Из за чего молния бывает: Из-за чего бьет молния и как она появляется

Содержание

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.

Содержание

  • 1 Что такое молния?
  • 2 Какие бывают молнии?
  • 3 Как происходит удар молнии?
  • 4 Почему молния имеет такую форму?
  • 5 Может ли человек создать молнию?
  • 6 Откуда берутся молнии перед землетрясением?
  • 7 Что такое шаровая молния, и как она появляется?
  • 8 Что мы знаем о молниях?

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.

Откуда берутся шаровые молнии и опасны ли они

21 августа 2021ЛикбезЖизнь

Эту тайну пытался разгадать ещё Михаил Ломоносов.

Поделиться

0

Что такое шаровая молния

Это крайне редкое природное явление в виде летящей светящейся сферы, которую обычно связываютBall lightning / Britannica с атмосферным электричеством. Реальная природа шаровых молний неизвестна. Чаще всего они появляютсяC. Nunez. Ball lightning: weird, mysterious, perplexing, and deadly / National Geographic в грозу, но иногда их видят и в спокойную погоду, причём как на улице, так и в помещениях.

Диаметр светящихся шаров может быть от 4–5 сантиметров до нескольких метров, хотя обычно эти молнии не больше баскетбольного мяча. Цвет бывает разным: красным, оранжевым и жёлтым, синим, зелёным или белым. Нередко появление такого объекта сопровождается шипящим звуком и резким запахом серы.

По рассказам очевидцев, шаровые молнии способны двигаться независимо от силы и направления ветра, могут прожечь окно или даже стену и убить человека. Правда, чаще всего не наносят вреда: просто появляются на несколько секунд и исчезают бесшумно или со взрывом.

Одно из первых упоминаний о шаровой молнии относитсяJ. B. Rowe. The Two Widecombe Tracts, 1638, giving a Contemporary Account of the great Storm, reprinted with an Introduction к 1638 году. Тогда очевидцы сообщили, что большой огненный шар почти разрушил одну из английских церквей, пробив стену. С тех пор накопилось немало свидетельств. Так, Михаил Ломоносов проводилМ. В. Ломоносов. Письмо к И. И. Шувалову от 26 июля 1753 года осмотр тела академика Георга Рихмана, погибшего от шаровой молнии.

Однако, несмотря на весомое количество свидетельств, понять, откуда берутся шаровые молнии и что они собой представляют, у учёных пока не получается.

Как наука объясняет происхождение шаровых молний

Нам хорошо известно, как возникают обычные молнии. Это происходитC. Nunez. Ball lightning: weird, mysterious, perplexing, and deadly / National Geographic из‑за столкновения разных электрических зарядов в атмосфере. При их встрече возникает мощный разряд.

А вот с шаровыми молниями такой определённости нет. Свои теории предлагают как заслуженные учёные, так и маргиналы от науки вроде псевдосинергетиков: всего насчитываетсяБелые пятна науки / Популярная механика более 400 гипотез. Так, одно из экстравагантных объяснений гласит, что шаровые молнии — это порождения иных миров. Разберём более реалистичные варианты.

Плазма

Согласно одной из версий, шаровые молнии рождаютсяJ. Abrahamson, J. Dinniss. Ball lightning caused by oxidation of nanoparticle networks from normal lightning strikes on soil / Nature в момент удара обычной молнии о землю. В результате часть элементов почвы испаряется с большой температурой. Вместе с ионизированным кислородом они образуют смесь, которая начинает отдавать тепло и превращается в плазменный пузырь.

По другой похожей теории, после удара молнии о землю появляетсяH.-C. Wu. Relativistic‑microwave theory of ball lightning / Scientific Reports микроволновое излучение. Оно, в свою очередь, нагревает воздух, из‑за чего образуется плазма. Учёным даже удавалосьV. Dikhtyar, E. Jerby. Fireball Ejection from a Molten Hot Spot to Air by Localized Microwaves / Physical Review Letters генерировать таким способом огненные объекты экспериментально.

А ещё электрические разряды могут приводитьY. H. Ohtsuki, H. Ofuruton. Plasma fireballs formed by microwave interference in air / Nature к появлению светящихся шаров, если атмосфера содержит такие газы, как пропан, этан или метан.

Ионы воздуха на стёклах

Климатологи из США и Австралии считают J. J. Lowke, D. Smith, K. E. Nelson et al. Birth of ball lightning / Journal of Geophysical Research: Atmospheres, что шаровые молнии могут вызывать атмосферные ионы, скапливающиеся на внутренней поверхности стёкол. Они создают электрическое поле, достаточное для возникновения разряда.

Взаимодействие электромагнитных волн с атмосферой

Знаменитый советский физик, лауреат Нобелевской премии, Пётр Капица предположилП. Л. Капица. О природе шаровой молнии / Квант, что шаровые молнии провоцируются волнами электромагнитного излучения, которые возникают между облаками и землёй. Амплитуда этих колебаний может образовывать заряженный током сгусток воздуха — «пробой», или газовый разряд.

Галлюцинации

Согласно исследованиюJ.Peer, A.Kendl. Transcranial stimulability of phosphenes by long lightning electromagnetic pulses / Physics Letters A австрийских физиков, появляющиеся в грозу электромагнитные поля способны воздействовать на организм человека. Например, на зрительную кору головного мозга. Тогда человек может наблюдать светящиеся и движущиеся диски и линии. При подобной стимуляции участники эксперимента видели белые, серые или ненасыщенные цветом всполохи. Исследователи считают, что до половины всех наблюдений шаровых молний — это электромагнитные галлюцинации.

Тектонические эффекты

Известно, что редкие вспышки электричества, похожие на шаровые молнии, могут появлятьсяC. Nunez. Earthquake lights, explained / National Geographic во время землетрясений.

Почему природа шаровых молний всё ещё необъяснима

Несмотря на обилие гипотез, приблизиться к разгадке тайны шаровых молний пока не удаётсяK. Than. Ball Lightning May Be All in Your Head / National Geographic. Эти явления слишком редки и недолговечны, поэтому единой теории не появилось, а практически у всех гипотез находятся проблемы.

Например, шаровые молнии далеко не всегда появляются в местах скопления пропана, этана или метана, опыты с микроволновым излучением далеки от реальной жизни. А теория со стёклами не объясняет, как шаровые молнии появляются вне помещений.

В случае с галлюцинациями тоже не всё так гладко. Ведь очевидцы сообщаютK. Than. Ball Lightning May Be All in Your Head / National Geographic не только о белых или серых шаровых молниях, но и о сферах разных цветов. Кроме того, некоторые наблюдатели видели молнии очень близко и могли описать их внутреннюю структуру, а также связанные с ними запахи и звуки. Всё это мало похоже на простые отдалённые вспышки и не объясняет, почему несколько человек могли видеть летящие в одном направлении шары.

В 2012 году китайским учёным впервые удалось J. Cen, P. Yuan, S. Xue. Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning / Physical Review Letters запечатлеть шаровую молнию, преодолевшую путь около 10 метров, на спектрометр. Прибор показал, что сфера содержит кремний, железо и кальций — элементы из местной почвы. Следы этих же веществ были найденыА. В. Дьяков. Шаровые молнии, содержащие твёрдое или жидкое вещество / Природа во фрагментах, предположительно оставленных шаровой молнией.

Это поддерживает теорию о плазменной природе явления, но для однозначных выводов ещё очень мало данных. Например, непонятно, как в таком случае шаровые молнии могут появляться внутри помещений.

Как не пострадать от шаровой молнии

Сегодня у нас слишком мало сведений, чтобы давать какие‑то определённые советы. По большому счёту можно опираться только на наблюдения очевидцев, а это весьма ненадёжные данные. Например, некоторые рекомендуют избегать металлических предметов, так как те якобы притягивают шаровые молнии.

Достоверно можно посоветовать лишь две вещи: стараться держаться подальше от шаровой молнии и не паниковать. Чаще всего это явление не наносит никакого урона, поэтому, заметив светящийся шар, лучше ничего не делать. И никогда не помешает оставаться дома в грозу. Ведь обычные молнии не менее, а, может быть, и более опасны.

Читайте также ⚡️👨‍🔬

  • Неочевидная химия и физика: какие обыденные вещи могут быть опасны для жизни
  • 8 загадок, которые наука пока объяснить не может
  • «В наш самолёт 19 раз ударила молния». Интервью со стюардессой Светланой Демаковой
  • Что такое статическое электричество
  • 9 тайн мира, которые наука наконец раскрыла

Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением

https://ria.ru/20180518/1520790999.html

Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением

Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением – РИА Новости, 18.05.2018

Ученые признали молнии самым опасным и загадочным явлением

Молнии изучают не одно столетие, но в их природе еще много неясного. Как зарождается разряд в облаке, что такое шаровая молния, почему во время грозы. .. РИА Новости, 18.05.2018

2018-05-18T08:00

2018-05-18T08:00

2018-05-18T15:44

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/150055/25/1500552598_0:174:3401:2087_1920x0_80_0_0_4bd065e397071d7be3d01498dfe10402.jpg

китай

флорида

москва

нижний новгород

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected] ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/150055/25/1500552598_193:0:3206:2260_1920x0_80_0_0_4a06c6bdcc050224befcd37c2c42862e.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

китай, флорида, москва, нижний новгород

Наука, Китай, Флорида, Москва, Нижний Новгород

МОСКВА, 18 мая — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Молнии изучают не одно столетие, но в их природе еще много неясного. Как зарождается разряд в облаке, что такое шаровая молния, почему во время грозы испускаются гамма-кванты — на эти вопросы только предстоит ответить. РИА Новости рассказывает о самых актуальных исследованиях в области атмосферного электричества.

20 марта 2018, 14:32

Геологи впервые “увидели” гром и молнии, порожденные вулканами

“Молния — это электрический разряд, который движется в атмосфере по тонкому горячему плазменному каналу — лидеру — от облака к земле, между облаками или поднимается с высоких зданий”, — рассказывает РИА Новости Александр Костинский, кандидат физико-математических наук, заместитель директора МИЭМ им. А. Н. Тихонова, участник международного проекта “Молнии и их проявления”, поддержанного Минобрнауки и РНФ.

Для возникновения молнии нужно облако. Поднимаясь вверх, оно расширяется, охлаждается, в нем образуются мелкие капли воды, снежинки, град и множество других частичек разных размеров, которые называют гидрометеорами. По сути, внутри облака формируется аэрозоль, его частицы трутся друг о друга и приобретают заряды разного знака.

После конденсации влаги облако немного нагревается и поднимается выше, затягивая в себя окружающий воздух. Вот почему грозы сопровождаются усилением ветра. Внутри облака складываются слои положительно и отрицательно заряженных частиц, выпадает дождь, начинаются внутриоблачные разряды, некоторые из них доходят и до земли.

© Фото : APOD_1200Vetter -Stephane Vetter (Nuits sacrees, TWAN)Спрайты

© Фото : APOD_1200Vetter -Stephane Vetter (Nuits sacrees, TWAN)

Канал молнии проводит сильный электрический ток благодаря плазме — сильно ионизированному газу. На фотографиях, сделанных скоростной камерой, видно, как лидер молнии ветвится во время движения. Когда он приближается к земле, с высоких точек — небоскребов, телебашен — навстречу устремляются восходящие лидеры. По соединенному каналу идет мощный ток со скоростью всего в несколько раз ниже скорости света. Именно эту вспышку мы видим при ударе молнии.

“Мы наблюдаем молнию, когда она большая, энергичная, устраивает пожары, убивает животных, выводит из строя аппаратуру. Но момент ее зарождения в облаке остается одной из главных научных загадок вот уже сотню лет”, — продолжает ученый.

На этот счет есть много гипотез, очень сложных и не объясняющих всех наблюдаемых явлений. Измерено: чтобы пробить разрядом всего один сантиметр воздуха, требуется напряжение в тридцать тысяч вольт. Значит, в облаке должны быть очень сильные электрические поля, но измерения дают в несколько раз меньшие значения.

