Откуда берутся гром и молния? — Люди Роста
Все знают, что такое гроза — это сверкание молнии и грохот грома. Многие люди (особенно дети) даже очень ее боятся. Но откуда же берутся гром и молния? И вообще, что это за явление такое?
Гроза — это и впрямь довольно неприятное и даже жутковатое природное явление, когда мрачные, тяжелые тучи закрывают собой солнце, сверкает молния, грохочет гром, а с неба потоками льет дождь…
А звук, возникающий при этом, — не что иное, как волна, вызванная сильными колебаниями воздуха. В большинстве случаев громкость увеличивается к концу раската. Это происходит из-за отражения звука от облаков. Вот это и есть гром.
Молния — это очень мощный электрической разряд энергии. Она возникает в результате сильной электризации туч или земной поверхности. Электрические разряды происходят либо в самих облаках, либо между двумя соседними облачками, или же между облаком или землей. Процесс возникновения молнии разделяют на первый удар и все последующие за ним.
Причина в том, что самый первый удар молнии создает путь для электорического разряда. В нижней части тучи накапливается отрицательный электрический разряд. А земная поверхность обладает положительным зарядом. Поэтому электроны (отрицательно заряженные частицы, одни из основных единиц вещества), расположенные в туче, как магнитом притягиваются к земле и устремляются вниз. Как только первые электроны достигают поверхности земли, создается свободный для пропуска электрических разрядов канал (своеобразный проход), по которому оставшиеся электроны устремляются вниз. Электроны возле земли первыми уходят из канала. На их место спешат попасть другие. В результате, создается условие, при котором весь отрицательный разряд энергии выходит из тучи, создавая мощный поток электричества, направленный в землю.
Именно в такой момент и происходит вспышка молнии, которая сопровождается раскатами грома. Наэлектризованные облака создают молнию. Но далеко не в каждом облаке содержится достаточная мощность, для того, чтобы пробить атмосферный слой.
Для проявления силы, стихии необходимы определенные обстоятельства.
Грозовым может считаться облако, высота которого достигает нескольких тысяч метров. Низ тучи располагается у земной поверхности, температурный режим там выше, чем в верхней части облака, где капли воды способны замерзать. Массы воздуха находятся в постоянном движении.Теплый воздух уходит вверх, а холодный – опускается. При движении частиц они электризуются,то есть напитываются электричеством. В разных частях облака накапливается неодинаковый запас энергии. Когда ее становится слишком много, происходит вспышка, которую сопровождают раскаты грома. Это и есть гроза Какие бывают молнии? Кто-то может подумать, что молнии все одинаковые, мол гроза и есть гроза. Однако, существует несколько видов молний, которые очень отличаются друг от друга. Линейная молния – это наиболее часто встречающаяся разновидность. Она выглядит как перевернутое разросшееся дерево. От главного канала (ствола) отходит несколько более тонких и коротких «отростков».
Длина такой молнии может достигать до 20 километров, а сила тока — 20 000 ампер. Скорость ее движения составляет 150 километров в секунду. Температура плазмы, наполняющей канал молнии, доходит до 10 000 градусов. Внутриоблачная молния — возникновение этого вида сопровождается изменением электрических и магнитных полей, и излучением радиоволн.Такую молнию с наибольшей вероятностью можно встретить ближе к экватору. В умеренном климате она появляется крайне редко. Если в облаке находится молния, то заставить ее выбраться наружу может и посторонний объект, нарушающий целостность оболочки, например наэлектризованный самолет. Ее длина может колебаться от 1 до 150 километров. Наземная молния — Это самый продолжительный по времени вид молнии, поэтому последствия от нее могут быть разрушительными.
Поскольку на ее пути встречаются преграды, чтобы их обойти, молния вынуждена менять свое направление. Поэтому земли она достигает в виде небольшой лестницы. Скорость ее движения составляет примерно 50 тысяч километров в секунду.
После того как молния пройдет свой путь, она на несколько десятков микросекунд, заканчивает движение, при этом ее свет ослабевает. Затем начинается следующая стадия: повторение пройденного пути.
Самый последний разряд превосходит по яркости все предыдущие, а сила тока в нем может достигать сотен тысяч ампер. Температура же внутри молнии колеблется в районе 25 000 градусов. Спрайт-молния. Эта разновидность была открыта учеными относительно недавно — в 1989 году. Данная молния очень редкая и была обнаружена совершенно случайно.Тем более, что длится она всего лишь какие-то десятые доли 1-й секунды. От других электрических разрядов Спрайт отличается высотой, на которой она появляется – примерно 50-130 километров, в то время как другие виды не преодолевают 15-километровый рубеж.Кроме того, спрайт-молния отличается огромным диаметром, который может достигать 100 км. Выглядит такая молния как вертикальный столб света и вспыхивает не по одиночке, а группами. Ее цвет может быть разным, и зависит от состава воздуха: ближе к земле, где больше кислорода, она зеленая, желтая или белая.
