Это цитата сообщения Soviet_soldier Оригинальное сообщение

Гроза и молния



[показать]

Последний день лета - завершается очередной грозовой сезон.

Что такое гроза, молния?

Гроза - атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождем, градом и шквальным усилением ветра.
Гроза относится к одним из самых опасных для человека природных явлений, по количеству зарегистрированных смертных случаев только наводнения приводят к бо́льшим людским потерям.

Молния — гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно происходит во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Молнии также были зафиксированы на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране. Ток в разряде молнии достигает 10-20 тысяч ампер, поэтому мало кому из людей удается выжить после поражения их молнией.

Средняя длина молнии 2,5 км, некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км.

Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках, тогда они называются грозовыми; иногда молния образуются в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

Какие виды молний бывают?

[показать]

Обычно наблюдаются линейные молнии, которые относятся к т. н. безэлектродным разрядам, так как они начинаются (и кончаются) в скоплениях заряженных частиц. Это определяет их некоторые до сих пор не объяснённые свойства, отличающие молнии от разрядов между электродами. Так, молнии не бывают короче нескольких сотен метров; они возникают в электрических полях значительно более слабых, чем поля при межэлектродных разрядах; сбор зарядов, переносимых молнией, происходит за тысячные доли секунды с мириадов мелких, хорошо изолированных друг от друга частиц, расположенных в объёме несколько км³. Наиболее изучен процесс развития молнии в грозовых облаках, при этом молнии могут проходить в самих облаках — внутриоблачные молнии, а могут ударять в землю — наземные молнии. Для возникновения молнии необходимо, чтобы в относительно малом (но не меньше некоторого критического) объёме облака образовалось электрическое поле (см. атмосферное электричество) с напряжённостью, достаточной для начала электрического разряда (~ 1 МВ/м), а в значительной части облака существовало бы поле со средней напряжённостью, достаточной для поддержания начавшегося разряда (~ 0,1-0,2 МВ/м). В молнии электрическая энергия облака превращается в тепловую и световую.

[показать]

Довольно редкая разновидность молнии, возникающая при ветре - канал стримера сносит в сторону и возникают параллельные разряды.

[показать]

Огни святого Эльма - светящиеся пучки или кисточки, которые возникают при большой напряженности электрического поля на острых концах высоких предметов. Святой Эльм, или Эразм, -- покровитель моряков. Появление огней сулило надежду на спасение. Иногда появление кисточек означает, что молния ударит именно в этот объект.

[показать]

Зарницы -- это молнии от грозы, которая грохочет где-то за горизонтом, так далеко, что не слышно грома.

[показать]
Шароая молния взорвалось

Шаровые молнии -- очень редкое явление. И фактически неизученное. Никто не видел, как они рождаются, и никто не знает, сколько они живут. Поскольку в лабораторных условиях шаровая молния существует всего несколько мгновений, все, что имеют в своем распоряжении исследователи, -- это свидетельства очевидцев. За две тысячи лет накопилось около 10 тысяч рассказов об огненных шарах, есть фото- и киноматериалы, однако по-прежнему самые скептически настроенные ученые ставят существование шаровой молнии под сомнение (первыми в списке скептиков были великие Кельвин и Фарадей, которые полагали эту молнию оптической иллюзией).
Словом, известно о шаровой молнии мало. Бывает она в среднем 10-20 см в диаметре, живет полминуты, чаще всего движется горизонтально в метре над землей и имеет дурную привычку просачиваться в помещения через маленькие отверстия. Кстати, бывает шаровая молния не только шаром: есть рассказы о грибах, каплях и даже бубликах.

Темные грозовые облака скрывают от земного наблюдателя множество загадочных электрических явлений. Молнии в верхних слоях атмосферы удивительно красивы, раскрашены, в основном, в красный и синий цвета. Некоторые из них могут достигать даже границ атмосферы.

[показать]

Молнии, бьющие в ввысь - о них отдельный сказ:

В начале мая 1974 года два самолета-истребителя типа "МиГ-21" совершали тренировочный полет в сложных метеоусловиях над побережьем Чёрного моря. Самолёты уже возвращались на аэродром, когда в месте посадки погода резко ухудшилась прошел грозовой фронт. Синоптики предупредили, что высота грозовых облаков достигает 12 километров. Обойти фронт не представлялось возможным, и поскольку "потолок" у "МиГ-21" был существенно выше, летчики взяли на себя ручки набора высоты. Указатель высотомера прошёл 12 километров, 13 и лишь на 14-ти истребители оказались над облаками.
Ведущий потом признался, что у него возникло чисто шоферское желание "нажать на тормоза": справа и слева от трассы полёта в чёрное вечернее небо упирались две светящиеся оранжевые колонны, вершины которых терялись где-то в глубинах космоса!

Было ясно, что обойти колонны истребители не успеют - им надо было сделать слишком крутой вираж. Оставалась единственная возможность - проскочить между колоннами! Поскольку все произошло слишком быстро пилоты не успели ничего сообщить на землю. Проскочили благополучно. Сели нормально, а на земле, по известной пилотской осторожности начальству о случившемся докладывать не стали.

Примерно в это же время с аналогичным явлением пришлось столкнуться одному американскому пилоту, налетавшему свыше 10 000 часов. Его полёт проходил на высоте 12-15 километров, гроза была очень сильной, а вершины отдельных облаков достигали высоты 15-18 километров. В некоторые моменты вспыхивали одновременно до десятка молний. По наблюдениям пилота, из сотни молний одна-две били вверх из облака на высоту около 40 километров. Эти молнии напоминали толстые красные световые столбы, причем без ответвлений.

