«Почему молния всегда бьет сверху?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ФизикаНаукаПогода
инокентий пупкин
·
4,0 K
Ответить4УточнитьAlexander Vanetsev
9,8 K
Researcher, Institute of Physics, University of Tartu · 31 июл 2018
А это не совсем так. Мы видим, что она бьет сверху вниз, но перенос заряда происходит в обе стороны. Суть вкратце такая. Молния – это безэлектродный разряд. Он возникает за счет массовой ионизации в газе. Молний много разных, но мы будем говорить о самой часто встречающейся молнии облако-земля, поскольку это именно их мы обычно наблюдаем и именно они идут “сверху вниз”. В облаке весь процесс инициируется космическим излучением, а потом подхватывается первичными ионами, которые при движении создают эл. поле, необходимое для разряда. Так или иначе, скопление ионизированного газа – в воздухе, наверху. Дальше там происходит много всяких электрических процессов, но в общем long story short – образуются лавины электронов в широком термоионизированном канале – лидере молнии, который мы и видим. Этот лидер направлен сверху вниз, из ионизированного объема воздуха на землю. То, что мы вообще можем заметить, откуда куда он идет, связано с а) большими расстояниями между облаком и землей и б) хитрой многоступенчатостью процесса формирования лидера, из-за которой он формируется и продвигается относительно медленно. А эта хитрая многоступенчатость связана с тем, что проводимость воздуха обычно очень низка и процесс формирования лидера – это не только процесс рождения и слияния лавин, но и процесс образования широкого канала их переноса с повышенной проводимостью. То есть, молния как бы сама постепенно строит путь собственного продвижения.
Но это не всё. Снизу вверх на последнем этапе молнии идет обратный разряд, называемый главным. Главным он называется не зря – он гораздо более мощный и яркий. Но из-за того, что канал переноса заряда уже в целом сформирован, главный разряд происходит очень быстро, мы не в состоянии заметить, откуда куда он идет. Мы только видим, что в последние мгновения существования молнии она стала ослепительно яркой.
То есть, суммируя – молния “бьет” и снизу вверх и сверху вниз, но видим мы только сверху вниз, не потому даже, что этот процесс основной, а только по той причине, что он идет достаточно медленно, чтобы мы вообще успели понять, что у него есть направление.
Alexander Shaduri
1 августа 2018
Небольшой процент молний действительно бьёт снизу вверх. Я был уверен, что это связано с полярностью молнии, т.е… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
«Почему, если молния бьет из земли, выглядит так, будто она бьет из неба?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ФизикаНаукаПрирода
саша саша
213Z”>18 ноября 2016 ·
18,3 K
Ответить1УточнитьNaeel Maqsudov
Топ-автор
8,0 K
IT, телеком, телефония, базы данных, интеграционные решения, естествознание, образование · 20 дек 2016
На фотографии показана как раз молния, распространяющаяся вниз. Они наблюдаются чаще, чем восходящие. Молния ветвится именно по ходу своего распространения а не против.
Всё дело в том, как распространяется канал, в котором мгновение спустя распространяется молния. Не буду тут расписывать как накапливается электрический заряд в атмосфере. Начнём сразу со стадии, когда он уже есть.
Есть заряд — есть поле. Есть поле, то заряженные частицы (свободные электроны, ионизированные молекулы, осциллирующие частицы рождённые космическим излучением) начинают двигаться. Двигаясь они сталкиваются с молекулами газов воздуха и ионизируют их. При достаточной напряжённости поля процесс приобретает лавинообразный характер.
Ионизация воздуха происходит неравномерно. Ионизированный канал в воздухе (лидер) местами разветвляется. Естественно, так как он образован ионами, движущимися преимущественно в одном направлении (в силу направленности электрического поля вокруг), ответвления тоже располагаются по ходу движения. Ответвление лидера не может кардинально поменять направление на противоположное.
Как только лидер образовался, и соединил грозовую тучу с землёй, то по этому лидеру начинает течь ток. Ток вызывает дополнительную ионизацию, лидер поддерживает сам себя. Тогда молния мерцает: бьёт несколько раз по тому же самому пути.
Чаще этот процесс обычно именно сверху вниз, так как напряжённость поля наверху часто бывает выше. Но иногда образование лидера может начинаться снизу. Тогда этот процесс разворачивается и течёт снизу вверх. Но для такого случая и картинку на обложке вопроса надо перевернуть, чтобы она напоминала крону дерева, а не его корни.
