Содержание
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.
Как возникает гроза
Гроза возникает, когда атмосфера становится неоднородной. Какие-то места земной поверхности прогрелись очень сильно, а соседние — слабее.
«Такая
разница прогрева формирует перемещение воздушных масс по вертикали, начинает
развиваться конвекция. Если в районе есть влажность, разница температур
вовлекает в этот подъем влагу и формируются активные воздушные движения,
создающие конвективные облака», — прокомментировала Sibnet.ru завкафедрой метеорологии
и климатологии ГГФ ТГУ Валентина Горбатенко.
При конвективных облаках на их вершине температура достигает минус 50 градусов, в
середине минус 25 градусов. Это приводит к тому, что уже не капли опускаются
верх и вниз в облаке, а кристаллы льда. А при их трении возникают электрические
заряды. Более тяжелые частицы несут на себе отрицательный заряд, а более легкие
положительный. Они легче и поднимаются еще выше, возникает разность
потенциалов. Она накапливается, ищет выход, и возникает молния. Вслед за вспышкой гремит гром — шумовое сопровождение процессов, происходящих с каплями в облаке.
Звук грома пролетает один километр примерно за три секунды. Если разделить количество
секунд от момента вспышки до грома на три, получится расстояние до грозы в
километрах.
Средняя продолжительность жизни грозового облака от 40 минут до часа. Но пока из
одного облака льет дождь и сверкают молнии, другое может только набирать силу,
поэтому гроза может длится очень долго.
Происхождение грозовых туч
Облака появляются в небе из конденсата, поднимающегося высоко над землей, и парят в небе. Тучи же более тяжелые и большие. Они приносят с собой все «спецэффекты», присущие непогоде.
Грозовые облака отличаются от обычных наличием заряда электричества. Причем есть тучи с положительным зарядом, а есть с отрицательным.
Чтобы понять, откуда берутся гром и молния, следует подняться выше над землей. В небе, где нет препятствий для вольного полета, дуют ветра сильнее, чем на земле. Именно они провоцируют заряд в облаках.
Происхождение грома и молнии может объяснить всего одна капля воды. Она имеет положительный заряд электричества в центре и отрицательный снаружи. Ветер разбивает ее на части. Одна из них остается с отрицательным зарядом и имеет меньший вес. Более тяжелые положительно заряженные капли образуют такие же тучи.
Цвет молнии
Молния может иметь разные оттенки: голубоватый, белый, желтый, оранжевый, красный. Цвет зависит от состава атмосферы. Канал молнии разогревается в 5 раз сильнее Солнца. При такой температуре воздуху свойственны голубые, фиолетовые тона. Поэтому разряды, видимые неподалеку в чистой атмосфере, приобретают синеватое свечение.
Голубоватое свечение молнии – наиболее распространенное
На более значительном расстоянии вспышки становятся белыми, еще дальше – желтеют. Так происходит из-за того, что голубые тона рассеиваются в воздухе. Если в атмосфере много пыли, вспышки приобретают оранжевый цвет.
Капли воды «окрашивают» молнию в красные оттенки. Наиболее редкое явление – создание сложных оптических эффектов за счет высокой концентрации мелких частиц льда в воздухе.
Какие бывают молнии?