“Каждую секунду в землю ударяют около сотни молний, и никто не знает, как они зарождаются. Больше того, физические измерения показывают, что они не должны образовываться в облаках”, — отмечает Костинский.

© NOAA Photo Library, NOAA Central Library; OAR/ERL/National Severe Storms Laboratory (NSSL) Покадровая съемка ударов молнии

© NOAA Photo Library, NOAA Central Library; OAR/ERL/National Severe Storms Laboratory (NSSL)

Шаровая молния

Отдельная загадка — шаровая молния. Известны тысячи свидетельств о ней из разных исторических эпох, ученые даже экспериментально получили в лаборатории “шаровые плазменные образования”, но доказать, что это и есть изучаемое природное явление, не удается. Основной вопрос (помимо зарождения) состоит в том, почему  заряженный сгусток плазмы существует в атмосфере настолько долго — секунды и минуты. По идее, без внешней подпитки он должен остыть за тысячные доли секунды, потеряв проводимость.

Некоторые исследователи допускали, что шаровые молнии — это оптический эффект, но несколько лет назад китайские ученые засняли на скоростную камеру с оптическим спектрометром шаровое свечение во время разрядов молнии, которое существовало почти секунду. Это мало что прояснило в природе феномена, но подтвердило его реальность.

© NASAЭлектрические разряды в верхней части атмосферы

© NASA

Еще больше загадок

В 1989 году благодаря спутникам открыли совершенно новый вид атмосферного электричества — спрайты. Они возникают на высоте 70-85 километров в электрическом поле, которое образуется после сильного удара молнии в землю, когда разряжается нижняя часть облака. Из космоса увидели голубые джеты и гигантские джеты — электрические разряды большой протяженности. Они зарождаются на верхушках грозовых туч и достигают высоты 90 километров.

© Фото : Gemini Observatory – Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Gemini ObservatoryДжет, обсерватория Мауна-Кеа, Гавайи

© Фото : Gemini Observatory – Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Gemini Observatory

В 1991 году американские спутники зафиксировали во время гроз всплески гамма-квантов, то есть жесткого рентгеновского излучения. Эти данные сразу засекретили, решив, что где-то проходят наземные ядерные испытания. Через три года, убедившись, что источником излучения были грозы, результаты наблюдений опубликовали.

“Такие энергетичные кванты редко приходят на Землю даже от солнечных вспышек. Получается, что облако выступает ускорителем элементарных частиц, а именно — электронов и, может быть, позитронов. Эта область получила название атмосферной физики высоких энергий”, — говорит Александр Костинский.

В 2000-х выяснилось, что внутри облака на высоте порядка десяти километров образуются источники радиоизлучения гораздо более мощные, чем сопровождают молнии. Длятся они всего несколько микросекунд. Их назвали компактными внутриоблачными разрядами. Общепринятой теории их появления пока нет.

По-прежнему не ослабевает интерес к электрическим разрядам в атмосфере других планет Солнечной системы. Получены снимки грозы на Юпитере и Сатурне, наблюдения в радиодиапазоне показали разряды на Уране и Нептуне. Вопрос с Венерой пока остается открытым. А вот на Марсе и Титане грозы не бывает.

По словам Костинского, наука о молниях сейчас переживает настоящий бум. Ведь грозы, молнии — очень опасные, разрушительные природные явления. Кроме того, перед учеными стоят практические задачи — защищать от атмосферных разрядов людей и животных, сооружения, ветряки, летательные аппараты.

© NASA / JPL-CaltechИзменение грозы на Юпитере

© NASA / JPL-Caltech

Физики предупреждают: Молния может ударить даже зимой – Новости Якутии

YAKUTIA. INFO. Теплое время года в наших северных широтах характеризуется не только ясной солнечной погодой, но и грозами. Об одном из самых грозных природных явлений мы поговорили с ведущим научным сотрудником лаборатории радиоизлучений ионосферы и магнитосферы Института космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН — обособленного подразделения ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН», кандидатом физико-математических наук Владимиром Ильичом Козловым.

Владимир Ильич, расскажите, пожалуйста, сколько всего гроз происходит на нашей планете ежегодно? И есть ли на Земле территории, над которыми молний вообще не бывает?

— В любой момент времени на Земле происходят до 1800 гроз со средней длительностью 1 час. В умеренных широтах во время сильных гроз происходит около 200 молний в час, а в тропических регионах — около 100 молний в секунду. Максимум гроз наблюдается в тропических зонах материков. На земном шаре выделяют три мировых центра гроз: Центральная Африка, Юго-Восточная Азия и Австралия, Центральная и Южная Америка.

Усредненное за 5 лет спутниковых наблюдений распределение грозовой активности в летний сезон — июнь, июль, август.

Не бывает гроз над Северным Ледовитым океаном и Антарктидой. Но было сообщение NASA, что в августе 2019 года в районе Северного полюса зарегистрирована гроза c 48 разрядами. Впервые же такое явление было зафиксировано учеными в 2012 году. Это связывают с потеплением климата. Так, увеличение температуры на 1 градус, приводит к увеличению количества гроз на 12%.

Какой мощности разряды фиксируются над нашей республикой?

— В среднем один грозовой разряд несет в себе до 20 000 мегаватт, при этом температура достигает 10 тысяч по Кельвину, что в 5 раз больше чем на поверхности Солнца. Напряжение молнии достигает 50 000 кВ, а ток разряда молнии от 10 до 100 кА, длина молнии может колебаться от 500 метров до 20 км. Есть сведения о наблюдении длины молнии между облаками до 300 км в Южной Америке.

Наиболее мощные — положительные разряды.

Наши измерения в 2010 году показали, что ток в отрицательных разрядах от 10 до 25 кА, в положительных от 25 до 70 кА. Положительные грозовые разряды возникали позже отрицательных разрядов в течение развития грозы. Более позднее возникновение сильноточных положительных разрядов связано с высотным развитием грозового облака и сдвигом преимущественно положительно заряженной верхней части облака относительно середины и нижней части облака, заряженной отрицательно.

У нас в Якутии грозы наблюдаются только при положительной температуре окружающей среды с мая по сентябрь? В зимнее время молний не бывает?

— Наиболее длительный сезон гроз в Центральной Якутии начинается со второй половины мая и продолжается до конца августа – начала сентября.

Но и зимой в снежных кучевых облаках бывают редкие грозы, даже в Якутске в декабре.

На усредненной карте плотности грозовых разрядов видно, что максимум гроз наблюдается на юге и юго-западе Якутии и вдоль Верхоянского хребта.

Усредненная карта плотности грозовых разрядов на территории Якутии за последние 10 лет.

Молнии часто становятся причиной лесных и луговых пожаров.

— Да, действительно, в Сибири и на Северо-востоке Азии значительная часть лесных пожаров происходит из-за разрядов молний. Учитывая огромную территорию и малонаселенность региона, такие пожары обнаруживаются очень поздно и наносят огромный ущерб лесным массивам и экологической обстановке. По результатам исследований в России и за рубежом установлено, что в зависимости от местности и сезона до 50% лесных пожаров может быть обусловлено грозовыми разрядами на малонаселенных территориях Российской Федерации. На территории же Якутии (по данным авиалесоохраны) отмечаются годы с существенно большей вероятностью возгорания лесов от гроз. Можно отметить, например, что в 1991 году свыше 60% лесных пожаров имели грозовую природу, а в 1995 году — почти 70%. По данным мчс за последние годы 94% лесных пожаров вызываются сухими грозами, 3% возникают из-за эффекта линзы от различного рода стеклянного мусора и оставшиеся 3% пожаров возникают по вине человека.

Думаю, стоит возродить прием стеклотары, и может тогда люди будут реже выкидывать бутылки в лесах.

Владимир Ильич Козлов

Владимир Ильич, какие наблюдения и исследования проводятся в вашей лаборатории?

— Мы занимаемся исследованием естественных радиоизлучений в диапазоне от 300 Гц до 100 кГц. В основном эти радиоизлучения имеют ионосферно-магнитосферное происхождение и вызываются взаимодействием всплесков потока частиц от солнца, так называемого «солнечного ветра», с частицами и радиоизлучениями, населяющими магнитосферу.

Основным естественным источником радиоизлучений на этих частотах служат грозовые разряды. Грозы — это электрические разряды в атмосфере, видимые как молнии и слышимые как гром. Радиоимпульсы от молний можно услышать в радиоприемниках на средних и длинных волнах — их слабые затухания, накладываясь друг на друга, порождают тот самый, знакомый каждому радиослушателю шипящий фон, а мощные радиоимпульсы от относительно близких молний слышны как потрескивание.

Часть этих радиоимпульсов проникает сквозь ионосферу в магнитосферу, и после путешествия в ней возвращается назад к нам в виде «свистов», которые можно иногда услышать в радиоприемниках на длинных волнах. Их параметры дают нам некоторое представление о состоянии магнитосферы. Яркое впечатление производят дискретные сигналы растущей частоты, которые могут накладываться друг на друга. На слух такие сигналы напоминают щебетание птиц, поэтому они получили название «хоры».

Интересны также открытые в 90-х годах «молниевые» разряды с вершин облаков в нижний слой ионосферы — «эльфы», «голубые джеты» и «красные спрайты». Радиоимпульсы от этих высотных разрядов также регистрируются нами.

Радиополигон ИКФИА СО РАН

Чем еще интересны грозы с научной точки зрения?

— Очень большой интерес представляют для нас ядерные реакции, проходящие в молниевых разрядах, в частности рождение нейтронов, регистрируемых в Якутске на спектрографе космических лучей имени Ариана Ильича Кузьмина.

Темп счета нейтронного монитора в Якутске как функция напряженности приземного электрического поля во время грозы 26.06.2010 г. (14-15 час местного времени).

Широкая распространенность радиоизлучений на низких (звуковых) частотах, возможность регистрации большинства их типов на больших расстояниях от источников привлекают к себе внимание с точки зрения использования наблюдений этих радиошумов в целях диагностики окружающей среды.

Например, над местом землетрясения локально за несколько дней меняются свойства нижней ионосферы, что влияет на распространение радиоимпульсов грозовых разрядов, находящихся за местом предполагаемого землетрясения. Это дает возможность разрабатывать методику прогноза землетрясений.

Вариации амплитуды электромагнитных сигналов грозовых разрядов, отражающих возмущения в нижней ионосфере в феврале-марте 2011 г. Возрастания амплитуды 10 и 13 марта являются эффектами землетрясений, а возрастания, обозначенные цифрами (1, 2), рассматриваются как предвестники землетрясений.

Где в нашей республике расположены установки, фиксирующие радиоизлучение молниевых разрядов и какой у них радиус охвата?

— В Институте космофизических исследований и аэрономии СО РАН разработан однопунктовый грозопеленгатор-дальномер, задачей которого является определение пеленга атмосферика — электрического сигнала, создаваемого радиоволнами, излучаемыми разрядами молний, а также оценка дальности до его источника. Этот прибор установлен на радиополигоне института, который находится около Якутска, в 10 км по лесной дороге от села Владимировка.

Однопунктовый грозопеленгатор-дальномер.

Грозопеленгаторы радиусом действия до 400 км установлены на крыше здания нашего института в Якутске и в стационарном научно-исследовательском полигоне «Якутская комплексная установка ШАЛ» в селе Октемцы Хангаласского улуса. Такие же приборы установлены на зданиях Политехнического института (филиал) СВФУ в городе Мирном и Технического института (филиал) СВФУ в городе Нерюнгри.

Диапазоны дальностей однопунктовых систем грозопеленгации, охватывающих территорию Якутии. Желтые круги — грозопеленгаторы ДМ-400 (радиус до 480 км), серый круг — грозопеленгатор ОГПД-1200 (радиус от 250 до 1500 км). Зеленой линией, соединяющей Якутск и Нерюнгри, отмечена база двухпунктовой системы грозопеленгации.

