Гроза, гром, молния

Интересные факты

Загадочная природа возникновения молний не дает покоя ученым. И не зря.

1. Во время вспышки вырабатывается ток силой до 100 000 А.
2. Молния имеет высокое напряжение – свыше миллиарда вольт.
3. Во время разряда воздух разогревается до тридцати тысяч градусов, что в пять раз выше, чем на поверхности Солнца.
4. Молния имеет огромную скорость. От неба до земли разряд доходит всего за 0,002 секунды со скоростью 1 млн м/с.
5. Свечение проходит по очень узкому каналу: там, где проходит ток, канал толщиной всего в один сантиметр, а снаружи – 1 метр.

По оценкам ученых, вероятность быть убитым молнией не так уж и высока – примерно 1 шанс на 2 000 000: такие же шансы умереть, упав с кровати. А вот шансы увидеть шаровую молнию хотя бы раз в жизни намного меньше – примерно 1 из 10 тысяч.

Молнии очень длинные – несколько сотен километров. Если видны сначала разряды, а потом слышен гром, то молнии возникают в небе очень далеко, хотя возникновение разряда и сопровождается громом. Задержка звука происходит из-за того, что свет долетает быстрее, чем звук. Узнать более подробно о молнии, можно из видео, представленного в статье.

Молнии бывают не только на нашей планете. Также это явление наблюдается на других планетах: на Марсе, Венере и не только. Вспышки появляются неожиданно, длятся доли секунды и состоят из нескольких разрядов.

Несмотря на свою мощь и силу, самыми опасными считаются те молнии, которые возникают в облаках и не касаются земли. Также опасны шаровые молнии. О них мало что известно, но говорят, что рядом с ними нельзя двигаться, так как эти виды вспышек любят «погулять». Они могут даже в дом залететь, если будут открыты окна и двери во время грозы.

Самое красивое явление – это Огни Святого Эльма. Так называется свечение, возникающее после грозы на остроконечных фонарях, мачтах кораблей, зданиях.

Ход занятия

(дети сидят полукругом на стульчиках перед воспитателем)

Воспитатель: Я знаю, что вы любите сказки. Какие вы знаете сказки? Как они заканчиваются? (ответы детей)

Сегодня я прочту вам необычную сказку, называется она – “Сказка о тучах” (по мотива сказки Б. Зубкова “Все равно тебя поймаю”):

Однажды в жаркий летний день на горе лежал теплый ветер и грелся на солнышке. А за лесом прятался холодный ветер. Теплый ветер на солнышке высыхал и становился легким, как перышко. И когда он уже совсем не смог вынести жару, поднялся вверх и улетел. Этого как раз ждал холодный ветер, он тотчас выскочил из-за леса. “У-У-У!” — загудел он и полетел туда, где раньше летал теплый ветер.Так бывает всегда: туда, откуда улетает один ветер, сразу прилетает другой. Холодный ветер схватил тучи и стал и стал носиться с ними по небу, сталкивать их лбами. Появились искры, загрохотал гром. Капельки испугались, прижались одна к другой. И вот из них получились капли побольше, а когда стали тяжелыми, то начали падать на землю. Потекли по земле ручьи, напоили траву, цветы. Выглянуло солнышко, его лучи отразились в капельках радугой. Красиво стало на земле. И дождь кончился.

Воспитатель: О чем эта сказка? (ответы детей)

Что произошло в результате столкновения теплого и холодного воздуха?

(ответы детей)

Воспитатель: Обычно гроза начинается внезапно. При ясной и тихой непогоде небосклон быстро заволакивается свинцовыми тучами. Температура воздуха повышается, он становится душным, влажным, начинает дуть сильный, порывистый ветер, бывает сильный ливень, сверкает молния, гремит гром.

(воспитатель выставляет картину К. Маковского “Дети, бегущие от грозы”и предлагает рассмотреть: Какое небо? Что можно сказать о тучах, какие они? Как художник передал сильный ветер? Страшно ли детям? Как вы догадались)

Воспитатель: Что такое молния? (ответы детей)

Это электрический разряд, который происходит в результате сближения облаков.

