Молния как образуется: Молния как оружие

Молния как оружие

В мифологии разных стран молния — священное оружие богов, от которого нет защиты. Некоторые ученые, опираясь на археологические раскопки, предполагают, что в войнах наши предки использовали не только традиционное оружие, но гораздо более могучие средства. Масштабные оплавления найдены на стенах крепостей Дундалк и Экосс, а также на развалинах столицы Хеттов — Хаттусасе. Современные изыскания подтверждают: молнию можно контролировать и направлять. Более того — опыты Николы Теслы в начале ХХ века доказали, что мощные разряды можно вызывать искусственно!

Молния в древней мифологии

Сила, могущество, скорость — во всех древних культурах молния олицетворяет божественную волю, дает движущую силу всему живому на земле. Разряды трактовали, как добрые или злые знамения с небес, пораженные ударом небес смертные считались избранными. Боги-кузнецы — Гефест, Вулкан, Тор, а также верховные повелители бурь и гроз обладали абсолютным оружием, с помощью которого боролись с демоническими силами, держали в повиновении как людей, так и других богов.

Символические значения:

• оплодотворение земли;
• духовное просвещение;
• разрушение невежества;
• суверенная власть;
• предусмотрительность.

Язычество на Руси

Языческие боги походят внешне на людей, но наравне с этим обладают магическими предметами. Абсолютная власть принадлежала Перуну — покровителю воинов и громовержцу. Образ сочетает в себе черты Зевса и Ареса из античной мифологии. Именно поэтому амуницию и оружие Перуна древние славяне описывают особенно точно и подробно.

Священные молнии позволяли Перуну удерживать власть, наказывать непокорных людей и богов. Небесный огонь темно-синего цвета считался смертельным, посланным для убийства человека, не покорившегося воли вседержителя. Во время сильной грозы, когда разряды скрыты за облаками, но видны отблески и слышны раскаты грома, славяне верили, что Перун ведет битву с врагами на небесах.

Но молниям отводили роль не только оружия: длинные и тонкие разряды белого цвета с золотистым оттенком, спускавшиеся до земли, считались доброй волей Перуна, оплодотворяющим инструментом, посредством которого бог взаимодействовал с землей и стимулировал жизнь.

Античность

Древние Греки воспринимали молнию, как символ верховной власти. В античной мифологии Зевс — бог-олимпиец, повелитель неба и грома — имел убийственное и несокрушимое по силе оружие. Разрядами Зевс распределял добро и зло на земле, устанавливал общественный порядок и возвещал предначертания судьбы. В Древнем Риме богом-громовержцем считался Юпитер: наблюдая с высокой горы за людьми, он выражал свою волю метанием молний. Если разряд убивал — пострадавшего хоронили без обрядов: считалось, что он разгневал Юпитера и за это был убит.

Скандинавия

В скандинавских мифах молнию, как оружие использовал Тор — для защиты от Великанов Турсов и прочих недругов, грозящих богам и людям. Также в его подчинении были дождь и ветер.

Индия

В индуизме и буддизме ваджра — важнейший символ, по значимости не уступает кресту у христиан и полумесяцу у мусульман. Ваджра — сокрушительное оружие бога Индры, убивающее без промаха. Это прочный предмет, из которого низвергаются мощные разряды. Для активации необходимо прочесть особую мантру. Помимо прямых разрушений, Индра способен с помощью ваджры повелевать погодой, изменять течение рек и разрушать горы. Согласно древнеиндийским мифам, именно благодаря мощному оружию верховному богу удалось без труда одолеть дракона Вритру.

Древний Восток

Вавилоняне ассоциировали молнию с разъяренным быком — Мардуком, на котором перемещался бог бури Адад и вершил великие деяния.

Япония

Бог сострадания Айдзен-мео имел две молнии. Держа в руках ваджру, он пресекал порочные замыслы и желания людей. Вторая молния венчала голову божества.

Мезоамерика

Ацтеки считали, что разряд, ударяя в землю, создает трещины, упрощает путь в преисподнюю. Оружием владел бог Тлалок, сопровождающий усопших в ад. У Индейцев Майя гром ассоциировался с каменной секирой, отбрасываемой на землю, создающей разряды и раскаты.

Южная Америка

В Древнем Перу молнию не считали атрибутом богов, но воспринимали, как слугу Солнца. Метательные оружия ассоциировались с раскатами грома.

Северная Америка

Молния представлялась огромной птицей, ее блеск — морганием великого бога, создателя мира. Раскаты грома — звуки крыльев Птицы Грозы, которая защищает небо.

Никола Тесла — повелитель молний

Передача электричества по воздуху на любые расстояния — именно такую цель ставил перед собой Никола Тесла. В конце XIX века великий ученый разработал резонансный трансформатор, в котором катушки передают ток без проводов. Опыты сопровождались оглушительными раскатами и многометровыми разрядами в миллионы вольт. Искусственные молнии пугали жителей Колорадо-Спрингс, где австрийский ученый проводил эксперименты. Теслу считали мистиком, а его трансформатор называли молниеметом.

История экспериментов

Изучению молнии препятствовали технические и религиозные сложности. Невозможно предугадать, где будет очередной кратковременный разряд, а любые эксперименты сопряжены с большим риском. Кроме того, представители церкви высказывали опасения, считая молнию оружием богов. Именно поэтому знания об этом природном явлении собирались по крупицам, важную роль играли любые данные.

