Гроза и молнии

Гроза и возникающие во время нее молнии — одно из наиболее опасных для человека явлений природы. Да, именно гроза, а не цунами, пожары, землетрясения или извержения вулканов считается самым опасным явлением. По количеству официально зарегистрированных смертельных случаев лишь последствия наводнений бывают более трагическими и приводят к большим человеческим жертвам. Так что люди, панически боящиеся грозы с молнией и провоцирующие тем самым насмешки со стороны, во многом правы.

Содержание

1. Что же такое гроза?
2. Наземные и внутриоблачные молнии
3. Молнии в верхних слоях атмосферы
4. Где молнии бьют чаще всего?
5. Молнии озера Маракайбо

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.

Перераспределение зарядов во время удара молнии (по сути, разряд нейтрализует избыточные электрические заряды в грозовом облаке)

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.

Механизм образования молний до конца не изучен, но в целом он выглядит следующим образом. При определенных погодных условиях в облаке начинают образовываться маленькие частички льда. Они 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, который мы видим как сверкающую на небе молнию.

Механизм возникновения молнии

Наземные и внутриоблачные молнии

Около 90% молний, сверкающих в экваториальной полосе, — внутриоблачные. А вот жителям умеренных широт повезло меньше: здесь каждая вторая молния бьет в землю. Внутриоблачные молнии — это разряды, происходящие внутри облака или между облаками. Их длина может достигать 150 км.

Молнии в верхних слоях атмосферы

Высота образования традиционных молний не превышает 16 км. Но молнии появляются и выше в атмосфере. Обнаруженные в 1989 г. на высоте около 100 км конусообразные вспышки с диаметром основания до 400 км ученые назвали эльфами. А спустя шесть лет, в 1995 г., был зафиксирован и описан еще один вид молний — джеты. Эта более живучая разновидность молний представляет собой синие трубчатые конусы высотой около 50 км.

Гроза в Буэнос-Айресе, столице Аргентины

Существуют также молнии, бьющие из грозового облака вверх. Они являются спутниками практически любой грозы, но образуются на высоте от 50 до 130 км, поэтому с земли видны слабо. Такие молнии, открытые около 20 лет назад, исследователи назвали спрайтами.

Спрайты, джеты и эльфы — настоящая загадка для ученых. Об этих явлениях почти ничего неизвестно, поскольку исследовать их практически невозможно.

Распределение различных типов молний в атмосфере по высотам

Где молнии бьют чаще всего?

Уже в XXI в. ученые с помощью специального спутника установили самые опасные регионы Земли, где грозы наиболее сильные и частые. 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, полуострова Индостан 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 чаще, но зато они здесь относительно слабее.

Исследования позволили ученым сделать вывод 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.

Молния может состоять из нескольких десятков разрядов

Молнии озера Маракайбо

Если для большинства людей молнии нечастое, а то и вовсе редкое явление, то для людей, живущих вблизи озера Маракайбо (Венесуэла) и в окрестных районах, ситуация в корне иная. Вспышки молний, озаряющие небо, здесь такая же будничная вещь, как для нас звезды или луна. На грозовые разряды уже давно никто не обращает внимания.

В районе, где в озеро Маракайбо впадает река Кататумбо, молнии сверкают 1,2-1,65 млн раз в год, «фейерверки» нередко продолжаются до 10 ч в день. Причем не только в непогоду, которая здесь царит почти половину дней в году, но и при обычных условиях. И не только ночью, но и днем.

Это удивительное природное явление получило название «молнии Кататумбо» («кататумбо» можно перевести как «вечный блеск в высотах», что соответствует истине).

Знаменитые молнии Кататумбо можно наблюдать практически постоянно: они сверкают по 7-10 ч в сутки

При своей поразительной интенсивности местные молнии имеют еще одну отличительную особенность — они беззвучны, так как вспышки происходят в небе на 10-километровой высоте. Плотность атмосферы там в разы ниже, а следовательно, звуковые волны получаются значительно слабее и передаются хуже.

Большинство ученых считают, что высокая активность молний обусловлена значительным количеством легковоспламеняющихся газов, которые скапливаются в богатой нефтеносными источниками котловине озера Маракайбо. Еще одна вероятная причина — ионизированный метан, образующийся от разложения болотной органики, которая вымывается водами реки Кататумбо и попадает в озеро. В результате над озером возникают теплые газовые облака. Они поднимаются в верхние слои атмосферы и вступают во взаимодействие с мощными холодными массами воздуха с Анд.