Интересные и малоизвестные факты о молниях

Содержание:

Молния против грома

Молния и гром — два очень распространенных явления, которые не только взаимосвязаны, но и происходят в одно и то же время. Оба явления являются природными явлениями, которые долгое время считались своего рода наказанием для людей от богов. Объяснить два природных явления в конце XIX века было предоставлено ученому Бенджамину Франклину. Есть сходство и совпадение между молнией и громом, что сбивает с толку многих людей. В этой статье делается попытка различить молнию и гром, которые представляют собой два события, происходящие во время грозы.

Когда случается гроза, гром — это звук лопнувших облаков, а молния — это вид электричества, который виден в небе. Поскольку существует огромная разница между скоростью света и звука, сначала видна молния, а грома можно услышать гораздо позже. Гром — это звук, который издают облака, которые одновременно производят электричество. Итак, основное различие между громом и молнией заключается в том, что гром — это звук, тогда как молния — это визуальное явление, которое можно увидеть. Однако факт остается фактом: именно молния производит гром, а не наоборот.

Молнии

Электричество образуется внутри темных облаков высоко в небе из-за трения и столкновения капель воды и кристаллов льда друг с другом. Статическое электричество генерируется положительными зарядами, которые накапливаются в верхней части облаков, а отрицательные — внизу. Земля также заряжена положительно, и согласно принципу электричества, когда разница между зарядами становится слишком большой, электричество начинает течь. Это происходит, когда заряды нейтрализуются и начинается подача электричества. Поток электричества проявляется в виде световых лучей, когда электричество остается внутри облака, и в форме вилки, когда электричество течет из облаков на поверхность земли.

гром

Молния также выделяет много тепла, и воздух, окружающий это электричество, может нагреваться до 30000 градусов по Цельсию. Такой нагретый воздух сильно расширяется, вызывая грохот, который также называют громом. Громкий звук грома был предметом любопытства для людей, и разные культуры по-разному объясняли грохочущий звук, называемый громом.Американские индейцы верили, что гром вызван взмахом крыльев птицы по имени громовая птица. В скандинавской мифологии говорится, что гром — это результат того, что бог грома Тор владеет своим молотом. Люди считали, что удары молнии возникли в результате сварки молотка. Но сегодня мы знаем, что на самом деле именно молния вызывает гром. Когда электричество движется к земле, оно фактически создает дыру в воздухе и перемещается внутри канала, но вскоре воздух сжимается, производя грохочущий звук.

Молния против грома

• Молния и гром — взаимосвязанные явления в природном явлении, генерирующем электричество.

• Молния видна первой, поскольку скорость света намного превышает скорость звука.

• Гром — это громкий грохочущий звук, тогда как молния — визуальный сигнал.

• Гром возникает в результате разряда молнии, поскольку электричество распространяется по воздуху.

• Молния — это очень большая электрическая искра, которая поднимает температуру воздуха вокруг себя до 30000 градусов по Цельсию.

• Колебания воздуха при прохождении через него электричества вызывают громкий звук, называемый громом.

Опасно ли попадание молнии для человека

А вот на вопрос ”можно ли выжить после удара молнии” однозначного ответа нет. Точнее, он звучит, как ”может да, а может и нет”. Примерно 25 процентов из тех, в кого попала молния, погибают. На самом деле это не так много, если учитывать особенности данного явления.. Проблема в том, что в случае выживания, есть риск серьезных повреждений органов и нервной системы. В числе побочных явлений можно отметить потерю памяти, потерю чувствительности, нарушение сна, нарушение работы органов чувств и постоянные боли, сохраняющиеся много лет.

Примерно так выглядит человек, в которого ударила молния. Через его тело проходит очень сильный разряд.

Точную мировую статистику попаданий молний по миру найти сложно, так как в каких-нибудь африканских деревнях она просто не ведется. Зато есть статистика по России и США. В первом случае это около 500 человек в год, а во втором — 200 человек в год. ПО некоторым подсчетам вероятность погибнуть от удара молнии составляет один к двум миллионам. С такой же вероятностью можно умереть, упав с кровати. Что делать с этой информацией, решайте сами.