Выделяют множество видов молний, главное отличие — тип формирования в зависимости от высоты. От этого параметра зависит, какой вид образуется:
- линейная типа туча-земля. Распространенный тип, образуется от разницы между зарядом в верхней и нижней части тучи. Все происходит так, как было изложено в стадиях;
- линейная земля-туча. Результат пробивания атмосферного слоя между заряженной верхушкой и низом;
- туча-туча. Формируется в гуще туч, вспышка появляется в результате столкновения полярных разрядов. Так пробивают друг друга расположенные рядом облака;
- горизонтальная, как первый тип, но не доходит до поверхности земли. Вспышки разлетаются в разные стороны. Чтобы появилась такая молния, достаточно одной тучи на ясном небе, и она будет очень мощной;
- ленточная. Необычная форма обусловлена несколькими одинаковыми каналами, которые идут параллельно сверху вниз. Предположительно причина в ветре, который физически расширяет каналы;
- пунктирная. Возникает редко, изучена слабо. Выглядит, как пунктирная линия. Вероятнее всего, причина в том, что некоторые зоны быстро остывают;
- шторовая. Запечатлеть такую на фото удалось только в 1994 году. Ее появлению сопутствует тихий, но уловимый гул. Выглядит, как широкая полоса света. В отличие от других формируется не внутри облака или под ним, а сверху;
- спрайт. Если обычные формируются на высоте примерно в 16 км, то спрайт гораздо выше — в 50-130 км над землей. Это заряженная холодная плазма, которая бьет из тучи вверх. Образуются при очень сильной грозе сразу по несколько штук, длится не более сотни миллисекунд, длина вспышек достигает 60 км, диаметр — 100 км;
- эльф. Такое название дали вспышкам конусообразной формы, обладают красноватым оттенком. Появляются в верхних слоях, длятся три миллисекунды, в высоту достигают сотни километров;
- джет. Синие молнии трубчато-конусной формы. Живут немного дольше относительно эльфов;
- вулканическая. Формируются при извержении вулкана, скорей всего действие обусловлено электрическим зарядом в лаве и пепле;
- Огни Святого Эльма. Формально это не молния, а разряд, созданных на заостренных вершинах: макушках деревьев, горах, башнях и других. Причина появления в большой напряженности электрического поля. Так бывает в грозу или во время метели;
- шаровая. Это круглые сгустки плазмы, они плывут прямо по воздуху. Как именно формируется шаровая молния, ученые не знают. Известно лишь то, что ведут себя такие молнии очень непредсказуемое. Кстати, некоторые деятели науки до сих пор не верят в их существование.
Определение расстояния «на глаз» или по линейным объектам
Метод измерения расстояния «на глаз» подходит, когда есть объект с известным размером (длина, ширина или высота). Такой расчет считается точным на 90%, а иногда и больше, если набраться опыта.
Линейные размеры самых часто встречающихся объектов:
- легковой автомобиль — Д*Ш*В соответствует 4м*1,5м*1,6м;
- взрослый человек – в среднем 1,7 м;
- голова человека – В*Ш соответствует 0,25м*0,20м;
- столб связи (деревянный) – 6 м;
- столб связи (бетонный) – 8 м;
- расстояние между столбами ЛЭП – 50 м;
- между столбами высоковольтных линий – 100 м;
- деревенский дом – 7 м;
- один этаж многоквартирного дома (панельного) – 3 м.
LКак определять стороны света в природе, рассказываю в статье: Как определить север и юг без компаса днем и ночью
Как определить расстояние до объекта
Возьмите линейку и расположите ее на уровне измеряемого объекта в 50 см от глаз. Размеры предмета (длину, ширину или высоту) измеряют по линейке и учитывают в миллиметрах.
Определение расстояния по линейке
Теперь воспользуйтесь формулой:
Расстояние, м =(реальный размер в см/измеренный размер по линейке в мм)*5.
Этот академический метод в туристической среде был немного упрощен. Определение расстояния туристы проводят по большому пальцу.
Рассмотрим на примере измерения расстояния до столба связи (высота 8 м). Длина большого пальца около 6 см. Вытяните руку перед собой, сожмите ладонь в кулак так, чтобы большой палец смотрел вверх. Расстояние от глаз до пальца будет около 60 см. Определите какой длине соответствует столб, к примеру трети пальца (2 см).
Далее осталось рассчитать пропорцию:
Х = (8 м * 60 см)/2 см =240 м.
Шаровая молния
Шаровая молния — едва ли не самое загадочное природное явление на нашей планете.
И хотя, по статистике, с шаровой молнией встречается только каждый 10-тысячный житель Земли, никто до сих пор толком не знает, что же она из себя представляет — как образуется, из чего состоит, по каким законам «живет». Ученые теряются в догадках, ведь воспроизвести шаровую молнию в лабораторных условиях до сих пор не удавалось, а значит, и изучать ее приходится лишь со слов очевидцев, которые порой рассказывают такие фантастические вещи, в которые и поверить-то трудно…
Шаровая молния — одно из наиболее таинственных явлений на планете
В архивах есть свидетельства, к примеру, того, что шаровая молния сжигала на человеке нижнее белье, оставляя целой верхнюю одежду, двигалась против ураганного ветра, сплавляла монеты в кошельке в общий слиток, оставляя кошелек невредимым, «воровала» с пальцев кольца.