Что такое гром? (ответы детей) Да, это треск от разряда.

Воспитатель: Гром безопасен, он вестник того, что молния миновала. Самое опасное во время грозы – молния. Она может вызвать пожар, гибель людей и животных.

Чаще всего молния ударяет в самые высокие предметы, возвышающиеся среди других, именно поэтому для защиты на высокие дома ставят громоотводы.

Кто-нибудь из вас знает, как надо вести себя во время грозы? (ответы)

(предложить детям из серии картинок выбрать те, на которых изображено правильное поведение людей во время грозы и объяснить, почему они так считают)

Комментарий воспитателя:

Если гроза застала вас в поле, то лучше переждать ее в овраге, можно лечь на землю.

Если вы находитесь в помещении, то лучше закрыть окна, двери, не делать сквозняков.

Если вы едете в транспорте, то окна тоже следует закрыть.

Если гроза застала вас в лесу, то переждать лучше под кустарниками, а не под деревьями

Реже молния поражает березу, чаще дуб.

Правило N 1 : Если гроза застала тебя в воде, немедленно выходи на берег. При попадании молнии в водоем, ты можешь сильно пострадать.

Правило N 2 : Во время грозы нельзя прятаться под отдельно стоящие деревья ми. Не стоит прятаться и под высокими деревьями. В них чаще всего попадает молния.

Правило N 3 : Лучше всего грозу переждать в кустарнике, туда молния не попадет.

___

— Вы знаете правила поведения во время грозы? Скажите что нельзя делать в лесу во время грозы? (Стоять под деревом, ловить рыбу, плавать).

Если дерево одно

В поле возвышается,

То стоять под ним в грозу

Людям запрещается.

Если молния в него

Невзначай ударит,

То живого никого

Рядом не оставит.

Прослушивание стихотворения.

«Гроза» А. Л. Барто

Начинается гроза

Потемнело в полдень,

Полетел песок в глаза

В небе вспышки молний.

Ветер треплет цветники

На зеленом сквере

В дом ворвались сквозняки,

Распахнулись двери.

Стихотворение N2.

Люблю грозу в начале мая,

Когда весенний первый гром,

Как будто ласково играя,

Как бахнет издали ведром!

Но знает вся моя деревня,

И знают все мои друзья,

Что под высокие деревья,

От молний прятаться нельзя.

Пусть далеко идти до дома,

Но нам друзья неведом страх.

И я бегу из водоема

И прячусь от грозы в кустах.

Люблю грозу в начале мая,

Пусть гром гремит и дождь идет,

И ярко молния сверкает.

В меня она не попадет!

Отличие грозы и молнии

Главное отличие состоит в том, что гроза возникает как сочетание ряда атмосферных факторов. Это атмосферное явление отличается длительностью во времени. Молния – кратковременная вспышка, которая, в сущности, является одним из компонентов грозы.

Молния может образовываться вне грозового фронта. Наэлектризованность воздуха, которая приводит к появлению вспышки, может возникнуть во время извержения вулкана, торнадо или пылевой бури.

Чтобы дополнить наше представление о том, чем отличается гроза от молнии, стоит добавить, что явление грозы более опасное. Среди ее инструментов, кроме вспышек молний, могут быть шквалистый ветер и град, которые повреждают электрические линии.

Что такое молния?

Молния – это электрический разряд огромного размера, который всегда сопровождает вспышка и громовые раскаты. При этом вспышка молнии практически никогда не бывает одна, за ней всегда следует еще два или три десятка искр.

Узнав о молнии, стоит понимать, что такие разряды практически всегда появляются в кучево-дождевых облаках, а иногда – в слоисто-дождевых тучах огромного размера. Верхняя граница при этом часто достигает 7 километров над поверхностью Земли, в тот момент как нижняя часть способна прикоснуться к земле, находясь не выше 500 метров. Молния может возникать как в одной туче, так и между расположенными рядом с ней наэлектризованными облаками, а также между участком земли и облаком.

