Испокон веков удара молнии и звука грома боялись как животные, так и люди. Не правда ли, что молния, которая появляется на доли секунды между небом и землёй, и сопровождается оглушительным громом, есть нечто очень красивое и захватывающее зрелище?
Молния, которая озаряет всё вокруг будто фантастический цветок, выросший из гигантской мощи электрического заряда. Разряд молнии достигает 10-100 тысяч ампер, напряжение — 1 000 000 вольт, ошеломительная мощность. Обычно наблюдаются линейные молнии, которые относятся к так называемым безэлектродным разрядам, так как они начинаются (и кончаются) в скоплениях заряженных частиц.
Существует несколько видов молний: разряды могут происходить между грозовым облаком и землей, между двумя облаками, внутри облака, уходить из облака в чистое небо. Они могут иметь разветвленный рисунок или представлять собой единый столб. Молнии, наблюдавшиеся во все времена, имели самые разнообразные формы — веревки, жгута, ленты, палки, цилиндра.
В принятой на сегодняшний день теории образования молний считается, что столкновения частиц в облаках приводят к появлению больших областей положительного и отрицательного зарядов. Когда большие противоположно заряженные области подходят достаточно близко друг к другу, некоторые электроны и ионы, пробегая между ними, создают канал, по которому за ними устремляются остальные заряженные частицы — происходит молниевый разряд. Воздух разогревается до 30 тысяч градусов — в пять раз больше, чем температура поверхности Солнца. Раскаленная среда взрывообразно расширяется и вызывает ударную волну, воспринимаемую как гром.
Наверное, многие замечают, что молния мерцает. Оказывается, что одна молния состоит обычно из нескольких разрядов, каждый из которых длится всего несколько десятков миллионных долей секунды.
Если удар молнии происходит слишком близко от наблюдателя, то гром слышится как взрыв, а не раскатами, а язык начинает щипать как от батарейки.
Обычно молнии появляются в грозовую бурю, чаще всего летом или весной. Редко, но бывает, что молнии бьют и зимой во время сильных снегопадов и буранов. Зимние молнии очень сильные и вызывают очень громкие и длинные раскаты грома. В некоторых случаях молнии также наблюдаются внутри гигантских облаков дыма над действующими вулканами. К примеру, удары молний и даже миниатюрные вихри дыма, напоминающие торнадо, сопровождали эффектное рождение вулкана на острове Сетси около Исландии. Известно, что молнии появляются также в гигантских клубах дыма, производимых лесными пожарами.
Перед грозой атмосферное давление начинает быстро падать до внезапного усиления ветра и первых ударов молнии. После грозы погода существенно улучшается, воздух становится более чистым и прозрачным, так как частицы воздуха ионизируются — и все благодаря молнии. Заходящее солнце не может воспрепятстовать возрастанию напряженности электрического поля между облаками и землей. В результате в какой-то момент начинается лавинообразная ионизация частиц воздуха — разряд молнии. Поговорка «гром среди ясного неба» возникла не случайно, так как молния может возникнуть и при отсутствии облаков. Для человека такая молния более опасна, так как она может возникнуть внезапно.
Молнии рождаются почти во всех частях света, однако они имеют свои излюбленные места. Самым грозовым местом на Земле считается город Тороро в Уганде, где в году 251 грозовой день. Очень много молний в аномальной зоне на Медведицкой гряде в Поволжье. Обычно молния ударяет в высокие объекты, но помимо высоты большое значение также имеет материал объекта. Например, молния скорее разрядится на менее высокую металлическую мачту, чем на более высокую деревянную, потому что электропроводность металла выше. Вот почему молниеотводы делают из металла.
На открытой поверхности, где нет населенных пунктов, а значит и молниеотводов, молния скорее ударит в глинистую и влажную почву, чем в сухую и песчаную. Все дело в электропроводности земной поверхности.
Высокие деревья — частая мишень для молний. На реликтовых деревьях-долгожителях легко можно найти множественные шрамы от молний. Считается, что одиночно стоящее дерево чаще поражается молнией, хотя в некоторых лесных районах шрамы от молний можно увидеть почти на каждом дереве. Сухие деревья от удара молнии загораются. В основном от молний страдают лиственные деревья, реже — хвойные. Чаще удары молнии бывают направлены в дуб, реже всего — в бук, что, по-видимому, зависит от различного количества жирных масел в них, представляющих большое сопротивление электричеству. Молния скорее ударит в более высокое дерево, при этом дерево обычно расщепляется. Древесный сок на пути прохождения разряда мгновенно испаряется и внутренне давление разрывает древесину на части.
