Как образуется гром и молния. Как и почему возникает молния. Образование грозовых облаков
Задумывались ли вы когда-то почему птицы сидят на высоковольтных проводах, а человек, коснувшись проводов, погибает? Все очень просто - они сидят на проводе, но ток через птицу не течет, но если птичка взмахнет крылом, одновременно касаясь двух фаз - умрет. Обычно так погибают большие птицы типа аистов, орлов, соколов.
Так и человек может коснуться фазы и ему ничего не будет, если через него ток не потечет, для этого нужно одевать прорезиненные ботинки и не дай Бог коснуться стены или металла.
Давайте также посмотрим, почему молния поражает высокие деревья, здания или другие открытые места. Чем выше расстояние, тем короче путешествие, тем более негативны бури - тем более позитивным и более позитивным они будут. Они поднимаются на самые высокие точки, чтобы приблизиться к своим фаворитам - отрицательные заряды. Иногда все более и более нетерпеливые положительные выскакивают из заостренных объектов, тем самым способствуя созданию фрагмента плазменного канала. Отрицательные и положительные качества были использованы людьми для создания громоотводов для высоких и острых предметов.
Электрический ток способен убить человека в долю секунды, он поражает без предупрежденья. Молния ударяет в землю сто раз в секунду и свыше восьми миллионов раз в день. Эта сила природы в пять раз горячее, чем поверхность солнца. Электрический разряд бьёт с силой в 300`000 ампер и миллион вольт в долю секунды. В повседневной жизни мы думаем, что можем контролировать электричество, которое питает наши дома, наружное освещение, а теперь и автомобили. Но электричество в его первозданной форме не поддаётся контролю. А молния - это электричество в громадных масштабах. И всё же молния остаётся большой загадкой. Она может ударить неожиданно, и её путь может быть непредсказуемым.
Громоотвод - это не что иное, как создание пути для грузов, чтобы им не приходилось спать и искать проход на поверхности земли. Это не вежливый жест нам на эти негативные и позитивные миллиарды. Таким образом мы защищаем себя от нежелательного создания плазменного канала, например, через крышу нашего дома. И поскольку вы уже знаете, что этот канал очень горячий, вы можете себе представить, что это такое.
Они очень редки и еще не полностью исследованы. Все, что было описано, является лишь фрагментом большой области знаний, которая пытается объяснить массу интересных явлений, происходящих в земной атмосфере, но это совершенно другая история. Почему грозы добираются до Земли? Физика знает ответ на эту градацию вопросов. Мы объясняем механизм атмосферной молнии.
Молния в небе не приносит вреда, но одна из десяти молний обрушивается на поверхность земли. Молния разделяется на множество ветвей, каждая из которых способна поразить человека находящегося в эпицентре. При ударе человека молнией, разряд тока может переходить от одного человека к другому, если они соприкасаются.
Существует правило тридцати и тридцати: если вы видите молнию, а менее чем через тридцать секунд услышали гром, то надо искать убежище, а затем требуется подождать тридцать минут с последнего раската грома, прежде чем выходить на улицу. Но молния не всегда подчиняется строгому порядку.
Прежде чем он ударит первую молнию и встанет, в грозовых облаках - массами кристаллов льда, водяного пара и воздуха - образуется электрическое поле. Внутри облака они отрываются от атомов и начинают двигаться свободные электроны, которые затем ионизируют нейтральные атомы в газовых частицах, осаждая электроны. Это пути, которые ударяет молния, то есть разряд электрического тока. Это связано с тем, что в газах, а следовательно, и в воздухе поток тока основан на движении ионов.
Пути, которые будут управлять электричеством, мы видим в небе в виде «молнии», то есть очень яркой электрической искрой. Молния идет либо к Земле, либо к другому облаку или внутри того же облака. Это зависит от хода ионизированных каналов в воздухе. Когда искра ищет наиболее ионизированные дороги, останавливается на дороге и «проверяет» воздух на своем пути. Это направленная вниз ветвь молнии.
Существует такое атмосферное явление, как гром среди ясного неба. Часто молния, выходя из облака, проходит до шестнадцати километров, прежде чем ударить в землю. Другими словами, молния может появиться ниоткуда. Молнии нужен ветер и вода. Когда сильные ветра поднимают влажный воздух, возникают условия для появления разрушительных гроз.
Целых 85 процентов молнии, которая генерируется в больших грозовых облаках, не попадает на Землю, а разгружает электрическое напряжение внутри облаков. Но Земля также находится в муках «магнита» для молнии, потому что ее поверхность заряжена положительно, а заряженные ионы накапливаются у основания облаков. Поэтому разряд разности потенциалов также осуществляется потоком ионов к Земле.