Американский изобретатель Бенджамин Франклин проводил опыты, используя воздушного змея, которого он запускал в небо во время грозы. По проволоке стекал остаточный разряд. Благодаря этим наблюдениям доказано, что молния является электрическим разрядом. Усовершенствовать и вывести исследования на новый уровень в России взялись Михаил Ломоносов и Георг Рихман. Однако один из экспериментов закончился смертельно для последнего.

Современные разработки

В 2012 году в Америке начали тестировать новый вид вооружения. По утверждению военных молнии способны уничтожать бронетехнику и активировать спрятанные мины. Именно такие цели проводят электричество лучше, чем земля. Лазер создает воздушный канал для прохождения заряда и точного попадания в заданную точку.

Молния образуется в местах, где разница потенциалов максимальная. Разряд движется по пути наименьшего сопротивления. С помощью нового устройства такую траекторию ему задают искусственно. Благодаря этому есть возможность предельно точно управлять разрядами. Проблема устройства заключается в огромном потреблении энергии, что значительно усложняет обслуживание оборудования.

Подобное оружие, если удастся решить проблему энергопотребления, наиболее эффективно для перехвата высокоскоростных целей, например, баллистических ракет. Самонаведение с точностью до пары дюймов и удар со скоростью света — вполне реальная перспектива.

Молнию учат защищать

В лабораторных условиях ученые научились направлять молнию в расчетную точку, используя лазеры сверхкоротких импульсов. Сегодня приблизительно подобная система представлена молниеотводными ракетами. Однако изделия значительно дороже классических громоотводов и при этом уступают им в эффективности. Если эксперимент с лазерами удастся усовершенствовать и адаптировать для массового использования, устройства смогут составить конкуренцию ракетам и традиционной молниезащите благодаря небольшим расходам на запуск и огромной дальности действия лазера.

Молния под подозрением

В 2012 году, когда Франсуа Олланд стал президентом Франции, первый же его международный визит завершился неудачей: в самолет попала молния, борт был возвращен в Париж. Сорвалась важная политическая встреча с Ангелой Меркель — канцлером Германии. Переговоры имели сверхважное значение и должны были показать единство Европы и важность союза.

Летом 2012 года самолет, следующий по рейсу Франкфурт-на-Майне — Киев пострадал от прямого попадания молнии. Представители от фракции «Зеленых» Ребекка Хармс и Вернер Шульц, которые направлялись на встречу с Юлией Тимошенко. Переговоры сорвались.

Оружие будущего или средство защиты — в любом случае молния обладает колоссальной силой, которая должна использоваться рационально и осмотрительно: попавшие в руки террористов разработки могут привести к самым страшным последствиям.

Что такое молния?

Среди множества атмосферных явлений молния, несомненно, занимает особое место. Она чрезвычайно красива и зрелищна, а невероятная мощь ее ударов и сегодня приводит в ужас многих людей.

И это несмотря на то, что все они учились в школе и представляют, что такое электричество.

Древние представления о молнии

В древности молния вызывала у людей не менее сильные чувства. Ею восхищались и ее боялись, считая ее оружием богов. Не зря наиболее грозные и воинственные божества практически у всех народов были вооружены именно молниями: Зевс — у древних греков, Юпитер – у римлян, Перун – у славян.

В древнеиндийском пантеоне богов молнией были вооружены Шива-Разрушитель и Индра-Воин, у которого для метания молний даже имелось специальное оружие – ваджра.

В то же время молния нередко считалась символом пробуждения жизненных сил и энергии. Так, по верованиям древних китайцев, погодой управляла специальная небесная управа из четырех богов.

Молнией заведовала богиня Дянь-му, которая сближала и разводила небесные зеркала, начиная вспышкой молнии неуклонное движение жизни на полях и в сердцах людей. В христианстве молния символизирует Божественное откровение и Божественный суд.

Как образуется молния?

Сегодня всем известно, что молния – это мощный электрический разряд, возникающий между тучами. Но как именно он образуется, представляют далеко не все.

Грозовая туча – это облако водяного пара, имеющее размеры подчас в десятки километров. Его верхняя часть может находиться на высоте 6-7 км, в то время как нижняя – всего в полукилометре от земли.

На высоте 4 км всегда царит отрицательная температура, поэтому капельки пара там превращаются в льдинки. Хаотично перемещаясь, они постоянно трутся друг о друга, благодаря чему большинство из них приобретают электрический заряд: мелкие – положительный, крупные – отрицательный.

Под действием тяготения крупные льдинки опускаются в нижние слои тучи, скапливаясь там, а мелкие остаются наверху. Постепенно суммарная величина зарядов становится достаточно большой для того, чтобы возникшее между ними поле приобрело гигантскую напряженность.

Когда разнозаряженные части тучи сближаются, отдельные ионы и электроны, сорванные с места взаимным притяжением, устремляются навстречу друг другу, увлекая за собой соседей. Возникает плазменный канал разряда, распространяющийся по участкам тучи со скоростью в сотые доли секунды.

Иногда нижний край тучи нависает над землей достаточно низко, чтобы электрический пробой случился между тучей и поверхностью земли. Особенно «везет» в этом отношении отдельно стоящим пригоркам или деревьям, столбам и вышкам линий электропередач, которые становятся катализаторами разряда. Вот почему опасно в грозу оставаться под одиноким деревом на пригорке или электрическим столбом.

Температура внутри канала молнии достигает десяти тысяч градусов, а электрическое напряжение – нескольких сотен миллионов вольт. В то же время емкость облачного «конденсатора» совсем невелика – всего около 0,15 микрофарад. Раскаленная плазма выжигает воздух вокруг канала, который затем схлопывается, вызвав ударную волну, которую мы воспринимаем как гром.