Физическая природа молнии

1. Разряд молнии способен выделять от 109 до 1010 джоулей энергии. Это большое количество электричества в огромной мере расходуется на создание ударной волны и световой вспышки, которая и зовется громом.
2. Еще одним интересным моментом является то, что такое природное явление как молния способна расплавить песок с образованием полого цилиндра. Подобный эффект удастся достигнуть из-за высокой температуры внутри молнии, которая приравнивается к 2000 градусам. Время удара о землю при этом различается, но оно не может быть более секунды.
3. Если говорить о мощности, то амплитуда импульса молнии достигает сотни киловатт.

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.

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.

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.

Новейшая книга

Что такое молния

Молния представляет собой атмосферный разряд гигантского размера, сопровождающийся световой вспышкой и звуковым сопровождением. Каналы молнии на небе выглядят как сияющие ветви дерева.

Образование канала почти всегда многократное: за одной вспышкой следуют от 2 – 3 до нескольких десятков новых.

Как появляется молния

Разряд молнии в большинстве случаев исходит из кучево-дождевого, реже из слоисто-дождевого крупного облака. Возникновение явления природы отмечается в пределах тучи, между заряженными облаками, между облаком и земными объектами. Для напряжения молнии характерны невероятно высокие значения. Говоря, сколько вольт у молний, произносят страшное число – 1 млн. на метр.

Когда в туче при движении ледяных частиц и градин в противоположные стороны происходит столкновение зон с разным зарядом, в точках столкновения электроны и ионы формируют канал. По нему вниз идут заряженные частицы, образуя грозовой разряд. Вот откуда берутся молнии.

Сказать, из чего состоят разряды, можно однозначно – из электричества. При формировании одного канала выделяется количество энергии, достаточное для 90-дневной беспрерывной работы лампочки 100 Вт. Значение силы тока в разряде составляет от 10 до 100 тысяч ампер. Температура канала достигает 30000°C (то есть в миг прохождения вспышки образуется тепловой поток, в 5 раз превышающий температуру Солнца).

Какие бывают молнии

По определению, молния – разряд между определенными объектами. Разряды по положению в пространстве и физике делятся на несколько видов. Ниже приводятся самые распространенные виды молний:

1. Линейная молния – самая распространенная. Выглядит как повернутое кроной вниз дерево: от главного канала отходят «нити»:Канал в длину может достигать 20 км. Скорость прохождения заряда – 150 км/с. Линейная молния иногда представляет собой несколько параллельных «нитей». Может проходить между тучей и земной поверхностью, между близкорасположенными облаками. Горизонтальный вариант (от облака к облаку) отличается более высокой мощностью.
2. Внутриоблачные молнии испускают радиоволны, вызывают изменение электрического и магнитного поля:Их можно заметить в грозовом небе в экваториальных областях. В умеренных широтах – редкое явление. Молния, достигающая в длину 150 км, бьет исключительно внутри облака, может выйти из него, только если притянется наэлектризованным металлическим предметом (шпилем, летящим самолетом).
3. Наземные молнии проходят несколько этапов формирования. На первом этапе свободные электроны, находящиеся в воздушном пространстве, под действием электрического поля разгоняются до высоких скоростей, устремляются к земле, сталкиваясь с воздушными молекулами. Так возникают стримеры – электрические лавины – слитые между собой каналы, образующие яркую вспышку. На втором этапе стример, огибая воздушные препятствия, достигает земной поверхности. На доли секунды свечение ослабевает. Далее идет третий этап: пройденный путь повторяется. Последний разряд ярче всех предыдущих. Из-за длительного существования такая молния считается самой разрушительной.
4. Шаровая молния. Выглядит как светящийся шарообразный объект, характеризующийся хаотичным движением, способный проникать в помещения, взрываться при столкновении с предметами:
5. Вулканическая. Природа молнии такого вида связана не с атмосферным зарядом, а образующимся при извержении вулкана. Разряды наблюдаются над раскаленным жерлом:
6. Спрайтовая. По форме напоминает медузу:Описание грозы такого типа скудное, поскольку вид малоизученный, формирующийся над облаками, невидимый земному наблюдателю.
7. Пунктирная. Тоже редкий и малоизученный вид. Канал прерывается в нескольких местах, визуально выглядит как начертанный в небе пунктир.
8. Жемчужная. Красивый и редкий вид. Обычно образуется после линейной, идет по ее траектории. Канал представляет собой цепь из светящихся шаров. При такой молнии раскаты бывают у грома самые сильные и устрашающие:

