Молния, как образуется, виды молний, опасность, интересные факты

Почему сначала молния, потом гром?

В небе появление искры и взрыв воздуха происходят одновременно. Но на земле мы слышим раскаты грома лишь через какое-то время после вспышки.

Это происходит из-за того, что звук в атмосфере распространяется медленнее светового потока.

Существует легкий способ рассчитать, где находится молния во время грозы. Для этого нужно посчитать, через сколько секунд после удара возникает звук грома. Известно, что скорость звука в атмосфере составляет 300 м/с. Если количество секунд между разрядом и громом разделить на 3, получится расстояние в километрах.

Почему сверкает молния, а грома нет

Это так называемые «тихие грозы». Происходят они тогда, когда удар молнии случается на высоте более 20 км. Звук грома просто не доходит до поверхности земли. Молнии без грома могут длиться в течение нескольких часов.

https://youtube.com/watch?v=xlE7ieixIjQ

Цвет молнии

Молния может иметь разные оттенки: голубоватый, белый, желтый, оранжевый, красный. Цвет зависит от состава атмосферы. Канал молнии разогревается в 5 раз сильнее Солнца. При такой температуре воздуху свойственны голубые, фиолетовые тона. Поэтому разряды, видимые неподалеку в чистой атмосфере, приобретают синеватое свечение.

Голубоватое свечение молнии – наиболее распространенное

На более значительном расстоянии вспышки становятся белыми, еще дальше – желтеют. Так происходит из-за того, что голубые тона рассеиваются в воздухе. Если в атмосфере много пыли, вспышки приобретают оранжевый цвет.

Капли воды «окрашивают» молнию в красные оттенки. Наиболее редкое явление – создание сложных оптических эффектов за счет высокой концентрации мелких частиц льда в воздухе.

Образование грозовых облаков и их классификация

Грозовые облака образуются из кучевых облаков. Сперва они проходят стадию зрелости (развитие облака), после чего наступает стадия распада (выпадают осадки, сопровождаемые электрическими разрядами).
Для образования грозовых облаков необходимо наличие восходящих потоков влаги, причём достаточно большого количества. Это возможно рядом с крупными водоёмами или в горах, за счёт восходящих горных потоков воздуха. Стремясь обогнуть природное препятствие, воздух устремляется вверх, и этого достаточно для формирования облаков. Также образование облаков возможно благодаря процессам, происходящим на атмосферных фронтах (вытеснении холодным воздухом тёплого или подъёме последнего).

По характеристикам грозовых облаков, их можно разделить на 4 типа:

• — Одноячейковое.Явление носит слабо выраженный характер, едва заметно.
• — Многоячейковые кластерные.Грозы, возникающие при таком типе облаков, самые частые. Имеют они не очень большую силу.
• — Многоячейковые линейные.Данный тип облаков может похвастаться наличием мощных порывов ветра, сопровождающих явление. Хотя само оно не особенно и сильное.
• — Суперъячейковые. Самые сильные, редкие и опасные. Основным их отличием является вращение воздушных масс, что приводит к возникновению разрушительных смерчей (торнадо).

Шаровая молния — FAQ

Это была информация о шаровых молниях, известная на данный момент. Однако осталось несколько интересных вопросов:

Бьет ли молния два раза в одно место?

В 2007 году это доказал житель Пенсильвании Дон Фрик, которого ударило молнией два раза с промежутком в двадцать семь лет. Он остался жив.

Какова вероятность оказаться под ударом молнии?

Средняя вероятность получить за жизнь хотя бы один удар молнией примерно равна 1 к 3000. По статистике, от ударов молнии в четыре раза чаще страдают мужчины, чем женщины.

Опасна ли шаровая молния?

Поведение шаровых молний непредсказуемо. Если раньше считалось, что шаровые молнии появляются в сопровождении линейных молний, то сейчас известно, что они могут появиться в любую погоду. Также предполагалось, что молнии появляются у мест высокого напряжения и с сильным магнитным полем, но были зафиксированы другие случаи.

Что делать, если увидел шаровую молнию?