Немного неоднозначные данные утверждают, что в мужчин молния бьет примерно в 6 раз чаще, чем в женщин. Скорее всего, это не связано с мистикой или с тем, о чем вы подумали. Наиболее вероятным объяснением является то, что мужчины больше времени находятся на улице. Особенно в полях во время сельскохозяйственных работ, где их и застает гроза.

При этом чаще всего молния бьет в людей не в самый разгар грозы. Согласно данным национальной метеорологической службы США, молния может ”дотянуться” с расстояния в 15 км. Поэтому, если вы слышите гром, то уже находитесь в потенциальной опасности.

Мало кто захочет быть убитым молнией.

И не стойте рядом с коровами и дубами. Согласно приметам, рядом с коровами шанс быть пораженным молнией выше (логично, ведь погибали пастухи, которые не могли бросить стадо и отставались на улице), а в дубы молнии чаще попадают просто по статистике. Как таковой защиты нет, хотя в некоторых источниках встречается информация, что в середине прошлого тысячелетия дамы носили шляпы, в которых был металлический элемент, а по земле волочилась проволока. Такой вот портативный громоотвод.

А еще говорят, что если одежда мокрая, то молния причинит меньше вреда. Скорее всего, это произойдет как и в случае с попаданием молнии в автомобиль.

Гром и молния

Теперь стоит разобрать главный вопрос статьи: откуда берется гром?

В грозовых тучах зарождается молния, а он, в свою очередь, порождает гром. Это происходит в несколько этапов:

1. Все капли и льдинки, которые находятся в верхней части образовавшейся тучи, начинают активно взаимодействовать с молекулами воздуха, а затем они получают сильный электрический заряд. Постепенно они начинают падать вниз из-за того, что вес их начинает расти. Таким образом, через некоторое время вся нижняя часть облака получает отрицательный заряд.
2. А вверху тучи, одновременно с отрицательным, начинает накапливаться положительный заряд. А ни для кого не секрет, что минус и плюс начинают притягиваться.
3. Из-за этого притяжения в облаке появляется сильное напряжение. В зависимости от того, какого размера облако, напряжение в нем может достигать нескольких сотен миллионов вольт. Именно так происходит рождение молнии.
4. Искра, которая зарождается в туче, направляется прямо на землю. Именно в тот момент, когда молния движется с неба на землю в атмосфере появляется огромное давление. Сразу же после исчезновения молнии начинает сжиматься воздух. Он возвращается в свое первоначальное состояние настолько резко, что при этом издается звук, чем-то напоминающий сильный взрыв. Вот откуда берется гром.

Что такое молния

Молния — это электрический разряд в атмосфере. Внешне представляет собой вспышку света. Электрический разряд сопровождается громом. Линейная молния возникает в большинстве случаев. Физическое явление встречается и на других планетах Солнечной системы. Сила тока одного удара — 10 000-500 000 ампер.

Цвет молнии зависит от окружения. Красный свидетельствует о наличии в облаке дождя. Заряд голубого оттенка указывает на град. Белые молнии на небе возникают в сухом воздухе.

Напряжение молнии составляет десятки миллионов вольт. Последствия удара молнии в человека или животного — негативные. Пораженный разрядом молнии организм может умереть из-за остановки дыхания, нарушения электрической активности сердца.

Одна из разновидностей явления — спрайты

Как возникает молния?

Внутри тучи

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

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

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

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

Развитие молнии

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

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

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

Вслед за лидером

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

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

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

Конечная стадия

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

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

Где чаще бывают грозы

Места, где больше всего гроз на земле, находятся на экваторе. Такие природные явления взаимосвязаны с климатом в экваториальном поясе. Здесь жарко и влажно.

По этой причине очень редко наблюдается гроза на Северном и Южном полюсах.

Экватор известен как самое статичное место на планете. Здесь совершаются одни из самых зрелищных световых шоу.

Демократическая Республика Конго в Центральной Африке считается грозовой столицей. В горной деревне Кифука в ДР Конго ежегодно замечено в среднем 158 вспышек на 247 акров (квадратный километр).

Высокий уровень гроз наблюдается в Венесуэле, Индии.

Исследования НАСА показали, что на востоке Индии, в долине Брахмапутры замечено самое большое количество грозовых дней в месяц. Это период ежегодного муссона – апрель, май.

Почему мы слышим гром?

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

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

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

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

А Вы боитесь грозы??

