ОПАСНОЕ ПРИРОДНОЕ ЯВЛЕНИЕ » Осинники, официальный сайт города
Молния является красивым и вдохновляющим явлением природы, однако также она может быть смертельно опасной. Статистика последних 30 лет говорит о том что, в результате удара молнии погибает 67 человек ежегодно, в одних только Соединенных Штатах. В России, Кузбассе тоже гибнут из-за этого природного явления. Например, 19 августа в Прокопьевске, от удара молнии погиб 14-летний подросток, который в момент гибили находился на улице.Однако, большинство смертей можно предотвратить. В следующий раз, когда вы увидите молнию, последуйте нижеизложенным советам.
🚩1. Ни в коем случае нельзя прятаться под деревом. Молния в первую очередь направляет свое действие именно на высокие предметы. Особенно опасными считаются дубы, ели, тополя и сосны.
🚩2. Не стоит покидать укрытие сразу после дождя. Помните, что опасность получить удар током сохраняется до тех пор, пока слышен гром. Чтобы определить, на каком расстоянии от вас находится молния, попробуйте засечь время между вспышкой света и раскатом.
🚩3. Нельзя продолжать движение на велосипеде или мотоцикле, если непогода застала вас на дороге. Необходимо переждать грозу на расстоянии не менее 30 метров от своего транспортного средства. Если же вы ехали на машине, остановитесь, закройте окна и переждите грозу. Не держитесь за металлические предметы!
🚩4. Нельзя купаться во время грозы. Желательно, чтобы рядом с вами вообще не было реки, пруда или озера. Помните, что вода — отличный проводник тока, а удар молнии распространяется в радиусе 100 метров от нее.
🚩5. Постарайтесь не держать в руках остроконечные металлические предметы: зонты, удочки и прочее.
🚩6. Находясь на открытой местности, нельзя стоять. Рекомендуется лечь на землю, лучше всего — в низину.
👥Помощь пострадавшим от удара молнии
Так как удар молнии может вызвать остановку сердца, человеку может потребоваться реанимация. Если вы не можете набрать 112, попросите это сделать кого-то другого.✔️Убедитесь, что оказание помощи пострадавшему безопасно для вас. Не подвергайте себя опасности, пытаясь помочь пострадавшему от удара молнии. Либо дождитесь, пока опасность минует, либо оттащите пострадавшего в более безопасное место. Вопреки распространенному заблуждению, молния бьет в одно место дважды.
✔️Начинайте сердечно-легочную реанимацию. Люди, пораженные ударом молнии, не сохраняют в себе ток, поэтому, вы можете сразу же прикасаться к ним и начинать оказывать первую помощь. Не устраняйте обгорелую одежду, за исключением случаев крайней необходимости. Сделайте СЛР.
✔️Помогите пострадавшему, у которого шок. Уложите пострадавшего на спину так, чтобы его голова находилась немного ниже туловища. Поднимите его ноги и удерживайте их.
Молния — это мощный электрический разряд. Сила тока и напряжение настолько велики, что могут достигать значений в 500 тысяч ампер и 1 миллиард вольт соответственно, а температура может быть выше 25 000 °C.
Практически в 50% случаев удар молнии может стать для человека смертельным, поэтому это природное явление считают одним из самых опасных. Конечно, также есть вероятность выжить — молния бьёт быстро, так что разряд проходит через тело меньше чем за секунду, но такой мощный удар не останется незамеченным.Самым безобидным, что может оставить напоминание о неприятной встрече со стихией, будут синяки, более тяжкими повреждениями могут стать контузия мозга, паралич, аритмия сердца, провалы в памяти, лёгочный отёк, проблемы со зрением и другие серьёзные неприятности. Мы не можем управлять стихией, но можем соблюдать максимальную осторожность, тем более что правила очень простые.
Будьте внимательны. Берегите себя и своих близких.
(по материалам из открытых источников)
Молния – природное явление. Описание, виды, опасность.
Молния – одно из самых завораживающих и зрелищных природных явлений в природе. Молния — это электрический разряд, возникающий из-за дисбаланса между облаками и поверхностью Земли.
Фактически, большинство молний происходит внутри самих облаков.