Существуют также цветовые виды молний:

• красный цвет молнии – признак наличия в туче дождя;
• голубой или бирюзовый – града;
• желтый – пылевых частиц;
• белый цвет сигнализирует о сухости воздуха (опасны молнии такого типа тем, что могут спровоцировать пожар).

Сила неба

Когда противоположно заряженные частицы приближаются близко друг к другу, возникает светящийся канал, по которому проходят другие заряженные частицы. Так появляется молния. Как только возникает подобное свечение, то стоит быть очень осторожным, так как напряженность разряда огромна – около миллиона в/м, а энергии в такой молнии содержится до миллиарда джоулей.

В самом канале температура достигает 10 000 К, из-за чего и возникает яркий свет, который видно с земли. По этим каналам облака разряжаются, позволяя увидеть красивое свечение в виде молний. Раскаленная среда расширяется, вызывая ударную волну, т. е. гром.

Мифы и правда о грозе

Молния бывает только во время дождя

Чаще всего, молния возникает во время дождя. В Западной
Сибири она редко  ударяет туда, где нет дождя. Если же такое происходит, значит дождь в этом месте скоро будет. «Сухие грозы в наших местах редкость, они возникают в южных широтах, когда
капли дождя успевают испариться, не долетая до земли, но молния при этом
сверкает», — сказала Горбатенко.

Молния дважды не ударяет в одно место

Эта пословица не соответствует законам физики. Конечно, попадание молнии в
одну точку возможно редко, но, по словам эксперта, есть места
избирательной грозопоражаемости.«Один участок суши может отличаться от другого на расстоянии в один километр.
Первый может в пять раз чаще подвергаться ударам молнии, чем соседний.
Куда разрядится молния, зависит от физических свойств почвы или
дерева — влажности, электропроводности», — объяснила собеседница.

Пострадавшего от молнии нельзя трогать

«Это неверно. Человек не удерживает электрический заряд, поэтому от
прикосновения к человеку не ударит током», — пояснил сотрудник ГУ МЧС по
Новосибирской области Павел Винаков.

Энергия молниевой вспышки может обеспечить свечение лампе в 100 Вт в течение трех месяцев. 

В грозу опасно пользоваться мобильным телефоном

Это действительно так. «Наши специалисты предостерегают, что опасно пользоваться сотовым телефоном во
время грозы. Он может притянуть молнию», — сказал Винаков.
Поэтому МЧС советует в грозу, если человек находится на улице, отключить мобильный телефон.

От молнии надо прятаться под деревом

А вот это, наоборот, опасно. «Нужно избегать высоких деревьев. Риск попадание молнии наиболее вероятен в
дерево, оно может выполнять роль молниеотвода», — отметил собеседник.Спасатели советуют, если гроза застала на открытом пространстве, нужно сесть на
корточки в любом естественном углублении и обхватить ноги руками. Нельзя
находится у водоемов, деревьев и любых высоких строений — вышек, например.Резиновая обувь при этом не спасет от удара. «Риск будет ниже, но полностью резиновые сапоги не смогут защитить человека», — отметил специалист МЧС. 

Лучше всего спрятаться в магазине, доме или хотя бы машине, полностью ее закрыв
и не трогая металл руками. 