Зарница

Молнии возникают не только в обычных облаках, состоящих из водяного пара. Для их образования необходимо, чтобы в воздухе находилась мелкодисперсная взвесь любого вещества, частицы которого будут тереться друг о друга и приобретать электрический заряд.

Так, в засушливое лето иногда можно увидеть «сухую грозу» — молнии, образованные в огромных тучах поднятой ветром пыли. Эти молнии называют зарницами.

Шаровая молния

Иногда во время грозы происходит образование шаровой молнии – шарообразного сгустка энергии небольшого размера. Это одно из наиболее малоизученных атмосферных явлений, повторить которое в лабораторных условиях, в отличие от обычной молнии, до сих пор не удалось.

Шарообразная молния может причинить вред человеку, которого она коснется, но немало и случаев, когда контакт с нею не приносил никаких неприятных ощущений.

Во время грозы рекомендуется закрывать окна и форточки, чтобы избежать опасного контакта с шаровой молнией, как бы редко он ни происходил.

Что рассказать ребенку о грозе и молниях — РЕБЁНОК.РУ

Занимательная энциклопедия Пумбра: явления природы

Дети лет примерно до 9 черпают знания не так, как мы – взрослые. Мы считаем что-нибудь новым и, соответственно, интересным, когда получаем новую информацию, а дети – когда получают новые впечатления. Поэтому и учить их нужно по-другому.

Как? На этот вопрос отвечают российские педагоги-психологи Виктор Лукша и Тамара Ломбина (да-да, та самая, которая еще и детская писательница). Они придумали свою занимательную энциклопедию, читать которую интересно и совсем не скучно.

Может ли ветер дуть вверх – от земли в небо?

Может. Именно восходящими потоками воздуха (ветрами, дующими вверх) поддерживаются кучево-дождевые облака. У основания таких облаков скорость ветра, дующего вверх, может быть больше 50 узлов (100 км/час). Поэтому они сильно разрастаются по высоте. Их вершины могут подниматься до 12 км и более. Низ кучево-дождевых облаков состоит из капелек воды, верх – где температура меньше ноля градусов – из кристалликов льда. Облака хорошей погоды, похожие на куски ваты, разбросанные по небу, поддерживаются очень слабыми потоками восходящего воздуха. Поэтому они слабо разрастаются по высоте. Время их жизни невелико – 5-40 минут.

Какова толщина молнии?

Молния – это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере. Проявляется яркой вспышкой света и сопровождается громом. Молния не бывает короче нескольких сотен метров, обычно ее длина 1-10 километров, а толщина (диаметр) канала, по которому проходит эта гигантская искра всего несколько сантиметров. Температура канала может превышать 25000 градусов.

Почему раскаты грома мы слышим так долго?

Гром – это колебания воздуха под влиянием мгновенного повышения давления в канале на пути молнии. Длительные раскаты грома объясняются тем, что молния имеет очень большую длину, и звук от разных ее участков доходит до нас неодновременно. (Скорость звука в воздухе около 330 метров в секунду).

Что такое зарница?

Зарница – это отдаленная молния, где не видно зубчатого прорыва.

Где каждый день бывает гроза?

Грозы на земле распределены неравномерно. Например, в Арктике гроза бывает раз в несколько лет. В умеренном поясе в каждом отдельном пункте в год бывает несколько десятков дней с грозами. В отдельных районах земли – мировых центрах гроз (Индонезии, Центральной Америке и др.) – число дней в году с грозами может быть больше двухсот. На острове Ява (Индонезия) среднее число грозовых дней в году – 220. Может ли гроза продолжаться в течение 12 часов? Среднее время грозы – около часа, но в тропиках или, например, в горах Кавказа гроза может продолжаться 12-13 часов.

Где «живут» грозы?

Грозы возникают в мощных кучево-дождевых облаках с вершинами в области температур – 15-20 градусов, то есть на высотах 7-15 километров. Эти облака состоят из смеси капель и ледяных кристаллов. Их пронизывают сильные восходящие и нисходящие потоки воздуха. Скорость ветра достигает десятков метров в секунду (это штормовой ветер). Объем таких облаков составляет несколько сот или даже тысяч кубических километров. Общая масса водяных и ледяных частиц может достигать 100 тонн (и более).

Обыкновенные снежинки – это звезды?

Снежинки – это кристаллы льда, которые образуются в облаках и туманах и выпадают из них.
Снежные кристаллы имеют две основные формы. Они бывают пластинчатые или столбчатые. Пластинчатые – это шестиугольные пластинки и звезды с тремя, шестью и двенадцатью лучами. Столбчатые – это шестигранные столбики и иглы, а также сращенные столбики (ежи). Наблюдаются снежные кристаллы и неправильной формы. Чаще всего встречаются снежинки в виде звезд и ежей. Обыкновенный снег – это крупные снежные кристаллы, выпадающие из облаков, среди которых преобладают звезды.

Почему на разрезе градины видны кольца?

Град – большие замороженные капли, выпадающие при сильных грозах. В таких облаках снег и дождь существуют вместе, рядом. Внутри облака снежинки падают и капли воды замораживаются. Образуются ледяные шарики. При достижении низа облака эти шарики подхватываются мощными восходящими потоками воздуха и поднимаются к вершине грозового облака. У вершины облака ветер дует вверх уже не с такой силой (как у основания) и шарики опять падают вниз. При этом они немного увеличиваются в размерах. Такое движение вверх-вниз (внутри облака) может повторяться несколько раз. Чем больше раз – тем крупнее будут градины. Когда восходящий ветер у основания облака уже не может удержать градины и поднять их вверх, то они выпадают в виде осадков. Если градину разрезать, то можно увидеть кольца (как на срезе дерева). Число этих колец равно числу путешествий градины внутри облака вверх-вниз.