Содержание
Удары молнии не только зрелищны, но и опасны для человека. Ежегодно в мире от молнии умирает около 2000 человек. Многие люди переживают удар молнии, но страдают от различных симптомов, таких как потеря памяти, головокружение, слабость или онемение конечностей. Также молния может вызвать остановку сердца и сильные ожоги, хотя девять из десяти человек выживают.
Природа молнии. ОписаниеВнутри грозового облака находятся миллионы ледяных кристаллов, которые сталкиваются друг с другом, эти постоянные столкновения вызывают разделение электрических зарядов. Таким образом, положительные заряды, представленные протонами, размещаются в верхней части облака. В свою очередь, отрицательные заряды, то есть электроны, движутся к основанию кластера.
Но когда дело доходит до электромагнитных полярностей, вы должны помнить, что противоположности притягиваются, и в то время как в облаках отрицательные заряды располагаются в их нижних частях, на земле также постоянно накапливаются электромагнитные заряды.
На земле положительно заряженные протоны концентрируются практически во всем, это могут быть горы, деревья и даже люди.
Поскольку воздух не является хорошим проводником электричества, накопление зарядов должно быть очень большим, чтобы электрическое поле было достаточно сильным для образования молнии. Когда это происходит, между облаком и поверхностью начинает формироваться канал ионизированного воздуха.
Заряды взаимно притягиваются друг к другу до тех пор, пока путь не замкнется и между поверхностью и облаком не произойдет быстрый обмен зарядами. Металлические и заостренные элементы, если они соединены с землей, накапливают больше заряда и поэтому становятся предпочтительными точками удара молнии.
Хотя тоже часто бывает и так, что молния бьет от тучи к туче. Другими словами, вместо того, чтобы их заряды взаимодействовали с земной поверхностью, они взаимодействуют между теми же скоплениями облачных образований.
Почему звучит гром?Гром — это акустический эффект молнии, возникающий из-за того, что нагрев от молнии вызывает волну ультразвукового давления.
Когда воздух вдоль канала молнии нагревается до таких высоких температур, он быстро расширяется и сжимается, вызывая знакомый раскат грома. Буквально можно сказать, что молния разрывает воздух на своем пути.
Может ли молния ударить, если не грянет гром?
Ответ в том, что это невозможно, гром — это прямое следствие молнии. Если мы видим молнию, но не слышим грома, то только потому, что разряд находится очень далеко.
Может ли молния ударить, если не идет дождь?
Хотя удары молнии часто связаны с грозами, которые приносят дождь, может случиться так, что дождя не будет, а будет гроза без осадков. Это явление, известное как сухая буря, возникает из-за того, что дожди не обильны и испаряются, не достигнув земли.
Иногда сухие бури несут в себе опасность для людей, находящихся на открытом воздухе, поскольку дождя нет, они могут не принять во внимание опасность ударов молнии. В этом смысле следует отметить, что многие из смертей, вызванных ударами молнии, происходят до прихода грозы, сопровождаемой дождем, или когда дождь прекратился, опять же потому, что они считают, что они вне опасности.
Они также представляют большую опасность лесных пожаров.
Не следует также забывать о том, что молния ударяет в Землю с большой силой и без должной защиты может представлять значительную опасность для людей, животных, зданий и электрического и электронного оборудования.
Однако есть много интересных неизученных фактов о молнии. Общеизвестно, что металлические и заостренные формы притягивают молнии (отсюда и молниеотводы имеют такую форму). Но так ли это?
Если говорить о величинах, молнии достигают действительно поразительных цифр: пики тока в 200 000 ампер и заряд в десятки кулонов при напряжении в сотни миллионов вольт. Если сравнивать с бытовыми значениями, то в электроустановке у нас обычно 250В и ток порядка 1 ампер. Если через человеческое тело пройдет ток силой около одного ампера, это вызовет очень серьезные ожоги и будет означать высокий риск смерти. Хотя надо учитывать, что волна молнии очень быстрая, поэтому есть люди, которым удается пережить удар молнии.
Молнии наносят значительный ущерб и убытки во всем мире, особенно в летние месяцы в районах с наибольшей частотой гроз. Подсчитано, что каждый день происходит около 2000 активных гроз и примерно 40 ударов молнии в секунду поражают Землю, что составляет в общей сложности около 1200 миллионов ударов молний в год. Некоторые исследования показывают, что из-за изменения климата и загрязнения может увеличиться количество гроз.