UPDATE:
Картинка и была правильной, но модератор её поправил(
Только вот ответа на вопрос я так и не увидела, почему создаётся впечатление что молния бьет не из земли?
А, ну раз такое дело, тогда я догадываюсь в чём тут секрет. Я, например, решительно не понимаю, как может создаваться такое впечатление. А значит всё дело в субъективности восприятия. Распространение молнии по лидеру — это очень быстрый процесс. Она оценивается в десятки и сотри тысяч км/с. Учитывая, во-первых, инертность нашего зрения, а, во-вторых, что мы не всегда видим молнию в боковой проекции. Мы фиксируем всю её целиком, не замечая направления её движения. И только знания о том как это работает (или, напротив, незнание) дополняют наше восприятие до «нужной» картины. Например, если «бегущие огни» из лампочек имеют всего 2 такта (когда лампочки горят через одну), то вы можете легко мысленным усилием развернуть их в противоположную сторону. Т.е. сами выбрать в какую сторону они движутся.
Реальная картина всё-таки отличается от того, какое впечатление создаёт обработанная разумом картинка. Вот, например, посмотрите, что происходит, когда видеокамера фиксирует 9000 кадров в секунду, что будет побыстрее нашего глаза: (тут есть и нисходящие и восходящие молнии)
https://www. youtube.com/embed/rpIBrtM7kYY?wmode=opaque
И да, можно видеть, как по образовавшемуся лидеру иногда разряд таки проскакивает в обратном направлении, по проторенной-то дорожке.
саша саша
20 декабря 2016
Картинка и была правильной, но модератор её поправил(
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
Почему молния бьет из-под земли?
Я не буду повторять то, что было в других ответах. Единственное, что я хотел бы добавить, это то, что мы не видим молнию от земли к облаку .
Теоретически, Земля в Облако может быть возможна, поскольку молния представляет собой разряд между двумя точками, которые имеют экстремальную разницу в напряжении. Так что это не загадка “почему это происходит”, как сказано в этом видео, а “как это происходит”. необходимо изучить более тщательно, поскольку некоторые эффекты происходят чаще в определенных географических точках, все, что нужно понять, это ПОЧЕМУ (и это может быть не один фактор).
Карта среднегодового количества ударов молнии на квадратный километр с 1995 по 2013 год (Фото: НАСА)
Но вернемся к этой картинке
и внимательно посмотрим. Обратите внимание на яркую вспышку в верхнем левом углу в начале, которая распространяется на несколько лидеров, тянущихся к земле. Наземный путь не установлен, пока двое из этих лидеров не достигнут земли. Из этих двух путей один из них имеет меньшее сопротивление, что приводит к мгновенному пути тока между облаком и землей. Я действительно думаю, что в этом случае мы видим молнию Облако на землю, но этих двух типов, положительную и/или отрицательную молнию на уже установленном пути. Изображение взято с высокоскоростной или ультравысокоскоростной камеры, способной снимать 10 000–1 м кадров в секунду, то, что мы видим, — очень медленное движение облачного разряда.
Кроме того, вы должны иметь в виду, что молния — это не просто разряд статического электричества.
Этот разряд может производить широкий спектр электромагнитного излучения, из очень горячей плазмы, созданной быстрым движением электронов, в блестящие вспышки видимого света в виде черного тела излучение. Молния вызывает гром, звук ударной волны, развивается по мере того, как газы в непосредственной близости от разряда испытывают внезапный повышение давления. Молния обычно возникает во время грозы и другие типы энергетических погодных систем, но вулканическая молния также может происходить во время извержений вулканов.
Википедия
Выше написано, что сам разряд может производить широкий спектр электромагнитного излучения.
Большая часть этого излучения должна производиться после того, как будет установлен путь от облака к земле. Если бы у нас действительно была комбинация положительной и отрицательной молнии на этом пути, то, возможно, вид этой молнии с другой фильтрацией (микроволновой, инфракрасный, ультрафиолетовый или даже рентгеновский диапазон) был бы более просветляющим
.
Я вообще-то не думаю, что все излучение исходит от самого разряда, как написано выше. Это должно быть сочетание статического электричества и излучения еще до разряда, только усиливающееся в момент разряда.
Еще более своеобразным случаем, чем молния «земля-облако», является случай с шаровой молнией. На этом видео показано нечто, что можно идентифицировать как шаровую молнию. Одна из теорий возникновения шаровой молнии указывает на то, что элемент Si
в почве может быть фактором.