Что такое шаровая молния?

Шаровая молния – редко встречающаяся форма молнии. Она представляет собой светящееся шаровидное тело диаметром 10-20 см. Существует от нескольких секунд до нескольких минут. На территории СНГ в год наблюдается 2-3 тысячи шаровых молний. За свою жизнь шаровую молнию видит один человек из тысячи. Шаровые молнии, которые возникают при ясной погоде, крупнее тех, что возникают во время грозы.

Как возникает шаровая молния?

Иногда шаровая молния возникает рядом с каналом обычной линейной молнии. Однако,
в двух из трех случаев она возникает в грозу из розеток, электрических приборов, радиоприемников, телевизоров, телефонов, батарей отопления и даже гвоздей, вбитых в стену, то есть – из металлических проводников. В девяти из десяти случаев форма такой молнии – шар, иногда – эллипсоид, груша, либо она имеет неправильную форму. Совсем редко – тор (объемное кольцо, наподобие бублика). Обычно шаровая молния движется горизонтально, реже – опускается вниз, совсем редко – поднимается вверх.

Может ли апельсин пролезть в игольное ушко?

Может, если этот апель

Как происходит молния и гром простым языком

Электрические разряды во время грозы случаются не только на Земле, но и на других планетах. В 1750 году американский физик Б. Франклин объяснил природу молний. Это помогло людям создать защитные приборы, сохранившие много жизней. Однако опасность от грозы остается, ежегодно пополняя статистику смертей и травм. Как происходит небесный разряд и что представляет собой явление, далее в статье.

Линейная искра

Грозовая молния наблюдается чаще всего. Это электрическая искра, возникающая от разницы внутренних зарядов облаков. Длина такого разряда может составлять от 1 до 320 км. Это явление сопровождается яркой кратковременной вспышкой и грохотом. Чаще всего появляется молния и за ней следует грохот, т.к. скорость света быстрее звука.

Условия для образования небесного электричества зарождаются в грозовом облаке следующими этапами:

1. Влага испаряется с поверхности Земли и скапливается в атмосферных слоях;
2. Далее одни молекулы воды соединяются в тяжелые капли, а другие устремляются вверх и кристаллизуются в льдинки. Разность масс образует положительный и отрицательный заряды;
3. Наиболее тяжелые капли не выдерживают и падают вниз в виде дождя или града, в зависимости от атмосферной температуры;
4. Грозовые заряженные воздушные массы движутся по небу и взаимодействуют между собой: под влиянием нижнего уровня в верхних начинают образовываться стримеры — поток быстрых электронов;
5. В отрицательно заряженном облаке образуется канал разряда по которому движется импульс тока;
6. Энергия стремится по плазменному коридору, достигает точки положительно заряженного поля и отбрасывает снизу основной поток тока — происходит молния;
7. Воздух вокруг искры накаляется до нескольких тысяч градусов, вызывая расширение кислородных частиц. Ударная атмосферная волна сопровождается сильным грохотом.

Порой конфликт зарядов происходит между небом и землей, вследствие сильной ионизации воздуха. В таком случае из облака вырывается молния, которая бьет в землю.

Внешний изломанный вид молнии обусловлен ее ступенчатым образованием. Когда стримеры прокладывают путь от минуса к плюсу, то создают плазменный коридор хаотичным скачками по кривой. Однако случается редкое явление − ленточная молния. При этом наблюдается такая картина, когда рядом возникают несколько почти одинаковых линейных искр сдвинутых относительно друг друга. Поэтому говорить, что рисунок небесного электричества всегда уникальный для каждого разряда неправильно.

По скорости грома можно узнать расстояние на котором возникла молния. Для этого нужно отсчитать количество времени от появления вспышки до раската звука. 1 секунда = 1 километр.

Возникнуть линейная молния может в кучевом облаке, реже в слоистом на высоте не более 16 км. При этом небесные разряды бывают и других видов, возникающих на разных уровнях:

• Эльфы — конусообразные вспышки диаметром до 400 км, возникающие выше 100 км;
• Спрайты — электрическое свечение идущие вверх от облака на расстоянии 50-130 км;
• Джеты — синие трубки-конусы сверкающие в 40-70 км от Земли.

Заметить такие типы разрядов сложно, однако они часто зарождаются, когда началась гроза. Существует и самый наземный тип линейных искр — вулканические. Они зарождаются во время извержения вулкана среди пепла. Разность энергетических потенциалов возникает между золой и газами. А наличие воды во время взрыва, подпитывает электрическую энергию.

У линейной искры, которую наблюдают люди, существует особенность − ударять в высокий предмет или металлическую конструкцию. Именно поэтому молния часто бьет в дерево. Она может рассечь до корня не только хрупкую березу, но и мощный столетний дуб. Иногда разряд попадает в человека, что приводит к смертельному исходу или сильной травме. При этом на теле пострадавшего несколько дней остается рисунок в виде разветвлений.

Ранее от попадания молнией сильно страдали самолеты и корабли. Сейчас их оборудовали системой распределения тока, сделав практически безопасными. Машина тоже не лучшая цель для удара, т.к. она заземлена. Однако когда случается гроза и молния сверкает в небе, то безопаснее оставаться дома. Никогда не стоит прятаться под одиночными деревьями или оставаться на открытом пространстве.