Оперативные данные о грозовой активности на территории Якутии можно увидеть на сайте института по этой ссылке:

Плотность грозовых разрядов на территории Республики Саха (Якутия), характерная для августа по данным грозопеленгатора-дальномера.

Оперативные данные грозовой активности в Якутии

В 2009 году приемный пункт регистратора гроз, установленный в городе Якутске, был включен во всемирную сеть грозолокации World Wide Lightning Location Network (WWLLN).

По верованиям различных народов, древесина деревьев, в которые когда-либо попадала молния, считается наиболее подходящей для изготовления оберегов, талисманов и даже различных предметов обихода.

— У большинства народов главный бог являлся громовержцем. И если в дерево попала молния, то оно отмечено главным божеством, и ему начинают поклоняться, а его древесина считается священной. Чаще всего молнии попадают в дуб, а у нас в республике в лиственницу и чуть реже в сосну.

Так выглядит дерево, пораженное молнией.

А какова природа шаровых молний? Каким образом они проникают внутрь помещений?

— Шаровая молния встречается очень редко и поэтому это явление мало изучено. Не так давно группа китайских ученых из Северо-Западного университета вела наблюдения в высокогорных районах Тибета, используя видеокамеры и спектрографы. Во время грозы молния ударила рядом с ними в землю и при этом образовалась шаровая молния диаметром около пяти метров. Пролетев 15 метров, через 1,6 секунды шар бесследно исчез. Спектрометр успел зафиксировать химический состав основных элементов шаровой молнии: кремний, железо и кальций, которые распространены в почве. На этом основании китайские физики заявили, что им удалось подтвердить выдвинутую гипотезу, что при ударе молнии в землю сильное повышение температуры быстро испаряет из почвы оксиды кремния, железа и других элементов. А ударная волна выбрасывает образовавшийся газ в воздух, формируя шар. Внутрь помещения шаровая молния может попасть с помощью сквозняков.

Что внутри зданий и сооружений может «притянуть» молнию? Почему иногда молнии поражают людей, находящихся внутри помещения?

— Находясь дома нужно закрыть окна и двери, чтобы исключить возможные сквозняки, вдоль которых внутрь может попасть шаровая молния. Во время грозы нельзя находиться вблизи металлической батареи, подоконника или электроприборов — именно в них чаще всего разряжается молния. Также находясь в помещении, рекомендовано отключить от сети бытовую технику и выключить радиоприборы.

Ежегодно по всему миру происходят грозы с человеческими жертвами, к сожалению, это происходит и в нашей республике. В чем причина таких явлений, почему молнии попадают в людей? Каких рекомендаций следует придерживаться, чтобы обезопасить себя во время грозы?

— Разряд обычно бьет в самую высокую точку на поверхности земли. Если гроза застает человека на открытой местности, следует постараться стать как можно ниже: спрятаться в канаву или ложбину, присесть на корточки, но нельзя прятаться под одиноко растущим деревом. Молния чаще попадает в сосну или лиственницу, реже в березу. В грозу нельзя находиться в воде — она является хорошим проводником тока, и если даже молния ударит в водоем в нескольких метрах от находящегося в воде человека, то его все равно поразит током. Поэтому нужно отойти подальше от водоема. Сейчас практически все люди носят с собой мобильные телефоны, которые тоже притягивают к себе молнии. Советую во время грозы отключать телефоны.

Известны случаи, когда молния била по ключам, находящимся в кармане, цепочке на шее и даже по раскрытому зонту. Поэтому, если есть возможность, то следует снять с себя всё металлическое.

Большое спасибо за содержательную беседу, Владимир Ильич!

Беседовала Мария Ефремова.

Фото из открытых источников и личного архива Владимира Козлова.

Почему шаровая молния — самое загадочное природное явление: Статьи экологии ➕1, 15.07.2022

Каждый знает, как выглядит молния. Но иногда вместо привычных нам линейных разрядов атмосферного электричества в небе появляется огненный шар. Известно порядка 10 тыс. свидетельств об этом уникальном природном явлении, но многие считают его обманом зрения. Plus-one.ru разбирался, почему шаровые молнии остаются загадкой для науки и как ученые объясняют их возникновение.

Фото: NOAA / Unsplash

Это светящийся шар, который движется вместе с потоками воздуха, а также по направлению к электроприборам и металлическим предметам. Считается, что он, как и знакомая нам линейная молния, состоит из плазмы (газа, содержащего свободные ионы и электроны, являющиеся электрическими зарядами), но доказать это пока не удалось. Яркость этого природного явления сравнима с лампочкой 150 Вт, а диаметр бывает разным — от 4 см до нескольких метров. Согласно свидетельствам, сгусток плазмы способен устроить пожар, прожечь стену здания и даже убить человека. Но обычно он просто исчезает спустя несколько секунд, бесшумно или со взрывом.

Чаще всего шаровая молния образуется во время грозы, но около 20% наблюдений за ней происходило в солнечную погоду. Ученые из научных лабораторий Томска и Денвера (США) установили, что появление этого явления природы в ясный день вызывают потоки электромагнитных волн, сконцентрированные в разломах земной коры. Во время землетрясений они попадают в атмосферу и могут образовать светящиеся сферы. Иногда это происходит даже при незначительных колебаниях земной поверхности, которые невозможно заметить без специальных приборов.

В Москве и в Канаде были замечены прозрачные шаровые молнии, которые можно увидеть лишь в сумерках. Но чаще всего светящаяся сфера имеет белый, желтый, красный или оранжевый цвет. Бывают и исключения: синие, зеленые, фиолетовые, серые и черные сгустки энергии.

Фото: Pexels

Ученым, пытающимся разгадать тайну происхождения этого необъяснимого явления, не удалось прийти к общему мнению. Одни считают, что шаровая молния существует и у каждого есть шанс ее увидеть, а другие уверены, что это галлюцинация.

Никола Тесла — один из основателей современной электроэнергетики — стал первым ученым, попытавшимся воссоздать шаровую молнию в условиях лаборатории. Он не раскрыл детали своих экспериментов, а лишь сообщил, что провел электрический ток через вещество, находящееся в газообразном состоянии, а затем выключил напряжение. Результатом стали светящиеся сгустки энергии диаметром 2-6 см. По рассказам очевидцев, Тесла брал их в руки, складывал в коробку и вновь доставал. Этот факт сбивает с толку, ведь описанная сцена больше похожа на выступление фокусника.

В 2000 году в Петербургском институте ядерной физики (ПИЯФ) был создан прибор, способный воспроизвести подобие шаровой молнии. Правда, сгусток энергии бесследно исчез через 0,2-0,3 секунды, а его температура не превышала 50 °C.

Шаровая молния на гравюре XIX века

Фото: wikipedia.org

В начале XIX века французский астроном Франсуа Араго написал книгу, в которую вошли описания наблюдений за шаровыми молниями, предоставленные 30 очевидцами. А в 1970-х годах советский ученый Игорь Стаханов собрал более тысячи воспоминаний людей, видевших это природное явление.

Крайне ценны описания шаровых молний, свидетелями которых стали сразу несколько человек:

В 1638 году молния в форме шара разбила окна церкви в английской деревне Уидеком-ин-те-Мур. Двигаясь от стены к стене, она убила и ранила многих прихожан, а также нанесла повреждения зданию.

В 1809 году британский корабль «Уоррен Гастингс» попал в шторм. Во время грозы его атаковали три огненных шара, убившие двух людей, которые стояли на палубе. После произошедшего в воздухе пахло серой.

В 1944 году в Уппсале, городе на юге Швеции, светящаяся сфера насквозь прожгла окно здания. Свидетелями этого явления стали прохожие. Кроме того, атмосферное электричество зафиксировала система наблюдения, установленная Уппсальским университетом.

По свидетельствам очевидцев, яркие сгустки света могут появиться неожиданно, например вылететь из облаков. Известны случаи, когда это явление неоднократно возникало в одном месте. Например, по рассказам, на Чертовой поляне в Псковской области из-под земли периодически вылетает темный светящийся шар. Ученые пытались снять это редкое природное явление на видео, но датчики расплавились при перемещении огненной сферы по поляне.

Очевидцы неоднократно сообщали, что шаровая молния состоит из хаотично движущихся световых линий или точек. Также есть данные о том, что при ударе о твердую поверхность она рассыпается на искры или шарики. Остается неясным, какая сила удерживает эти элементы вместе, не позволяя им разъединяться во время полета.

Еще одна загадка — то, что, по сообщениям очевидцев, шаровая молния способна проникать в щели, а затем принимать изначальную форму. Также рассказывают о случаях попадания сгустка света в салон летящего самолета, герметичность которого не была нарушена. Ученые объясняют это тем, что основой этого природного явления является электромагнитный вихрь.

К удивлению ученых, люди, рядом с которыми пролетела шаровая молния, не почувствовали жара, хотя при взрыве сгусток энергии прожигал стены домов. Согласно одному из свидетельств, попав в бочонок с колодезной водой, он вскипятил ее, а затем просто исчез. Впрочем, член Российской академии наук Самвел Григорян уверен, что подобные истории — всего лишь мифы.

По словам доктора физико-математических наук Владимира Бычкова, в условиях лаборатории удавалось получить лишь небольшие светящиеся образования. Искусственные сгустки энергии исчезали спустя несколько секунд и не соответствовали описаниям многочисленных очевидцев. Несмотря на это, существуют сотни гипотез, объясняющих происхождение этого явления природы.

Автор одной из самых невероятных теорий — американский астронавт Джеффри Ширс Эшби. Он уверен, что молния в форме шара появляется при аннигиляции частиц антивещества. По словам Ширса, эти частицы летят из космоса по направлению к земле и, проходя через плотные слои атмосферы, превращаются в сгусток энергии. Доказать эту гипотезу пока не удалось, так как в космическом пространстве не были обнаружены частицы с такими свойствами.

Игорь Стаханов, автор книги «О физической природе шаровой молнии», назвал это явление сгустком ионов. Гипотеза Стаханова объясняет то, как светящаяся сфера проникает через щели, заново принимая прежнюю форму. Но создать шар из ионов ученым пока не удалось.

Химики Джон Абрахамсон и Джеймс Деннис из Новой Зеландии считают, что удар линейной молнии высвобождает из почвы химические элементы. Они испаряются, образуя раскаленный шар. Он медленно тает или взрывается, если температура повышается до рекордных значений. Эту гипотезу подтвердил профессор Цен Цзянь Юн — руководитель исследования, проведенного группой ученых из КНР. На его глазах молния ударила в землю, образовав огненный шар, который пролетел около 15 метров, меняя цвет с пурпурно-белого до ярко-красного, и бесследно исчез. Диаметр светящейся сферы был непривычно большим — около пяти метров.

Спектрометр успел определить, что молния содержит кремний, кальций, железо и другие элементы из почвы. Также Цен Цзянь Юн предположил, что аномально большие размеры шара связаны с близостью линии электропередач. Но многие ученые отказались признавать результаты исследования, посчитав его недостаточно убедительным.

Фото: iStock

Тайна шаровой молнии пока не раскрыта, но ясно одно: столкновения с ней нужно избегать. Если к вам приближается сгусток атмосферного электричества, нельзя бежать, махать руками или бросать в него предметы. Молния реагирует на потоки воздуха и может сменить направление. Лучше спокойно отойти в сторону, чтобы шар пролетел мимо, или замереть, если его траектория не представляет опасности. Если позволяет ситуация, уберите подальше металлические предметы и электронные устройства, в том числе смартфон. А чтобы избавиться от молнии, оказавшейся в помещении, нужно открыть окно и сразу отойти, позволив ей вылететь наружу вместе с нагретым воздухом.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Автор

Вера Жихарева

Молнии бывают разных видов | Грозы и бури

Плоская молния имеет вид обшей вспышки поверх­ности облаков (рис. 7). Она может быть искровой мол­нией, невидимой за облаками, но может быть и разрядом в виде мерцающего света. Грозы с плоскими молниями относятся к числу слабых.