Звук грома, который мы слышим во время шторма, не означает, что молния что-то поразила. Грозы также сопровождаются сбросами внутри облаков и между облаками. Гром - это звук пересечения звукового барьера через воздух, быстро расширяющийся в результате внезапного потепления.
Невозможно разложить на составляющие то, что укладывается в миллионную долю секунды. Одно из ложных убеждений состоит в том, что мы видим молнию, когда она устремляется в землю, на самом деле мы видим обратный путь молнии в небо. Молния - это не однонаправленный удар в землю, а это на самом деле кольцо, путь в две стороны. Вспышка молнии, которую мы видим, так называемый обратный удар, завершающая фаза цикла. И когда обратный удар молнии раскаляет воздух, появляется её визитная карточка - гром. Обратный путь молнии - это та часть молнии, которую мы видим как вспышку и слышим как гром. Обратный ток силой в тысячи ампер и миллионы вольт устремляются от земли к облаку.
Как рассчитать расстояние от бури
Электрическая искра, которая проходит через канал ионизированного воздуха со скоростью десятков тысяч километров в секунду и нагревает его до 30 000. градусов. Если мы хотим знать это расстояние в километрах, мы должны отсчитывать секунды, прошедшие между молнией и громом, и результат делится на. Таким образом, расстояние в 1 километр будет звучать примерно три секунды спустя.
Прежде всего, до бури, вы не можете убежать, потому что молния чаще встречается в местах, где воздух истончается, например, быстро движущийся человек, движущийся автомобиль, летающий на самолете. Во время шторма лучше отказаться от зонтика с металлическим шипом, вероятно, изобретенным любовниками риска. Лучше всего прятаться дома, при условии, что у него закрытые окна и молния, а электрические приборы в нем исключены из гнезд. Не защищайтесь под высокими деревьями.
Молния регулярно поражает электрическим током человека в помещении. Она может проникнуть в строение разными путями, по водосточным трубам и водопроводу. Молния может проникать в электропроводку, сила тока которой в обычном доме не достигает двухсот ампер и перегружает электропроводку скачками от двадцати тысяч до двухсот тысяч ампер. Возможно, наиболее опасная тропа в вашем доме ведёт прямо к вашей руке через телефон. Почти две трети ударов электрическим током в помещениях приходятся на людей, взявшие в свои руки трубку стационарного телефона во время молнии. Беспроводные телефоны более безопасны во время грозы, но молния может ударить человека электрическим током, который стоит рядом с базой телефона. Даже громоотвод не может защитить вас от всех молний, так как он не способен ловить молнию в небе.
В открытом, безопасном месте мы будем в движущейся машине, потому что лучше, если молния ударит по разбавленному воздуху за автомобилем, чем сам автомобиль. Однако стоящий автомобиль обеспечит нам безопасность, поскольку он близок к идеальной клетке Фарадея, которая защищает от молнии. Если мы находимся на воде во время шторма, мы должны как можно скорее добраться до берега. Но если бы шторм погас, и нам не удалось уйти, мы должны по крайней мере поставить мачту.
Линейная молния, плоская молния, сферическая молния
Линейный свет, также известный как искра, является наиболее распространенным типом молнии - самой распространенной молнией. Искра электрического разряда протекает в случае такой молнии с зигзагом с ветвями. Его основная искра в основном ударяет по земле.
О природе молнии
Существует несколько различных теорий, объясняющих происхождение молний.
Обычно нижняя часть облака несёт отрицательный заряд, а верхняя - положительный, что делает систему облако-земля подобной гигантскому конденсатору.
Когда разность электрических потенциалов становится достаточно большой, между землёй и облаком или между двумя частями облака происходит разряд, известный под названием молнии.
Молния вспыхивает, как вспышка, которая освещает большое небо. Этот эффект вызывает много последующих искр, следующих друг за другом. Такая молния возникает, когда электрического потенциала в облаке достаточно для создания разряда, но недостаточного для создания молнии. Если одновременно имеется несколько одновременных линейных разрядов, образуется так называемый молниеотвод.
Воздух вокруг этой петли быстро прогревается, и появляется шар высокоионизованного, светящегося газа, который падает на поверхность Земли. Молниеносный шарик движется чуть выше поверхности земли в соответствии с линиями его магнитного поля. Балласты разгружаются или взрываются или заземляются, как любой обычный молниеотвод. Это было слишком много, и, прежде всего, это было слишком громко. Ни спать, ни отдыхать, летом окна не закрываются, соседи-петухи настолько громкие, что жители должны обратиться за помощью к службе.