А под влиянием азота, на высоте более 70 км, она приобретает ярко-красный оттенок.
Жемчужная молния. Эта молния, также, как и предыдущая, является редким природным явлением. Чаще всего она появляется после линейной и полностью повторяет ее траекторию. Она представляет собой шары, находящиеся на расстоянии друг от друга и напоминающие собой бусы. Шаровая молния. Это особая разновидность. Природное явление, когда молния имеет форму шара, светящего и плывущего по небу. В этом случае траектория ее полета становится непредсказуемой, что делает ее еще опаснее для человека.
В большинстве случаев, шаровая молния возникает в сочетании с другими видами. Однако известны случаи, когда она появлялась даже в солнечную погоду. Размер шара может быть от десяти до двадцати сантиметров.
Цвет ее бывает голубой, либо оранжевый или белый. А температура настолько велика, что при неожиданном разрыве шара окружающая его жидкость испаряется, а металлические или стеклянные предметы плавятся.
Шар такой молнии способен существовать довольно длительное время. При перемещении он может неожиданно сменить свое направление, зависнуть в воздухе на несколько секунд, резко отклониться в одну из сторон. Она появляется в одном экземпляре, но всегда неожиданно. Шар может спуститься с туч, или внезапно появиться в воздухе из-за столба или дерева. И если обычная молния может лишь ударить во что-либо — дом, дерево и т.д, то шаровая молния способна проникать внутрь замкнутого пространства (например комнату) через розетку, или вклученные бытовые приборы — телевизор и т.д.
Какие молнии считаются наиболее опасными?
Обычно за первым ударом грома и молнии следует второй. Это связано с тем, что электроны на первой вспышке создают возможность второму прохождению электронов. Поэтому последующие вспышки происходят одна за другой почти без временных промежутков, ударяя в одно и то же место.
Появляющаяся из тучи молния своим электрическим разрядом способна причинить серьезный вред человеку и даже убить.
И даже если ее удар не попадет прямо в человека, а придется рядом, последствия для здоровья могут быть очень плохими. Чтобы обезопасить себя, необходимо соблюдать некоторые правила: Так во время грозы ни в коем случае нельзя купаться в реке или море! Непременно нужно всегда находиться на суше.
При этом необходимо быть как можно ближе к поверхности земли. То есть не нужно забираться на дерево и уж тем более стоять под ним, особенно если оно одно посреди открытого места. Кроме того, нельзя пользоваться любыми мобильными устройствами (телефонами, планшетами и т.д.), потому что они могут притягивать к себе молнию.
Молния: откуда берется, различные факты
Многие люди боятся страшного явления природы – грозы. Это обычно происходит, когда солнце закрывается мрачными тучами, гремит жуткий гром и идет сильный дождь.
Конечно, бояться молнии следует, ведь она может даже убить или стать причиной возникновения пожара. Это известно давно, поэтому и придумали различные средства для защиты от молний и грома (например, металлические шесты).
Что же происходит там наверху и откуда берется гром? И молния как возникает?
Грозовые тучи
Тучи грозовые обычно огромные. По высоте они достигают нескольких километров. Визуально не видно, как внутри этих гремучих туч все бурлит и кипит. Это бурные потоки воздуха, включающие в себя капельки воды, с большой скоростью перемещаются снизу вверх и наоборот.
Самая верхняя часть этих туч по температуре достигает -40 градусов, и капли воды, попадающие в эту часть тучи, замерзают.
О происхождении грозовых туч
Прежде чем мы узнаем, откуда берется гром и молния как возникает, вкратце опишем, как формируются грозовые тучи.
Большая часть этих явлений происходит не над водной гладью планеты, а над континентами. Кроме того, грозовые облака интенсивно формируются над континентами тропических широт, где у поверхности земли воздух (в отличие от воздуха над водной поверхностью) сильно прогревается и поднимается быстро вверх.
Обычно на склонах разных возвышенностей образуется подобный восходящий поток прогретого воздуха, который втягивает в себя влажный воздух с обширных площадей земной поверхности и поднимает его вверх.