Самое главное — не поддаваться панике и не совершать необдуманных поступков. Ни в коем случае нельзя делать резких движений: шаровые молнии чувствительны к потокам воздуха. Если молния оказалось в квартире, то отойдите к окну и откройте его, возможно, она вылетит наружу. Не трогайте и не бросайте ничего в молнию, так как это может спровоцировать взрыв.

Обладает ли шаровая молния свойством сверхпроводимости?

Ответ на этот вопрос доподлинно неизвестен, однако есть множество косвенных доказательств. Мысленный эксперимент описал М.И. Зеликин: «Представим себе ионную плазму, образующую положительно заряженный шар. Пусть вокруг этого шара имеется сферический слой отрицательно заряженной плазмы и пусть, наконец, в этом слое имеет место сверхпроводимость. Электроны, летящие в направлениях, касательных к сфере, отклоняются внутренним положительным зарядом и движутся, оставаясь всё время на сфере. Сверхпроводимость означает, что движение электронов происходит без потери энергии при столкновениях. Любое непрерывное векторное поле на поверхности сферы обязательно имеет особенности. Для того чтобы их избежать, мы предположим, что в нашем случае имеет место нечто вроде геодезического потока на сфере. Тот факт, что ионизация сохраняется, означает, что мы имеем дело с холодной плазмой. Она не гаснет благодаря сверхпроводимости. Именно сверхпроводимость и объясняет столь долгое время существования шаровых молний».

Гроза

Грозой называют явление в атмосфере, когда в облаках или под ними образуются электрические разряды. Грозу сопровождают шквальный ветер, ливни, гром, а также вспышки молний.

География гроз простирается от экватора до арктических регионов. Антарктида – единственный континент, не подверженный этому явлению. Наиболее подвержены грозам тропики, там это атмосферное явление может случаться ежедневно. По данным климатологов, каждый день на планете идет около 2 000 гроз.

В тропиках грозы связаны с сезонами муссонов. В умеренных широтах время гроз – весна и лето, хотя бывают случаи атмосферных штормов перед зимними холодами.

Города, где чаще всего случаются грозы:

• Кампала (Уганда);
• Тороро (Уганда);
• Сингапур;
• Богор (Индонезия);
• Дарвин (Австралия);
• Каракас (Венесуэла);
• Манила (Филиппины);
• Бомбей (Индия).

В США от гроз сильнее страдают Средний Запад и Калифорния, а на западном побережье они — редкость. В России самый подверженный атмосферному шторму город – Сочи. На него в год приходится, в среднем, 50 грозовых дней. За ним следуют Барнаул (32 дня) и Ростов-на-Дону (31 день).

Для холодных регионов планеты свойственно явление «снежной грозы». Во время нее дождь заменяют ливневый снег, ледяная крупа и дождь изо льда. На побережье Североамериканского континента в год регистрируется около 6 случаев этого атмосферного явления. В России за последние 25 лет снежная гроза была трижды зарегистрирована в Москве и четырежды в Мурманске. В январе этого года необычный зимний шторм обрушился на Сочи, а в феврале гроза предшествовала сильной пурге в Нижневартовске.

1.

Для начала надо разобраться, чем же являются молнии и что собой представляет гром. На самом деле понять, возможно ли одно без другого, не так уж и сложно. Главное – разобраться в физике.

Что такое молния?
По сути, речь идёт о гигантском электрическом разряде природного происхождения. Дело в том, что в облаках скапливаются кристаллики льда и капли воды. Они могут создавать статистическое электричество, накапливая тем самым напряжение. При этом оно – разное в различных облаках, или в облаке и в окружающем его пространстве. А если туча оказалась довольно большой, то разница может быть даже в самом облаке.

Фактически, молния становится своеобразной попыткой природы достигнуть баланса. Молнии способны образовываться в облаках, бить между тучами, в окружающее облако пространство или же доставать прямо до земли.

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.

Как вести себя во время грозы?

