках движется вверх. При этом он остывает и замерзает. Когда эти ледяные частицы падают вниз, они вступают в контакт с каплями воды ниже в облаке, и это приводит к разделению заряда. Внутри облака образуются два полюса, каждый с разным электрическим зарядом.

На земле тоже есть различия в электрических зарядах. Однако природа всегда стремится уравновесить эти различия в электрических зарядах.Это означает, что заряженные частицы всегда будут течь в том направлении, где меньше частиц с одинаковым зарядом. Результат — молния. Поначалу это невидимый для наших глаз болт. В то же время на земле накапливается избыток положительно заряженных частиц, которые показаны здесь зеленым цветом. Когда невидимая молния приближается к земле достаточно близко, происходит мощный разряд энергии. Настолько мощная, что в результате возникает электрическая дуга. Это та самая молния, которую мы видим.

При этом окружающий воздух нагревается до экстремальных температур. Он расширяется и взрывается с громким треском. Это гром, который мы слышим.

Молнии бывают разных цветов. Цвет зависит от влажности воздуха, температуры и уровня загрязнения воздуха. В зависимости от обстоятельств он может быть красным, синим или желтым. Молнии — самые горячие вещи на земле. Они не только нагревают воздух до экстремальных температур, но и переносят огромное количество энергии.Они несут энергию в несколько сотен миллиардов ватт. Вот что делает удары молнии такими опасными.

В настоящее время мы не можем использовать и хранить энергию, содержащуюся в молниях. А пока давайте просто расслабимся и наслаждаемся шоу.

Понимание науки о молниях

Молния интересно смотреть, но также чрезвычайно опасно. В США ежегодно происходит около 25 миллионов вспышек молний. Каждая из этих 25 миллионов вспышек — потенциальная убийца.Хотя количество смертей от молний за последние 30 лет снизилось, молнии по-прежнему являются одним из основных погодных убийц в Соединенных Штатах. Кроме того, молния ранит гораздо больше людей, чем убивает, а у некоторых жертв остаются проблемы со здоровьем на всю жизнь.

Понимание опасности молнии важно, чтобы вы могли добраться до безопасного места, когда грозит гроза. Если вы слышите гром — даже отдаленный грохот — вы уже подвергаетесь опасности стать жертвой молнии.

Как возникают грозы

Все грозы проходят стадии роста, развития, электрификации и рассеивания.Грозы часто начинают развиваться рано утром, когда солнце нагревает воздух у земли и в атмосфере начинают подниматься очаги более теплого воздуха. Когда эти воздушные карманы достигают определенного уровня в атмосфере, начинают формироваться кучевые облака. Продолжающееся нагревание заставляет эти облака расти вертикально в атмосферу. Эти «высокие кучевые» облака могут быть одним из первых признаков надвигающейся грозы. Заключительный этап развития наступает, когда верхушка облака приобретает форму наковальни.

По мере роста грозового облака внутри облака образуются осадки. Хорошо развитое грозовое облако содержит в основном мелкие кристаллы льда на верхних уровнях облака, смесь мелких кристаллов льда и небольшого града на средних уровнях облака и смесь дождя и тающего града на нижних уровнях облака. облако. Движение воздуха и столкновения между различными типами осадков в середине облака заставляют частицы осадков становиться заряженными. Более легкие кристаллы льда приобретают положительный заряд и поднимаются вверх в верхнюю часть шторма поднимающимся воздухом.

Более сильный град приобретает отрицательный заряд и либо удерживается поднимающимся воздухом, либо падает в нижнюю часть шторма. Эти столкновения и движения воздуха приводят к тому, что верхняя часть грозового облака становится положительно заряженной, а средняя и нижняя часть грозового облака — отрицательно заряженной.

Кроме того, у нижней части грозового облака развивается небольшой положительный заряд. Отрицательный заряд в середине грозового облака заставляет землю под ней становиться положительно заряженной, а положительно заряженная наковальня заставляет землю под наковальней становиться отрицательно заряженной.

Как образуется молния

Молния — это гигантская электрическая искра в атмосфере или между атмосферой и землей. На начальных этапах развития воздух действует как изолятор между положительными и отрицательными зарядами в облаке и между облаком и землей; однако, когда разница в зарядах становится слишком большой, эта изолирующая способность воздуха нарушается, и происходит быстрый разряд электричества, известный нам как молния.

Молния может возникать между противоположными зарядами в грозовом облаке (внутриоблачная молния) или между противоположными зарядами в облаке и на земле (молния облако-земля).Молния между облаком и землей делится на два разных типа вспышек в зависимости от заряда в облаке, из которого возникает молния.

Гром

Гром — это звук, производимый вспышкой молнии.