Первые сообщения метеорологов о молниях, бьющих из облаков не в землю, а в космос, появились еще в 20-х годах, но были признаны ошибкой наблюдений. Впервые инструментальное подтверждение существования таких молний получили исследователи Руми и Атлас в 1957-1958 годах во время Международного геофизического года. Они зарегистрировали радиолокационные отражения от молний, идущих из облаков на высоты более 20 километров. Но и эти эксперименты не убедили скептиков.
Положение резко изменилось лишь в 70-е годы после запуска спутников, снабжённых специальной оптической аппаратурой для регистрации интенсивных световых вспышек, в частности, американских типа "Вэла" и "Инсат" и советских серии "Космос".

С "Вэлой" вышел конфуз, чуть не вызвавший международный скандал. Спутники этой серии были предназначены для обнаружения и регистрации испытании ядерного оружия. Почти сразу же после запуска первый спутник доложил, что неизвестные злоумышленники проводят атомные испытания в Южной Атлантике. Подозрение, естественно, пало на ЮАР, не скрывавшую своих ядерных амбиции. ЦРУ срочно направило туда самых надёжных агентов, а руководство США начало готовить ноту протеста.
Однако спустя некоторое время такие же сигналы поступили из Центральной Атлантики экваториальной Африки из некоторых районов Индийского океана. К счастью для ЮАР специалисты быстро разобрались в природе этих сигналов. Оказалось что их источником являются интенсивные молниевые разряды - так называемые "сверхмолнии", энергия которых на несколько порядков выше энергии обычных молний. Причем часть этих "сверхмолний" направлена вверх, в космос.

К этому времени с помощью ракетных измерений было установлено, что кроме ионосферных слоёв (на высотах 80-200 километров) существует электропроводящий слой и на высоте 30-40 километров, названный электросферой. Как оказалось, молниевые разряды, направленные в космос, а точнее, в электросферу, не ошибка наблюдателей. Стали ясны и условия их возникновения: для появления подобных разрядов грозовое облако должно выше тропосферы, то есть его вершина должна достигать высот более 12-15 километров, что характерно, в основном для гроз над тропиками. С энергетической точки зрения облаку становится более выгодно разряжаться вверх, а не вниз.

Разряд на землю носит искровой характер, можно сказать, что обычная молния - это гигантская искра. Разряд в электросферу происходит в иных условиях. Воздух на таких высотах существенно разрежен и искровой разряд переходит в другую форму тлеющего разряда. Теперь это уже не короткоживущая молния, а достаточно длительно существующий разрядный столб. Так возникают эти таинственные световые колонны над грозовыми облаками. А в лётные наставления теперь надо внести уточнение о том, что над вершинами очень высоких грозовых облаков полёт может быть не менее опасен, чем под ними - мощность сверхмолнии иногда достигает миллиона и более киловатт.

[показать]
Ствол пораженного молнией тополя.

Гроза и деревья

Высокие деревья — частая мишень для молний. На реликтовых деревьях-долгожителях легко можно найти множественные шрамы от молний. Считается, что одиночно стоящее дерево чаще поражается молнией, хотя в некоторых лесных районах шрамы от молний можно увидеть почти на каждом дереве. Сухие деревья от удара молнии загораются. Чаще удары молнии бывают направлены в дуб, реже всего — в бук, что, по-видимому, зависит от различного количества жирных масел в них, представляющих большое сопротивление электричеству.

Молния проходит в стволе дерева по пути наименьшего электрического сопротивления, с выделением большого количества тепла, превращая воду в пар, который раскалывает ствол дерева или чаще отрывает от него участки коры, показывая путь молнии. В следующие сезоны деревья обычно восстанавливают поврежденные ткани и могут закрывать рану целиком, оставив только вертикальный шрам. Если ущерб является слишком серьезным, ветер и вредители в конечном итоге убивают дерево. Деревья являются естественными громоотводами, и, как известно, обеспечивают защиту от удара молнии для близлежащих зданий. Посаженные возле здания, высокие деревья улавливают молнии, а высокая биомасса корневой системы помогает заземлять разряд молнии.

Чаще, чем в другие деревья, молнии попадают в дубы. Этому есть мифологическое объяснение: у древних греков дуб был деревом Зевса, бога-громовержца.

Молнии в природе

Ударяя в песчаную почву, молния способствует образованию стекла. После грозы в песке можно найти полоски стекла.

Молнии расчищают небо для полетов космических кораблей. В радиационных поясах Земли существует промежуток, в котором почти нет заряженных частиц благодаря тому, что радиоволны от земных молний отбирают энергию у заряженных частиц и расталкивают их. В результате космические корабли на средней орбите не подвергаются вредному воздействию радиации.

Молнии и гроза в мифологии

[показать]

Три молнии на изображении римского Юпитера символизируют случай, судьбу и предусмотрительность - силы, которые формируют будущее.

У ацтеков молния, считалось, сопровождает умерших: она расщепляет землю и облегчает путь в ее глубины.

Греки верили, что жемчуг образуется, когда молния ударяет в море.

Интересные факты о молнии

[показать]

В американский Эмпайр-стейт-билдинг молния ударяет в среднем 23 раза в год.

Рой Салливан остался живым после семи ударов молнией.

Американский майор Саммерфорд умер после продолжительной болезни (результат удара третьей молнией). Четвертая молния полностью разрушила его памятник на кладбище.

Подборка фото грозы:

[показать]

[показать]

[показать]
Молния ударяет в Эйфелеву башню, фотография 1902 г.

[показать]
Молнии в Бостоне.

[показать]

[показать]

[показать]

[показать]

[показать]

[показать]

[показать]

[показать]

[показать]