Таким образом и образуются так называемые кучевые облака, превращающиеся в грозовые облака, описанные чуть выше.
А теперь проясним, что же такое молния, откуда берется она?
Молния и гром
Из тех самых замерзших капель образуются кусочки льда, которые также перемещаются в облаках с огромной скоростью, сталкиваясь, разрушаясь и заряжаясь электричеством. Те льдинки, которые легче и меньше, остаются наверху, а те, что крупнее, – тают, спускаясь вниз, вновь превращаясь в капельки воды.
Таким образом, в грозовой туче возникают два электрических заряда. В верхней части отрицательный, в нижней – положительный. При встрече разных зарядов возникает мощный электрический разряд и происходит молния. Откуда берется она, стало понятно. А дальше что происходит? Вспышка молнии мгновенно разогревает и расширяет вокруг себя воздух. Последний нагревается так сильно, что происходит эффект взрыва. Это и есть гром, пугающий все живое на земле.
Выходит, что все это — проявления атмосферного электричества.
Тогда возникает следующий вопрос о том, последнее откуда берётся, причем в таких больших количествах. И куда оно девается?
Ионосфера
Что такое молния, откуда берется она, выяснили. Теперь немного о процессах, сохраняющих заряд Земли.
Ученые выяснили, что заряд Земли в общем невелик и составляет всего лишь 500 000 кулонов (как у 2 автомобильных аккумуляторов). Тогда куда исчезает тот отрицательный заряд, которые переносится молниями ближе к поверхности Земли?
Обычно в ясную погоду Земля потихоньку разряжается (постоянно между ионосферой и поверхностью Земли проходит слабый ток через всю атмосферу). Хоть и воздух считается изолятором, в нем есть небольшая доля ионов, которая позволяет существовать току в объёме всей атмосферы. Благодаря этому, хоть и медленно, но отрицательный заряд переносится с земной поверхности на высоту. Поэтому и объем суммарного заряда Земли всегда сохраняется неизменным.
Откуда берется шаровая молния
На сегодня самым распространенным мнением является то, что молния шаровая представляет собой особый вид заряда в форме шара, причем существующий довольно продолжительное время и перемещающийся по непредсказуемой траектории.
Единой теории возникновения этого явления на сегодня нет. Существует много гипотез, но пока ни одна не получила признания в среде ученых.
Обычно, как свидетельствуют очевидцы, шаровая молния возникает в грозу или в шторм. Но имеются и случаи её возникновения и в солнечную погоду. Чаще она порождается обычной молнией, иногда возникает и спускается с облаков, а реже появляется неожиданно в воздухе или даже может выйти из какого-то предмета (столб, дерево).
Некоторые интересные факты
Откуда берется гроза и молния, мы выяснили. Теперь немного о любопытных фактах, касающихся вышеописанных природных явлений.
1. Ежегодно Земля испытывает приблизительно 25 миллионов вспышек молний.
2. Молния имеет среднюю длину приблизительно в 2,5 км. Есть и разряды, простирающиеся в атмосфере на 20 км.
3. Есть поверье, что молния не может дважды ударить в одно место. В действительности это не так. Результаты анализа (по географической карте) мест ударов молний за предшествующие несколько лет показывают, что молния и несколько раз может ударить в одно и то же место.
Вот и выяснили что такое молния, откуда берется она.
Грозы образуются как следствие сложнейших атмосферных явлений планетарного масштаба.
Каждую секунду на планете Земля происходит примерно 50 вспышек молниий.
Как возникают гром и молния?
••• Изображение молнии Джастина Пиртла с сайта Fotolia.com
Автор Нэнси Вагнер
Гроза и грозы возникают, когда теплый влажный воздух быстро поднимается вверх, образуя кучево-дождевые облака. Воздух и вода в этих облаках начинают тереться друг о друга. Это создает электричество между облаком и землей, что в конечном итоге приводит к вспышке молнии.
Причина
Гром возникает, когда энергия молнии нагревает и быстро расширяет воздух. В результате звуковая волна воспринимается как гром. В то время как молния и гром происходят примерно в одно и то же время, молния распространяется со скоростью света или со скоростью 186 000 миль в секунду, а гром распространяется со скоростью звука, эквивалентной одной пятой мили за одну секунду.
Люди видят молнию задолго до того, как слышат гром.
Измерение расстояния
Чтобы определить близость грозы, посчитайте секунды между вспышкой молнии и громом, затем разделите число на пять. Полученное число равно расстоянию в милях от удара молнии. Молния, ударяющая близко, вызывает громкий короткий раскат грома, а молния, находящаяся вдалеке, вызывает долгие, тихие раскаты грома.