Опасно ли находиться в автомобиле во время молнии?
В одном из этих опы-тов искусственная смертельная молния в метр длиной была на-правлена на стальную крышу автомобиля, в котором находился человек. Молния прошла по обшивке, не нанеся вреда человеку. Как же так получилось? Поскольку заряды на заряженном пред-мете взаимно отталкиваются, они стремятся разойтись как можно дальше друг от друга.
И службы говорят, что это был такой случай, но отчаянные жители сами заставили замолчать птиц. В Лабды они не хотят стремиться к решительным средствам, они хотят мира. Могут ли петухи вообще замолчать? Наверное, другое, но если это было не совсем хорошо, это было по крайней мере приятно, и, как солнце, это было стремление к жизни сразу. На юге страны термометры показали более 20 градусов по Цельсию. Неудивительно, что поляки захватывают эти лучи, потому что это могут быть последние такие теплые дни осени.
Финал Большого Оркестра Рождественской благотворительности состоится 14 января следующего года. Прежде чем Юрек Овсяк объявил об этом, оркестр сломал рекорды Гиннеса. Это первая помощь. В Польше в кампании участвовало более 85 000 человек, которые практиковали спасение жизней более чем на шесть тысяч призраков. А не о самой записи, больше об образовании, потому что, зная о том, как оказать первую помощь, все еще не самый лучший.
В случае полого механического шара пи цилиндра заряды распределяются по внешней поверхности предмета Аналогично, если молния л дарит в металлическую крышу автомобиля, то отталкивающиеся электроны чрезвычайно быстро разойдутся по поверхности автомашины и уйдут через ее корпус в землю. Поэтому молния по поверхности металлической машины уходит в землю и не попадает внутрь автомобиля. По той же причине совершенной защитой от молнии является металличе-ская клеть. В результате ударов в автомашину искусственных молний напряжением 3 млн. вольт потенциал автомобиля и тела, находящегося в нём человека, повышается почти до 200 тыс. вольт. Человек при этом не испытывает ни малейшего признака удара электрического тока, поскольку между любыми точками его тела нет никакой разности потенциалов.
Каждая молния занимает долю секунды, составляет 2 см в диаметре и от 1 до 50 км в длину. Его температура в пять раз выше поверхности Солнца и составляет около 30 тысяч. градус Цельсия. Жертвы молнии падают в 5 раз чаще, чем мужчины. По крайней мере раз в год молния попадает в летающий пассажирский самолет. Жители острова подвергаются бомбардировке в среднем 222 дня в году. Сила и сила молнии лежит в огромном импульсе энергии, освобожденной за очень короткое время. Однако, если бы эта энергия была расширена, ток не мог даже снабжать небольшую лампочку в течение одного месяца.
Значит, почти полностью защищает от молнии пребывание в хорошо заземленном здании с металлическим каркасом, а та-ковых много в современных городах.
Чем объяснить, что птицы совершенно спокойно и безнаказанно сидят на проводах?
Тело сидящей птицы представляет собой как бы ответвление цепи (параллельное соединение). Сопротивление этой ветви с птицей много больше, чем сопротивление провода между ногами птицы. Поэтому сила тока в теле птицы ничтожна. Если бы птица, сидя на проводе, коснулась бы крылом или хвостом столба или как-то ещё соединилась бы с землёй, она мгновенно была бы убита током, который устремился бы через неё в землю.
Тот, кто когда-то был в центре грозы, знает, насколько могущественна и ужасающая сила природы. Все в шторме чувствуют себя странно. Есть что-то интригующее, что-то ужасное и удивительное в одно и то же время. Когда наступает шторм, мы выключаем телевизор, радио и другие электроприборы, и мы слышим звук зловещего грома. Но мы не боимся молнии, только гром.
Молния генерирует целый ряд низкочастотных звуковых волн, которые воздействуют на человеческую психику, вызывая чувство страха. Поэтому даже отдаленные звуки разрядов всегда кажутся зловещими, вызывая неприятные чувства. Молния - одна из самых сложных головоломок физики. Хотя у нас много знаний и технологий, мы до сих пор не знаем, как разгрузить. Тот факт, что мы связаны с электричеством, известен уже 250 лет. Молния - это не что иное, как электрический разряд между облаком и землей с напряжением, достигающим нескольких миллионов вольт.
Интересные факты о молниях
Средняя длина молнии 2,5 км. Некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км.
Молнии приносят пользу: они успевают выхватить из воздуха млн тн азота, связать его и направить в землю, удобряя почву.