Обереги Перуна

Сакральные символы-обереги Перуна:

1. Перуница. Универсальный знак, подходящий обоим полам. Его помощь необходима в том случае, если вам предстоит сделать сложный выбор. Повышает волю и моральную устойчивость. Изображается в виде молнии, иногда дополняется .
2. Колесо Перуна (громовик). Мужской символ с солярной энергией. Состоит из 6 лучей. Наделен защитным действием от энергии потустороннего мира. Ни в коем случае нельзя пользоваться женщинам.
3. Перунов цвет (или ). Символизирует чистую и вечную любовь. Помогает стать более удачливым в делах и всех начинаниях. Спасет от порчи и проклятия.
4. Секира. Подходит смелым и морально устойчивым мужчинам. Защищает от приворотных воздействий.
5. Меч. Своеобразный щит от магического влияния. Идеален для тех, кто пострадал от сглаза или порчи. Приводит в норму здоровье, подойдет людям, находящимся на реабилитации.
6. Щит Перуна. Обережный символ с защитными качествами. Рассеивает насланную отрицательную энергию, придает уверенности, удачливости и укрепляет здоровье. Это чисто мужской оберег.

1. Звезда. Нательный символ, который наполняет энергией, необходимой для завершения тяжелых дел. Не подходит тем, кто разорвал связь со своим родом.
2. Птица. Огненный птах с распушенным хвостом. Будет полезна при решении материальных вопросов. Также стоит носить тем, кто желает родить мальчика.
3. Руна Перуна. Мужской символ. Подходит тем, кто не связан с военным делом. Даст лидерские качества и силу.

Что такое гром

Гром — это звук молнии. Грохот, называемый громом, — это звук вибраций, создаваемых молнией. При возникновении заряда, частицы вибрируют при движении. Поскольку это большой разряд энергии, она вызывает огромные колебания.

Молнии очень горячие. Мгновенное нагревание заставляет частицы воздуха расширяться, что создает большую силу. Вибрации передаются в наши уши в виде звуковых волн. В результате мы слышим грохот.

Если подойти достаточно близко, слышится треск или звук хлыста. Если приблизиться, слышим четче. Звуковые волны вибраций освещения не искажаются из-за отражения от окружающих предметов.

Чем опасна молния

Опасность молнии в том, что при попадании ее в человека (или иной предмет, находящийся рядом с человеком) происходит сильный удар током – электротравма. Как правило, прежде всего, удар молнии действует на сердце, так как этот орган действует по электрическому принципу (нарушается сердечный ритм, сердце останавливается и т.д.). Поражение человека молнией является одной из тяжелейших травм. Однако реально от удара молнии погибает только около 30% людей.

Примечание: Стоит отметить, что молния «не щадит» никого – ни детей, ни пожилых людей. Однако по статистике мужчины страдают от удара молнии чаще, чем женщины.

Симптомы поражения

В зависимости от ряда факторов (где находился человек, что делал, что держал в руках и т.д.) человек, в том числе и ребенок, может ощутить удар молнии, а может и не заметить его. Нередко встречаются такие случаи, когда симптомы удара проявляются немного позже после происшествия.

Симптоматика поражения молнией следующая:

• потеря сознания;
• возникновение ожога на теле, иногда в виде «узора»;
• возможно возгорание на месте происшествия;
• нарушение координации;
• нарушение сна;
• снижение слуха;
• частичная потеря памяти;
• галлюцинации;
• потемнение в глазах;
• головные боли и головокружение;
• возможно снижение температуры и пульса;
• судороги;
• паралич.

Примечание: Стоит отметить, что обычно после удара молнии человек падает. Однако иногда остается стоять на ногах (если молния попала не в человека, а в землю, дерево, зонтик и т.д.).

Природа электричества

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

Вокруг ядра обращаются отрицательно заряженные электроны. Положительные и отрицательные заряды взаимно притягиваются, поэтому электроны вращаются вокруг ядра атома, как пчелы около сладкого пирога.