28.05.2015 15:26

Грозы являются одним из самых опасных летних природных явлений в Приморском крае. В мае — июле в Приморье бывает, в среднем, 2–4 грозы в месяц, а в отдельных районах края — до 6–9. Небо внезапно затягивается облаками, которые быстро растут вверх, темнеют и становятся устрашающего вида тучами. И вот уже гремит гром, сверкают молнии и обрушиваются ливневые потоки дождя.

Примерно 200 лет тому назад стало известно, что молния представляет собой кратковременный электрический разряд между грозовым облаком и земной поверхностью, между двумя облаками или между отдельными частями одного облака. Грозы являются настоящим генератором атмосферного электричества.

Наиболее типичный вид молнии — линейная. При ударе она выглядит как искровой разряд с разветвлениями длиной в 2–3 км, а в отдельных случаях и до 20 км и более, диаметр которой достигает порядка 10 и более см. Продолжительность одной молнии чаще всего десятые доли секунды, но иногда и значительно больше.

Особый характер имеют плоская, четочная и шаровая молнии.

Так что же делать, если гроза вдруг застигла вас под открытым небом?

Ведь это может случится в поле, лесу, на реке, пляже — в любом месте.

Оказавшись во время грозы в незащищенном месте, не бойтесь промочить одежду. Если молния на пути к земной поверхности и заденет человека, то вероятность смертельного поражения в мокрой одежде будет меньше, чем в сухой, так как первая лучше проводит электричество.

Молния обычно бьет в самые высокие объекты — башни, колокольни, высокие деревья, столбы. Желательно не приближаться к ним на расстояние ближе 30–50 метров. Сам человек тоже может стать таким объектом, если выше его на ровной местности больше ничего нет.

Нельзя во время грозы идти быстрым шагом, бежать или стоять во весь рост, прятаться под деревьями. Лучше присядьте на корточки или укройтесь в ложбинке. И ни в коем случае не ложитесь на землю. Если молния ударит рядом, заряд, распространившись по земле, может пройти через ваше тело.

Ни в коем случае не раскрывайте зонт, т.к. его металлические спицы могут сыграть роль антенны. Когда воины Ганнибала переходили через Альпы, разразилась сильная гроза, и на остриях их копий бушевало настоящее море огня, что было ими расценено, как предзнаменование будущих побед.

Если необходимость двигаться все же существует, то делать это надо осторожно, мелкими семенящими шажками. В технике электробезопасности есть такое понятие, как «напряжение шага», т.е

разность потенциалов (электрическое напряжение), существующее между теми точками земли, на которые мы ставим ноги. Ведь ток от ударившей молнии, не просто уходит в землю, а растекается по достаточно большой площади, и даже в нескольких сотнях метров от места удара разность потенциалов может стать угрозой для жизни

В технике электробезопасности есть такое понятие, как «напряжение шага», т.е. разность потенциалов (электрическое напряжение), существующее между теми точками земли, на которые мы ставим ноги. Ведь ток от ударившей молнии, не просто уходит в землю, а растекается по достаточно большой площади, и даже в нескольких сотнях метров от места удара разность потенциалов может стать угрозой для жизни.

Во время приближающейся грозы держитесь подальше от линий электропередач и высоких одиноких деревьев, особенно дубов и тополей. Считается, что чаще всего молния поражает дубы, реже — тополь, ель, сосну и гораздо реже березу, клен, липу и другие деревья.

Если гроза застала вас на берегу реки или моря, значит надо как можно быстрее выйти из воды и покинуть пляж. Не забывайте, что вода отлично проводит ток. Поэтому молния, ударив даже в паре километров вверх по течению реки, может мгновенно добраться до заядлых любителей экстремального удовольствия (купания во время грозы).

Не следует оставаться под тентом или зонтом от солнца, лучше укройтесь, по возможности, в ближайшем здании, автобусе и т. п. Не рекомендуется во время грозы продолжать движение на велосипеде, мотоцикле.

Если во время грозы вы находитесь на даче, дома, то, прежде всего, отключите все электроприборы, выдернув шнуры из розеток, закройте поплотнее окна и двери.

Тем, кто страдает аллергией на пыльцу растений, лучше не выходить на улицу перед грозой и в течение 3-х часов после, т. к. грозовое состояние атмосферы способствует усиленному выбросу и переносу пыльцы.