В других случаях она тянула за собой людей, поднимая их в воздух, оставляла после взрыва на теле пострадавших изображения близлежащих предметов: листьев, насекомых, деревьев, гор и даже собственного лица жертвы. Что тут правда, а что вымыслы — сказать трудно.
Вот еще один поразительный случай, который, без сомнения, вызовет в научных кругах скептические отзывы. На Медведицкой гряде (граница Волгоградской и Саратовской областей России) 11 ноября 1990 г. шаровая молния в мгновение ока испепелила сидевшего на камне пастуха Бисена Мамаева, превратив его в черную мумию, но оставив невредимой одежду.
Шаровая молния на железнодорожном переезде
Любопытно, что шаровые молнии не всегда ведут себя так разрушительно. Иногда они абсолютно безобидны и не причиняют людям никакого вреда, даже коснувшись их тела. А в дом или салон летящего самолета могут пробраться, ничего вокруг не повредив, — прямо сквозь стекло или обшивку.
Вот одно из подобных свидетельств.
«В тот июльский вечер 1956 г. была жуткая гроза. После удара молнии где-то поблизости раздался сильный треск и из заслонки вытяжной трубы прямо над моей головой выплыл и «присел» на подушку огненно-красный шарик диаметром 20-25 см. Он переместился с подушки на шерстяное одеяло, под которым я замер, затаив дыхание, и повис над кроватью. Тепла я не чувствовал. Мать, увидев его, бросилась «тушить», молотя по нему голыми руками. Шар от первого же удара рассыпался на несколько мелких шариков, которые она тут же разбила руками. Никаких ожогов у нее не было, правда, где-то неделю пальцы не слушались. А вот на одеяле мы обнаружили выгоревшее пятно 5-7 см диаметром» (М. Я. Базаров, г. Курск).
Этим людям удивительно повезло! При встрече с шаровой молнией ни в коем случае нельзя к ней прикасаться. В безобидном светящемся шарике может таиться огромная разрушительная сила.
Аргентина — самое молниеопасное место на Земле
Уже в XXI в. ученые при помощи специального спутника NASA TRMM установили самые опасные регионы Земли, где грозы наиболее сильны и часты. Своеобразной грозовой столицей оказалась Аргентина и вся территория к востоку от Анд, где влажный разогретый воздух встречается с сухим холодным.
Но наиболее удивительным оказался тот факт, что в отдельных засушливых регионах северной оконечности Австралии, Индийского полуострова и даже в южных областях Сахары грозы — довольно частые гостьи. Таким образом, ученые разрушили устойчивый стереотип, что гроза и молния неразрывно связаны с дождями. Выяснилось, что в наиболее дождливых регионах земного шара бури с грозами случаются хоть и чаще, но зато они здесь относительно слабее.
Исследования позволили ученым сделать вывод также и о том, что наиболее разрушительные бури и грозы бушуют именно над землей, а не над морями и океанами. К тому же во многих областях грозы — явление чисто сезонное. Они царят летом, а зимой сходят на нет.
Интересные факты о молниях
- Средняя длина молнии — 2,5 км. Некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км.
- Молнии также были зафиксированы на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране. Молнии Сатурна в 1 млн раз сильнее земных.
- Воздух в зоне канала молнии практически мгновенно разогревается до температуры 25 000—30 000°С.
- От удара молнии в мире в среднем погибает около 3000 человек ежегодно.
- Из деревьев молнией чаще всего поражаются тополя (27%), груши (20%), липы (12%), ели (8%), а кедровые составляют только 0,5%.
Убийцы или источник жизни?
По некоторым данным, в России молнии ежегодно убивают около 550 человек. Однако следует отметить, что лишь от 10 до 25% людей, переживших удар молнии, погибает. Как правило, причина смерти — остановка сердца.
Удар молнии вызывает короткое замыкание в электрических системах организма. Поэтому даже те, кто чудом выжил после смертоносного контакта, чаще всего остаются инвалидами.
У них наблюдаются потеря памяти, ослабление слуха, нарушения сна, постоянные боли. Такие люди оказываются серьезно травмированными и в психическом плане.
Но, как говорится, нет худа без добра. Согласно некоторым научным теориям, именно грозам с молниями мы обязаны зарождению жизни на Земле. По последним исследовательским данным, молнии способны вызывать мутации в ДНК бактерий. В точке удара молнии все бактерии гибнут, но на определенном расстоянии от эпицентра более «удачливые» из них отделываются лишь повреждениями в оболочках клеток. Сквозь них и происходит обмен ДНК, запустивший жизнь миллионы лет назад.