Предыдущая статьи← Как найти площадь геометрических фигур?

Следующая статьиЧто такое мираж? →

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.

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.

Сила звука

Когда мы начнем исследовать силу звука на разных расстояниях, то найдем, что первый закон, относительно его, тот же, что и для света. И насколько нам известно, этот закон верен не только относительно волнообразных движений, но и такого явления, как тяготение.

На точном научном языке закон о силе звука излагается так:

Таким образом можно коротко и ясно выразить, например, ту мысль, что если мы удаляемся от источника звука на расстояние, которое в три раза больше прежнего, то сила звука уменьшится при этом не в три, а в девять раз: девять есть квадрат трех. Квадратом числа называется число, полученное от перемножения его на самого себя.

Когда этот закон применяется к силе света или тяготения, то нам не приходится считаться с какими-либо условиями, которые могут повлиять на них. Но если речь идёт о звуке, то дело обстоит несколько иначе. На звук влияет плотность той среды, в которой он проходит; в морозную ночь воздух очень плотен, почему нам и дышится тогда легче, звук же будет в это время слышен сильнее. С другой стороны, звук ружейного выстрела высоко в горах ослабляется, потому что воздух там редок. Это явление напоминает нам опыт со звонком под колпаком воздушного насоса.

Почему сначала молния, потом гром?

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

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

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

Почему сверкает молния, а грома нет

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

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

Про молнию

1. Вспышка, которую мы видим, это взрыв энергии, двигающийся по направлению от земли к облакам. Хотя кажется совершенно наоборот.
2. Она длится в среднем около 10 000-й секунды, но с такой силой что ее мощности хватит для света 100-ваттной лампочки 3 месяца!
3. Только представьте себе, что ежегодно по всему миру от молниеносных ударов погибает почти 24 000 человек.
4. Остров Ява самый привлекательный для гроз на Земле. Там сверкает и грохочет 220 дней в году.
5. Один опасный заряд содержит в себе столько энергии, что ее будет достаточно для приготовления 160 000 тостов из хлеба.
6. Гроза, может вызывать астму!

1. Невероятное событие произошло в 1998 году на спортивных состязаниях по футболу в Конго, Африка. Во время футбольного матча молния поразила игроков только одной команды. Чем они прогневали природу так и осталось таинственной загадкой. Может ткань и цвет формы футболистов сыграл свою роль?
2. Согласно научным исследованиям представители мужского пола поражаются в 5 раз чаще, чем женского.
3. Люди, выжившие после таких несчастных случаев, на своем теле навсегда носят следы-шрамы. Они имеют определенный замысловатый узор, который называется «фигуры Лихтенберга». Внешне напоминающий саму молнию с ответвлениями. Полагают, что это происходит внутренний подкожный разрыв сосудов.

Как температура Солнца

1. Разряд достигает 100 000 ампер, а напряжение миллион вольт. Чтобы стало более понятно представьте, какая температура на солнце! Если даже мы загораем на таком огромном расстоянии от него. У молнии разряд в 5 раз превышает температуру у поверхности Солнца – это около 30 000 °C.
2. Не так давно учеными был опубликован научный доклад в журнале Science, согласно которому в самое ближайшее время нас ждет катаклизм, если человечество не применит меры. Примерно в 2100 году из-за глобального потепления произойдет мощнейшее поражение планеты Земля разрядами. Превышающими настоящие по силе и частоте на 50%. Примерно на 2 удара в настоящее время — придется 3 поражения в 2100 году.

1. В Венесуэле есть такое заколдованное озеро — Маракайбо. Непонятно почему, но туда каждый день попадают заряды, и оно штормит. Если заняться подсчетами, то получается около 1,2 миллиона ударов ежегодно.
2. При извержении вулканов появляется огромная по силе энергия, которая создает гром и молнии. Электрические заряды достигают 3,2 километра в диаметре.
3. Кто-то занялся подсчетами, сколько же раз в год знаменитая Статуя Свободы в США принимает на себя удары. Получилось более 600.
4. Эйфелева башня в 1902 году пострадала от прямого удара. И ей даже потребовалась реконструкция верхнего яруса.
5. Опасный заряд несет рентгеновское излучение.

1. В 18 веке было модным носить зонты и шляпы с молниеотводами. Это можно увидеть на миниатюрах того времени.