РЕДАКТИРОВАТЬ
Чтобы доказать свою точку зрения на эту оптическую иллюзию на изображении выше, я добавляю ссылку на другую оптическую иллюзию, конечно, на этом видео у поезда есть только один курс, но мы видим, что у него есть оба, в подобных случаях человеческий мозг находит другие способы определить направление.
Типы молний | Королевское метеорологическое общество
Опубликовано в: Погода
Опубликовано: 18 декабря 2017
Время чтения: 5 минут
Поделиться:
Красивое и смертоносное природное явление, молния — это просто внезапный электростатический разряд — «искра» или «вспышка», когда заряженные атмосферные области временно выравниваются посредством этого увольнять. Полярность грозового разряда может влиять на то, как он распространяется и разветвляется в пространстве и времени. Это, а также его начальные и конечные точки и направление движения порождают различные «типы» молнии. Молния может ударить в землю, воздух или внутри облаков, но количество вспышек облаков примерно в 5-10 раз больше, чем вспышек облаков на землю.
Молния «облако-земля» (CG)
В CG-молнии канал отрицательного заряда, называемый ступенчатым лидером, будет двигаться зигзагом вниз по «разветвленной» схеме — поэтому его иногда называют разветвленной молнией. . Этот ступенчатый лидер невидим для человеческого глаза и спускается к земле за миллисекунду. По мере приближения к земле отрицательно заряженный ступенчатый лидер притягивается к каналу положительного заряда, идущему вверх, стримеру, обычно проходящему через что-то высокое, например дерево, дом или телефонный столб. При соединении противоположно заряженного лидера и стримера начинает течь мощный электрический ток (поэтому не рекомендуется стоять под высоким предметом во время грозы!). Обратный удар (очень яркая видимая вспышка, которую мы воспринимаем как молнию) движется со скоростью около 60 000 миль в секунду обратно к облаку, при этом одна вспышка состоит из 20 возвратных ударов.
Отрицательная молния от облака к земле (-CG)
Движение вниз инициирует наиболее распространенные вспышки CG, отрицательно заряженный ступенчатый лидер, за которым следует возвратный удар, движущийся вверх. Чистый эффект этой вспышки состоит в том, чтобы понизить отрицательный заряд от облака до земли. Отрицательные удары молнии CG можно идентифицировать по их характерному нисходящему разветвлению.
Положительная молния от облака к земле (+CG)
Движение вниз инициирует менее распространенные вспышки CG, положительно заряженный ступенчатый лидер, за которым следует обратный ход движения вверх, который опускает положительный заряд на землю. Такие молнии обычно связаны с грозами суперячейки и областями стратифицированных осадков за линиями шквалов. Положительные удары молнии от облака к земле, как правило, очень яркие (по сравнению с другими молниями) и могут быть идентифицированы по явному отсутствию разветвления вблизи земли. Гром от такой молнии очень громкий и может звучать как серия глубоких низкочастотных звуковых ударов. Спрайты (см. врезку) обычно ассоциируются с более интенсивными позитивными CG.
Молния “облако-воздух” (CA)
Это относится к разряду, который прыгает из облака в чистый воздух и резко прекращается – действительно, CG-молния содержит CA-молнию через ответвления, отходящие от основного канала в воздух. Однако наиболее драматические примеры возникают, когда длинные яркие молниеносные каналы отходят от сторон кучево-дождевых облаков.
Земля-облако (GC) Молния
Лидер, движущийся вверх, инициирует разряд между облаком и землей от объекта на земле. Удары молнии от земли к облаку, иногда называемые восходящими молниями, часто встречаются в высоких башнях и небоскребах. GC молнии также могут быть как положительной, так и отрицательной полярности. Молния, которая демонстрирует разветвление вверх, указывает на вспышку от земли к облаку, хотя некоторые молнии, движущиеся вверх, не имеют ветвей ниже основания облака.
Внутриоблачная молния (IC)
Это наиболее распространенный тип разряда, относящийся к молнии, встроенной в одно грозовое облако, которое перемещается между различными областями заряда в облаке.
Листовая молния — термин, используемый для описания облаков, освещенных грозовым разрядом, где фактический канал молнии находится либо внутри облаков, либо ниже горизонта (т.е. не виден наблюдателю). Хотя это часто ассоциируется с молнией IC, это любая молния, скрытая облаками или местностью, за исключением вспышки света, которую она производит.
Родственный термин, тепловая молния , это любая молния или вызванное молнией освещение, расположенное слишком далеко, чтобы гром был слышен. Тепловая молния получила свое название потому, что ее часто можно увидеть жаркими летними ночами, когда часто бывают грозы.