Плоская молния

Линейная молния представляет собой огромную электрическую искру в несколько километров длиной, весьма извилистую и с многочисленными отростками (рис. 8). Эта молния похожа на реку с притоками, изо­бражённую на географической карте. 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».

Линейная молния

Чёточная молния выглядит светящейся пунктир­ной линией на фоне облаков или идущей от облаков к земле (рис. 9). Такая форма молнии редка.

Четочная молния

Наиболее замечательной, редкой и загадочной формой молнии является шаровая молния. Она представляет собой круглую или грушевидную светящуюся массу вели­чиной с кулак, голову, а иногда и более – до нескольких метров в диаметре (рис. 10)! Шаровая молния движется с умеренной скоростью, так что глазами легко проследить за её движением. Она может даже некоторое время оста­навливаться, шипя и выбрасывая искры. Иногда шаровая молния исчезает бесследно, иногда же разрывается со страшным треском; были случаи разрушений.

Шаровая молния (с картины художника)

Очевидец, преподаватель С. так описал шаровую мол­нию: в городе Сумы Харьковской области в тихий вечер перед грозой вдали внезапно появился как бы голубой светлячок или слабо мигающая лампочка. Светлячок медленно двигался с востока на запад, прямо от реки Псёл, закрытой от глаз лесом, двигался из низины на возвышенность; движение всё ускорялось; с момента же, когда молния вышла из–за левого угла одноэтажного дома (на высоте крыши), быстрота шара, казалось, стала такой, как у обычной молнии. Размер её – с детский мяч. Замеченный вначале как голубой, этот шар перешёл в золотистый и таким поразил усадьбу одного крестья­нина в 3/4 километра от нашего дома. Разряд – как взрыв снаряда. При осмотре пострадавшей усадьбы выяснилось, что молния угодила в трубу ещё горячей после топки русской печи, расщепила её, не развалив, и фасад её изрешетила неглубокими дырочками – как бы оспенными ямочками величиной с крупную дробь. Люди, ужинавшие за столом, не пострадали – только были оша­рашены, оглушены. Сарай во дворе со скотом сгорел, как и самая изба. Ни грозы, ни бури, ни порыва ветра после описанного явления не случилось.

Описанный случай и многие другие определённо ука­зывают на необходимость, для предохранения от шаровой молнии, перед началом грозы закрывать окна, двери, печные трубы с тем, чтобы не было «сквозняков» и вообще движения воздуха в помещении. Шаровая молния исполь­зует при движении малейший ток ветра, малейшую щель, чтобы проникнуть внутрь здания.

Шаровую молнию многократно хотели объяснить как оптический обман; однако теперь существуют фотографии этого редкого явления, так что в его истинном существо­вании можно не сомневаться. Полного объяснения шаро­вой молнии ещё не найдено. Конечно, ничего сверхъесте­ственного в шаровой молнии нет. Она представляет собой тот же электрический разряд и появляется обычно вслед за линейной молнией, но пока не ясно, при каких именно условиях возможно возникновение этой необычной молнии.

Как и всякая электрическая искра, молния сопровож­дается звуком. Огромной силе молнии соответствует столь же сильное звуковое явление – гром.

Электрический разряд в атмосфере – молния – про­исходит в короткие доли секунды. При этом воздух, в ко­тором проскакивает молния, мгновенно и очень сильно нагревается. От этого нагревания воздух сильно расши­ряется, а затем, быстро охлаждаясь, резко сжимается. Такое быстрое расширение воздуха, напоминающее собой взрыв, и последующее за ним резкое сжатие охлаждён­ного воздуха и вызывают в воздухе сильные звуковые ко­лебания – гром.

Падающие на землю молнии производят гул, часто подобный пушечному выстрелу, иногда с довольно про­должительными раскатами, но всегда заканчивающийся глухим тяжёлым ударом. По этому признаку можно су­дить о характере разряда и легко отличить его от грома молнии, проскочившей между облаками.

Раскаты грома зависят от многих причин. Во–первых, от того, что молнию мы видим в то же мгновенье всю одновременно, а звук, проходящий расстояние в одну треть километра в секунду, дойдёт до нашего уха посте­пенно, сначала от ближайшего к нам участка молнии, а затем от более удалённого. При длине молнии в 10 кило­метров раскаты грома могут продолжаться 30 секунд. Во–вторых, раскаты грома являются следствием эхо – отражением звука от облаков, домов, почвы, воды и пр. Влияние этих причин усложняется одновременным появ­лением нескольких молний и их разветвлениями.

Заметив молнию и сосчитав число секунд до прихода грома, можно определить расстояние до грозы. Допустим, что промежуток между молнией и громом равнялся 24 се­кундам. Так как звук проходит треть километра в се­кунду, то расстояние до грозы в нашем примере равно 24*1/3=8 километрам. Дальность слышимости грома в общем невелика и составляет 18—20 километров, а в отдельных случаях до 30 километров. Артиллерийская стрельба слышна на значительно больших расстояниях. Принято считать грозу близкой, если промежуток между молнией и громом не превосходит 10 секунд. Если этот промежуток больше, то гроза относится к отдалён­ным. Молния без грома называется зарницей. Зарница – это отблеск молнии отдалённой грозы. Где–то далеко, километров за 150–200, бушует гроза, а у вас тихо и вы только наблюдаете это красивое явление.

  • ← Грозы
  • Защита от грозы →

Weather Wiz Kids Информация о погоде для детей

   
Молния
 
Что такое молния?
Молния — это яркая вспышка электричества, производимая гроза. Все грозы производят молнии и очень опасны. Если вы слышите звук грома, то вам грозит опасность от молнии. Молния ежегодно убивает и ранит больше людей, чем ураганы или торнадо; между от 75 до 100 человек.


Что вызывает молнию?
Молния — это электрический ток. В грозовой туче высоко в небе много маленьких кусочков льда (замерзшие капли дождя) сталкиваются друг с другом, когда они перемещаются в воздухе. Все эти столкновения создают электрический заряд. Через некоторое время весь облако наполняется электрическими зарядами. Положительные заряды или протоны образуются при вверху облака, а отрицательные заряды или электроны образуются внизу облака. Поскольку противоположности притягиваются, это приводит к накоплению положительного заряда. на земле под облаком. Электрический заряд земли концентрируется вокруг всего, что торчит, например, горы, люди или отдельные деревья. заряд, исходящий от этих точек, в конечном итоге соединяется с зарядом, достигающим вниз с облаков и – удар – удары молнии!

Вы когда-нибудь терли свои ноги по ковру, а затем коснулись металлической дверной ручки? Если так, то вы знаете что вы можете получить шок! Молния работает так же.


Нажмите здесь , чтобы узнать, где молния в настоящее время бьет по США

Как жарко молния?
Молния есть примерно 54 000 градусов по Фаренгейту. Это в шесть раз горячее, чем поверхность солнца!

Какого цвета молния?
Молния кажется прозрачной или бело-желтого цвета, но это действительно зависит от фона.

Что вызывает гром?
Гром вызван молния. Когда молния падает из облака на землю, на самом деле открывает небольшую дыру в воздухе, называемую каналом. Однажды свет воздух схлопывается обратно и создает звуковую волну, которую мы слышим как гром. Причина, по которой мы видим молнию раньше, чем слышим гром, заключается в том, что свет движется быстрее звука!

Как сделать вы знаете, если молния поблизости?
Если вы видите темные тучи, тогда может быть молния, но лучше всего вам может сделать, это слушать гром. Если ты слышишь гром, то тебе нужно идти в помещении или сесть в машину. Не находитесь на улице, где может ударить молния! Если ваши волосы встают дыбом или ваша кожа начинает покалывать, молния, возможно, вот-вот забастовка. Встаньте на руки и колени и держите голову прижатой. лежать плашмя, потому что это может дать молнии больше шансов ударить ты.

Как далеко ты видишь молнию и слышишь гром?
В этих далеких грозах молнии видно на целых 100 миль от нас, в зависимости от высоты болта, ясность воздуха и наше возвышение. Гром, по сравнению с ним, имеет гораздо меньшая дальность обнаружения – обычно менее 15 миль в тихой сельской местности настройки и менее 5 миль в шумной городской среде.

Почему вы реже видите статическое электричество в лето?
Летом точка росы намного выше из-за теплой и влажный воздух, поступающий из Мексиканского залива, поэтому у нас влажный погода. Зимой точка росы у нас намного ниже из-за холодного и сурового воздуха. из Канады. Чем ниже точка росы, тем лучше создается статическое электричество. электричество, вот почему вы чаще видите его зимой.

Что такое удар молнии по земле?
Всякая молния опасна, но молния «облако-земля» — самый опасный тип молнии. Самый Удары молнии из облака в землю исходят от отрицательно заряженного дна облако, движущееся к положительно заряженной земле внизу.


Молнии, падающие на землю, бьют в высокие объекты, как деревья и здания. Эти удары молнии могут привести к возгоранию и повреждению имущества. наносить ущерб. Если вы самый высокий объект, вас может ударить молния. Молния является вторым убитым, связанным с погодой.

Что такое внутриоблачная молния?
Внутриоблачная молния — это Самый распространенный вид молнии. Это происходит, когда есть как положительные, так и отрицательные заряды в одном облаке. Обычно процесс протекает в облако и выглядит как яркая вспышка света, которая мерцает.

Что такое межоблачная молния?
Межоблачные молнии встречаются реже. Это когда молния удар происходит, когда есть положительные и отрицательные заряды в разных облака, и удар проходит в воздухе между ними.

Что такое раздвоенная молния?
Разветвленное освещение выглядит как зубчатые линии света. Они могут иметь несколько ответвлений. Можно увидеть раздвоенную молнию, стреляющую из облаков в землю, из одного облака в другое облако или из облака в воздух. Эта молния может ударить на расстоянии до 10 миль от гроза.

Что такое листовая молния?
Лист молния выглядит как вспышки света, которые, кажется, загораются или освещают сплошные облака.

Что такое тепловая молния?
Тепловая молния — это термин, используемый для описания молнии. вспышки, которые слишком далеко от вас, чтобы услышать гром. Причина, по которой это называют тепловыми молниями в том, что они появляются чаще всего в жаркий летний день, когда небо чистое над головой.

Что такое высотная молния?
Высотная молния получила и другие названия, такие как «красные духи», «зеленые эльфы» и «синие струи». Эта форма молнии появляется как яркие вспышки, высоко над грозами. Вы не можете видеть эти виды молний от земли.

Что такое ленточная молния?
Ленточная молния — это когда вспышка молнии отделяется из-за на ветру и выглядит как параллельные полосы молний.

Что такое цепная или бусная молния?
Цепная или бисерная молния — это когда разряд молнии в пунктирные линии во время затухания.

Что такое шаровая молния?
Шаровая молния — редкая форма молнии. Обычно он выглядит как красноватый светящийся шар, но может появиться любой цвет. Шаровая молния обычно имеет сферическую форму и около одного фута в диаметре. диаметр. Такие шары издают шипящие звуки и иногда издают громкий шум, когда они взрываются.


Что такое Огонь Святого Эльма?
Огонь Святого Эльма появляется как голубое или зеленоватое свечение над остроконечными предметами на земле. Он создается, когда крошечные положительно заряженные искры достигают в ответ на отрицательно заряженные в воздух или облака над землей. Если гроза рядом, Св. Эльмо Огонь можно увидеть прямо перед ударом молнии.

Что такое молния наковальни?
Молния с наковальней — это тип молнии, именуемый гром среди ясного неба», потому что он часто появляется внезапно из, казалось бы, безоблачное небо. Болт в верхней части грозы дугой от основной облако и ударяется о землю там, где часто появляется небо над головой Чисто.

Можете ли вы определить, насколько далеко гроза?
Да, вы можете использовать гром, чтобы узнать, как далеко буря. В следующий раз, когда вы увидите бурю, посчитайте количество секунд между тем, когда вы видите молнию и слышите гром. Возьмите количество секунды и разделите на 5, и это скажет вам, как далеко находится буря в миль. Например: Если вы насчитали 10 секунд между молнией и гром, молния в 2 милях отсюда!