Но ученые все еще интересуются, где в облаке такой огромный электрический потенциал освобождается. У большинства есть место внутри облака. Они освещают облако от центра, и мы называем его плоским разрядом. Они не опасны, потому что они не достигают земли. Наиболее опасными являются молнии. Это те, кто обычно убивает людей. Этот разряд проявляется в виде молнии, поражающей облако в земле. Это занимает долю секунды, это 2 см в диаметре и от 1 до 50 км в длину.
Самыми увлекательными являются сферические сферы. В мире всего несколько снимков сферической молнии. Это крайне редко, но, возможно, самое захватывающее атмосферное явление. Это вид электрического разряда, проявляющегося в виде ярко сияющей сферы. Сферический сферический свет может иметь размер от нескольких сантиметров до нескольких метров. Появляется внезапно, и встреча с ним - один из самых ужасающих событий, которые природа может нам предоставить. Плазменный шар может плавать в воздухе в течение нескольких минут, он может падать через дымоход, проникать сквозь стены, циркулировать вокруг квартиры, разбить стену, взорвать и убить людей.
Молнии Сатурна в миллион раз сильнее земных.
Разряд молнии обычно состоит из трех или более повторных разрядов - импульсов, следующих по одному и тому же пути. Интервалы между последовательными импульсами очень коротки, от 1/100 до 1/10 с (этим обусловлено мерцание молнии).
Ежесекундно на Земле вспыхивает около 700 молний. Мировые очаги гроз: остров Ява - 220, экваториальная Африка - 150, южная Мексика - 142, Панама - 132, центральная Бразилия - 106 грозовых дней в году. Россия: Мурманск - 5, Архангельск - 10, С-Петербург - 15, Москва - 20 грозовых дней в году.
Еще реже - жемчужная молния. Некоторые ученые сомневаются в существовании этого типа разряда. Формирование молнии обычно начинается с линейного разряда. Молния делится на ряд светящихся коротких эпизодов, напоминающих цепочку жемчуга. Явление происходит так, как будто молния внезапно взорвалась во многих частях. Пунктирная линия молниеотвода обычно больше диаметра, чем молния. К сожалению, нет доказательств, кроме свидетельств свидетелей о том, что такая молния существует.
Каждый второй удар, нанесенный молниями. Те, кто выживают, подвергаются серьезным травмам. Молния рассматривает человека как своего рода резистор. Некоторая энергия проходит через тело человека. Через долю секунды ток течет через человека и гаснет. Основной причиной смерти является нарушение сердечной функции после сильного течения. Поток через тело тока молнии вызывает шок, с которым человеческое сердце реагирует с мерцанием камер. Это нерегулярный и быстрый сердечный тремор, который в конечном итоге заставляет сердце перестать функционировать.
Воздух в зоне канала молнии практически мгновенно разогревается до температуры 30 000-33 000° С. От удара молнии в мире в среднем ежегодно погибает около 3 000 человек
Статистика показывает, что на 5000-10000 летных часов приходится один удар молнии в самолет, к счастью, почти все поврежденные самолеты продолжают полет.
Несмотря на сокрушительную мощь молнии, уберечься от нее довольно просто. Во время грозы следует немедленно уходить с открытых мест, ни в коем случае нельзя прятаться под отдельно стоящими деревьями, а также находиться вблизи высоких мачт и ЛЭП. Не следует держать в руках стальные предметы. Также во время гроз нельзя пользоваться средствами радиосвязи, мобильными телефонами. В помещении нужно отключить телевизоры, радиоприемники и электроприборы.
Молниеотводы защищают здания от поражения молнией по двум причинам: они дают возможность стекать в воздух наве-денному на здании заряду, а при ударе молнии в здание уводят её в землю.
Попав в грозу, следует избегать укрываться возле одиноч-ных деревьев, изгородей, возвышенных мест и находиться на от-крытых пространствах.
Мы часто думаем, что электричество - это нечто такое, что вырабатывается только на электростанциях, а уж никак не в волокнистых массах водяных облаков, которые настолько разрежены, что в них спокойно можно просунуть руку. Тем не менее, в облаках есть электричество, как есть даже в человеческом теле.
Природа электричества
Все тела состоят из атомов - от облаков и деревьев до человеческого организма. У каждого атома есть ядро, несущее положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны. Исключением является простейший атом водорода, в ядре которого нет нейтрона, а есть только один протон. Вокруг ядра обращаются отрицательно заряженные электроны. Положительные и отрицательные заряды взаимно притягиваются, поэтому электроны вращаются вокруг ядра атома, как пчелы около сладкого пирога. Притяжение между протонами и электронами обусловлено электромагнитными силами. Поэтому электричество присутствует везде, куда бы мы ни посмотрели. Как мы видим, оно содержится и в атомах.