Молния из облака в облако (CC) (или межоблачная молния)
Несмотря на редкость, молния также может перемещаться из одного облака в другое (или более!). Паучья молния относится к длинным горизонтальным движущимся вспышкам, часто наблюдаемым на нижней стороне слоистых облаков. (Не путать с внутриоблачной молнией внутри одного облака).
Молнии в Великобритании
Наиболее впечатляющие вспышки молний в Великобритании обычно связаны с явлениями типа «Испанский шлейф», особенно потому, что они могут происходить ночью. Эти грозы, как правило, производят значительные молнии отчасти из-за их высоких оснований облаков, которые увеличивают количество воды в форме льда, необходимой для сильного электрического заряда. Эти штормы с высокой нижней границей облаков, как правило, имеют более сильные вспышки IC.
Зимние штормы обычно вызывают наибольшую долю вспышек компьютерной графики в Великобритании. Это связано с тем, что облака, производящие молнии, связаны с активными холодными фронтами и фронтами окклюзии. Тем не менее, многие из них впоследствии погружаются в полярные морские воздушные массы (типичные зимние ливни, которые воздействуют на западную половину страны, вызывая мягкий град) и отмечаются на синоптических картах как впадины. Учитывая, что относительно теплое море является источником нестабильности, эти ливни могут присутствовать днем и ночью и производить нечастые, но очень мощные CG-вспышки до ~ 300 000 ампер! (типичная молния ~ 20 кА). Считается, что их склонность к мощным вспышкам компьютерной графики связана с их срезанными низкими вершинами облаков. Положительный заряд в верхней части этих облаков нависает над нижним отрицательным зарядом, который в противном случае заслонил бы верхний заряд от земли, способствуя прямой мощной вспышке молнии между вершиной облака и землей.
Спрайты, джеты и другие типы молний
Спрайты представляют собой электрические разряды, возникающие высоко над активными грозами. Спрайты появляются в виде вертикальных красных столбцов, простирающихся до 60 миль от вершины облака, и было обнаружено, что они возникают в сочетании с молниями +CG и/или как реакция на них. Спрайты в основном красные, слабо освещенные (поэтому видны только ночью) и длятся всего несколько секунд, что делает их почти невидимыми невооруженным глазом и их трудно фотографировать. Их форма была описана как напоминающая колонны, морковь или медузу!
Голубые струи выходят из верхней части грозового облака, расширяясь узкими конусами, расходясь веером и исчезая на высоте 25-35 миль. Синие струи длятся всего доли секунды.
Эльфы представляют собой быстро расширяющиеся дискообразные светящиеся области диаметром до 300 миль.
Ползучие наковальни представляют собой древовидные горизонтально движущиеся грозовые разряды IC, которые обычно появляются вдоль нижней стороны грозовых наковальней. Человеческий глаз может их видеть из-за их более медленной скорости (по сравнению с другими молниями!). Этот тип молнии (иногда называемый «ракетной молнией») часто покрывает большие расстояния, что приводит к эффектным зрелищам, заполняющим небо. Ползуны наковальни часто происходят на очень большой высоте и обычно приводят к мягкому раскатыванию грома из-за их большого расстояния от наблюдателя. Гусеницы наковальни могут возникать независимо или полностью внутри облака или в связи с выбросом облака на землю.
Вспышка среди ясного неба (иногда называемая «молнией наковальни» или «молнией наковальни на землю») — это название, данное разряду молнии, падающему из облака на землю, который бьет далеко от исходной грозы. Обычно он возникает в самых высоких областях кучево-дождевого облака, перемещаясь на большое расстояние по горизонтали от грозы, прежде чем спуститься на землю по вертикали. Из-за того, что конечная точка удара находится на расстоянии до 10 миль от грозы, эти молнии могут происходить в местах с ясным «голубым» небом над головой — отсюда и название. Действительно, это происхождение термина, описывающего что-то неожиданное: «ни с того ни с сего»!
Бусинная молния – название затухающей стадии канала молнии, которая после обратного удара остывает, а ее светимость распадается на сегменты. Он описывает стадию нормального грозового разряда, а не тип молнии.
Ленточная молния возникает во время грозы при сильном боковом ветре и множестве ответных ударов. Ветер сдувает каждый последующий обратный удар в сторону предыдущего обратного удара, вызывая эффект ленты (движение камеры во время съемки фотографии молнии также может привести к тому же эффекту).