1. Будьте осторожны и желательно не принимайте ванну или душ во время грозы. Хотя современные дома и оборудованы заземлением. Опасная энергия может проходить и по трубопроводу.
2. На каком расстоянии находится эпицентр и место удара, легко узнать по-простому подсчету. Посчитайте секунды между гулом и вспышкой. Затем разделите на 5 и получите примерное расстояние в милях до места, где бушует стихия.

На видео запечатлены кадры невероятных случаев попадания зарядов.

https://youtube.com/watch?v=E0s7ucEMAKw

Сколько вольт в Молнии?

Молния представляет собой гигантский электрический искровой разряд между облаками и земной поверхностью, или между облаками, или между разными частями облака. Форма молнии обычно похожа на разветвленные корни разросшегося в поднебесье дерева. Длина линейной молнии составляет несколько километров, но может достигать 20 км и более. Основной канал молнии имеет несколько ответвлений длиной 2-3 км. Диаметр канала молнии составляет от 10 до 45 см. Длительность существования молнии составляет десятые доли секунды.

Средняя скорость движения молнии 150 км/с. Сила тока внутри канала молнии доходит до 200000 А. Температура плазмы в молнии превышает 10000°С. Напряженность электрического поля внутри грозового облака составляет от 100 до 300 вольт/см, но перед разрядом молнии в отдельных небольших объемах она может доходить до 1600 вольт/см. Средний заряд грозового облака составляет 30-50 кулонов. В каждом разряде молнии переносится от 1 до 10 кулонов электричества. Наряду с наиболее распространенной линейной молнией иногда встречаются ракетообразная, четочная и шаровая молнии. Ракетообразная молния наблюдается очень редко. Она длится 1-1,5 сек и представляет собой медленно развивающийся между облаками разряд. К весьма редким видам молнии следует отнести и четочную. Она имеет общую длительность 0,5 сек и представляется глазу на фоне облаков в виде светящихся четок диаметром около 7 см.

Шаровая молния в большинстве случаев представляет собой сферическое образование диаметром у земной поверхности 10-20 см, а на высоте облаков до 10 м. На Земле ежесекундно наблюдается в среднем около 100 разрядов линейной молнии, средняя мощность, которая затрачивается в масштабе всей Земли на образование гроз равняется 1018 эрг/сек. Интересно отметить, что энергия конденсации, выделяющаяся в грозовом облаке средних размеров с площадью основания около 30 км2 при дожде средней интенсивности, составляет около 1021 эрг. То есть, энергия, выделяющаяся при выпадении осадков из грозового облака, значительно превышает его электрическую энергию.

Учеными проводилось много исследований для ответа на вопрос: «Сколько вольт в молнии? «, вот данные этих исследований:

Напряжение между облаком и землей – 100 000 000 (сто миллионов) вольт.

Сила тока в молнии – 100 000 (сто тысяч) ампер.

Продолжительность электрического разряда – одна миллионная секунды.

Диаметр светящего канала: 10-20 см.

для расчета энергии 1 грозового пробоя дам еще данных. в момент пробоя сопротивление воздуха падает до 0 ом (на миллионные доли секунды) но условно будем считать 10000 ОМ (суммарное сопротивление всего плазменного канала, образованного разрядом) (в реальности, сопротивление воздуха изменяется от миллиардов ом до 0 и обратно за 1/10000 долю секунды)

обращаю внимание что никто в реальности не измерял напряжение и ток в разряде молнии все данные расчетные

Интересные факты

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

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

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

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

Также опасны шаровые молнии. О них мало что известно, но говорят, что рядом с ними нельзя двигаться, так как эти виды вспышек любят «погулять». Они могут даже в дом залететь, если будут открыты окна и двери во время грозы.

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

Видео

https://gkd.ru/405063a-kak-poyavlyaetsya-molniya-prichinyi-i-interesnyie-faktyi

https://www.nkj.ru/archive/articles/20099/

http://picslife.ru/priroda/kak-i-pochemu-voznikaet-molniya.html

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.

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.

Раскаты грома

Через несколько секунд после того как был зафиксирован удар молнии, из-за резкого повышения давления вдоль канала, атмосфера раскаляется до 30 тыс. градусов Цельсия. В результате этого возникают взрывообразные колебания воздуха и возникает гром. Гром и молния тесно взаимосвязаны друг с другом: длина разряда нередко составляет около восьми километров, поэтому звук с разных его участков доходит в разное время, образуя громовые раскаты.