Знай Линго
НАБЛЮДЕНИЕ ЗА СИЛЬНОЙ ГРОЗОЙ – Сильная гроза (повреждающие ветры со скоростью 58 миль в час или более, или град диаметром 1 дюйм или больше), вероятно, будет развиваться в вашем районе.

СИЛЬНАЯ ГРОЗА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ – Сильная гроза (поражающий ветер со скоростью 58 миль в час или больше, или град три четверти дюйма в диаметре или больше) имеет место в вашем районе.

ПРОТОНЫ – Это частицы с положительным обвинение.

ЭЛЕКТРОН – Это частицы с отрицательным обвинение.

СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО – Это форма электричества который создается, когда объект имеет слишком много электронов, что дает ему отрицательный обвинение.

ЛИДЕРЫ – Канал заряженного воздуха, создаваемый избыток электронов в грозовом облаке. Лидер тянется от облака к землю внизу, ища положительные заряды.

ОБРАТНЫЙ ХОД – Это электрический заряд, который распространяется от земли к грозовому облаку. Этот обратный удар высвобождает огромную энергию, яркий свет и гром.

СТРИМЕРЫ – Канал заряженного воздуха, создаваемый протоны на земле. Они создаются, когда создаются лидеры и достигают от земли до неба в поисках лидера, с которым можно было бы соединиться.

Знать Факты
Вспышка молнии имеет ширину не более одного дюйма.

То, что мы видим как Вспышка молнии на самом деле может быть четырьмя разными ударами в одном и том же месте. место, одно за другим. Вот почему молния кажется мерцание.

Щелкните здесь , чтобы узнать, есть ли активные предупреждения в вашем районе.

Советы по защите от молнии
ЕСЛИ ВЫRE НА УЛИЦЕ: Следите за небом. Ищите темнеющие небеса, вспышки молнии или усиления ветра. Молния часто переходит в дождь, так что не дождаться начала дождя. Если вы слышите звук грома, подойдите к сейфу место сразу. Лучшее место, куда можно пойти, — прочное здание или автомобиль, но Убедитесь, что окна в машине закрыты. Избегайте сараев, площадок для пикников, бейсбольных мячей. землянки и трибуны. Если вокруг вас нет укрытия, держитесь подальше от деревьев. Присядьте на открытом месте, держась в два раза дальше от дерева, насколько это возможно. он высокий. Поставьте ноги вместе и закройте уши руками, чтобы свести к минимуму повреждение слуха от грома. Если вы с группой людей держитесь примерно в 15 футах друг от друга. Держитесь подальше от воды, потому что это отличный проводник электричества. Плавание, прогулка, подводное плавание и подводное плавание не безопасны. Также не стойте в лужах и избегайте металла. Держись подальше от веревки для белья, заборы и бросайте рюкзаки, потому что на них часто есть металл. их. Если вы играете на свежем воздухе, подождите не менее 30 минут. после последнего наблюдаемого удара молнии или грома.

ЕСЛИ ВЫRE В ПОМЕЩЕНИИ: Избегайте воды. Это великий дирижер электричество, поэтому не принимайте душ, не мойте руки, не мойте посуду и не делайте прачечная. Не пользуйтесь проводным телефоном. Молния может ударить во внешний телефон линии. Не используйте электрическое оборудование, такое как компьютеры и бытовые приборы, во время буря. Держитесь подальше от окон и дверей и держитесь подальше от крыльца.

ЕСЛИ В КОГО-ТО ПОРАЖЕНА МОЛНИЯ: Позовите на помощь. Позвоните 9-1-1 или отправьте за помощью немедленно. Пострадавший не несет электрического заряда, так что можно их трогать.

Молниеносная активность
Молниеносная активность Эксперимент: Вот отличный эксперимент, который позволяет детям молния во рту. Для них это отличный способ понять, как молния работает.

Молния Эксперимент: Вот отличный эксперимент, который позволяет детям сделать молнию. Все, что вам нужно, это воздушный шар и лампочка!

Молния Эксперимент: Вот еще один отличный эксперимент, который позволяет дети, чтобы сделать молнию. Это учит детей положительному и отрицательному заряды и откуда они берутся.

Статический Эксперимент с электричеством: Вот эксперимент, который позволяет Дети узнают о статическом электричестве, прикрепив воздушный шар к стене. Этот учит детей положительным и отрицательным зарядам и тому, откуда они берутся из.

Эксперимент со статическим электричеством: Вот еще один Эксперимент со статическим электричеством, который искривляет воду. Это учит детей тому, положительные и отрицательные заряды и откуда они берутся.


Эксперимент со статическим электричеством: Вот еще еще один эксперимент со статическим электричеством с использованием воздушного шара и ваших волос. Этот учит детей положительным и отрицательным зарядам и тому, откуда они берутся из.

Гром Эксперимент: Этот эксперимент позволяет детям сделать гром таким образом, чтобы они могли понять, как он создается молния.

Гроза Эксперимент: Вот отличный способ научите детей, как отслеживать грозу.

Гроза Эксперимент: Вот это здорово эксперимент, который показывает детям, как работает наша погода. Это учит их тому, как образуются грозы!

Научная ярмарка Проектные идеи: Вот полный список идей проекта научной ярмарки. Откройте для себя науку, стоящую за погода, которая воздействует на нас каждый день.
 
   
   

Что вызывает молнию? | Вандополис

НАУКА — Земля и космос

Задумывались ли вы когда-нибудь…

  • Что вызывает молнию?
  • Сколько раз в день молния ударяет в Землю?
  • Кто является рекордсменом по количеству поражений молнией?
Метки:

См. все метки

  • атмосфера,
  • заряд,
  • холод,
  • ток,
  • земля,
  • электрон,
  • коэффициент,
  • поле,
  • молния,
  • Мать-природа,
  • столб,
  • протон,
  • Скалистая гора,
  • Рой Салливан,
  • наука,
  • Вс,
  • температура,
  • США,
  • Вирджиния,
  • Электричество,
  • Атмосфера,
  • Зарядка,
  • Холод,
  • Текущий,
  • Земля,
  • Электрон,
  • Фактор,
  • Поле,
  • Молния,
  • Мать-природа,
  • Полюс,
  • Протон,
  • Скалистая гора,
  • Рой Салливан,
  • Наука,
  • Вс,
  • Температура,
  • США,
  • Вирджиния,
  • Электричество

Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Коулманом из Алабамы. Coleman Wonders , « Как образуется молния » Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Коулман!

Нравится ли вам, когда идет буря? Некоторые штормы могут быть довольно мирными, с непрекращающимся дождем и мягким раскатистым громом. Но иногда гроза может быть страшной — когда завывает ветер, хлещет дождь, гремит гром, а в небе сверкают молнии.

Все мы видели и слышали гром и молнию во время сильной бури, но задумывались ли вы когда-нибудь, откуда берется молния? Продолжайте читать и узнайте!

Когда грозовая туча находится высоко в атмосфере, воздух очень холодный. Это приводит к тому, что влага в облаке замерзает. Эти крошечные кусочки льда сталкиваются друг с другом, когда они катаются в воздухе, что-то вроде бамперных машин.

Каждое столкновение создает электрический заряд. В конце концов, электрические заряды облака начинают разделяться. Положительные заряды, называемые протонами, формируются вверху облака, а отрицательные заряды, называемые электронами, оседают внизу.

Поверхность Земли имеет положительный заряд. Положительный заряд концентрируется вокруг всего, что торчит вверх, будь то небоскреб, гора, высокое дерево, забор, громоотвод или человек, стоящий в пустом поле.

Вы, наверное, слышали выражение «противоположности притягиваются», и это определенно тот случай, когда речь идет о молнии. Как только достаточное количество электронов оседает на дне облака, притяжение их отрицательного заряда и положительного заряда Земли становится слишком большим. и электроны устремляются к протонам, в результате чего возникает разряд молнии.0058

Если вы когда-нибудь ходили по ковру в шерстяных носках и испытывали шок, когда тянулись к дверной ручке, вы уже испытали на себе силу протонов и электронов. Молния работает так же.

Вспышки молнии бывают разных форм и размеров. Они несут разное количество электрических токов. Два облака одинакового размера могут вести себя совершенно по-разному. Количество молний, ​​которые они производят, зависит от множества факторов, таких как электрический заряд облака, скорость движения воздуха внутри облака и количество кристаллов льда, которые оно содержит.

Спутники показали, что в мире каждый день происходит более трех миллионов вспышек молний. Это около 40 вспышек каждую секунду! В Соединенных Штатах Флорида и район Скалистых гор получают больше всего молний. Во всем мире люди, живущие в странах, ближайших к экватору, могут наблюдать, как Мать-природа освещает небо больше, чем люди, живущие в других частях земного шара.

Несмотря на красоту, молния чрезвычайно опасна. Ежегодно от ударов молнии погибает около 2000 человек. Сотни других выживают, но многие выжившие после забастовки имеют длительные физические проблемы, а некоторые даже потеряли память.

Рой Салливан из Вирджинии является рекордсменом по количеству поражений молнией. Рой был поражен семь раз, и это, вероятно, не тот рекорд, который вы захотите побить.

Лучшее место в случае удара молнии – в помещении. Если вы не можете укрыться, не стойте возле высоких деревьев, столбов, водоемов, металлических заборов и велосипедов. Избегайте открытых мест, таких как футбольные поля или бейсбольные ромбы.

Факты о молнии

  • Вспышка молнии имеет ширину не более дюйма.
  • Температура вспышки молнии выше температуры поверхности Солнца.
  • Вспышка молнии движется со скоростью 62 000 миль в секунду.
  • Молния может дважды ударить в одно и то же место. Мерцание, которое вы видите с некоторыми разрядами молнии, вызвано тремя или четырьмя ударами в одно и то же место.
Интересно, что дальше?

Если вы читаете это на своем компьютере прямо сейчас, вы будете учтены в завтрашнем чуде дня!

Попробуйте

Вау! Мы надеемся, что сегодняшнее Чудо дня произвело на вас сильное впечатление. Узнайте больше о молнии, поучаствовав в следующих занятиях с другом или членом семьи:

  • Молния занимает особое место в мифологии. Древние боги использовали молнии в качестве оружия. Если бы вы могли использовать силу молнии, что бы вы с ней сделали? Использовать его как меч? Зарядить смартфон? Путешествие в открытый космос? Напишите короткий рассказ о том, что произошло в тот день, когда вы поймали молнию в бутылке!
  • Не ждите грозы. С помощью этого эксперимента вы можете сделать молнию прямо дома. Вам просто понадобится несколько принадлежностей и помощь взрослого. Получайте удовольствие, создавая молнии без облаков!
  • В некоторых частях мира удары молнии случаются гораздо чаще, чем в других. Посмотрите эту ежегодную карту ударов молнии. Области, заштрихованные красным и оранжевым цветом, имеют частые вспышки, в то время как в синих и фиолетовых областях молнии случаются реже. Что общего у красных и оранжевых областей? Когда вы закончите с годовой картой, перейдите к карте ежедневных ударов, чтобы узнать, где сегодня ударяет молния. Как она соотносится с годовой картой? Помните: когда в Северном полушарии зима, в Южном полушарии лето. Вы замечаете больше забастовок в северном или южном полушарии? Что это говорит вам о молниях и грозах?

Получили?

Проверьте свои знания

Wonder Contributors

Благодарим:

Эшлин, Пейдж, Шадын, Ларая из AL и Педриана из AL
за вопросы по сегодняшней теме Wonder!

Продолжайте удивляться вместе с нами!

Что вас интересует?

Чудо-слова

  • воздух
  • холодный
  • облако
  • заморозить
  • лед
  • поле
  • молния
  • текущий
  • протон
  • электрон
  • грозовая туча
  • влажность
  • атмосфера
  • небоскреб
  • спутник
  • экватор
  • столкновение
  • завораживает

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделитесь со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis
Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем так!

