Природа молнии

Пт, 06/05/2009 - 10:10



Сначала – определим некоторые понятия, которые мы будем употреблять в этой статье:

Линейная молния – гигантский электрический искровой разряд в атмосфере между облаками или между облаками и земной поверхностью, напряжением миллионы вольт, длиной несколько километров, диаметром десятки сантиметров и длительностью десятые доли секунды.

Шаровая молния (ШМ) - светящийся сгусток горячего газа, изредка появляющийся в грозовых погодных условиях.

Гроза – это электрические разряды в мощных кучево-дождевых облаках, сопровождаемые вспышкой света (молнией) и резкими звуковыми раскатами (громом).

В день летней грозы многих и теперь, как в древние времена, охватывает страх и ощущение опасности. Сколько раз за лето каждый из нас видит вспышку молнии на небесах, и всякий раз ее огонь кажется таинственным. Да и ученый мир подтвердит, что, как ни прытка наука, познавшая все от атомов до созвездий, перед феноменом молнии — электрического разряда, возникающего между грозовой тучей и поверхностью Земли — долго пасовала и она. В этой области исследований еще не прошел описательный период.

Молнии рассекают атмосферу не только Земли, но и Венеры, Юпитера, Сатурна. Так, в конце января 2006 года межпланетная станция “Кассини” наблюдала за самой мощной грозой на Сатурне за всю историю наблюдений и сфотографировала эту космическую бурю.

К Земле же огненные стрелы молний летят со скоростью всего в двадцать раз меньше световой. В среднем вспышка молнии длится 30 миллисекунд. Ее мощность в это мгновение достигает 1012 ватт, то есть в тысячи раз превосходит мощность небольшой АЭС. В канале молнии воздух разогревается до 30 тысяч градусов — в пять раз горячее, чем на поверхности Солнца. Разогретая плазма моментально расширяется и порождает мощную звуковую волну — гром.

Физика процесса достаточно известна - заряженные частицы в атмосфере появляются, когда капли дождя и ледяные кристаллы сталкиваются в грозовом облаке в сильных воздушных потоках и теряют или приобретают электроны. Отрицательно заряженные частицы собираются в нижней части облака. Когда накапливается большой заряд, происходит его разряд либо в облаках, либо между облаком и землей.

Изучение молний — достаточно сложный и дорогостоящий процесс. Год назад в Австрии стартовал крупный международный проект, в котором участвуют специалисты из 18 стран-членов ЕС, а также России, Украины, США, Японии и Канады. Возможно, нам откроются новые тайны молний.

Так, лишь недавно подтвердилось, что удары молний сопровождаются всплесками рентгеновского и гамма-излучения (впервые подобная гипотеза была высказана лет 80 назад). Мощное напряжение возникает не только между грозовой тучей и землей, но и между тучей и лежащими выше слоями атмосферы. На высоте от 20 до 80 километров может генерироваться напряжение до 20 миллионов вольт. Электроны, мчащиеся ввысь, порождают цепную реакцию. Сталкиваясь с молекулами воздуха, они вызывают их ионизацию. Постепенно возникает лавина электронов, летящих в сторону разреженной ионосферы. Там происходит все меньше соударений, и скорость электронов приближается к световой.
Если они все же сталкиваются с другими частицами, то наблюдается излучение в рентгеновском или гамма-диапазоне. С 2002 года с околоземной орбиты ведется наблюдение за слабыми источниками гамма-излучения на нашей планете. Их активность длится от 0,2 до 3,5 миллисекунд. По некоторым оценкам, за сутки может появляться до полусотни таких источников.

По условиям развития грозы разделяются на внутримассовые и фронтальные.

Внутримассовые грозы над материком возникают в результате местного прогревания воздуха от земной поверхности, что приводит к развитию в нем восходящих токов местной конвекции и к образованию мощных кучево-дождевых облаков. Поэтому внутримассовые грозы над сушей развиваются преимущественно в послеполуденные часы. Над морями наиболее благоприятные условия для развития конвекции наблюдаются в ночные часы, и максимум в суточном ходе приходится на 4–5 часов утра.

Фронтальные грозы возникают на фронтальных разделах, т.е. на границах между теплыми и холодными воздушными массами и не имеют регулярного суточного хода. Над материками умеренного пояса они наиболее часты и интенсивны летом, в засушливых районах – весной и осенью. Зимние грозы возникают в исключительных случаях – при прохождении особенно резких холодных фронтов.