Что такое молния?
Молния является частным случаем искрового разряда. Молния обладает отрицательно и положительно заряженной полярностью. Исследованиями установлено, что молнии предшествует процесс электризации частиц воды и льда, разделения и накопления электрических зарядов в грозовом облаке. В верхней части облака обычно накапливаются положительные заряды, а в нижней части – отрицательные. Частота разрядов молнии с грозового облака составляет около одного в минуту, а средняя продолжительность электрической активности облака длится до 40 мин.
Длина канала молнии обычно достигает нескольких километров. Молния состоит из нескольких единичных разрядов, развивающихся по одному и тому же пути, причем каждый разряд начинается лидерным (лидер) и завершается обратным (главным) разрядом. Из рисунка 1 видно, что из нескольких развивающихся лидеров от облака к земле (лидеры, 1, 2, 3, 4) быстрее места точки удара молнией достигает один из них (лидер 3).
Рисунок 1 – Возможности фиксация удара молнии между облаком и землей фото-видеоаппаратурой
Установлено, что скорость опускания лидера первого единичного разряда молнии имеет порядок 15.107 км/с, скорости лидеров последующих разрядов достигают 2.108 км/с, а скорость обратного разряда изменяется в пределах (15.109 ¾ 151.010) км/с, т.е. от 0,05 до 0,5 скоростей света. Разряд молнии разветвленный и никогда не развивается по прямой, что можно наблюдать по рисункам 1 и 2.
Канал лидера молнии заполнен плазмой и обладает электропроводимостью. По мере продвижения канала лидера молнии под действием электрического поля происходит смещение зарядов, причем положительные заряды скапливаются на поверхности земли непосредственно под развивающимся лидерным каналом. Этим обстоятельством объясняется избирательная поражаемость наземных объектов молнией (рисунок 2).
Рисунок 2 – Развитие лидера молнии к месту наибольшей концентрации зарядов на поверхности земли
Следует отметить, что для умеренных широт, в том числе для Республики Беларусь, примерно 90% молний отрицательные. С вероятностью не менее 50% ток молнии может достигать 35 кА. Положительно заряженные нисходящие молнии над территорией республики также присутствуют. Они развиваются из верхних слоев облака и несут повышенную опасность, так как в них возникает более продолжительный (до нескольких сотен миллисекунд) ток.
Существуют следующие, характерные для республики, типы молнии:
Помощь пострадавшему от удара молнии
Для оказания первой помощи человеку, поражённому ударом молнии, его следует немедленно перенести в безопасное место. Прикосновение к пострадавшему не опасно, в его теле заряда не остаётся. Даже если кажется, что поражение смертельно, это может оказаться на самом деле не так. Если пострадавший от молнии находится без сознания, уложите его на спину и поверните голову в сторону, чтобы язык не запал в дыхательные пути. Необходимо не останавливаясь ни на минуту, делать искусственное дыхание и массаж сердца до приезда медицинской помощи. Если эти действия помогли, и человек проявляет признаки жизни, до приезда врачей дайте пострадавшему 2-3 таблетки анальгина, и положите на голову мокрую, холодную, свернутую в несколько слоев ткань. Если есть ожоги, их необходимо обильно полить водой, обожжённую одежду следует снять, а затем поражённое место прикрыть чистым перевязочным материалом. При перевозке поражённого в ближайшее лечебное учреждение, его необходимо обязательно уложить на носилки и постоянно контролировать его самочувствие. При относительно лёгких поражениях от молнии дайте пострадавшему любое обезболивающее (анальгин, темпалгин и др.) и успокаивающее лекарство (настойка валерианы, корвалол и др.)
Фото Анна Фомичева
Андрей Шалыгин PhD, DBA, Главный редактор National Explorer
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.
Рекомендации
Находясь на улице, в парковой зоне или в лесу, НЕ следует прятаться под высокорослыми деревьями, лучше удалиться от них на 30-40 м. Вероятность попадания молнии в конкретное дерево прямо пропорциональна его высоте.
Подмечено: наиболее часто молнии поражают дуб, тополь, сосну и ель, реже — берёзу, липу, и практически не подвергается ударам молнии орешник. Опасность возрастает, если поблизости уже есть деревья, ранее пораженные молнией. Надежное убежище — густой кустарник в лесном массиве.