Попробуйте еще раз

Что вызывает молнию?

Молния представляет собой естественный электрический разряд, создаваемый дисбалансом между

кучево-дождевым облаком и землей или внутри него самого.

Молния — это чистое электричество, в котором участвуют маленькие частицы с положительным и отрицательным зарядом, которые притягиваются друг к другу, как северный и южный концы магнитов.

Обычно эти положительные и отрицательные частицы относительно сбалансированы, но бурные ветры шторма могут заставить их отделиться от облака.

Исследователи пока точно не знают, почему обе частицы отделяются друг от друга.

Однако некоторые считают, что столкновения между мелкими градинами и кристаллами льда во время шторма вызывают положительный заряд в верхних областях, тогда как нижняя и средняя части облака приобретают отрицательный заряд из-за влияния нисходящих потоков и гравитации.

В большинстве случаев молнии возникают внутри облачных образований. Только около 20 процентов всех ударов молнии направляются в землю.

Однако, когда отрицательные заряды движутся от облаков к земле (ступенчатый лидер), а положительные заряды движутся вверх от земли (восходящий лидер), и они встречаются, в облако бьет электрический ток.

В небе наблюдаем молнии.

Это явление происходит так быстро, что кажется, что оно перемещается из облака в землю, хотя на самом деле все наоборот.

Высокие искусственные здания и сооружения увеличивают вероятность удара молнии.

Например, башня Си-Эн Тауэр в Торонто, Канада, имеет высоту 1815,3 фута (553,3 метра).

В результате в бетонное здание связи и наблюдения попадает молния около 75 раз в год.

Интересно, что в августе 2011 года в здание попали рекордные 52 раза за 84 минуты.

Эти яркие вспышки света также вызывают гром.

Хотя большинство молний происходит во время грозы, они также могут удивить людей во время извержений вулканов и летом.

На самом деле сезон гроз в Соединенных Штатах длится с мая по август, когда по стране дуют большие количества тропического морского бриза.

Электростатический разряд молнии высвобождает до 1 ГДж (гигаджоулей) энергии.

И то, что вы находитесь далеко от грозы, не означает, что вы в безопасности. Кучево-дождевые облака генерируют удары молнии, которые распространяются наружу на расстояние до 20 миль (32,1 км).

Ученые говорят, что на планете происходит от 50 до 100 молний в секунду, хотя большинство из них не видны невооруженным глазом.

Наиболее значительные концентрации ударов молнии происходят в Центральной Африке, Гималаях и Южной Америке.

Молния может достигать температуры примерно 53 540 °F (29 726 °C), что означает, что она горячее, чем поверхность солнца — 10 340 °F (5726 °C).

Типы молнии

Молния может принимать шесть основных форм.

  1. Обычная молния: когда она перемещается из облака в землю, из облака в воздух, из облака в облако или внутри облака. Это также известно как раздвоенная или полосатая молния;
  2. Sheet Lightning: бесформенная вспышка молнии, покрывающая большую площадь;
  3. Ленточная молния: обычная молния, которую ветер уносит вбок таким образом, что она выглядит как параллельные последовательные удары;
  4. Цепь или бусина молнии: молния, которая разбита на равномерно расположенные бусины или сегменты;
  5. Тепловая молния: молния, которую можно увидеть на горизонте в жаркую погоду. Это отражение молнии, происходившее за горизонтом в далекой грозе;
  6. Шаровая молния (изображена ниже): редкая форма молнии, создающая постоянную и движущуюся светящуюся белую или цветную сферу. Он может длиться от нескольких секунд до нескольких минут и распространяется со скоростью пешехода. Его размер варьируется от четырех до восьми дюймов (от 10 до 20 сантиметров). В прошлом люди связывали его с духами или другими сверхъестественными явлениями. Он может бродить по комнатам и выходить из них, а иногда оставляет дыры в дверях или окнах;

Разница между молнией и громом

Люди часто путают молнию с громом. Проще говоря, молния — это электричество; гром громкий.

Другими словами, молния — это внезапная вспышка света, замеченная в небе, а гром — это рев, треск, который обычно слышен во время грозы.

А поскольку свет распространяется быстрее звука, молния видна раньше, чем слышен гром.

Калькулятор расстояния до молнии

Рассчитать расстояние до молнии очень просто. Все, что вам нужно запомнить, это знаменитая техника вспышки.

Чтобы узнать, как далеко молния, все, что вам нужно сделать, это сосчитать секунды между молнией и громом и умножить это на скорость звука.

Вот формула:

Расстояние до грозы = время между молнией и громом x скорость звука (0,21 мили в секунду или 0,34 километра в секунду)

Вот пример:

1,49 мили или 2,40 километра = 7 секунд x 0,213 мили в секунду или 0,343 километра в секунду

расстояние в милях или разделить его на три, чтобы получить расстояние в километрах.

Результат будет не таким точным, как формула, но даст довольно точное представление о расстоянии.

Смерть от молнии

Молния разрушает строения, ранит и убивает людей. Ежегодно происходит около 240 000 инцидентов, связанных с ударами молнии.

Эти события вызывают в среднем от 2000 до 6000 смертей во всем мире.

Вероятность того, что человек будет поражен и убит этим природным явлением, составляет от 0,0016 процента (1 к 60 000) до 0,00016 процента (1 к 600 000).

По данным Национальной метеорологической службы (NWS) NOAA, только 10 процентов людей, пораженных молнией, умирают. остальные 90 процентов страдают различными степенями инвалидности.

В период с 2009 по 2018 год в США от ударов молнии ежегодно умирало в среднем 27 человек.

Самые страшные удары молнии всех времен

В 1769 году в итальянский город Брешиа ударила одна из самых страшных за всю историю ударов молнии.

В местную церковь, в которой хранилось около 100 тонн пороха, ударила молния, все взрывчатые вещества загорелись и взорвались.

В результате погибло около 3000 человек, а шестая часть города была повреждена или разрушена.

26 июня 1807 года на пороховой завод в Люксембурге ударила молния, в результате чего погибло более 300 человек.

В 1963 году в самолет Pan Am попал один из самых сильных ударов молнии с участием авиации.

В самолет, готовившийся к посадке в Филадельфии, ударила молния, оторвало часть крыла.

В результате воспламенился топливный бак, погибли все находившиеся на борту 81 пассажир и экипаж.

13 июля 1977 года к северу от Нью-Йорка образовалась полоса гроз.

Около 20:30 несколько мощных ударов молнии поразили две высоковольтные линии электропередач Consolidated Edison. Они запустили цепь событий, которые вывели из строя энергосистему города и погрузили Большое Яблоко во тьму.

Отключение электроэнергии в Нью-Йорке, также известное как «Ночь ужаса», привело к внезапному прекращению работы метро и лифтов, мародерству, закрытию аэропортов и больниц, работающих на аварийных генераторах для питания.

Летом 1988 года сильная засуха и сильные ветры обрушились на Йеллоустонский национальный парк в США.

Но когда на регион обрушился шторм, молнии ударили в растения и деревья, вызвав десятки лесных пожаров, которые распространились и уничтожили 40 процентов (750 000 акров) парка.

В июне 2007 года молния покрыла горизонтальное расстояние в 200 миль (321 км) через Оклахому.

В 2012 году одиночный непрерывный удар молнии длился 7,74 секунды в Прованс-Альпы-Лазурный берег на юге Франции.

Эксперимент Бенджамина Франклина с воздушным змеем и громоотвод

Бенджамин Франклин (1706-1790) изобрел первый в мире громоотвод.

В 1752 году отец-основатель Соединенных Штатов Америки сконструировал воздушного змея с ключом, привязанным к концу токопроводящей нити.

К ключу Франклин также привязал короткий отрезок непроводящего шелкового шнура.

План состоял в том, чтобы держать шелковый шнур одной рукой, а другую держать возле ключа. Он считал, что когда молния ударит в воздушного змея, искра проскочит от ключа до его суставов.

Эксперимент проводился во время грозы в Пенсильвании.

Воздушный змей поднялся в воздух, в летательный аппарат ударила молния, а от ключа на руку Бенджамина Франклина полетели искры.

Несмотря на опасный трюк, эрудит доказал, что молния — это электрическое явление.

Вскоре после этого Франклин понял, что электрический заряд можно отводить через проводящий стержень, закопанный в землю.

Громоотвод не притягивает молнию – он только передает энергию непосредственно в почву, уберегая здания от повреждений.

Молния: часто задаваемые вопросы (FAQ)

Верили ли люди в древние времена, что молния исходит от богов?

Римляне и греки считали молнию копьем, выкованным Гефестом и которым владел Зевс.

В скандинавской мифологии у Одина есть копье, сделанное из молнии. В древней индуистской культуре Индра использовал в качестве оружия удар молнии.

Майя представляли своего бога творения – Уракана – с тройным символом молнии.

Римляне, индусы и майя также верили, что грибы растут там, где ударяет молния.

Молния исходит изо льда?

В каком-то смысле да. Электрический заряд, приводящий к возникновению молнии, является результатом трения и столкновения капель снега и переохлажденной воды друг с другом.

Молния бывает только во время грозы?

Почти всегда. Но его можно наблюдать и при извержениях вулканов и, в редких случаях, при задымлении сильных пожаров.

Что означает “гром среди ясного неба”?

Популярное выражение используется для того, чтобы сказать, что удары молнии могут произойти, когда нет дождя и на небе солнечно. Почему? Потому что поблизости все еще могут быть облака, генерирующие молнии.

Должен ли идти дождь, чтобы была молния?

Не обязательно. Но должна быть буря.

Бывает ли молния во время метели?

Да. На самом деле зима производит мощные удары молнии.

Защищен ли я от молнии в помещении?

Вы в большей безопасности, чем на улице, но не на 100 процентов. В редких случаях молния может проходить по трубам и линиям электропередач и выходить через приборы и сантехнику.

Работает ли громоотвод?

Да, абсолютно.

Статическое электричество похоже на молнию?

Да. Единственная разница в том, что статический заряд, возникающий, когда мы надеваем пару шерстяных носков и трём их о ковер, бесконечно меньше, чем электрические заряды, создаваемые молнией.

Безопасно ли стоять рядом с высоким объектом во время грозы?

Нет. Помните, что высокие здания, оборудованные молниями, передают электричество на землю.

Может ли молния проходить сквозь землю?

Да. Электрическая энергия может проходить через землю на некотором расстоянии и ранить людей и животных через их ноги.

Бьет ли молния дважды в одно и то же место?

Да, абсолютно.

Что такое фульгурит?

Когда молния ударяет в песчаные поверхности, почва плавится и превращается в стеклообразный камень, называемый фульгуритом. Самый большой из когда-либо найденных фульгуритов имеет длину 13 футов (четыре метра).

Насколько яркая молния?

Свет, излучаемый молнией, равен количеству света, генерируемому 100 миллионами лампочек.

С какой скоростью распространяется молния?

Скорость молнии варьируется от 100 до 1000 миль (от 160 до 1600 километров) в секунду для нисходящего пути лидера; обратный ход составляет 87 000 миль (140 000 километров) в секунду.

Опасно ли прикасаться к человеку, в которого ударила молния?

Нет, это миф.

Сколько вольт в молнии?

Молния выбрасывает от 10 до 100 миллионов вольт электричества.

Как долго длится удар молнии?

Средняя вспышка колеблется от одной мили (1,6 км) до 20 миль (32 км).

Сколько раз в год молния ударяет в нашу планету?

Хотя мы не в состоянии заметить более 99 процентов из них, ежегодно в атмосфере возникает около 20 миллионов разрядов молнии.

Где наиболее вероятно появление молнии?

Две трети всех электрических бурь происходят в тропиках и чаще над сушей, чем над океанами.

Что такое бронтофобия и кераунофобия?

Бронтофобия, также известная как тонитрофобия, — это ненормальная боязнь грома. Кераунофобия — боязнь молнии.

Сколько энергии содержит один разряд молнии?

