Молния, как образуется, виды молний, опасность, интересные факты

250 лет назад знаменитому американскому ученому и общественному деятелю Бенджамину Франклину удалось установить, что молния считается электрическим разрядом. Но до сегодняшнего момента до конца раскрыть все тайны, которые хранит молния, не получилось: изучение данного природного явления – сложное и опасное.

Что такое молния?

Молния – это электрический разряд огромного размера, который всегда сопровождает вспышка и громовые раскаты. При этом вспышка молнии практически никогда не бывает одна, за ней всегда следует еще два или три десятка искр.

Узнав о молнии, стоит понимать, что такие разряды практически всегда появляются в кучево-дождевых облаках, а иногда – в слоисто-дождевых тучах огромного размера. Верхняя граница при этом часто достигает 7 километров над поверхностью Земли, в тот момент как нижняя часть способна прикоснуться к земле, находясь не выше 500 метров. Молния может возникать как в одной туче, так и между расположенными рядом с ней наэлектризованными облаками, а также между участком земли и облаком.

Физическая природа молнии

1. Разряд молнии способен выделять от 109 до 1010 джоулей энергии. Это большое количество электричества в огромной мере расходуется на создание ударной волны и световой вспышки, которая и зовется громом.
2. Еще одним интересным моментом является то, что такое природное явление как молния способна расплавить песок с образованием полого цилиндра. Подобный эффект удастся достигнуть из-за высокой температуры внутри молнии, которая приравнивается к 2000 градусам. Время удара о землю при этом различается, но оно не может быть более секунды.
3. Если говорить о мощности, то амплитуда импульса молнии достигает сотни киловатт.

Скорость удара молнии

1.  «Медленная» молния за секунду способна преодолеть расстояние, которое составляет приблизительно 200 километров. Это говорит о том, что двухкилометровой молнии нужна одна сотая доля секунды, чтобы «произрасти» от корня до верхушки.
2. В некоторых ситуациях скорость удара молнии может увеличиться в 10 раз. С отдачей молния может достигнуть наивысшей скорости — 140000 километров в секунду, а это практически половина скорости света. 

Почему молния имеет изломы?

Не стоит забывать о том, что заряженные частицы пролетают сквозь воздушную прослойку между облаками. При этом они сталкиваются с молекулами воздуха или с каплями воды.

От такого столкновения изменяется и направление движения заряженных частиц, но в целом они продвигаются в сторону второго облака, ведь на нем им нужно замкнуться.

Почему сначала мы видим молнию, а потом слышим гром?

Возникновение искры и взрыв воздуха в небе происходят одновременно. На земле же человеку свойственно слышать раскаты грома лишь спустя некоторое время после вспышки.

Происходит это по причине того, что звук в воздушном пространстве распространяется медленнее, чем световой поток.

Как образуется молния?

1. Молния появляется при электризации грозовых туч, при которой внутри облака возникает сильное электрическое поле.
2. Грозовая туча является облаком водяного пара с размерами в десятки километров. Его верхняя часть может располагаться на высоте 6-7 км, в тот момент как нижняя – в 500 м от земли. На высоте 4 км всегда наблюдается отрицательная температура, а поэтому капли пара там становятся льдинками. Многим интересно было бы узнать температуру молнии, но это определить непросто. Хаотично передвигаясь, капли постоянно трутся друг о друга, за счет чего многие из них получают электрический заряд: крупные – отрицательный, мелкие – положительный.
3. При воздействии тяготения крупные льдинки способны опуститься в нижние слои тучи, скопившись там, а мелкие готовы остаться наверху. Такими темпами суммарная величина зарядов увеличивается, для того чтобы возникающее между ними поле приобретало гигантское напряжение. Когда разнозаряженные частицы тучи сближаются, отдельные заряды электроны движутся к земле и приближаются друг к другу. Так и возникает плазменный канал разряда, который распространятся по участкам тучи со скоростью в сотые доли секунды.