Физики вывели линейную молнию в лабораторных условиях и раскрыли ее природу, благодаря чему обезопасили жизнь людей от небесной стихии. Но существует другой тип молний, поведение которых трудно объяснять, а потому они более опасны.

Огненные шары

В Санкт-Петербурге в 1752 году, во время физических экспериментов погиб профессор Г.В. Рихман от удара в лоб горячей субстанцией. Очевидцы заметили, как линейная молния метнулась в металлический стержень на крыше лаборатории, после чего послышались крики. Гравер, который фиксировал работы Рихмана, сказал, что из опытного прибора отделился сгусток плазмы, ударил в лоб профессора и взорвался.

С контактом шаровой молнии постоянно сталкиваются также обычные люди, которые не провоцируют ее появление физическими опытами. Такой тип электричества отличается от линейного вида следующими показателями:

• Бесшумность и хаотичность движения;
• Низкая скорость полета до 10 м/c;
• Срок существования от нескольких секунд до минут;
• Способность менять круглую форму;
• Диаметр окружности до метра;
• Окраска шаров может быть разных цветов: желтый, красный, голубой;
• Яркость не более 100 ватт;
• Температура не выше 400 градусов;
• Способность проникать внутрь здания;
• Поверхность может быть испещрена пятнами, нитями и каналами;
• Искрит языками пламени;
• В конце испаряется или взрывается.

Круглая молния способна растягиваться до формы эллипса с подвижными стенками. Чаще всего встречаются молнии окружностью 15-30 см. Изредка шипит или трещит во время искрения.

Шаровая молния всегда движется по своеобразному маршруту. Однако наблюдатели заметили некоторую закономерность в следующем:

• Сгусток стремится к земле;
• Движется горизонтально;
• Повторяет рельеф местности;
• Огибает проводники электричества, в т.ч. людей;
• Стремится попасть внутрь помещения.

Это можно объяснить чуткой реакцией на электрическое поле. Во время грозы земля и объекты на ней заряжаются положительно. Шаровая молния имеет такой же потенциал, поэтому не тянется к поверхности. Но она движется внутрь здания с низкой напряженностью поля. Если плазменный сгусток встретит объект с отрицательным зарядом, то взорвется. В случае однородности среды огненная энергия в результате растворится.

Шаровая молния любого размера может проникнуть в миллиметровое отверстие. Она сильно сжимается и вливается в проход. Затем быстро возвращает первоначальную круглую форму.

В поведении этого типа молнии много коварства. Неизвестно оттолкнется она от объекта или притянется к нему, взорвется или спокойно угаснет. Обезопасить себя от сферической плазмы невозможно. Но лучше закрывать окна во время грозы, чтобы усложнить ее путь проникновения внутрь помещения.

Шаровая молния возникает в период высокой грозовой активности. Большинство свидетелей явления утверждают, что сгусток возник сразу после образования молнии. Имеется несколько теорий ее появления:

1. Из-за встречи нескольких стримеров во время прокладки плазменного коридора;
2. На месте излома или раздвоения обычной молнии;
3. От удара о землю или воду;
4. От сильной наэлектризованности воздушной подушки между облаками.

Когда шаровая молния выходит из розеток или телефонных трубок, предполагают, что она возникает за счет энергии обычной молнии, которая растеклась по проводам.

Наибольший вред шаровая молния причиняет здоровью людей и имуществу. На коже она оставляет ожоги, а предметы вокруг оплавляет или поджигает. В России наибольшее число круглых сгустков возникает в Алтайском крае. Там зафиксированы свидетельства, когда огненные шары проникали внутрь, сжигая пищевод. При широких внешних ожогах, на коже пострадавших остается рисунок рельефа окружающей местности.

Шаровая молния вызывает много вопросов без объяснений. Ее непредсказуемая агрессивная природа не позволяет изучить физический объект подробнее.

Каждый ребенок рано узнает об опасности молний. Этот мощный энергетический заряд смертелен для человека и опасен для жилья и транспорта. Несмотря на то, что ученые изучили природу небесного электричества, до сих пор случаются происшествия с трагичными последствиями от огненной стихии. Хорошая новость в том, что каждый человек, зная физические характеристики молний, имеет возможность обезопасить себя от поражающей энергии.

Видео в тему

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Может быть полезно:

NWS JetStream — Как создается Lightning

Условия, необходимые для возникновения молнии, были известны давно. Однако вопрос о том, как именно формируются молнии, никогда не проверялся, поэтому есть место для споров.

Ведущие теории сосредоточены на разделении электрического заряда и генерации электрического поля во время грозы. Недавние исследования также показывают, что лед, град и полузамороженные капли воды, известные как крупа, необходимы для развития молний. Штормы, которые не образуют большого количества льда, обычно не вызывают молний.

Прогнозировать, когда и где ударит молния, пока невозможно и, скорее всего, никогда не будет. Но, узнав о молниях и изучив некоторые основные правила безопасности, вы, ваша семья и ваши друзья сможете избежать ненужного воздействия опасностей одной из самых капризных и непредсказуемых сил природы.

Разделение зарядов во время грозы

Разделение зарядов

Грозы имеют очень неспокойную среду. Сильные восходящие и нисходящие потоки происходят регулярно и в непосредственной близости друг от друга.Восходящие потоки переносят мелкие жидкие капли воды из нижних областей шторма на высоту от 35 000 до 70 000 футов, на мили выше уровня замерзания.

Тем временем нисходящие потоки переносят град и лед из замерзших верхних областей шторма. Когда они сталкиваются, капли воды замерзают и выделяют тепло. Это тепло, в свою очередь, сохраняет поверхность града и льда немного теплее, чем их окружающая среда, и образуется «мягкий град» или «крупа».