Для этого нужно умножить время между молнией и громом на скорость звука, который составляет от 300 до 360 м/с (например, если промежуток времени составляет две секунды, эпицентр грозы находится немногим более чем в 600 метрах от наблюдателя, а если три – на расстоянии километра). Это поможет определить, удаляется или приближается гроза.

Как образуется гроза

Причины возникновения грозы связаны с конвекцией. Физика называет конвекцией процесс теплообмена между струями и потоками вещества. Существует несколько ситуаций их появления:

• Неравномерное нагревание пограничного воздушного слоя. Конвекция возникает над водоемом и землей.
• Вытеснение тепла холодными воздушными массами.
• Поднимающийся воздух в горной местности.

В целом грозы возникают в результате быстрого восходящего движения теплого воздуха на высоте, где образуется озон. При движении вверх воздух охлаждается и конденсируется. В результате образовывается кучеряво-дождевое облако. Такие облака формируются на высоте несколько десятков километров. Затем водяной пар конденсируется в капли воды или льда. Давление внутри тучи снижается. Выпадающие из облака капли пересекаются друг с другом, увеличиваясь в размере. Падающие капли создают своим движением поток, тянущий следом внутриоблачный холодный воздух, вызывая сильный ветер обычно сопровождающий грозы.

Редкий вид явления — снеговая гроза

Физическая природа молнии

Как объясняют происхождение молнии?  Система туча-земля или туча-туча представляет собой своеобразный конденсатор. Воздух играет роль диэлектрика между облаками.  Нижняя часть облака имеет отрицательный заряд. При достаточной разности потенциалов между тучей и землей возникают условия, в которых происходит образование молнии в природе.

Ступенчатый лидер

Перед основной вспышкой молнии можно наблюдать небольшое пятно, движущееся от тучи к земле. Это так называемый ступенчатый лидер. Электроны под действием разности потенциалов, начинают двигаться к земле. Двигаясь, они сталкиваются с молекулами воздуха, ионизируя их. От тучи к земле прокладывается как бы ионизированный канал. Из-за ионизации воздуха свободными электронами электропроводность в зоне траектории лидера существенно возрастает. Лидер как бы прокладывает путь для основного разряда, двигаясь от одного электрода (тучи) к другому (земле). Ионизация происходит неравномерно, поэтому лидер может разветвляться.

Обратная вспышка

В момент, когда лидер приближается к земле, напряженность на его конце растет. Из земли или из предметов, выступающих над поверхностью (деревья, крыши зданий) навстречу лидеру выбрасывается ответный стример (канал). Это свойство молний используется для защиты от них путем установки громоотвода. Почему молния бьет в человека или в дерево? На самом деле ей все равно, куда бить. Ведь молния ищет наиболее короткий путь между землей и небом. Именно поэтому во время грозы опасно находиться на равнине или на поверхности воды.

Когда лидер достигает земли, по проложенному каналу начинает течь ток. Именно в этот момент и наблюдается основная вспышка молнии, сопровождаемая резким ростом силы тока и выделением энергии. Здесь уместен вопрос, откуда идет молния? Интересно, что лидер распространяется от тучи к земле, а вот обратная яркая вспышка, которую мы и привыкли наблюдать, распространяется от земли к туче. Правильнее говорить, что молния идет не от неба к земле, а происходит между ними.

Почему молния гремит?

Гром возникает в результате ударной волны, порождаемой быстрым расширением ионизированных каналов. Почему сначала мы видим молнию а потом слышим гром? Все дело в разности скоростей звука (340,29 м/с) и света (299 792 458 м/с). Посчитав секунды между громом и молнией и умножив их на скорость звука, можно узнать, на каком расстоянии от Вас ударила молния.

Нужна работа по физике атмосферы? Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Похожие записи:

Что такое сетевой фильтр, для чего он нужен и где применяется Как установить розетку Металлические опоры наружного освещения и кронштейны. фонарные столбы стальные (столбы уличного освещения). изготовление опор освещения Угольные тэс россии и мира: история создания Электронный телеграфный ключ un7bv Схема работы турбонаддува дизельного двигателя