В городе постарайтесь как можно скорее укрыться в магазине или жилом доме. Они имеют надежную молниезащиту, в отличие от остановок общественного транспорта. Если таких вариантов нет, нужно переждать грозу, присев на корточки под невысокими насаждениями. Сотовый телефон при нахождении на улице лучше отключить.
Автомобиль является безопасным убежищем, и во время грозы лучше его не покидать. Нужно закрыть окна и опустить автомобильную антенну, прекратить движение и переждать непогоду на обочине или на автостоянке, расположившись подальше от высоких деревьев. Велосипед и мотоцикл, наоборот, являются в это время потенциально опасными. Их нужно оставить подальше, уложив на землю и удалившись от них на время грозы на расстояние не меньше 30 метров. Ещё более опасно находиться в тракторе в открытом поле.
Любителям купаться и рыбачить рекомендуется с приближением грозы не только немедленно прекратить эти занятия, но и отойти подальше от водоёма. Не нужно искать укрытие в пойменных кустах. Если вокруг чистое поле, нужно как можно скорее (но не бегом, если гроза уже началась) добраться до ближайшего леса (но не отдельных деревьев на открытой местности) или до деревни. При этом стараться обходить стороной, метрах в двухстах, одинокие деревья и прочие высокие предметы.
При встрече с шаровой молнией следует сохранять спокойствие и прекратить малейшие движения. Не нужно приближаться к ней, касаться ее чем-либо, так как может произойти взрыв. Не следует убегать от шаровой молнии, потому что возникающий поток воздуха потянет её за собой.
Даже установка молниеотвода не гарантирует полную защиту здания от неприятностей. От прямых попаданий молнии молниеотвод защищает, но от так называемых вторичных проявлений — нет. Дело в том, что при попадании молнии в землю или какой-то объект в радиусе до 1500 метров от здания существует вероятность перемещения к нему электрических разрядов по различным коммуникациям, способным проводить ток: системы электроснабжения, связи, газопровод. Это вызывает резкое возрастание напряжения в электрических сетях, приводящее к различным аварийным ситуациям — от выгорания микросхем в бытовых приборах до полного выхода из строя электрооборудования.
Рекомендуется на время грозы отключать в доме все бытовые электроприборы и не пользоваться обычным телефоном, не стоять у окон и дверей, не касаться водопроводных кранов. Так вы убережете от непредвиденных проблем и свою технику, и свое здоровье. Проследите, чтобы в помещении не было сквозняка, который может привлечь шаровую молнию. Печку или камин лучше не топить в это время, так как выходящий из трубы дым обладает высокой электропроводностью, и вероятность удара молнии в трубу возрастает.
Несколько слов о том, как научиться рассчитывать приближение гроз. Чтобы определить, на каком расстоянии она находится, приближается или отдаляется, нужно засечь время между вспышкой молнии и последующим раскатом грома. За 3 секунды звук проходит примерно 1 км. Если время от вспышки молнии до грома постепенно сокращается, значит, гроза приближается к вам. Исходя из этого, можно рассчитать приблизительное расстояние до эпицентра грозы и принять меры по обеспечению своей безопасности. Самая опасная ситуация складывается тогда, когда сразу за вспышкой молнии грохочет гром — значит, грозовое облако уже находится прямо над Вами.
Если гроза застала Вас врасплох, необходимо помнить следующее:
- молния никогда не ударяет в кустарник;
- избегайте отдельно стоящих деревьев;
- работая в поле, отставьте металлические орудия труда;
- не стойте под раскрытым зонтиком;
- не прикасайтесь к электрическим предметам и выньте их из карманов;
- если есть возможность, переждите грозу в автомобиле;
- держитесь подальше от высоких металлических конструкций;
- не купайтесь, не переходите вброд реку, отойдите подальше от водоёма.
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??
Детекторы молний и метеорологический радар
Жизненный цикл грозы и связанные с ним коэффициенты отражения от метеорологического радара
Распределение электрических зарядов и ударов молний во время грозы и вокруг нее
Детекторы молний и метеорологический радар работают вместе, чтобы обнаруживать штормы. Детекторы молний указывают на электрическую активность, а метеорологический радар — на осадки. Оба явления связаны с грозами и могут указывать на силу шторма.
Первое изображение справа показывает :
- Воздух движется вверх из-за нестабильности.