Другие материалы рубрики


  • Утром 15 февраля 2013 г. мировые информационные агентства поспешили сообщить сенсационную новость — над Челябинском произошел мощнейший взрыв, пострадали более 7000 зданий, вылетели окна, двери, разрушены перегородки, крыши... Взрывом выбито около 20 тыс. кв. м оконных стекол. Более 1600 человек обратилось за медицинской помощью. Нанесенный ущерб превышал 30 млн долл. США.
    Владимир Жириновский авторитетно заявил: «Никаких обломков метеорита на Урале не было... Не метеоры падают, это испытывается новое оружие американцами». Затем он добавил, что с неба «ничего никогда не упадет. Падают — это люди делают. Люди — поджигатели войны, провокаторы».
    Сами жители Челябинска подумали разное: что началась война, что-то взорвали террористы, в небе взорвался самолет, самолет сбили ракетой, спикировало НЛО...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Человек может создать собственными руками на Земле такой ад, который не способен описать никакой фантаст. Человечество пока не научилось изменять погоду по собственному желанию. Даже предсказывая погоду, синоптики часто ошибаются. Но кое-что ученые все же умеют...
    В 69 году н.э. римский император Веспасиан, известный своим крылатым изречением: «деньги не пахнут», как-то сказал, что все возможное оружие уже было изобретено — но в данном случае оказался крайне не прав.
    Войны, которые велись до начала XX в., не отличались существенным воздействием на природу. Поэтому долгое время эти аспекты не исследовались, хотя «фрагментарные» экскурсы в данную проблему наблюдались, особенно у военных историков. Например, у отца истории Геродота упоминается первый случай нанесения серьезного урона природе во время войны между персами и скифами в 512 г. до н.э. Скифы под предводительством царя Колоксая для предотвращения нашествия войск персидского царя Дария впервые применили тактику «выжженной земли», уничтожая при своем отступлении растительность, жилища, засыпая (а зачастую и заражая) источники воды.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • «Морозное утро 15 февраля 2013 г. Около половины десятого утра. Можно сказать, час пик. Многочисленные жители куда-то спешат. Спешил и я. Что-то привлекло мое внимание. Необычайное потрескивание, шуршание, скрежет, гул... И вдруг низко над горизонтом появился огненный след. Он закончился ослепительной вспышкой, которая была намного ярче Солнца. Сразу вспомнилась служба в Советской Армии, команда «Вспышка слева, всем укрыться!» Молнией пронеслись в голове институтские занятия по курсу «Гражданская оборона». Да, это высотный ядерный взрыв. Похоже, мегатонного класса. Сейчас придет ударная волна. Несмотря на мой почтенный возраст, я не раздумывая плюхнулся в глубокий сугроб на обочине и накрыл голову руками (как учили в институте на военной кафедре). И не напрасно. Вскоре все тряхнуло, воздух на какие-то мгновения оказался похожим на навалившуюся морскую волну во время шторма, земля задрожала, зазвенели разбитые окна, раздались душераздирающие крики. Подняв голову, я увидел, что в соседних домах зияли пустотой окна, как в фильмах про войну... Женщина рыдала, лицо и руки ее были в крови... Люди в панике бежали по улице в противоположных направлениях. Я шел дальше, улавливая отдельные слова: «Война, террористы, бомбардировка, самолет, взрыв...» Мне попадались раненые люди... Шел и соображал, что же произошло. Если взрыв термоядерный, выпадут радиоактивные осадки. И на огромной площади... И тут я вспомнил, что вспышка была не точечная, а протяженная. Для взрыва ракеты вспышка была слишком сильной, для самолета тем более... Это похоже на падение метеорита. Неужели новый Тунгусский метеорит? Нет, там был вывал леса на огромных площадях, сильные пожары... Значит, упало что-то поменьше... Взрыв самолета? Ракеты? Нет. Скорее всего, падение крупного метеорита. Чуть позже, включив телевизор, я узнал правду о Челябинской трагедии».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...В случае недавней катастрофы, начавшейся утром 26 декабря 2004 года в 7 часов 58 минут 53 секунды по местному времени в Индийском океане у берегов Индонезии и Таиланда, эпицентр первого землетрясения находился вблизи северной оконечности острова Суматра, в точке с координатами 3°30' северной широты и 95°87' восточной долготы. В геологическом плане в этом районе проходит граница между двумя литосферными плитами - крупными блоками земной коры. При этом происходит погружение, пододвигание (субдукция) океанической Индийской плиты под более восточную континентальную плиту. Глубоководный желоб, протягивающийся параллельно Суматре, представляет собой след такого погружения.



  • ...Человек, которого не убедила теория Джакса - это Роберт Рочия из лаборатории окружающей среды во французском национальном агенстве научных исследовании в Гив-Сур-Иветте. В 1996 г. он и его коллеги из полдюжины других французских лабораторий изучили молекулярную структуру пустынного стекла с использованием инфракрасной спектроскопии. Они искали следы ионов гидроксида, которые обычно находят в аморфном силикате, образовавшемся при низких температурах. Но в пустынном стекле их не обнаружили.
    Кроме того, по датировке геологов пустынному стеклу 28.5 миллионов лет. Тогда как высохшие остатки древних озер, которые Джакс нашел около “стеклянной” местности, оказались гораздо моложе - им было всего лишь 9000 лет.

    • Страницы
    • 1
    • 2