Удары молнии вызывают повреждения конструкций, электросети и оборудования в домах, которые не защищены должным образом.
Только в Соединенных Штатах страховщики ежегодно выплачивают около 800 миллионов долларов за ущерб, нанесенный молниями жилой недвижимости. В среднем, каждая страховая выплата составляет примерно 7000 долларов США.
Чаще всего последствия от ударов молний следующие:
- Пожар
- Разрушение конструкции дома
- Поломка бытовых приборов и другого электрооборудования
В домах все чаще используются электронные устройства, чрезвычайно чувствительные к переходным перенапряжениям, вызванным ударами молнии.
Способом защиты этих устройств является установка системы молниеотводов, надлежащего заземления и устройств защиты от перенапряжений.
В сфере промышленности грозовой разряд может иметь более серьезные последствия, чем в частном доме. Воздействие молнии представляет опасность для рабочих, для хранения горючих материалов или для электронного оборудования, которое может быть повреждено перенапряжениями, вызванными электрическим разрядом.
По этим причинам крайне важно установить эффективную высокотехнологичную систему молниеотводов, которая гарантирует адекватную защиту и безопасно отводит электрический разряд в систему заземления. Эта защита особенно важна в отраслях промышленности, расположенных далеко от городских центров, поскольку, находясь в изоляции, они не получают защиты, которую могли бы обеспечить другие более высокие здания.
Кроме того, при наличии на производствах сложных электронных устройств, управляющих механизмами, очень важно использовать устройства защиты от перенапряжений, защищающие от перенапряжений, вызванных током молнии в электрической сети.
Аварии на производствах, вызванные ударом молнии, могут иметь серьезные последствия:
- Производственные несчастные случаи рабочих
- Останов производства или услуг, которые приводят к экономическим потерям
- Повреждения электронного оборудования
- Потеря данных и сбои связи
- Повреждение инфраструктуры
- Пожары
В настоящее время в Землю ежегодно ударяет около 25 миллионов молний. Что касается частоты ударов молнии, некоторые исследования показывают, что тепло и повышение температуры связаны с электризацией облаков. На самом деле, известно, что грозы чаще случаются в летние месяцы.
Но может ли глобальное потепление действительно вызвать увеличение количества ударов молнии? Имеются ли данные, подтверждающие связь между загрязнением и молнией?
Недавние исследования показывают, что в ближайшие годы количество ударов молнии увеличится.
Чем выше температура, тем выше частота молний: Группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли под руководством ученого Дэвида Ромпса недавно опубликовала результаты своего исследования.
Расследование проводилось в США, собирая и соотнося данные, предоставленные Национальной сетью обнаружения молний NLDN (Национальная сеть молний США) за год. В результате проведенного анализа они пришли к выводу, что количество молний увеличивается примерно на 12% на каждый градус повышения глобальной температуры воздуха.
По мнению исследователей, если повышение температуры продолжится нынешними темпами, к концу 21 века мы можем столкнуться с молниями на 50% чаще, чем сегодня.
Виды молнийКак мы упоминали ранее, существуют разные типы молний, которые имеют определенные характеристики. Наиболее распространенной молнией является та, которая наиболее часто наблюдается и известна под названием полосовой молнии. Это видимая часть трассировки луча. Большинство из них происходят внутри облака, поэтому их нельзя увидеть. Давайте посмотрим, какие бывают основные виды молний:
Линейная молния (из облака в землю)Это самая известная и вторая по распространенности молния.
Из всех видов молнии эта представляет наибольшую угрозу жизни и имуществу. Молния «облако-земля» представляет собой разряд между кучево-дождевым облаком и землей.
Это тип молний, идущих от облака к земле, которые, разбиваются на цепочку коротких ярких участков, которые длятся дольше, чем обычный разряд. Это явление относительно редкое.
Для объяснения этого было предложено несколько теорий. Во-первых, наблюдатель видит части хвоста канала молнии, и эти части кажутся особенно яркими. В кордонном луче ширина канала неодинакова. По мере того как канал молнии остывает и угасает, более широкие участки остывают медленнее и остаются все еще видимыми, похожими на нитку жемчуга и редко поднимающимися в небо, распространяя свет по лучу.