Притяжение между протонами и электронами обусловлено электромагнитными силами. Поэтому электричество присутствует везде, куда бы мы ни посмотрели. Как мы видим, оно содержится и в атомах.

В нормальных условиях положительные и отрицательные заряды каждого атома уравновешивают друг друга, поэтому тела, состоящие из атомов, обычно не несут никакого суммарного заряда — ни положительного, ни отрицательного.

В результате соприкосновение с другими предметами не вызывает электрического разряда. Но иногда равновесие электрических зарядов в телах может нарушиться. Возможно, вы это испытываете на себе, находясь дома в холодный зимний день.

В доме очень сухо и жарко. Вы, шаркая босыми ногами, ходите по паласу. Незаметно для вас часть электронов с ваших подошв перешла к атомам ковра.

Вот теперь вы несете электрический заряд, так как количество протонов и электронов в ваших атомах уже не сбалансировано. Попробуйте теперь взяться за металлическую ручку двери. Между вами и ею проскочит искра, и вы почувствуете электрический удар.

Произошло вот что — ваше тело, которому не хватает электронов для достижения электрического равновесия, стремится за счет сил электромагнитного притяжения восстановить равновесие. И оно восстанавливается. Между рукой и дверной ручкой возникает поток электронов, направленный к руке.

Если бы в комнате было темно, то вы увидели бы искры. Свет виден потому, что электроны при перескакивании испускают кванты света. Если в комнате тихо, вы услышите легкое потрескивание.

На фоне голубого неба они выглядят очень безобидными. Но так же, как вы в комнате, они могут нести электрический заряд. Если это так — берегитесь! Когда облако восстанавливает электрическое равновесие внутри себя — вспыхивает целый фейерверк.

Как появляется молния и гром: краткое описание явления

Искровой разряд

Молния — это гигантский электрический разряд, всегда сопровождающийся яркой вспышкой и звуковыми раскатами — громом. Вспышка молнии редко бывает одиночной, обычно они бывают от 2-3 до нескольких десятков разрядов. Образование этого явления возможно в кучево-дождевых облаках или слоисто-дождевых тучах огромных размеров (до 7 км в высоту). Такие облака и тучи легко выделить среди других по насыщенному темно-синему цвету. 

Молнии могут образовываться:

1. Внутри одной тучи.
2. Между соседними наэлектризованными облаками.
3. Между тучами и поверхностью земли. 

Грозовые облака состоят из пара, который в верхних слоях тучи из-за низкой температуры конденсирован в виде кристалликов льда. Для того чтобы туча стала грозовой, ледяные кристаллы внутри нее должны начать активно двигаться. Этому способствуют потоки теплого воздуха, поднимающиеся с нагретой поверхности. Теплые массы воздуха влекут за собой вверх более мелкие кристаллики льда, которые наталкиваются на более крупные. В результате этого процесса маленькие кристаллы оказываются положительно заряженными, крупные — отрицательно заряженными.

При этом маленькие кристаллики льда концентрируются в верхней части тучи, которая становится положительно заряженной, а большие — в нижней, отрицательно заряженной. Напряженность электрического поля в таком облаке достигает огромных значений: 1 миллион вольт на 1 метр. При соприкосновении противоположно заряженных слоев в местах столкновения ионы и электроны образуют канал, все заряженные частицы устремляются по нему вниз, и образуется мощный электрический разряд — молния. 

Полученный канал раскаляется до 30000 градусов Цельсия и образует яркий свет, который видно доли секунды. После того, как канал образован, грозовая туча начинает разряжаться: за первым ударом молнии следуют два и более разрядов. 

Звук разряда

Через несколько секунд после вспышки молнии возникает гром. Гром — это взрывоподобные колебания воздуха, которые происходят из-за резкого повышения давления вдоль канала, чему способствует разогрев атмосферы до 30000 градусов Цельсия. 