Многие любят наблюдать за грозой, несмотря на то, что яркие вспышки молнии и оглушительные удары грома пугают некоторых.

Надеемся, что знание природы подобного опасного явления и умение вести себя во время грозы позволит вам избежать многих неприятностей.

Фото — Shutterstock.com

Загадки про грозу

Сильная гроза может всерьез напугать малыша громкими звуками и яркими вспышками молнии. Но если вы поиграете с ним в загадки про грозу, то сможете не только успокоить, но и побудить их интерес к такому необычному природному явлению. И в следующий раз, услышав раскаты грома, он больше не будет бояться.

Загадки с ответом гроза

Ярко молнии сверкают, Гром гремит над головой. Детки ушки закрывают… И домой бегут трусцой. Капли брызжут с небосвода, Шелестит от них листва. Разгулялась непогода, И началась …

Загремит, бабахнет, ухнет, Расшумится, стукнет, бухнет, Расстарается, как может, Тучка удивится тоже…

Загремел на небе гром, Сотрясается весь дом Я зажмурила глаза. Что на улице…

Нашумела, нагремела Все помыла и ушла. И сады, и огороды Всей округи полила…

Гром гремит уже давно, Дождик постучал в окно, Светит молния в глаза. И зовется все -…!

Раскатисто басом, Певец тот поёт, А чтоб не скучали, Искры даёт!

Вот по небу мчится конь – Из-под ног летит огонь. Конь копытом бьет могучим И раскалывает тучи. Так он тяжело бежит, Что внизу земля дрожит.

Косой, но не заяц. Идет не по земле, а с неба. Шапка пуховая. Глаза огненные. Голос басовитый.

Огнекосая Девица На Девицу – мир дивится! Небо вышив строчкою – Катит гулкой бочкою…

Раскаленная стрела Дуб спалила у села…

Мы сидим сегодня дома, За окном, раскаты грома. Скрыли тучи небеса, Это летняя …

Рассыпала Лукерья В небе огненные перья…

Вскинет огненный Меч, Да некого сечь. То рявкнет басом, То плачет часом…

Заслонили тучи солнце, Гром раскатисто смеется. В небе молний полоса – Значит, началась…

Сперва блеск, За блеском треск, За треском – Блеск…

Потемнело небо, Тучами покрылось, Будто колесница

В небе покатилась. Муравьишки скрылись, Гром гремит, пугает, Дождь ручьями льётся, Молния сверкает. Спрятались под крышу Воробьи-зазнайки. Что с природой стало, Дети, отгадайте…

На улице ливень, Разряды, раскаты, А значит она, Пришла к нам ребята!

Огненной в полнеба розгой Злюка взмахивает грозно. В гулкий бубен громко бьет И при этом слезы льет.

Вот из далёка-далека Что-то грохнуло слегка. Потом поднялся ветерок – Совсем задул наш костерок. Осталась только пепла кучка. На солнце набежала тучка, Дождинки падают за ворот- Пора нам возвращаться в город. Сверкнуло так! Слепит глаза, Блеск молний. Всё, идет…

Весёлые тучки Резвились, шутили… Не во время тучки Меня разбудили. Я очень устал И вставать не хочу, На них рассердилась, Теперь – грохочу…

Пряжа Чёрная. Игла огненная. Нитки водяные…

Заворожить и устрашить, Она любого может, В ней свет и тьма, огонь, вода, Раскаты, что тревожат!

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.

Правила в помещении во время грозы

Первое и самое важное – выключить все электроприборы. Это легко осуществить отключением всего электропитания в щитке

Чтобы бытовая техника не пострадала, нужно вынуть штепсели из розеток. Но сделать это следует до начала грозы, а не во время ее разрушительного действия. Сетевой фильтр может не помочь. Отсоединенная телевизионная антенна поможет уберечь телевизор.

Затем нужно закрыть окна, балкон. От окон рекомендуется держаться на расстоянии. Не стоит принимать душ или мыть посуду, ведь иногда в водопроводе может оказаться электрический ток, если молния попадет в здание.