Интересный факт: природа молнии лежит в электричестве, которое содержится в облаках.
В нормальных условиях положительные и отрицательные заряды каждого атома уравновешивают друг друга, поэтому тела, состоящие из атомов, обычно не несут никакого суммарного заряда - ни положительного, ни отрицательного. В результате соприкосновение с другими предметами не вызывает электрического разряда. Но иногда равновесие электрических зарядов в телах может нарушиться. Возможно, вы это испытываете на себе, находясь дома в холодный зимний день. В доме очень сухо и жарко. Вы, шаркая босыми ногами, ходите по паласу. Незаметно для вас часть электронов с ваших подошв перешла к атомам ковра.
Вот теперь вы несете электрический заряд, так как количество протонов и электронов в ваших атомах уже не сбалансировано. Попробуйте теперь взяться за металлическую ручку двери. Между вами и ею проскочит искра, и вы почувствуете электрический удар. Произошло вот что - ваше тело, которому не хватает электронов для достижения электрического равновесия, стремится за счет сил электромагнитного притяжения восстановить равновесие. И оно восстанавливается. Между рукой и дверной ручкой возникает поток электронов, направленный к руке. Если бы в комнате было темно, то вы увидели бы искры. Свет виден потому, что электроны при перескакивании испускают кванты света. Если в комнате тихо, вы услышите легкое потрескивание.
Электричество окружает нас повсюд у и содержится во всех телах. Облака в этом смысле - не исключение. На фоне голубого неба они выглядят очень безобидными. Но так же, как вы в комнате, они могут нести электрический заряд. Если это так - берегитесь! Когда облако восстанавливает электрическое равновесие внутри себя - вспыхивает целый фейерверк.
Как появляется молния?
Вот что при этом происходит: в темном огромном грозовом облаке постоянно циркулируют мощные воздушные потоки, которые сталкивают между собой разнообразные частицы - крупинки океанической соли, пыль и так далее. Точно так же, как ваши подошвы при трении о ковер освобождаются от электронов, и частицы в облаке при столкновении освобождаются от электронов, которые перескакивают на другие частицы. Так возникает перераспределение зарядов. На одних частицах, которые потеряли свои электроны, имеется положительный заряд, на других, которые приняли на себя лишние электроны, теперь отрицательный заряд.
По причинам, которые не вполне ясны, более тяжелые частицы заряжаются отрицательно, а более легкие - положительно. Таким образом, более тяжелая нижняя часть облака заряжается отрицательно. Отрицательно заряженная нижняя часть облака отталкивает в сторону земли электроны, так как одноименные заряды отталкиваются. Таким образом, под облаком формируется положительно заряженная часть земной поверхности. Затем точно по такому же принципу, по которому между вами и дверной ручкой проскакивает искра, между облаком и землей проскочит такая же искра, только очень большая и мощная это и есть молния . Электроны гигантским зигзагом летят к земле, находя там свои протоны. Вместо едва слышного потрескивания раздается сильный удар грома.
Если просмотреть весь процесс в замедленном темпе, то вот что мы увидим. Из основания облака выступает тускло светящаяся полоса, называемая проводником. Проводник, он же «лидер», начинает быстрыми извилистыми движениями приближаться к земле. Сначала он проскакивает на 50 метров вправо, потом на 50 метров влево. Это тот самый зигзаг, который мы видим в небе. Путь лидера к земле продолжается в течение долей секунды, сила тока в молнии достигает 200 ампер. В домашней проводке сила тока не превышает 6 ампер. Когда лидер находится на расстоянии около 20 метров от земли, от нее в направлении к лидеру выскакивает искра и соединяется с ним. Ослепительный зигзаг несется кверху, к облаку, сила тока при этом достигает 10000 ампер.
Интересный факт: удар молнии содержит достаточно электричества, чтобы осветить все дома и предприятия в целом горде, но только на протяжении доли секунды.
По образовавшемуся коридору вниз тихо проскальзывает следующий лидер, навстречу которому вновь летит гигантская искра. Температура при ударе молнии достигает 28000 градусов Цельсия. Потоки электричества много раз пролетают по каналу вверх и вниз: именно этот процесс мы воспринимаем как один удар молнии.
Как велика энергия одной молнии?
Примерно 20 тысяч мегаватт, этой энергии достаточно, чтобы осветить все дома и предприятия целой республики, правда только на долю секунды.
GD Star Rating
a WordPress rating system