Staccato LightningЭто еще один тип молний, идущих от облака к земле и имеющих короткую продолжительность, которая выглядит как одиночная вспышка. Обычно они очень яркие и имеют значительные разветвления.
Это название молнии, падающей от облака к земле, которая демонстрирует разветвление на своем пути.
Молния от земли до облакаМолния «земля-облако» представляет собой разряд между землей и кучево-дождевым облаком, который инициируется начальным ударом вверх. Это случается гораздо реже, чем молния от облака к земле. Этот тип молнии образуется, когда отрицательно заряженные ионы поднимаются от земли и встречаются с положительно заряженными ионами в кучево-дождевых облаках. Затем молния возвращается на землю в виде следа.
Молния от облака к облакуЭтот тип молнии может возникать между областями облаков, которые не соприкасаются с землей. Когда это происходит между двумя отдельными облаками.
Это называется межоблачной молнией, а когда она возникает между зонами с разным электрическим потенциалом внутри одного облака, ее называют внутриоблачной молнией. Внутриоблачные молнии — это тип, который встречается наиболее часто.
В 1960 году на втором ежегодном собрании Отдела физики плазмы Американского физического общества было обнародовано исследование, в котором говорилось, что 5% населения мира видели эти шаровидные молнии. Это аналогично числу людей, видевших обычную молнию с близкого расстояния.
Вы можете увидеть много фотографий «шаровой молнии» в Интернете, но на самом деле это переэкспонированные фотографии молнии. Более того, есть много экспертов, указывающих на то, что ни одна из фотографий, которые мы можем видеть, на самом деле не является шаровой молнией.
Маленькие шары яркого света, движущиеся над землей и затем исчезающие, наблюдались еще со времен греков. В целом мы можем определить его как светящийся шар диаметром от одного до 25 сантиметров, который примерно похож на 20-ваттную лампу накаливания.
Обычно эти шары появляются после удара молнии, и почти всегда движутся с максимальной скоростью около 10 км/ч в метре над землей.
Самое поразительное то, что они двигаются, хаотично меняя направление, и обычно в направлении, противоположном потоку ветра.
Как исчезают шаровые молнии? Чаще всего это сопровождается небольшим хлопком на открытых пространствах, иногда причиняя значительный ущерб. Это странный взрыв, потому что он затрагивает те объекты, которые являются проводниками электричества.
Они появляются там, где меньше всего этого ожидаешь, – либо внутри домов, либо даже внутри самолетов (кстати, там они не опасны). И еще более увлекательно то, что шаровые молнии проходят через закрытые окна, не повреждая стекла. Они не выделяют тепло, хотя есть наблюдения, что в окружающей среде пахнет озоном и оксидами азота, и они, по-видимому, вызывают статическое электричество в радиоприемниках.
Все это вызывает вопросы без ответов: если это стабильная плазменная сфера, она будет горячей, но тогда она должна подняться как воздушный шар, а этого не происходит. Почему шаровая молния хаотично движется? А еще интересней, почему это движение обычно происходит против ветра?
На все эти вопросы еще предстоит ответить ученым.
А может, вы имеете свои предположения, – пишите об этом в комментариях.
P.S.
Если Вам понравилась и была полезна данная информация, поделитесь ею в соц. сетях со своими друзьями и знакомыми. Так вы поддержите наш проект “Экология жизни“ и сделаете свой вклад в сохранение окружающей среды!
- Об авторе
- Недавние публикации
Violetta
Проект »Экология жизни» создан для тех, кто ценит и хочет сохранить свое здоровье и планету, на которой мы живем! Мы любим природу и эко жизнь!
Violetta недавно публиковал (посмотреть все)
Суровая погода 101: Обнаружение молний
Обнаружение молний
В настоящее время вспышки молнии от облака к земле (CG) и внутри облака (IC) обнаруживаются и отображаются в режиме реального времени двумя разными сетями в Соединенных Штатах.