Рекомендуем : 9 советов по выращиванию картофеля

Нельзя наверняка угадать окончание грозы, лучше подождать еще полчаса после того, как отсверкала последняя молния. От разговоров по сотовому телефону лучше на время отказаться.

3.

Идут грозы и на Марсе. Однако поскольку там плотность атмосферы заметно меньше земной, то слышимость грома будет меньше примерно в 100 раз. То есть субъективно для человека молнии на Марсе идут без грома. Объективно он там тоже имеется из-за высокой температуры такого электрического разряда и взаимодействия с окружающей средой. Однако гром на Марсе может зафиксировать разве что специальная аппаратура.

Может ли быть гром без молнии?
Обратное природное явление тоже возможно. Это происходит, когда тёплый поток воздуха оказывается как бы “зажат” между двумя холодными. В таком случае по нему может передаваться звук на большие расстояния. Данное явление называется “воздуховод”. Правда, при передаче звук довольно сильно искажается, поэтому часто уже не напоминает гром. Раньше это природное явление сильно пугало путников, которые трактовали его по-разному: как глас Божий, как атаку или просто как дурное предзнаменование. Однако учёные выяснили, что речь идёт о физическом явлении. Просто довольно редком.

Тем не менее всему, что происходит в природе, можно найти объявление.

Наука и технологии
3 ноября, 2020
602 просмотра

Меры безопасности во время грозы

При грозе в зависимости от ситуации следует принять соответствующие меры безопасности:

Если человек находится дома, то не следует выходить наружу до полного прекращения грозы. Окна должны быть крепко закрыты. Во время грозы не рекомендуется топить печь. Выходящий дым провоцирует разряд. Причина – высокая электропроводимость. Аналогичное свойство имеют телевизионные антенны и электропроводка. Телевизор и компьютер стоит отключить. Телефоном нельзя пользоваться рядом с окном. Старые деревья растущие возле дома могут стать мишенью для молнии, поэтому стоит отойти от стен расположенных рядом.
Правила поведения при грозе на улице стоит соблюдать особенно тщательно. Первым делом нужно спрятаться в ближайшем здании. Чем больше здание, тем лучше. Прятаться в небольших строениях, вроде сараев, и под деревьями – опасно. При отсутствии подходящего укрытия нужно лечь на землю. Рядом с землей не должно быть водоемов. Нельзя касаться металлических предметов. Не делать резких движений – бег притягивает молнию.
Находясь в лесу, нужно перейти в область с низкой растительностью. Высокие деревья притягивают молнии, от них следует держаться подальше

Стоит обратить внимание на внешний вид деревьев поблизости. Следы удара на коре указывают на повышенную электропроводность почвы

Эту область следует покинуть незамедлительно.
Не стоит передвигаться на транспорте в грозу. Чтобы избежать удара молнии, автомобиль нужно остановить, плотно закрыть окна, опустить антенну. Двухколесный транспорт необходимо покинуть и держаться на расстоянии более 20 метров от него до окончания грозы.

При поражении молнией необходимо:

• Оценить состояние пострадавшего.
• Сделать искусственное дыхание, непрямой массаж сердца.
• Голову бессознательного пострадавшего повернуть на бок.
• При прохладной погоде согреть пострадавшего.
• Обработать ожоги.
• Немедленно вызвать скорую помощь.

Если ли польза?

Электрический ток очищает воздух от загрязнений, каждому знакомо ощущение чистоты после грозы. Другое полезное действие — стимул к накоплению азота, это естественное удобрение для растений.

Есть отдельная научная дисциплина — громовая энергетика. Специализирующиеся на ней ученые ищут способы применения громовой энергии. Она классифицируется как возобновляемый источник, поэтому необходимы способы направления ее в электрические сети. В большинстве стран электроснабжение обходится очень дорого, причем не только материально. Добывающие станции наносят огромный вред природе. Если использовать грозовую активность, то неиссякаемым источником станет сама природа. В данный момент проблема в том, что появление грозы и ее продолжительность невозможно предсказать с высокой точностью.