У молнии достаточно энергии, чтобы зажечь 100-ваттную лампочку в течение трех месяцев.

Откуда вы знаете, что вот-вот ударит молния?

Когда начнет накапливаться мощный статический заряд, ваши волосы встанут дыбом, пластиковые плащи начнут подниматься в воздух, а заброшенные лески останутся висеть в воздухе.

В какой период грозы наиболее высок риск поражения молнией?

Статистика показывает, что больше людей страдают от ударов молнии ближе к концу грозы только потому, что они слишком беспокоятся и выходят на улицу.

Являются ли серферы более уязвимыми для молнии, чем люди на суше?

Да, вместе с рыбаками, пловцами и любителями пляжного отдыха. Серферы должны держаться подальше от волн во время грозы.

Кому больше всего повезло, когда в него ударила молния?

Рой С. Салливан (1912–1983), американский парковый рейнджер, пережил семь ударов молнии в период с 1942 по 1977 год. любой другой человек.

Есть ли у молнии преимущества?

Да. Большинство пожаров, вызванных молнией, сжигают менее 10 акров земли и способствуют прорастанию семян.

Удары молнии также превращают газообразный азот (N2) в нитраты (NO3). Растениям нужны нитраты, чтобы выжить, и животные получают их, поедая растения.

Правда ли, что удар молнии полезен для здоровья?

Это еще не было научно доказано, но некоторые люди, официально признанные слепыми, утверждают, что к ним вернулось зрение после удара молнии.

Другие жертвы молнии говорят, что они обрели экстрасенсорные способности и даже лучше прошли тесты на интеллект после того, как их поразила яркая вспышка.

Что такое молния “желтый пузырь”?

В 1999 году две девушки из Бристоля, Англия, играли во фрисби. Внезапно они столкнулись с «желтым пузырем» энергии, который коснулся их и бросил на землю.

У девушек перехватило дыхание, они выздоровели и позже рассказали об этом властям. Никто так и не понял, что произошло, но это могла быть необычная форма шаровой молнии.

Бывают ли молнии на других планетах?

Да, у некоторых планет и лун в нашей Солнечной системе есть атмосфера. Молнии наблюдались на Юпитере, Сатурне, Ио и Титане и могли существовать на Венере.

Кто первым сфотографировал спрайт?

Первыми, кто выстрелил в спрайт, были Джон Винклер, Роберт Франц и Роберт Немзек.

В 1989 году, тестируя видеокамеры для слабого освещения для использования в высотных ракетах, ученые Миннесотского университета поняли, что случайно засняли изображения спрайтов.

Когда вы чаще всего видите синие струи и спрайты?

Ночью, когда вы находитесь далеко от светового загрязнения города и на расстоянии от 100 до 300 миль (160,9–482,8 км) от сильной грозы.

Синие струи и спрайты появятся примерно на высоте, которая получается в результате умножения высоты грозовых облаков на восемь.

Что такое гроза?

Гроза – природное атмосферное явление, формирующееся в кучево-дождевые облака, вызывающие сильный дождь, гром и молнии, а иногда и град.

Что вызывает гром?

Гром — это звук, и он создается, когда молния быстро нагревает часть воздуха. Воздух расширяется, сжимается и выделяет энергию в виде звуковой волны.

Насколько громок гром?

Грохот может достигать 120 децибел, что эквивалентно взлету реактивного самолета, рок-концерту или пневматической дрели.

Это неприятный звук, который может быть опасен, если воспроизводится более 30 секунд.

Прокисает ли от грома молоко?

Нет, это старый миф.

Какой высоты могут быть грозовые облака?

Высота грозового облака составляет от более 20 000 футов (6 000 метров) до более 70 000 футов (21 000 метров).

Какова скорость звука?

Скорость звука зависит от температуры и давления воздуха.

В сухом воздухе при температуре 68 °F (20 °C) звук распространяется со скоростью 0,213 мили в секунду (343 метра в секунду) или 766,7721 мили в час (1234 километра в час).

Звук также распространяется быстрее в воде и многих других средах, более плотных, чем воздух.

Как далеко можно услышать гром?

Треск можно услышать на расстоянии от шести до семи миль (9,6–11,2 км) и, в редких случаях, на расстоянии до 20 миль (32,1 км).

Что такое огонь Святого Эльма?

Огонь Святого Эльма — это спорадическое явление, состоящее из ярко-синего или фиолетового свечения со слышимым электрическим разрядом, возникающим в одной точке, такой как громоотвод, верх дымохода или законцовка крыла самолета.

Впервые его заметили моряки на мачтах своих кораблей. Святой Эльмо ​​– покровитель моряков.

Что такое дерехо?

Дерехо – массивная, продолжительная гроза, характеризующаяся сильными нисходящими порывами ветра.

Защита от перенапряжения DITEK — Блог DITEK

Свойства и эффекты, характерные для удара молнии, поистине замечательны. Молния начинается с высокоинтенсивного электрического импульса, который сначала нарастает в газовой среде, формируясь в атмосфере, а затем превращается в твердую, более или менее проводящую среду, когда ударяется о землю. Однако фейерверки, происходящие во время этого небесного путешествия с небес на землю, могут быть одновременно чудесными и разрушительными. Визуальные эффекты вспышки молнии, за которой следует ударная волна грома, и чистая тепловая динамика тепла, генерируемого событием, также создают остаточные электродинамические и электрохимические побочные эффекты, которые могут нарушить подачу электроэнергии, вызвать скачки напряжения в офисных и промышленных устройствах и нарушить работу сети. коммуникации.

Удар молнии, пожалуй, одно из самых страшных и в то же время чудесных природных явлений. Если учесть, что шансы человека быть пораженным молнией ничтожно малы — один к 12 000, а астрафобия — третья по распространенности фобия в Америке после акрофобии (боязни высоты) и зоофобии (боязни животных), это доказывает люди уважают его дикий потенциал. Однако ученые-климатологи опасаются, что из-за быстрых изменений погоды на Земле вероятность стать жертвой удара молнии может увеличиться до 1 из 8000 к 2100 году9.0058

 

Что такое молния?

Итак, что вызывает молнию и остаточный эффект, который мы называем громом? Молния создается, когда положительный и отрицательный электрические заряды увеличиваются и расширяются настолько, что их можно увидеть в небе. Гром — это звук молнии, когда давление и температура вокруг этого заряда внезапно увеличиваются, расширяя воздух и создавая громкий удар.

Окончательная причина молнии все еще обсуждается среди ученых, которые знают, что это связано с взаимодействием между положительно и отрицательно заряженными ионами внутри облаков, что-то вроде ходьбы по ковру, а затем прикосновения к дверной ручке только для того, чтобы получить удар током из-за разряд статического электричества. Движение по полу создает нестабильный статический электрический заряд. Аналогичная реакция происходит внутри грозового облака, но в экспоненциальном масштабе.

Мифы о молнии

Люди были очарованы молнией с момента появления первого человека, а мифы и легенды коренятся в силе и величии дугообразного яркого света, разбросанного по всей мировой литературе и устным рассказам. Но непонимание некоторых мифов может привести к серьезным проблемам при столкновении человека и молнии.

Возьмите известную историю, в которой Бенджамин Франклин якобы запустил воздушного змея в грозу и собрал молнии в банку. Это могло бы быть правдой в волшебном мире, но не в мире науки. Франклин, американский государственный деятель, был уважаемым ученым в 1750-х годах. Как гласит история, он получил две тонкие полоски кедрового дерева, достаточно большие, чтобы покрыть большой шелковый носовой платок. Затем он привязал его к конопляной веревке с ключом, привязанным к концу. Франклин прикрепил к воздушному змею металлический стержень в надежде привлечь молнию — первый в истории громоотвод — и привязал шелковую ленту к концу струны и ключа.

Как гласит история, Франклин запустил воздушного змея в грозовое облако, где в него ударила молния, которая пробежала по струне, спрыгнула с ключа и оказалась в ловушке в стакане, где Франклин намеревался «сохранить» электричество. Однако идея о том, что человек, держащий веревку на конце воздушного змея, пораженного молнией в 100 миллионов вольт, вообще выживет, невозможна, как и «захват» тока молнии.

Мифы о молнии столь же разнообразны, как и люди, которые их рассказывают, но факт, что во время грозы можно укрыться в доме, другом строении или полностью закрытом транспортном средстве с жестким верхом, безусловно, верен. Способность отделить молниеносную правду от вымысла, безусловно, важна. Например, миф о том, что молния никогда не бьет дважды в одно и то же место. Дело в том, что молния дважды бьет в одно и то же место, причем неоднократно. Например, сообщалось, что сотни ударов молнии в час освещают небо над пересечением реки Кататумбо и озера Маракайбо на северо-западе Венесуэлы более 300 ночей в году, часто вспыхивая несколько раз в секунду, вызванных теплыми пассатами с Карибского моря. Море смешивается с прохладным воздухом, спускающимся с Анд.

Еще один опасный миф заключается в том, что устройства защиты от перенапряжения могут защитить электрическое оборудование от молнии. Дело в том, что разрядники и ограничители перенапряжения являются важными компонентами полной системы молниезащиты, но они не могут защитить от прямого удара молнии.

Узнайте, как защитить электронику от скачков напряжения, вызванных молнией.

На протяжении всей истории человечества молния вызывала страх и трепет, и не зря. Его огромная сила может разжечь обширные лесные пожары, отключить электричество в целом городе и остановить сердце человека. По мере того, как мы продолжаем изучать науку о молнии, мы продолжаем обогащать наши знания и понимание этой огромной силы — и находим лучшие способы защитить себя от ее разрушительной силы.

Что вызывает молнии и грозы — kidcyber

Гром и молнии естественным образом возникают во время грозы. Всякий раз, когда вы слышите гром, существует опасность удара молнии. © Гетти Изображений

Что вызывает гром и молнию?

В кучево-дождевых облаках образуются грозы. В этом типе облаков есть капли воды, градины и крупинки льда. Когда вода падает, а частицы льда трутся и ударяются друг о друга, они заряжаются электричеством.

В электричестве есть положительные заряды (называемые протонами) и отрицательные заряды (называемые электронами), и во время грозы эти заряды разделяются. Положительные заряды образуются в верхней части облака, а отрицательные — в нижней.

Положительные и отрицательные заряды притягиваются друг к другу, и когда они распространяются по воздуху, электрический ток вызывает искру, то есть молнию. Так молния происходит внутри облака и между облаками.

Когда буря накапливается, отрицательный электрический заряд в нижней части облака создает положительный заряд в земле под ним. По мере того, как отрицательный заряд становится сильнее, воздух не может остановить его от прыжка из облака в сторону положительного заряда на земле. Гигантская искра электричества — это молния, которую мы видим.

Когда молния нагревает воздух вокруг себя, воздух расширяется наружу с огромной скоростью, и в воздухе остается дыра, называемая каналом. Когда молния исчезает, воздух сжимается обратно, создавая звук, который мы слышим как гром.

Молния опасна

Температура молнии может быть в шесть раз выше, чем температура на поверхности солнца. Молния очень опасна и поражает все, что стоит высоко над землей; горы, люди и здания. В деревья часто попадает молния, из-за чего они падают или загораются. Каждый год сотни людей гибнут от молнии, но даже в этом случае шансы быть пораженными молнией очень малы.

Безопасность во время грозы

Во время грозы безопаснее всего находиться в помещении или в автомобиле с жесткой крышей и открытым окном. Внутри дома держитесь подальше от окон, не пользуйтесь телефоном, если это не беспроводной телефон, выключайте компьютеры и другие электроприборы. Держитесь подальше от воды тоже.

Если вас застали на улице, не открывайте зонт и не стойте на открытом пространстве. Держитесь подальше от дерева, которое стоит отдельно; это не безопасное место для укрытия. Вам будет безопаснее, если вы найдете укрытие в группе кустов или в группе небольших деревьев на низменности. Держитесь подальше от любой воды, даже просто луж, так как это может быть опасно во время грозы. Подождите 30 минут после последней молнии, прежде чем покинуть свое убежище.