National Lightning Detection Network (NLDN) , система, принадлежащая и управляемая Vaisala Inc, и Earth Networks Total Lightning Network . Эти две системы работают, обнаруживая радиоволны (сферики), излучаемые быстрыми электрическими токами (ударами) в каналах молнии. «Инсульт» может быть быстрым течением в облаке или «обратным ходом» в канале к земле. Возвратные удары CG обычно имеют большие токи, которые создают более сильные сигналы, которые легче обнаружить. Поскольку существует множество других источников радиошума, системам необходимо сначала определить, какие вспышки, вероятно, вызваны молнией. Радиосигналы обнаруживаются несколькими станциями (не менее 3), используются для определения места удара методом времени прихода. Точность определения местоположения лучше всего, когда молния происходит в сети станций. Вспышки вне сети имеют большие ошибки определения местоположения и могут даже не обнаруживаться.
Каждая система может обнаруживать более одного удара (в облаке или обратного) для одной вспышки молнии.
Вспышки CG, которые переносят отрицательный заряд от облака на землю («отрицательный CG» или «-CG»), могут иметь несколько возвратных импульсов, которые иногда можно увидеть визуально как мерцание канала на землю. Вспышки положительного CG (+CG) эффективно опускают положительный заряд на землю (или поднимают отрицательный заряд) и почти всегда имеют только один обратный удар. Однако обратный ход +CG чаще имеет устойчивый ток, который может иметь большую вероятность возгорания.
Что мы делаем: NSSL использует данные, собранные NLDN, чтобы узнать, как штормы вызывают вспышки компьютерной графики и как эти вспышки связаны с другими опасными штормами.
Массивы картографирования молний обеспечивают трехмерное картографирование сегментов каналов молний рядом с массивом. Для каждой вспышки молнии можно нанести на карту до тысячи точек, чтобы выявить ее местоположение и развитие ее структуры. Исследовательские LMA существуют в Оклахоме, Техасском Панхандле, северной Алабаме, Вашингтоне, округ Колумбия, Космическом центре Кеннеди во Флориде и многих других местах.
В настоящее время NSSL строит мобильную группу для обеспечения целевых наблюдений за молниями в сочетании с полевыми кампаниями.
Системы LMA также обнаруживают радиошум, но в диапазоне очень высоких частот (VHF) около 60 МГц. Они также используют метод времени прибытия для определения местоположения исходных точек в трех измерениях и во времени, обычно используя не менее 6 или 7 станций, чтобы снизить количество ошибок. Высокое временное разрешение (от 20 до 100 нс) позволяет наблюдать за переходом молнии от зарождения к разным регионам грозы. Иногда вспышки очень маленькие и длятся всего несколько миллисекунд, но некоторые могут охватывать очень большие области и продолжаться до 6-7 секунд.
Что мы делаем: NSSL использует OKLMA для изучения того, как характеристики молнии связаны с восходящими потоками, осадками и сильными штормовыми процессами. Ученые также используют OKLMA для исследования использования данных о молниях в моделях прогноза погоды.
Геостационарный картограф молний (GLM) — это инструмент на двух метеоспутниках, запущенных в 2016 и 2018 годах (GOES-16 и GOES-17), который непрерывно отображает общую активность молний (в облаках и между облаками и землей).
и ночь над Америкой и прилегающими районами океана. GLM отслеживает оптическое излучение молнии, которое достигает космоса, аналогично тому, что мы видим своими глазами. Он записывает, насколько ярки вспышки сверху, какую площадь покрывает вспышка и сколько вспышек проходит над любым заданным местом. Однако он не может «увидеть», попадает ли канал от вспышки на землю или нет.
GLM — это быстрая инфракрасная видеокамера. Он «видит» в определенной узкой полосе света то, что хорошо излучает молния, и помогает отличить ее от других источников света. Он может записывать около 500 изображений в секунду, чего достаточно, чтобы увидеть развитие молнии, когда она освещает разные части облака. Пространственное разрешение составляет около 8 км, что соответствует размеру небольшой грозы, поэтому каждый пиксель камеры может видеть примерно одну маленькую грозу целиком или часть большой грозы. Было замечено, что некоторые очень большие штормовые системы, такие как линии шквала, вызывают вспышки молнии, которые пересекают шторм на сотни километров!
Данные о молниях GLM обеспечивают множество новых применений для суммарных молний, которые ранее были невозможны на больших территориях страны.