Молния
Молния возникает во время гроз и ураганов, извержений вулканов и даже во время сильных метелей. Молния также проявляется в чрезвычайно интенсивных лесных пожарах и поверхностных ядерных взрывах. Вспышка молнии нагревает воздух до температуры от 15 000 до 60 000 градусов по Фаренгейту за долю секунды, что в четыре раза превышает температуру поверхности Солнца. Каждая вилка молнии состоит из двух ударов. Первый болт направляется вниз, замыкая цепь между облаком и землей. Второй болт появляется на долю секунды позже, возвращаясь по тому же пути.
Наземные вспышки
Наземные вспышки возникают естественным образом из-за обычной электризации в окружающей среде или искусственно, например, при ударах о высокие здания, самолеты и ракеты. Искусственная молния идет от земли к облаку. Естественная молния идет в обратном направлении, от облака к земле.
Вспышки облаков
Вспышки облаков включают молнии, которые не ударяют в землю. Вместо этого молния остается встроенной в облако и проявляется как листовая молния или тепловая молния. При тепловой молнии облако остается слишком далеко, чтобы услышать связанный с ним гром, но гром происходит точно так же, как и любое другое явление молнии.
Легенда
Древние люди не понимали молнию с научной точки зрения. Скандинавский бог грома, известный как Тор, изображался с тяжелым молотом, символизирующим гром, падающий с неба. Некоторые коренные американцы верили, что молния и гром исходят от священной громовой птицы.
Гром исходил от взмахов его крыльев, а молнии исходили из его клюва.
Статьи по теме
Об авторе
Нэнси Вагнер — маркетолог и спикер, которая начала писать в 19 лет.98. Она пишет бизнес-планы для стартапов и уже существующих компаний и преподает тактики маркетинга и продвижения на местных семинарах. Статьи Вагнера о бизнесе и маркетинге публиковались, среди прочего, в «Home Business Journal», «Nation’s Business», «Emerging Business» и «The Mortgage Press». Она имеет B.S. из Университета Восточного Иллинойса.
Авторы фотографий
Изображение молнии, сделанное Джастином Пиртлом с сайта Fotolia.com
Что вызывает гром и молнию? Наука объяснила явление погоды и как обезопасить себя, если вы попали в шторм
Рона Шеннан
17 июня 2021 г., 15:36
Гром и молния случаются только при определенных обстоятельствах (Фото: Shutterstock) вызывает явления грома и молнии? Вот как рождаются гром и молния — и что делать, если вы попали в бурю.
Что такое грозовая туча?
Метеобюро объясняет, что «грозы возникают, когда атмосфера нестабильна», и это происходит, когда «теплый воздух находится под гораздо более холодным воздухом».
Когда теплый воздух поднимается вверх, он охлаждается и конденсируется, образуя влагу, а затем облако.
Если условия будут подходящими, облако превратится в кучево-дождевое облако — тип, необходимый для производства грома и молнии.
В кучево-дождевых облаках бывают восходящие и нисходящие потоки воздуха.
Восходящие потоки воздуха поднимают влагу и капли воды так высоко, что они замерзают и превращаются в кристаллы льда. Как только они становятся слишком тяжелыми, чтобы их могли поддерживать восходящие потоки, они падают градом.
Во время этого процесса частицы льда сталкиваются друг с другом и испускают положительные и отрицательные электрические заряды.
Более легкие положительно заряженные кристаллы льда поднимаются к вершине облака, тогда как более тяжелые отрицательно заряженные кристаллы льда опускаются на дно.
Что вызывает гром и молнию?
Отрицательно заряженные кристаллы льда притягиваются к положительному заряду, а также к зарядам в близлежащих облаках и положительным зарядам на земле.
Когда это притяжение становится достаточно сильным, заряды соединяются и разряжаются, создавая вспышки молнии.
«Молния — это большая электрическая искра, вызванная перемещением отрицательных зарядов из одного места в другое», — поясняет Weather Channel.
Гром возникает из-за быстрого расширения и нагрева воздуха, вызванного молнией.
Как обезопасить себя во время грозы
Существует множество мифов и заблуждений о грозах, которые могут привести к травмам людей, например, идея о том, что молния никогда не бьет в одно и то же место дважды или что она всегда поражает самый высокий объект .
«И то, и другое неверно, поскольку молния ударяет в лучший проводник на земле, независимо от того, ударяла ли она раньше или нет», — заявляет Метеобюро.