Когда эта крупа сталкивается с дополнительными каплями воды и частицами льда, возникает критическое явление : электроны отрываются от восходящих частиц и собираются на нисходящих частицах.Поскольку электроны несут отрицательный заряд, в результате получается грозовое облако с отрицательно заряженной базой и положительно заряженной вершиной.

Полевое поколение

Электрическое поле во время грозы

В мире электричества противоположности притягиваются, а изоляторы препятствуют. Когда положительные и отрицательные заряды начинают разделяться внутри облака, между его вершиной и основанием возникает электрическое поле. Дальнейшее разделение этих зарядов на пулы положительных и отрицательных областей приводит к усилению электрического поля.

Однако атмосфера является очень хорошим изолятором, препятствующим прохождению электрического тока, поэтому необходимо накопить ОГРОМНОЕ количество заряда, прежде чем может произойти молния. Когда этот порог заряда достигнут, сила электрического поля превосходит изоляционные свойства атмосферы, и возникает молния.

Развивающееся электрическое поле во время шторма не единственное. Под отрицательно заряженной базой шторма положительный заряд начинает скапливаться на поверхности земли (см. Изображение справа).

Этот положительный заряд затеняет бурю, куда бы она ни шла, и отвечает за молнию между облаками и землей. Однако электрическое поле внутри бури намного сильнее, чем между основанием бури и земной поверхностью, поэтому большая часть молний (~ 75-80%) происходит внутри самого грозового облака.

Как возникают молнии между облаком и землей

Развивается канал молний. Отрицательно заряженная область в шторме посылает заряд. Гроза собирает еще одну лужу положительно заряженных частиц.

Движущаяся гроза собирает еще одну лужу положительно заряженных частиц по земле, которые движутся вместе со штормом (изображение 1 ниже).

Поскольку разница в зарядах продолжает увеличиваться, положительно заряженные частицы поднимают более высокие объекты, такие как деревья, дома и телефонные столбы.

Канал отрицательного заряда, называемый «ступенчатым лидером», будет спускаться от дна бури к земле (изображение 2 ниже).

Он невидим для человеческого глаза и стреляет в землю серией быстрых шагов, на каждый из которых уходит меньше времени, чем требуется, чтобы моргнуть глазом.Когда отрицательный лидер приближается к земле, положительный заряд собирается в земле и в объектах на земле.

Этот положительный заряд «достигает» приближающегося отрицательного заряда своим собственным каналом, называемым «стримером» (изображение 3 ниже).

Когда эти каналы соединяются, возникает электрическая передача, которую мы видим как молнию. После первого удара молнии, если осталось достаточно заряда, дополнительные удары молнии будут использовать тот же канал и придадут разряду мерцающий вид.

Достигните максимума! Молниеносный процесс: шаг

Высокие объекты, такие как деревья и небоскребы, обычно поражаются молнией. Горы также являются хорошими целями. Причина в том, что их вершины находятся ближе к основанию грозовой тучи.

Помните, атмосфера — хороший электрический изолятор. Чем на меньшем расстоянии должна прожечь молния, тем легче ей ударить.

Однако это не всегда означает, что высокие предметы будут поражены. Все зависит от того, где накапливаются заряды. Молния может ударить по земле в открытом поле, даже если линия деревьев находится поблизости.

Что вызывает молнию?

Гроза в сельской местности.Кредит: noaanews.noaa.gov

Гром и молния. Когда дело доходит до сил природы, мало что вызывает столько страха, почтения или восхищения, не говоря уже о легендах, мифах и религиозных представлениях. Как и все в естественном мире, то, что первоначально рассматривалось Богами как действие (или другие сверхъестественные причины), с тех пор стало признано естественным явлением.

Но, несмотря на все, что люди узнали на протяжении веков, когда дело доходит до молнии, остается некоторая загадка.Эксперименты проводились со времен Бенджамина Франклина; однако мы по-прежнему сильно полагаемся на теории о том, как ведет себя освещение.

Описание:

По определению, молния — это внезапный электростатический разряд во время грозы. Этот разряд позволяет заряженным областям в атмосфере временно уравновесить себя, когда они ударяются об объект на земле. Хотя молния всегда сопровождается звуком грома, далекие молнии можно увидеть, но они находятся слишком далеко, чтобы можно было услышать гром.

Типы:

Молния может принимать одну из трех форм, которые определяются тем, что находится на «конце» канала ответвления (например, молния). Например, есть внутриоблачное освещение (IC), которое происходит между электрически заряженными областями облака; освещение облака в облако (CC), когда оно возникает между одним функциональным грозовым облаком и другим; и молния облако-земля (CG), которая в основном возникает в грозовом облаке и заканчивается на поверхности Земли (но также может возникать в обратном направлении).

Внутриоблачная молния чаще всего возникает между верхней (или «наковальней») частью и нижним течением данной грозы. В таких случаях наблюдатель может видеть только вспышку света, не слыша грома. Здесь часто применяется термин «тепловая молния» из-за связи между ощущаемой на месте теплотой и удаленными вспышками молнии.

В случае молнии «облако-облако» заряд обычно исходит из-под наковальни или внутри нее и карабкается через верхние слои облаков во время грозы, обычно генерируя разряд молнии с несколькими ответвлениями.

Облако-земля (CG) — самый известный тип молнии, хотя он является третьим по распространенности — на него приходится примерно 25% случаев во всем мире. В этом случае молния принимает форму разряда между грозовым облаком и землей, обычно имеет отрицательную полярность и инициируется ступенчатой ​​ветвью, движущейся вниз от облака.