Он может использоваться авиационными метеорологическими службами для мониторинга пространственного охвата молний. Это будет полезно для климатологических исследований суммарной освещенности и грозовой активности. Он предоставляет новую информацию о молниях во время ураганов до того, как они обрушатся на сушу. Он предоставляет информацию о штормовых условиях на большой территории, которая может улучшить модели погоды, и в настоящее время тестируется учеными NSSL. GLM также помогает выявлять растущие, активные и потенциально разрушительные грозы по всей стране (а также в районах океана), что может помочь синоптикам отслеживать грозы и выпускать предупреждения о сильных грозах.
Что мы делаем: NSSL и партнеры работают над приложениями и продуктами, использующими GLM. Ученые также используют тенденции в частоте вспышек, чтобы помочь определить развитие гроз, рост восходящих потоков и образование осадков и нисходящих потоков.
Вспышки также были обнаружены из космоса в течение последних нескольких десятилетий другими оптическими датчиками, которые предшествовали GLM — Optical Transient Detector и Lightning Imaging Sensor .
Optical Transient Detection был экспериментальным прибором, выпущенным в 1995 перед датчиком изображения молнии. Датчик изображения молний на спутнике TRMM покрывал Землю два раза в день в тропических регионах с 1998 по 2014 год. Совсем недавно запасной датчик изображения молний был установлен на Международной космической станции в 2017 году. Датчик изображения молний имеет лучшее разрешение, чем GLM. , но только на короткое время сканирует небольшие области, когда проходит над головой.
Каждый из вышеперечисленных датчиков измеряет разные этапы процесса вспышки молнии. Сети, которые обнаруживают CG, реагируют на высокие токи и большие переносы заряда во время вспышки. LMA реагирует на ОВЧ-излучение, испускаемое по мере развития грозового канала. Оптические измерения из космоса реагируют на оптическое излучение молнии, выходящей из верхней части облака. Это означает, что каждый из них говорит вам что-то свое о молнии во время грозы! Это также означает, что определение «вспышка молнии» может зависеть (или ограничиваться) от того, как она наблюдается.
Что вызывает молнию?
В сельской местности обрушилась гроза. Кредит: noaanews.noaa.govГром и молния. Когда дело доходит до сил природы, мало что вызывает столько страха, благоговения или восхищения, не говоря уже о легендах, мифах и религиозных представлениях. Как и все вещи в мире природы, то, что первоначально рассматривалось как действие богов (или других сверхъестественных причин), с тех пор стало признаваться естественным явлением.
Но, несмотря на все, что человечество узнало за столетия, молния остается загадочной. Эксперименты проводились со времен Бенджамина Франклина; однако мы по-прежнему сильно полагаемся на теории о том, как ведет себя освещение.
Описание:
По определению, молния — это внезапный электростатический разряд во время грозы. Этот разряд позволяет заряженным областям в атмосфере временно выравниваться, когда они ударяются о предмет на земле. Хотя молния всегда сопровождается звуком грома, отдаленная молния может быть видна, но быть слишком далеко, чтобы гром был слышен.
Типы:
Молния может принимать одну из трех форм, которые определяются тем, что находится в «конце» ответвления канала (т. е. разряд молнии). Например, внутриоблачное освещение (IC), возникающее между электрически заряженными областями облака; освещение от облака к облаку (CC), когда оно происходит между одной функциональной грозовой тучей и другой; и молния «облако-земля» (CG), которая в основном возникает в грозовом облаке и заканчивается на поверхности Земли (но может также происходить в обратном направлении).
Внутриоблачные молнии чаще всего возникают между верхней (или «наковальней») частью и нижней частью данной грозы. В таких случаях наблюдатель может увидеть только вспышку света, не слыша грома. Здесь часто применяется термин «тепловая молния» из-за связи между локальным ощущением тепла и отдаленными вспышками молнии.
В случае молнии от облака к облаку заряд обычно исходит из-под или внутри наковальни и карабкается через верхние слои облаков во время грозы, обычно генерируя молнию с несколькими ответвлениями.
Облако-земля (CG) — наиболее известный тип молнии, хотя и третий по распространенности — на его долю приходится примерно 25% случаев во всем мире. В этом случае молния имеет вид разряда между грозовым облаком и землей, имеет обычно отрицательную полярность и инициируется ступенчатой ветвью, спускающейся от облака.