Молния может ударить в самолет, но поскольку он является цельнометаллическим, пассажиры достаточно надежно защищены от высокого напряжения. Другое дело, не пострадают ли бортовые электронные системы самолета от удара молнии. Среди различных причин авиакатастроф молния занимает последнее место, тем не менее, полеты самолетов во время грозы запрещены. Для снижения риска металлические элементы наружной обшивки летательных аппаратов тщательно электрически соединяются друг с другом, а неметаллические элементы металлизируются. Таким образом, обеспечивается низкое электрическое сопротивление корпуса. Для стекания тока молнии и другого атмосферного электричества с корпуса, летательные аппараты оборудуются разрядниками.
Молния также представляет очень большую угрозу для надводных кораблей в виду того, что последние приподняты над поверхностью моря и имеют много острых элементов (мачты, антенны), являющихся концентраторами напряженности электрического поля. Во времена деревянных парусников, обладающих высоким удельным сопротивлением корпуса, удар молнии практически всегда заканчивался для корабля трагически: корабль сгорал или разрушался, от поражения электрическим током гибли люди. Сварной корпус современных судов обладает низким удельным сопротивлением и обеспечивает безопасное растекание тока молнии.
Иногда молния застает людей в пути, когда они находятся в автомобиле, автобусе или вагоне поезда. Однако полностью или частично закрытая электропроводная поверхность образует так называемую камеру Фарадея, внутри которой молния не может создать высокой разности потенциалов. Поэтому пока пассажиры не выйдут наружу, чтобы полюбоваться на молнию, или не начнут открывать окна — они в безопасности. Опасно находиться во время грозы в воде или на берегу водоема. Вода и прибрежный грунт имеют высокую электропроводность, что притягивает молнию. В то же время внутри железобетонных зданий и металлических строений человек может себя чувствовать достаточно уверенно.
Интересный факт: согласно статье, опубликованной в журнале Саентифик Америкэн в 1856 году, интенсивный молниевый разряд, ударивший в землю в городе Кэнсингтон, штат Нью Хэмпшир в США, образовал колодец шириной около 30 сантиметров и глубиной 3 метра, который вскоре наполнился чистой водой. Так что вместо разрушения здесь имел место факт так сказать, созидательной деятельности молнии.
Напоследок хочется упомянуть ещё об одной, самой загадочной и неизученной молнии — о шаровой молнии. Первое упоминание о ней приходит к нам из VI века: епископ Григорий Турский писал тогда о появлении огненного шара во время церемонии освящения часовни. С тех пор накоплены тысячи свидетельств очевидцев, но явление шаровой молнии по-прежнему остается необъяснимым.
Обобщение большого количества свидетельств позволило составить усредненный «портрет» шаровой молнии. Чаще всего она имеет форму шара, но рассказывают также о грушевидных, овальных и медузообразных молниях. Размер ее в большинстве случаев составляет от 5 до 30 сантиметров, время «жизни» обычно около 10 секунд, но иногда — более минуты; передвигается она со скоростью 0,5-1 метр в секунду. Цвет — обычно красный, оранжевый или желтый, гораздо реже — голубой, белый или синий. В помещение шаровая молния может проникнуть не только через открытое окно или дверь.
Иногда, она, деформируясь, просачивается в узкие щели или даже проходит сквозь стекло, не оставляя в нем никаких следов. Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Иногда она просто исчезает, а в других случаях взрывается, принося иногда значительный ущерб. Существует гипотеза, что шаровая молния возникает как следствие разряда линейной молнии. Однако в 20% случаев шаровую молнию наблюдали при ясной погоде. На сегодняшний день существует более ста гипотез, претендующих на объяснение физической сути шаровой молнии. Однако ни одну из них не удается подтвердить с достаточной степенью надежности. Экзотическое поведение шаровой молнии дает простор для самых необузданных фантазий. Часто в описаниях очевидцев встречается отношение к молнии как к живому существу. Есть мнение, что молния является аналогом НЛО или существом из параллельного мира с непостижимым разумом и логикой.
Источники:
http://bluesbag1.narod.ru
http://pandoraworld.su
http://www.molnie.ru
фото: Майк Холлингшед
http://fototelegraf.ru