Молния

CG наиболее известна, потому что, в отличие от других форм молнии, она заканчивается на физическом объекте (чаще всего на Земле) и, следовательно, поддается измерению с помощью инструментов.Кроме того, он представляет наибольшую угрозу для жизни и имущества, поэтому понимание его поведения рассматривается как необходимость.

Недвижимость:

Освещение возникает, когда в атмосфере возникают восходящие и нисходящие потоки ветра, создавая механизм зарядки, который разделяет электрические заряды в облаках, оставляя отрицательные заряды внизу и положительные вверху. По мере того как заряд в нижней части облака продолжает расти, разность потенциалов между облаком и землей, которая заряжена положительно, также увеличивается.

Когда пробой в нижней части облака создает карман положительного заряда, образуется канал электростатического разряда, который начинает двигаться вниз с шагом в десятки метров в длину. В случае молнии IC или CC этот канал затем направляется в другие карманы областей положительных зарядов. В случае ударов КГ ступенчатый лидер притягивается к положительно заряженной земле.

Многие факторы влияют на частоту, распределение, силу и физические свойства «типичной» молнии в определенном регионе мира.К ним относятся высота земли, широта, преобладающие ветровые течения, относительная влажность, близость к теплым и холодным водоемам и т. Д. В определенной степени соотношение между IC, CC и CG молнией также может варьироваться в зависимости от сезона в средних широтах.

Около 70% молний происходит над сушей в тропиках, где атмосферная конвекция наиболее высока. Это происходит как из-за смеси более теплых и холодных воздушных масс, так и из-за различий в концентрациях влаги, и обычно это происходит на границах между ними.В тропиках, где уровень замерзания, как правило, выше в атмосфере, только 10% вспышек молний являются компьютерными. На широте Норвегии (около 60 ° северной широты), где точка замерзания ниже, 50% молний приходится на КГ.

Эффекты:

В общем, молния оказывает на окружающую среду три измеримых воздействия. Во-первых, это прямое воздействие самого удара молнии, которое может привести к повреждению конструкции или даже физическому ущербу. Когда молния поражает дерево, оно испаряет сок, что может привести к взрыву ствола или к отрыву больших ветвей и падению на землю.

Когда молния ударяет в песок, почва, окружающая плазменный канал, может плавиться, образуя трубчатые структуры, называемые фульгуритами. Здания или высокие сооружения, пораженные молнией, могут быть повреждены, поскольку молния ищет непреднамеренные пути к земле. И хотя примерно 90% людей, пораженных молнией, выживают, люди или животные, пораженные молнией, могут получить серьезные травмы из-за повреждения внутренних органов и нервной системы.

Гром также является прямым результатом электростатического разряда. Поскольку плазменный канал перегревает воздух в непосредственной близости от него, газообразные молекулы подвергаются быстрому увеличению давления и, таким образом, расширяются наружу от молнии, создавая слышимую ударную волну (иначе.гром). Поскольку звуковые волны распространяются не от одного источника, а по всей длине пути молнии, различные расстояния до источника могут вызывать эффект качения или грохота.

Излучение высокой энергии также возникает в результате удара молнии. К ним относятся рентгеновские лучи и гамма-лучи, которые были подтверждены посредством наблюдений с использованием электрического поля и детекторов рентгеновского излучения, а также космических телескопов.

Исследования:

Первое систематическое и научное исследование молнии было проведено Бенджамином Франклином во второй половине 18 века.До этого ученые выяснили, как электричество можно разделить на положительные и отрицательные заряды и сохранить. Они также отметили связь между искрами, производимыми в лаборатории, и молнией.

Франклин предположил, что облака имеют электрический заряд, из чего следовало, что сама молния была электрической. Первоначально он предложил проверить эту теорию, поместив железный стержень рядом с заземленным проводом, который будет удерживаться на месте изолированной восковой свечой. Если бы облака были электрически заряжены, как он ожидал, то между железным стержнем и заземленным проводом прыгали искры.

В 1750 году он опубликовал предложение, согласно которому во время шторма запускали воздушного змея, чтобы привлечь молнии. В 1752 году Томас Франсуа Д’Алибар успешно провел эксперимент во Франции, но использовал 12-метровый железный стержень вместо воздушного змея для образования искр. К лету 1752 года Франклин, как полагают, сам проводил эксперимент во время сильного шторма, обрушившегося на Филадельфию.

Для своей усовершенствованной версии эксперимента Фрэнкинг атаковал ключ к воздушному змею, который был соединен влажной веревкой с изолирующей шелковой лентой, обернутой вокруг суставов руки Франклина.Между тем тело Франклина обеспечивало проводящий путь для электрических токов к земле. Франклин не только показал, что грозы содержат электричество, но и сделал вывод, что нижняя часть грозы, как правило, также была отрицательно заряжена.

Незначительный прогресс был достигнут в понимании свойств молнии до конца 19 века, когда фотографии и спектроскопические инструменты стали доступны для исследования молний. В этот период многие ученые использовали фотографию с временным разрешением для идентификации отдельных ударов молнии, которые образуют разряд молнии на землю.

Множественные пути молнии из облака в облако, Свифтс-Крик, Австралия. Источник: fir0002 / flagstaffotos.com.au

Исследования молний в наше время восходят к работе C.T.R. Уилсон (1869 — 1959), который первым применил измерения электрического поля для оценки структуры грозовых зарядов, участвующих в грозовых разрядах. Уилсон также получил Нобелевскую премию за изобретение Туманной камеры, детектора частиц, используемого для определения наличия ионизированного излучения.