CG молния наиболее известна, потому что, в отличие от других форм молнии, она заканчивается на физическом объекте (чаще всего на Земле) и, следовательно, поддается измерению с помощью инструментов. Кроме того, он представляет наибольшую угрозу жизни и имуществу, поэтому понимание его поведения рассматривается как необходимость.
Свойства:
Освещение возникает, когда в атмосфере возникают восходящие и нисходящие потоки ветра, создавая зарядный механизм, который разделяет электрические заряды в облаках, оставляя отрицательные заряды внизу и положительные заряды вверху. Поскольку заряд в нижней части облака продолжает расти, растет и разность потенциалов между облаком и землей, которая заряжена положительно.
Когда пробой в нижней части облака создает карман положительного заряда, формируется канал электростатического разряда, который начинает двигаться вниз шагами в десятки метров в длину. В случае молнии IC или CC этот канал затем притягивается к другим карманам областей положительного заряда. В случае ударов ЦТ ступенчатый лидер притягивается к положительно заряженной земле.
Около 70 % молний происходит над землей в тропиках, где атмосферная конвекция является наибольшей. Это происходит как от смешения более теплых и более холодных воздушных масс, так и от разности концентраций влаги, и происходит это, как правило, на границах между ними. В тропиках, где уровень замерзания в атмосфере обычно выше, только 10% вспышек молний являются CG. На широте Норвегии (около 60° северной широты), где высота замерзания ниже, 50% молний приходится на центральную дугу.
Эффекты:
В целом молния оказывает три измеримых воздействия на окружающую среду. Во-первых, это прямое воздействие самого удара молнии, которое может привести к повреждению конструкции или даже физическому ущербу. Когда молния попадает в дерево, он испаряет сок, что может привести к взрыву ствола или отламыванию больших ветвей и их падению на землю.
Когда молния ударяет в песок, почва, окружающая плазменный канал, может расплавиться, образуя трубчатые структуры, называемые фульгуритами. Здания или высокие конструкции, пораженные молнией, могут быть повреждены, поскольку молния ищет непреднамеренные пути к земле. И хотя примерно 90% людей, пораженных молнией, выживают, люди или животные, пораженные молнией, могут получить тяжелые травмы из-за повреждения внутренних органов и нервной системы.
Гром также является прямым результатом электростатического разряда. Поскольку плазменный канал перегревает воздух в непосредственной близости, молекулы газа подвергаются быстрому увеличению давления и, таким образом, расширяются наружу от молнии, создавая слышимую ударную волну (также известную как гром).
Поскольку звуковые волны распространяются не от одного источника, а по всей длине пути молнии, различные расстояния от источника могут создавать эффект качения или грохота.
Высокоэнергетическое излучение также возникает в результате удара молнии. К ним относятся рентгеновские и гамма-лучи, которые были подтверждены наблюдениями с использованием детекторов электрического поля и рентгеновских лучей, а также космических телескопов.
Исследования:
Первое систематическое и научное исследование молнии было проведено Бенджамином Франклином во второй половине 18 века. До этого ученые поняли, как электричество можно разделить на положительные и отрицательные заряды и сохранить. Они также отметили связь между искрами, произведенными в лаборатории, и молнией.
Франклин предположил, что облака электрически заряжены, из чего следовало, что сама молния была электрической. Первоначально он предложил проверить эту теорию, поместив железный стержень рядом с заземленным проводом, который будет удерживаться поблизости изолированной восковой свечой.
Если бы облака были электрически заряжены, как он ожидал, то между железным стержнем и заземляющим проводом проскакивали бы искры.
В 1750 году он опубликовал предложение о запуске воздушного змея во время грозы для привлечения молнии. В 1752 году Томас Франсуа Д’Алибар успешно провел эксперимент во Франции, но вместо воздушного змея использовал 12-метровый железный стержень для создания искр. Считается, что к лету 1752 года Франклин сам провел эксперимент во время сильного шторма, обрушившегося на Филадельфию.
В своей усовершенствованной версии эксперимента Франклин атаковал ключ к воздушному змею, который был соединен влажной нитью с изолирующей шелковой лентой, обернутой вокруг костяшек рук Франклина. Тем временем тело Франклина обеспечивало проводящий путь для электрических токов на землю. В дополнение к показу того, что гроза содержит электричество, Франклин смог сделать вывод, что нижняя часть грозы обычно также была отрицательно заряжена.