Как далеко гроза?

Гром преодолевает 1,6 км (1 милю) за 5 секунд. Чтобы определить, как далеко находится гроза, посчитайте количество секунд между моментом, когда вы видите вспышку молнии, и моментом, когда вы слышите гром. На каждый счет до трех буря находится примерно в километре от нас.

Бенджамин Франклин на американской купюре в 1 доллар. © Гетти Изображений

Гром и молния происходят одновременно, но свет распространяется быстрее звука, поэтому вспышка молнии достигает ваших глаз раньше, чем звук достигает ваших ушей.

Бенджамин Франклин доказал, что молния — это электричество

Примерно 300 лет назад люди думали, что молния — это таинственная сила, которая является наказанием от Бога. Изобретатель Бенджамин Франклин (1706-1790) намеревался доказать, что молния является формой электричества.

Эту историю часто рассказывают:

В 1752 году Бенджамин Франклин с помощью воздушного змея и металлического ключа доказал, что в небе есть электричество. Он стоял в грозу! Электричество из грозовых туч стекали по мокрой струне, и когда Бенджамин коснулся ключа, его ударило током.

Этого не произошло потому что, если бы это произошло на самом деле, Бен был бы убит! Но другие его эксперименты подтвердили его теорию о том, что электричество находится в небе!

Читать об изобретениях Бена Франклина

https://www. fi.edu/benjamin-franklin/inventions

Бенджамин Франклин изобрел громоотвод для защиты зданий и кораблей от молнии.

НИКОГДА не запускайте воздушного змея в грозу! © Гетти Изображений

Всегда полезно использовать несколько источников информации, поэтому вот некоторые другие, которые вы можете изучить

Узнайте больше о громе и молнии

https://science.howstuffworks.com/nature/natural-disasters /lightning7.htm

Читать о Громе и молнии

Смотреть видео о Бенджамине Франклине и его изобретениях:

http://www.history.com/topics/american-revolution/benjamin-franklin/videos/kids-history- бен-франклин-и-его-воздушный змей

Посмотрите видео о молнии и громе:

How does lightning form?

Если вы используете что-либо из этого в своей работе, укажите источник в своей библиографии следующим образом:

Томас, Рон.

и Сиденхэм, Ширли. 2021. Гром и молния. [онлайн]  www.kidcyber.com.au

 

© 2022 www.kidcyber.com.au

и возникающие.

МЫ ГОРДИМСЯ ПОДДЕРЖИВАЕМ


•ФОНД ГРАМОТНОСТИ КОРЕННЫХ ОБЛАСТЕЙ www.indigenousliteracyfoundation.org.au
•КОМНАТА ДЛЯ ЧТЕНИЯ www.roomtoread.org/
СЕМЬ ЖЕНЩИН www. https://sevenwomen.org/, в частности их стипендиальный фонд, который предоставляет возможности для получения образования непальским детям, в частности, удерживает девочек в школе, что предлагает пути к обучению. kidcyber предоставляет ссылки на другие веб-страницы, отобранные и проверенные на предмет их уместности, чтобы предоставить больше информации по конкретной теме. kidcyber не контролирует информацию на этих сайтах или ссылки с них на другие сайты, которые некоторые люди могут счесть неприемлемыми. kidcyber не может нести ответственность за неприемлемые сайты Примечание: все темы kidcyber регулярно проверяются, обновляются и дополняются, так что продолжайте заглядывать на этот сайт.

Австралийский закон об авторском праве 1968 года (Акт) разрешает воспроизводить и/или передавать 10% слов на этом веб-сайте любому австралийскому образовательному учреждению в своих образовательных целях при условии, что образовательное учреждение (или орган, управляющий это) направил уведомление Агентству по авторским правам в соответствии с частью VB Закона. Для получения подробной информации о лицензии CAL для образовательных учреждений обращайтесь: Copyright Agency. 2000, Сидней, Новый Южный Уэльс, Каслри-стрит, 233, 15-й этаж Телефон: +612 9394 7600 Факс: +612 9394 7601 Эл. добросовестное ведение дел в целях исследования или обучения) никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена, сохранена в поисковой системе, передана или передана в любой форме и любыми средствами без предварительного письменного разрешения. Все запросы следует направлять владельцу авторских прав по адресу [email protected]

Что вызывает молнию и гром?

МОЛНИЯ – ОПАСНОЕ, но интригующее погодное явление. Это происходит из-за электрических токов в грозовом облаке, высвобождающих огромное количество энергии, которая может ударить по земле. В США более 80 смертей в год происходят из-за молнии. Хотя это число намного меньше, чем число погибших просто от сильной жары и сильного холода, молния является причиной большего количества смертей, чем любая другая суровая погода в США. выражается в виде разряда электричества, который кратко вспыхивает, а затем исчезает. Большинство молний возникает в виде молний от облака к облаку или возникает в одном облаке, но около 25% молний ударяет в землю (так называемые молнии от облака к земле). Некоторые молнии менее дискретны и, по-видимому, образуют диффузные слои молнии, называемые листовыми молниями.

1. В большинстве случаев молния возникает в виде одиночной дискретной молнии, которая может быть относительно прямой или чрезвычайно неправильной формы с множеством очевидных ответвлений. Молнии связаны с кучево-дождевыми облаками, из которых формируются грозы. Ледяные частицы в верхней части таких облаков имеют положительный электрический заряд, а в нижней части облака, где льда нет, заряд в основном отрицательный. Считается, что это разделение зарядов происходит из-за процесса Бержерона и различных физических свойств частиц льда и жидкой воды, но точный процесс неизвестен. Дисбаланс заряда между верхом и низом облака приводит в движение определенную последовательность событий, изображенную на серии рисунков ниже.

2. В результате этого дисбаланса зарядов возникает избыток положительных зарядов в верхней части облака по сравнению с нижней частью облака. Обычно Земля также имеет отрицательный заряд, но когда облако проходит над каким-то местом, отрицательно заряженная основа облака создает положительный заряд непосредственно под облаком и на несколько километров вокруг него.

3. Напомним, что проводимость требует передачи энергии от одной молекулы к другой и поэтому наиболее эффективна в металлах и других проводящих материалах. Воздух является плохим проводником электричества, поэтому поток электричества через воздух не может происходить до тех пор, пока электрический потенциал не станет достаточно большим, чтобы преодолеть изолирующий эффект воздуха.

4. Молния начинается с отрицательных зарядов у основания облака. Отрицательные заряды начинают формировать невидимый канал ионизированных молекул в воздухе от основания облака к положительно заряженной земле. По мере развития канала он разделяется на ряд ответвлений, все еще невидимых, и многократно начинается и останавливается, продвигаясь зигзагообразным путем, напоминающим лестницу. По этой причине его называют ступенчатым лидером.

5. По мере того, как отрицательно заряженный ступенчатый лидер приближается к земле, положительно заряженные потоки энергии, называемые лентами, движутся вверх, чтобы присоединиться к лидеру, обычно поднимаясь от самого высокого объекта на земле, такого как дерево, столб, здание, или другой высокий предмет.

6. Когда стример вступает в контакт со ступенчатым лидером, он создает путь ионизированных молекул, по которому электричество может течь между облаком и землей.

7. Как только стример и ступенчатый лидер встречаются, устанавливается электрическое соединение, и электроны текут от основания облака к земле, но этот поток все еще невидим.

8. Когда отрицательный заряд приближается к земле, положительный заряд начинает течь вверх. Это называется обратным ударом. Обратный ход начинается у поверхности.

9. Обратный удар почти Мгновенный, освещая небо разрядом энергии. Это основная, яркая вспышка, которую мы наблюдаем и распознаем как молнию.

10. Как только электрический путь установлен, отрицательные заряды текут от облака к земле, продолжая освещать небо без очевидного перерыва после обратного удара.

11. В большинстве случаев следует короткая пауза, после которой новый отрицательно заряженный лидер, называемый дротиком-лидером, стартует по установленному каналу от облака к земле.

12. Разряд лидера дротика вызывает еще одну вспышку света, явно после первой вспышки. Удары молнии могут иметь несколько или несколько десятков вспышек от дротиков-лидеров.

Гром

Гром возникает в результате быстрого нагрева и расширения воздуха на пути удара молнии. В районе разряда молнии температура воздуха приближается к 15 000–30 000°С, что намного горячее поверхности Солнца. Экстремальная жара заставляет этот воздух быстро расширяться от удара молнии, как показано красными стрелками на этом рисунке.

Расширение создает мгновенный вакуум вокруг хода. Почти сразу после расширения воздух устремляется со всех сторон к месту, где прошел удар молнии. Это показано зелеными стрелками. Звук материи при столкновении различных воздушных потоков и есть то, что создает звук грома.

Использование грома для оценки расстояний до гроз

Молния распространяется со скоростью света. При скорости около 300 000 км / с (186 000 миль / с) это можно считать мгновенным. Но гром распространяется только со скоростью звука (1225 км/ч, или 760 миль/ч). Поскольку в часе 3600 секунд, это означает, что звук грома проходит около 1,7 км или 1 милю за 5 секунд. Итак, если вы начинаете считать, когда видите молнию, и успеваете сосчитать до пяти, прежде чем услышите гром, вы находитесь в одной миле от молнии. Но будьте осторожны: молния не обязательно течет прямо посреди бури. Удар мог быть впереди или позади облака, из которого он исходил.

Эльфы, феи и струи

Мощная молния может вызвать образование плоского диска тусклого красноватого света, называемого эльфом, на высоте около 96 км над Землей. Свет эльфа излучается наружу во всех направлениях, распространяясь по огромной области неба.

Сразу же после того, как очень энергичная молния ударит в землю, призрачные красные огни, называемые красными спрайтами, могут выстрелить прямо из вершины грозовой тучи. Некоторые красные духи улетают в атмосферу на расстояние до 100 км.

Голубые струи — это тусклые голубые полосы света. Они выглядят как быстрые клубы дыма, которые вырываются из грозовой тучи, дугой поднимаются вверх, а затем исчезают. Голубые джеты могут подниматься в атмосферу на высоту до 30 км.

Советы по безопасности при ударе молнии

Молния чрезвычайно опасна. На приведенной ниже карте показано количество смертельных случаев, связанных с молнией, для каждого штата с 1959 по 2011 год. Насколько опасны штаты, с которыми вы знакомы? Какие факторы влияют на эту пространственную структуру? Насколько вы подвержены риску молнии?

Легче всего проводить электричество в твердых телах и труднее всего в газах. Поэтому прямой контакт с любым твердым предметом, особенно высоким, хорошо проводящим электричество (например, высоким металлическим столбом), во время грозы чрезвычайно опасен. Высокие объекты сводят к минимуму расстояние, на которое электрическая энергия должна пройти через газ (воздух) во время молнии.

Дом или другое закрытое здание обеспечивает наилучшую защиту от молнии. Открытые навесы на спортивных площадках, полях для гольфа и местах для пикников практически не защищают от молнии. Находясь внутри здания, держитесь подальше от окон и дверей и избегайте контакта с сантехникой, проводными телефонами и электрическим оборудованием. Подвалы, как правило, безопасные убежища, но избегайте контакта с бетонными стенами, которые могут содержать металлические арматурные стержни. Автомобиль — относительно безопасное место, потому что металлический корпус и рама пропускают электрический ток при ударе.

Если безопасного укрытия нет, держитесь подальше от деревьев и других высоких объектов и присядьте, перенеся свой вес на пальцы ног и поставив ступни близко друг к другу. Опустите голову и станьте как можно ниже, не касаясь руками или коленями земли. Не ложись!

Примите во внимание правило 30-30: если время между вспышкой и звуком грома составляет 30 секунд или меньше, молния достаточно близко, чтобы ударить вас, поэтому немедленно ищите укрытие. После последней вспышки молнии подождите 30 минут, прежде чем покинуть убежище.

Оставить комментарий