При каких условиях бывают сильные грозы. Самые сильные грозы в мире
Май–июль в этом году практически на большей территории республики отмечены сильными ливнями, грозами и шквальными ветрами. Это еще раз свидетельствует о том, что мы живем в мире природных, техногенных, социальных и иных опасностей, часто угрожающих нашему здоровью и жизни. При этом природные явления неизбежны, так как они связаны с естественными процессами, происходящими в географической оболочке Земли.
Угроза природных явлений для жизни человека зависит от характера природных процессов и готовности человека обеспечить свою безопасность.
Гроза представляет собой бурное ненастье с дождем, громом и молниями. Она обязательно сопровождается раскатами грома и порывами ветра. Обычно можно заранее понять, что собирается гроза: солнце сильно печет, в воздухе накапливается влага, становится тихо и душно. На горизонте можно заметить скопление мощных кучево-дождевых облаков. Они быстро надвигаются и вскоре занимают все небо, которое начинает по-особенному меняться и даже чувствуется особый - предгрозовой свет. Ветер начинает дуть порывами, резко меняет направление, а затем усиливается, поднимает тучи пыли, срывает листья и ломает ветки деревьев, может сорвать покрытие крыш у домов. Затем сверху из надвинувшейся тучи обрушивается стена проливного дождя, иногда с градом. Сверкают молнии, раздаются оглушительные раскаты грома.
Гроза, прежде всего, опасна молниевым разрядом. Его прямое попадание для человека может закончиться трагически. Молнии - гигантские искры, возникающие между разнозаряженными участками грозовых облаков. Для человека молния представляет угрозу только тогда, когда соединяет небо и землю (воду). При ударе молнии опасны высокие температуры (до 30.000°С), большие значения силы тока. От молнии может возникнуть пожар, могут быть повреждены линии электропередач, погибнуть люди.
Одновременно в атмосфере Земли происходит примерно 1800 гроз, и каждую секунду возникает около 100 молний. Данные последних лет говорят о том, что от удара молнии в мире в среднем ежегодно погибают около 3000 человек, причем известны случаи одновременного поражения нескольких человек.
В природе существуют линейные и шаровые молнии
Линейная молния на равнинах, как правило, бьет из облака в землю или воду. Более опасны разряды, проскакивающие от земли в облако. Такое случается на горных вершинах, обнаженных выступах скал.
Если природа линейной молнии ясна и ее поведение предсказуемо, то природа шаровой молнии до сих пор не полностью понятна, а ее поведение не всегда находит объяснение. Такая молния образуется, когда «канал» обычной молнии распадается на отдельные участки - «чётки». Светящиеся шары голубого, зеленого, желтого или красного цветов могут просуществовать несколько секунд и взорваться от столкновения с каким-нибудь предметом.
Шаровая молния может неожиданно появиться где угодно, даже в закрытых помещениях. Были случаи ее появления из телефонной трубки, электробритвы, розетки. Очевидцы утверждают, что шаровая молния может проникнуть в помещение через узкие щели, трубы и даже замочную скважину. Размеры шаровой молнии могут быть от нескольких сантиметров до нескольких метров. Обычно она легко парит или катится над землей, иногда подскакивает. Шаровая молния может появиться и исчезнуть, не нанеся вреда человеку или помещению. А может оставить после себя дырку в двери и запах озона. Она часто взрывается. Статистика утверждает, что в 80% случаев взрывы не были опасны, тяжелые последствия возникали в 10% взрывов.
Что же делать, если началась гроза? Если она застала вас на улице, необходимо поскорее укрыться, желательно в прочном здании. Но и в помещении рекомендуется быть подальше от воды - не мыть посуду и не принимать душ. Не стоит касаться всего, что имеет контакт с внешним миром: телефона, антенны, водопроводных труб, батарей отопления, оконных рам. С приближением грозы следует отключить электроприборы, без которых можно обойтись.
Если гроза застала вас на открытом месте, помните: нельзя идти быстрым шагом, широко расставляя ноги, бежать и стоять в полный рост. Если необходимость двигаться все же существует, то делать это нужно мелкими семенящими шажками. В технике электробезопасности есть такое понятие, как напряжение шага, - это разность потенциалов (электрическое напряжение), существующая между теми точками земли, на которые мы ставим ноги. Ведь ток от ударившей молнии не просто уходит в землю - он растекается по достаточно большой площади, и даже в нескольких сотнях метров от места удара разность потенциалов между широко расставленными ногами может стать угрозой для жизни. Ток отлично проводит вода, поэтому молния, ударившая в паре километров вверх или вниз по течению реки, может мгновенно добраться до любителя экстремальных удовольствий. Если гроза застала вас в водоеме, немедленно выбирайтесь на берег и отходите подальше от воды.