Виды молний и факты о молниях

1. Линейные молнии встречаются чаще всего. Электрический раскат при этом выглядит как разросшееся дерево, перевернутое корнями вверх. При появлении такой молнии от главного канала отходит несколько более коротких и тонких “отростков”. Длина подобного разряда обычно достигает 20 километров, а сила тока – 20000 ампер.
2. Происхождение внутриоблачных молний сопровождается изменением магнитных и электрических полей, а также излучением радиоволн. Подобный раскат с большой вероятностью появляется ближе к экватору. В умеренных широтах его увидеть можно крайне редко.
3. Наземные молнии – это явление, которое проходит несколько этапов. Сначала происходит ударная ионизация, которая создается в начале свободными электронами, присутствующими в воздухе. Под воздействием электрического поля элементарные частицы увеличивают скорость и направляются к земле. Там они сталкиваются с молекулами, из которых состоит воздух.

Шаровая молния

Шаровая молния   представляет из себя светящийся клубок, что пролетает над поверхностью земли и разрывается при контакте с твердым предметом. Данное явление считается малоизученным.

Шаровые молнии различаются по цвету — от черного до белого. 

Поведение шаровой молнии может быть непредсказуемым. Ее скорость полета и траектория не отвечает никаким подсчетам. Иногда может казаться, что молния имеет разум и инстинкты. Она может облетать возникающие перед ней дома, деревья, фонарные столбы, а может, будто ослепнув, врезаться в них.

Электрическое поле в шаровой молнии по размерам приближено к уровню пробоя в диэлектрике. В этом поле и возбуждаются оптические уровни атомов, а шаровая молния из-за этого приобретает способность светиться. 

Чем опасна молния?

• Молния опасна тем, что имеет чрезвычайную разрушительную силу.
• Если же говорить об опасности для людей, то молния особенно небезопасна. Ток с высокой силой мгновенно проходит через человеческое тело, устремившись в землю и вызывает самые непредсказуемые повреждения, которые часто завершаются смертью. Как правило, у разряда небольшая толщина, и если при прохождении его через тело жизненно важные органы не затрагиваются, то все складывается хорошо. В ситуации, когда разряд проходит через сердечно-сосудистую систему, через мозг или определенные мышцы, наступает паралич или же моментальная смерть.

Что делать во время грозы?

• Во время грозы, при приближении молнии стоит отыскать укрытие и спрятаться от непогоды: удар молнии часто бывает смертельным, а если человек после этого и выживает, он остается инвалидом.
• Если же поблизости никаких построек нет, а человек в это время находится в поле, то ему нужно спрятаться от грозы в пещере. Высоких деревьев при этом желательно избегать: молния часто метит в самое большое растение, а если деревья с одинаковой высотой, то попадет природное явление в то дерево, которое лучше проводит ток.
• Для защиты от молнии отдельно стоящего строения или конструкции возле них обычно устанавливается высокая мачта, наверху которой закрепляется заострённый металлический стержень, что надёжно соединён с толстым проводом. На другом конце должен находиться закопанный глубоко в землю предмет из металла. 

Интересные факты о молниях

1. В верованиях множества народов молния олицетворяет собой кару богов, которые таким способом решили наказать человека за его грехи.
2. Если прочесть интересные факты о молнии, то было зарегистрировано много случаев, когда молния «атаковала» даже самолеты.
3. На сегодня есть много стран, где построены электростанции, что накапливают энергию с помощью молний.
4. Если верить статистике, то вероятность смертельного исхода из-за молнии и из-за падения с постели приравниваются.
5. Интересным считается и факт о том, что американец Рой Салливан был поражен молнией 7 раз. При этом мужчина остался жив.
6. Разряд молнии почти всегда состоит из 3 или более повторных разрядов – импульсов, которые следуют по одному и тому же пути. Интервалы между такими последовательными импульсами предельно короткие.