Удар молнии — это своего рода взрыв, который вызывает ударную волну, очень опасную для человека или животного, оказавшегося поблизости. Находясь на отдаленном расстоянии от эпицентра грозы, мы не можем ощутить ударную волну электрического разряда, но хорошо слышим звуковую, которую и называем громом или громовыми раскатами.

Сколько молний возникает ежедневно

Благодаря данным со спутников ученые узнали, что в каждую секунду на Земле происходит 44 ± 5 ударов молнии. То есть за сутки случается более 3,5 миллионов разрядов, а их количество в год составляет порядка 1,4 миллиарда. При этом около 25% ударяют в землю и примерно 75% вспыхивают среди облаков.

Как возникает молния?

Внутри тучи

Грозовую тучу не спутаешь с обычным облаком. Ее мрачный, свинцовый цвет объясняется большой толщиной: нижний край такой тучи висит на расстоянии не более километра над землей, верхний же может достигать высоты 6-7 километров.

Что происходит внутри этой тучи? Водяной пар, из которого состоят облака, замерзает и существует в виде ледяных кристаллов. Восходящие потоки воздуха, идущие от нагретой земли, увлекают мелкие льдинки вверх, заставляя их все время сталкиваться с крупными, оседающими вниз.

В процессе столкновений льдинки электризуются, точно так же, как это происходит при трении различных предметов один о другой, — например, расчески о волосы.

Причем, мелкие льдинки приобретают заряд положительный, а крупные — отрицательный. По этой причине верхняя часть молниеобразующего облака приобретает положительный заряд, а нижняя — отрицательный. Возникает разность потенциалов в сотни тысяч вольт на каждом метре расстояния — как между облаком и землей, так и между частями облака.

Развитие молнии

Развитие молнии начинается с того, что в некотором месте облака возникает очаг с повышенной концентрацией ионов — молекул воды и, составляющих воздух, газов, от которых отняли или к которым добавили электроны.

По одним гипотезам, такой очаг ионизации получается из-за разгона в электрическом поле свободных электронов, всегда имеющихся в воздухе в небольших количествах, и соударением их с нейтральными молекулами, которые сразу же ионизируются.

Ионизированный газ служит неплохим проводником электричества, поэтому через ионизированные области начинает течь ток. Дальше — больше: проходящий ток нагревает область ионизации, вызывая всё новые высокоэнергетичные частицы, которые ионизируют близлежащие области, — канал молнии очень быстро распространяется.

Вслед за лидером

На практике процесс развития молнии происходит в несколько стадий. Сначала передний край проводящего канала, называемый «лидером», продвигается скачками по нескольку десятков метров, каждый раз, немного меняя направление (от этого молния получается извилистой). Причем скорость продвижения «лидера» может, в отдельные моменты, достигать 50 тысяч километров за одну-единственную секунду.

После того, как ионизированный канал, толщина которого может достигать нескольких сантиметров, оказывается «пробит», по нему с огромной скоростью — до 100 тысяч километров всего за одну секунду — устремляются заряженные частицы, это и есть сама молния.

Ток в канале составляет сотни и тысячи ампер, а температура внутри канала, при этом, достигает 25 тысяч градусов — потому молния и дает столь яркую вспышку, видимую за десятки километров. А мгновенные перепады температур, в тысячи градусов, создают сильнейшие перепады давления воздуха, распространяющиеся в виде звуковой волны — грома. Этот этап длится очень недолго — тысячные доли секунды, но энергия, которая при этом выделяется, огромна.

Конечная стадия

На конечной стадии скорость и интенсивность движения зарядов в канале снижается, но, все равно, остаются достаточно большими. Именно этот момент наиболее опасен: конечная стадия может длиться только десятые (и даже меньше) доли секунды. Такое, достаточно длительное, воздействие на предметы на земле (например, на сухие деревья) часто приводит к пожарам и разрушениям.

Причем, как правило, одним разрядом дело не ограничивается — по проторенному пути могут двинуться новые «лидеры», вызывая в том же самом месте повторные разряды, по количеству доходящих до нескольких десятков.