- Происходит конденсация, и радар обнаруживает эхо-сигналы над землей (цветные области).
- В конце концов, масса капель дождя становится слишком большой, чтобы выдержать восходящий поток, и они падают на землю.
Облако должно развиться до определенной вертикальной степени, прежде чем возникнет молния, поэтому, как правило, метеорологический радар будет указывать на приближающийся шторм раньше, чем это сделает детектор молний. Из ранних возвращений не всегда ясно, разовьется ли ливневое облако в грозу, а метеорологический радар также иногда страдает от маскирующего эффекта за счет , когда осадки вблизи радара могут скрывать (возможно, более интенсивные) осадки дальше. Детекторы молний не страдают от маскирующего эффекта и могут подтвердить, когда ливневое облако превратилось в грозу.
Молния также может располагаться вне зоны осадков, регистрируемых радаром. На втором изображении показано, что это происходит, когда удары происходят в наковальне грозовой тучи (верхняя часть сдувается перед кучево-дождевым облаком верхним ветром) или по внешнему краю дождевого вала. В обоих случаях где-то поблизости все еще есть зона эхосигналов радара.
Удивительный огненный шар
Одним из наименее изученных, а потому наиболее таинственных явлений природы считается шаровая молния – передвигающийся по воздуху святящийся плазменный шар. Загадочен он потому, что принцип формирования шаровой молнии неизвестен и поныне: несмотря на то, что существует большое число гипотез, объясняющих причины появления этого удивительного явления природы, на каждую из них нашлись возражения. Учёным так и не удалось опытным путём добиться образования шаровой молнии.
В отличие от простого разряда, плазменный шар всегда бывает один: пока не было одновременно зафиксировано двух и больше огненных молний . Размеры шаровой молнии колеблются от 10 до 20 см. Для шаровой молнии характерны белый, оранжевый или голубой тона, хотя нередко встречаются и другие цвета, вплоть до чёрного.
Ученые еще не определили температурные показатели шаровой молнии: несмотря на то, что она по их подсчётам должна колебаться от ста до тысячи градусов Цельсия, люди, находившиеся недалеко от этого феномена, не ощущали исходившей от шаровой молнии теплоты.
Основная трудность при изучении этого феномена состоит в том, что зафиксировать его появление учёным удаётся редко, а показания очевидцев часто ставят под сомнение тот факт, что наблюдаемое ими явление действительно являлось шаровой молнией. Прежде всего, расходятся показания относительно того, в каких условиях она появилась: в основном её видели во время грозы.
Ещё одной характерной особенностью шаровой молнии является её проникновение в закрытые комнаты, была замечена даже в кабинах пилотов (огненный шар может проникать через окна, спускаться по вентиляционным каналам и даже вылетать из розеток или телевизора). Также были неоднократно задокументированы ситуации, когда плазменный шар закреплялся на одном месте и постоянно там появлялся.
Нередко появление шаровой молнии не вызывает неприятностей (она спокойно движется в воздушных потоках и через какое-то время улетает или исчезает). Но, были замечены и печальные последствия, когда она взрывалась, моментально испаряя находящуюся неподалёку жидкость, плавя стекло и металл.
Возможные опасности
Поскольку появление шаровой молнии всегда неожиданно, увидев возле себя этот уникальный феномен, главное, не впадать в панику, резко не двигаться и никуда не бежать: огненная молния очень восприимчива к колебаниям воздуха. Необходимо тихо уйти с траектории движения шара и постараться держаться от неё как можно дальше. Если человек находится в помещении, нужно потихоньку дойти до оконного проёма и открыть форточку: известно немало историй, когда опасный шар покидал квартиру.
В плазменный шар ничего нельзя бросать: он вполне способен взорваться, а это чревато не только ожогами или потерей сознания, но остановкой сердца. Если же случилось так, что электрический шар зацепил человека, нужно перенести его в проветриваемую комнату, теплее укутать, сделать массаж сердца, искусственное дыхание и сразу же вызвать врача.
Что же такое гроза?
Чаще всего грозы зарождаются в недрах больших кучево-дождевых облаков и сопровождаются не только громом и молниями, но и ливнями, шквальными порывами ветра, а нередко и градом. По сути, гроза — это образование сверхмощных электрических разрядов (молний) между облаками и поверхностью земли либо внутри самих облаков.