Постарайтесь найти ложбинку без кустов и деревьев. В лесу встаньте под низкое дерево. Если совсем некуда спрятаться, а идти невозможно, садитесь на корточки, поместив руки между коленями, и терпеливо ждите, когда гроза закончится.
Не спешите покидать свое убежище - когда гроза начинает уходить, небесное буйство коварно. Специалисты рекомендуют подождать минут двадцать.
А еще не забывайте, пожалуйста, держаться подальше от линий электропередач и высоких одиночных деревьев, особенно, дубов и тополей. По статистике 54% попаданий молний происходит в дубы, 24 - в тополя, 10 - в ели, 6 - в сосны, а меньше всего - около 1% - в липы, клены и березы.
Почувствовав щекотание кожи, а также то, что у вас волосы поднимаются дыбом, знайте, что молния ударит поблизости от вас. Не раздумывая, бросайтесь ничком на землю - это уменьшит риск вашего поражения.
Если вы застигнуты грозой, будучи на велосипеде или мотоцикле, прекратите движение, покиньте их и переждите грозу на расстоянии примерно 30 метров от них.
Если вы едете в машине, оставайтесь в ней. Закройте окна, опустите автомобильную антенну и остановитесь.
Во время грозы не бегайте, не пользуйтесь зонтиком и немедленно отключите сотовый телефон (были случай, когда входящий звонок был причиной попадания молнии).
При встрече с шаровой молнией сохраняйте спокойствие и не двигайтесь. Не приближайтесь к ней, не касайтесь ее чем-либо, не убегайте от нее.
Если на ваших глазах в кого-то ударила молния, не бойтесь до него дотрагиваться. Заряд в теле пострадавшего не остается. У него надо сразу проверить пульс и дыхание, а также принять все меры для восстановления деятельности сердца и легких. Помогает искусственное дыхание рот в рот.
Наукой и практикой опровергнуто общепринятое мнение, что удар молнии непременно смертелен. Наоборот, 80% пострадавших выживают. Но это не значит, что надо быть беспечным. Как говорится, береженого Бог бережет. Соблюдайте вышеуказанные правила, и все будет в порядке.
Любовь Ануфриева, главный специалист отдела предупреждения ЧС ДЧС СКО
Гроза – это сложное атмосферное давление, характеризующееся интенсивным облакообразованием и многократным электрическими разрядами в виде молний. Возникают в кучево-дождевых облаках, которые в этом случае называются грозовыми. В грозовых облаках наибольшую угрозу для авиации представляют такие опасные явления, как сильная турбулентность, мощные вертикальные токи воздуха, интенсивное обледенение, электрические разряды, град и ливневые осадки (могут наблюдаться одновременно). Для образование грозового облака необходимы следующие условия: вертикально направленные восходящие потоки воздуха, большое влагосодержание воздуха, большая положительная энергия неустойчивости в тропосфере. Условия развития грозового облака: первая стадия – развитие грозового облака – от появления кучевого облака до начала ливневых осадков, в этой стадии кучевые облака постепенно перерастают в мощно-кучевые, а затем кучево-дождевые «лысые». Вторая стадия – стадия максимального развития, грозовое облако из кучево-дождевого «лысого» развивается в кучево-дождевое «волосатое», из облака выпадают ливневые осадки и возникают электрические разряды в виде молний. Третья стадия – стадия разрушения. Ливневые осадки, выпадающие из грозового облака, охлаждают воздух и подстилающую поверхность под облаком. Виды молний: линейная разветвленная молния – наиболее часто наблюдающийся гигантский искровой разряд атмосферного электричества. Длина 2-3 км, но может достигать и 20 км. Плоская молния представляет собой бесшумное красноватое свечение какой-либо части облака, возникающие за счет суммарного эффекта большого количества коронных разрядов на облачных частицах. Продолжительность около 1 с. Шаровая молния – представляет собой круглую светящуюся массу размером с кулак, иногда с арбуз и более. В зависимости от синоптических условий образования грозы могут быть: внутримассовые грозы образуются в неустойчивых ВМ в теплое время года, во второй половине дня и в зависимости от причин образования подразделяются на конвективные (образуются в размытых барических полях – на периферии заполняющихся циклонов и в седловинах из-за неравномерного прогрева подстилающей поверхности), адвективные (образуются в тыловой части циклона и на восточной периферии антициклона при перемещение относительно холодной ВМ под теплой подстилающей поверхности), орографические (образуются на наветренных склонах гор, когда по этим склонам вверх поднимается теплая, влажная неустойчивая ВМ). Фронтальные грозы образуются на холодных () и теплых () фронтах.