К 1960-м годам интерес вырос благодаря жесткой конкуренции, вызванной космической эрой. Когда космические корабли и спутники отправлялись на орбиту, возникли опасения, что молния может создать угрозу для аэрокосмических аппаратов и твердотельной электроники, используемой в их компьютерах и инструментах. Кроме того, улучшенные возможности измерений и наблюдений стали возможными благодаря усовершенствованиям космических технологий.

В дополнение к наземному обнаружению молний, ​​на борту спутников было сконструировано несколько приборов для наблюдения за распределением молний.К ним относятся оптический детектор переходных процессов (OTD) на борту спутника OrbView-1, запущенного 3 апреля 1995 г., и последующий датчик изображения молнии (LIS) на борту TRMM, запущенный 28 ноября 1997 г.

Вулканическая молния:

Вулканическая активность может создавать благоприятные для молнии условия несколькими способами. Например, мощный выброс огромного количества материала и газов в атмосферу создает плотный шлейф из сильно заряженных частиц, который создает идеальные условия для молнии.Кроме того, плотность золы и постоянное движение в шлейфе постоянно вызывают электростатическую ионизацию. Это, в свою очередь, приводит к частым и мощным вспышкам, поскольку шлейф пытается нейтрализовать себя.

Этот тип грозы часто называют «грязной грозой» из-за высокого содержания твердого вещества (золы). На протяжении всей истории было зарегистрировано несколько случаев вулканических молний. Например, во время извержения Везувия в 79 году нашей эры Плиний Младший отметил несколько мощных и частых вспышек, происходящих вокруг вулканического шлейфа.

Внеземная молния:

Частота ударов молний по всему миру, по данным НАСА. Предоставлено: Википедия / Citynoise.

Молния наблюдалась в атмосферах других планет нашей Солнечной системы, таких как Венера, Юпитер и Сатурн. В случае Венеры первые признаки того, что в верхних слоях атмосферы могут присутствовать молнии, были обнаружены советскими миссиями «Венера» ​​и «Пионер» США в 1970-х и 1980-х годах.Радиоимпульсы, зарегистрированные космическим аппаратом Venus Express (в апреле 2006 г.), были подтверждены как происхождение от молнии на Венере.

Грозы, похожие на земные, наблюдались на Юпитере. Считается, что они являются результатом влажной конвекции в тропосфере Юпитера, где конвективные шлейфы переносят влажный воздух из глубин в верхние части атмосферы, где он затем конденсируется в облака размером около 1000 км.

Серия ударов молнии, снятая камерой Nightpod на борту МКС над Римом в 2012 году.Предоставлено: ESA / NASA / André Kuipers.

Изображения ночного полушария Юпитера, полученные Галилеем в 1990 году и космическим кораблем Кассини в декабре 2000 года, показали, что штормы всегда связаны с молниями на Юпитере. Хотя удары молнии в среднем в несколько раз мощнее, чем на Земле, они, по-видимому, менее часты. Несколько вспышек были обнаружены в полярных регионах, что сделало Юпитер второй известной планетой после Земли, на которой наблюдаются полярные молнии.

Освещение также наблюдалось на Сатурне. Первый случай произошел в 2010 году, когда космический зонд «Кассини» обнаружил вспышки на ночной стороне планеты, что совпало с обнаружением мощных электростатических разрядов. В 2012 году изображения, сделанные зондом Кассини в 2011 году, показали, что массивный шторм, охвативший северное полушарие, также генерировал мощные вспышки молний.

• В результате удара молнии на песчаном участке образовался фульгерит.Кредит: blogs.discovermagazine.com

• Вулкан Колима (Volcán de Colima) на снимке 29 марта 2015 года с молнией. Предоставлено: Сезар Канту.

• Художественная концепция грозы Венеры. Предоставлено: НАСА.

Ученый ищет новые идеи для изучения молнии

Ссылка :
Что вызывает молнию? (2015, 10 июля)
получено 29 ноября 2020
с https: // физ.org / news / 2015-07-lightning.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

забавных фактов о молнии для детей

Как образуется молния? Как образуется молния? Молния образуется, когда лед в небе ударяется друг о друга, создавая электричество, которое собирается в облака.

Презентация на тему: «Как образуется молния? Как образуется молния? Молния образуется, когда лед в небе ударяется друг о друга, создавая электричество, которое собирается в облака». — Стенограмма презентации:

1

2

Как образуется молния? Как образуется молния? Молния образуется, когда лед в небе ударяется друг о друга, создавая электричество, которое собирается в облака, а затем положительная энергия в облаке притягивается к отрицательной энергии земли.

3

Три вида молний Листовая молния: Листовая молния — это вспышки молнии в небе. Разветвленная молния: Разветвленная молния — это молния, которая разветвляется и может прыгать на другие облака. Шаровая молния: шаровая молния похожа на огненные шары, они могут летать по земле и попадать в здания.

4

Некоторые отличия между этими типами молний.Разветвленная молния превращается в шаровую молнию: шаровая молния движется по земле, в то время как, как и большинство молний, ​​разветвленная молния прыгает с облака на землю, но разветвленная молния также прыгает с облака на облако. Разветвленная молния на листовую молнию: Простая молния — это просто вспышки в небе, а разветвленная молния — нет. Шаровая молния — шаровая молния: шаровая молния — это просто вспышка в небе, в то время как шаровая молния плавает по земле и входит в здание.

5

.