А вот гром возникает в результате мгновенного повышения давления воздуха на пути молнии. Поскольку молния очень длинная, то звуки от «раскалываемого» ею воздуха с разных участков долетают до нас неравномерно, порождая раскаты грома.
Гроза очень красива, но чрезвычайно опасна
Механизм образования молний до конца еще не изучен, но в целом он выглядит следующим образом. При определенных погодных условиях в облаке начинают образовываться маленькие частички льда. Эти частички накапливают положительные или отрицательные заряды, постепенно перегруппировываясь внутри облака. Положительно заряженные кристаллики накапливаются в верхней части грозовой тучи, а отрицательно заряженные — внизу. И в определенный критический момент, внутри облака происходит гигантский искровой разряд.
Как правильно вести себя во время грозы
Евгений Ющенко
08:35, 06 августа 2021
Найдите укрытие
Укройтесь от грозы в любом ближайшем здании. Открытый подъезд сегодня найти вряд ли получится, но это может быть магазин, павильон или какое-либо учреждение. В крайнем случае можно спрятаться на остановке, только не касайтесь её стенок. Продвигаясь к укрытию, не раскрывайте над собой зонт. Старайтесь не бежать, слегка пригнитесь.
Одно из наиболее безопасных укрытий от небесного электричества — это автомобиль. Если гроза застигла вас во время движения — остановитесь подальше от деревьев и столбов линий электропередачи, заглушите мотор, закройте окна, сложите антенну и отключите магнитолу. Пока льёт дождь, в автомобиле опасно прикасаться к металлу дверей. Даже если молния ударит в машину, она станет громоотводом: разряд пройдёт поверх корпуса и через влажные колеса успокоится в почве.
Покиньте водоём
Если гроза началась, когда вы купались, рыбачили или катались на лодке, то выберитесь на берег и отойдите от воды спокойным шагом на безопасное расстояние. Не бегите! Вода — отличный проводник тока, а удар молнии распространяется в радиусе 100 метров от неё. Удочку нужно положить на несколько десятков метров от себя.
Остерегайтесь деревьев
Не пытайтесь спрятаться под одиноко стоящим деревом. Молния поражает самые высокие предметы. Отойдите от такого дерева на 30-40 метров. Надёжнее будет укрыться под кронами молодых деревьев и кустарников.
1 / 9
Карточки: nsknews.info
Будьте ниже
С возвышенности нужно спуститься в низину с невысокими деревьями — в овраг или лощину. Покиньте высокий берег реки. Нельзя ложиться на землю, но и прямо стоять тоже опасно. Лучше присядьте на корточки и обхватите руками колени. Хорошо, если будет любое естественное углубление. Опасно оставаться на поляне, особенно вблизи одиноко стоящего дерева.
Ни к чему не прикасайтесь
Горная порода, стены домов, водосточные трубы — всё это притягивает молнию, прикасаться к этому нельзя, как и к любым металлическим предметам: арматуре, оградам, решёткам, велосипедам. От велосипеда или мотоцикла лучше вообще отойти на расстояние не меньше 30 метров. Всё, что содержит металл, в том числе украшения, нужно с себя снять, вытащить из карманов ключи.
Ликвидируйте источник дыма
В частном доме и бане опасность представляет растопленная печь — выходящий из трубы дым обладает высокой электропроводностью. По этой же причине следует потушить костёр, если ещё не начался дождь.
Отключите мобильный телефон
Неизвестно точно, увеличивает ли наличие сотового аппарата вероятность попадания молнии в человека, но экспериментировать не стоит. Что касается стационарного телефона в квартире, его лучше отключить от электросети и отойти от проводов и розеток.
Окажите помощь пострадавшему
Если кого-то ударила молния, нужно, само собой, незамедлительно вызвать врачей, но и до их приезда время упускать нельзя. Потерявшего сознание человека следует уложить на спину, его голову поверните набок, чтобы язык не мешал дыханию. Нужно очистить раненую поверхность кожи и прикрыть её чистыми бинтами, дать пострадавшему анальгетик. Если вы умеете делать массаж сердца, то примените этот навык в ожидании медиков, чтобы восстановить сердечный ритм у пострадавшего.
Показываем главное здесь и сейчас — подписывайтесь на Новосибирские новости в Instagram.
#Безопасность #Полезный город #Безопасный город #Инструкция #Отдых #Погода #Инфографика