До конца 19 века в понимании свойств молнии не было достигнуто значительного прогресса.
век, когда фотография и спектроскопические инструменты стали доступны для исследования молний. В этот период многие ученые использовали фотографии с временным разрешением для идентификации отдельных ударов молнии, составляющих грозовой разряд в землю.
Исследование молний в наше время начинается с работы C.T.R. Wilson (1869 – 1959), который впервые использовал измерения электрического поля для оценки структуры грозовых зарядов, участвующих в разрядах молнии. Уилсон также получил Нобелевскую премию за изобретение облачной камеры, детектора частиц, используемого для обнаружения присутствия ионизированного излучения.
К 1960-м годам интерес вырос благодаря интенсивной конкуренции, вызванной космической эрой. Когда космические корабли и спутники отправлялись на орбиту, существовали опасения, что молния может представлять угрозу для аэрокосмических аппаратов и твердотельной электроники, используемой в их компьютерах и приборах.
Кроме того, улучшенные возможности измерений и наблюдений стали возможными благодаря совершенствованию космических технологий.
Помимо наземного обнаружения молний, на борту спутников было сконструировано несколько инструментов для наблюдения за распространением молний. К ним относится оптический детектор переходных процессов (OTD) на борту спутника OrbView-1, запущенного 3 апреля 19 г.95, а затем датчик изображения молний (LIS) на борту TRMM, который был запущен 28 ноября 1997 года.
Вулканическая молния:
Вулканическая активность может создавать благоприятные условия для молнии несколькими способами. Например, мощный выброс огромного количества вещества и газов в атмосферу создает плотный шлейф высокозаряженных частиц, что создает идеальные условия для молнии. Кроме того, плотность пепла и постоянное движение внутри шлейфа постоянно вызывают электростатическую ионизацию. Это, в свою очередь, приводит к частым и мощным вспышкам, поскольку шлейф пытается нейтрализовать себя.
Этот тип грозы часто называют «грязной грозой» из-за высокого содержания твердых частиц (золы). На протяжении всей истории было зарегистрировано несколько случаев вулканических молний. Например, во время извержения Везувия в 79 г. н.э. Плиний Младший заметил несколько мощных и частых вспышек, происходящих вокруг вулканического шлейфа.
Внеземная молния:
Частота ударов молнии по всему миру, по данным НАСА. Кредит: Википедия/Городской шумМолнии наблюдались в атмосферах других планет Солнечной системы, таких как Венера, Юпитер и Сатурн. В случае Венеры первые признаки того, что молнии могут присутствовать в верхних слоях атмосферы, были обнаружены советскими миссиями «Венера» и американскими миссиями «Пионер» в 1970-х и 1980-х годах. Было подтверждено, что радиоимпульсы, зарегистрированные космическим кораблем Venus Express (в апреле 2006 г.), исходят от молний на Венере.
На Юпитере наблюдались грозы, подобные земным.
Считается, что они являются результатом влажной конвекции с тропосферой Юпитера, где конвективные шлейфы поднимают влажный воздух из глубин в верхние части атмосферы, где он затем конденсируется в облака размером около 1000 км.
Снимки ночного полушария Юпитера, полученные аппаратом Галилео в 1990 г. и космическим аппаратом Кассини в декабре 2000 г., показали, что грозы на Юпитере всегда связаны с молниями. Хотя удары молнии в среднем в несколько раз мощнее, чем на Земле, они, по-видимому, случаются реже. В полярных регионах было обнаружено несколько вспышек, что сделало Юпитер второй известной планетой после Земли, на которой наблюдаются полярные молнии.
Молния также наблюдалась на Сатурне. Первый случай произошел в 2010 году, когда космический зонд «Кассини» зафиксировал вспышки на ночной стороне планеты, что совпало с обнаружением мощных электростатических разрядов.
В 2012 году снимки, сделанные зондом «Кассини» в 2011 году, показали, как мощная буря, охватившая северное полушарие, также вызывала мощные вспышки молний.
- Фульгерит образовался на песчаном участке в результате удара молнии. Кредит: blogs.discovermagazine.com
- Вулкан Колима (Volcán de Colima) с молнией, сделанный 29 марта 2015 года. Кредит: Сезар Канту.