36. Условия электризации вс
Под электризацией принято понимать процесс приобретения ВС электрического заряда при полете в облаках и осадках. Основной физический механизм состоит в том, что при соприкосновение нейтральных частиц облаков или осадков с поверхностью незаряженного ВС и при отскакивание от нее отлетающие частицы уносят заряд одного знака, а ВС получает заряд, равный по значению, но противоположенному по знаку. Признаками сильной электризации самолета являются: возникновение сильных радиопомех, особенно на средних и длинных волнах, свечение на концах крыла в темное время суток, искры на стеклах кабины. Для обеспечения безопасности полета при возникновение сильной электризации необходимо по возможности уменьшить скорость полета и по согласованию с диспетчером изменить высоту полета.
Гроза, атмосферное явление, при котором в мощных кучево-дождевых облаках и между облаками и землёй возникают сильные электрические разряды - молнии , сопровождающиеся громом . Как правило, при Грозе выпадают интенсивные ливневые осадки, нередко град , и наблюдается усиление ветра, часто до шквала.
По условиям развития Грозы разделяются на внутримассовые и фронтальные. Внутримассовые Грозы над материком возникают в результате местного прогревания воздуха от земной поверхности, что приводит к развитию в нём восходящих токов местной конвекции и к образованию мощных кучево-дождевых облаков. Поэтому внутримассовые Грозы над сушей развиваются преимущественно в послеполуденные часы. Над морем Грозы возникают вследствие развития конвекции в холодных воздушных массах, которые движутся в низкие широты над тёплой водной поверхностью, поэтому в данном случае некоторый максимум в суточном ходе имеет место в ночные часы.
Фронтальные Грозы возникают на фронтах атмосферных , т. е. на границах между тёплыми и холодными воздушными массами и не имеют регулярного суточного хода. Над материками умеренного пояса Грозы наиболее часты и интенсивны летом, в засушливых районах - весной и осенью. Зимние Грозы возникают здесь в исключительных случаях - при прохождении особенно резких холодных фронтов. Над океанами, зимой более тёплыми, чем материки, Грозы (преимущественно внутримассовые) преобладают зимой.
Грозы на Земле распределены весьма неравномерно: в Арктике они возникают раз в несколько лет, в умеренном поясе в каждом отдельном пункте бывает несколько десятков дней с Грозой , а в отдельных районах - мировых центрах Гроз (Индонезия, Центральная Америка и т. д.) число дней в году с Грозами превосходит 200.
Грозы возникают в мощных кучевых облаках с вершинами в области температур ниже -15°, -20° С, т. е. на высотах порядка 7-15 км. Эти облака состоят из смеси капель (в высоких слоях - переохлажденных) и кристаллов. Сильные восходящие и нисходящие потоки, скорость которых достигает десятков м/сек , пронизывают грозовое облако, объём которого составляет несколько сот и даже тысяч км3. Масса водяных и ледяных частиц в этом объёме составляет 106-107 т. Потенциальная энергия, запасённая грозовым облаком, превышает 1013-1014 дж, т. е. равна энергии термоядерной мегатонной бомбы. Электрические заряды грозового облака, питающие молнии, равны 10-100 к и разнесены на расстояния от 1-2 до 10 км, а электрические токи, создающие эти заряды, достигают 10-100 а. Напряжённость электрического поля внутри грозового облака равна (1-3)·105 в/м, а эффективная электропроводность в облаке почти в 100 раз больше, чем в окружающей атмосфере. Частота молний при Грозе меняется от нескольких в 1 сек до одной в несколько мин. В этих условиях на поддержание тока молний расходуется 0,1-0,01 часть тока, текущего в грозовых облаках.
Электрические характеристики Гроз создаются в результате взаимодействия двух групп процессов, способствующих накоплению электрических зарядов и препятствующих им. К первым относятся процессы, ведущие к укрупнению частиц в грозовом облаке и росту электрических зарядов на них: увеличение поступления водяного пара, рост скоростей вертикальных токов воздуха и мощности облаков, наличие в облаках жидких и твёрдых частиц. Ко вторым относится электрическая проводимость облака. Соотношением интенсивностей обеих групп процессов объясняются как характерные особенности Гроз - их сезонный ход, географическое распределение, строение Грозы и т. д., так и их аномалии - появление Гроз в тёплых облаках, возникновение необычайно интенсивных Гроз и т. д.
При Грозе состояние атмосферы неустойчиво, поэтому можно ожидать появления эффективных методов управления Грозой , основанных на регулировании той или иной группы процессов, формирующих Грозы .
Грозовой заряд образуется в кучевых облаках - грозовых очагах, которые возникают из-за вертикальной неустойчивости. Т.е. вертикальный градиент температуры становится больше одного градуса на 100м высоты и возникает вертикальное движение - в одних местах резкий подъем вверх, а в других опускание вниз. Поднимаясь, воздух попадает в условия более низкого давления, расширяется, температура падает и воздух насыщается водяным паром. Так возникают кучевые облака, в которых образуются кристаллы, а следовательно и накапливаются заряды. А т.к. потенциал Земли нулевой, то возникает разность потенциалов между облаком и Землей - электрическая энергия - грозовой заряд.
Гроза - это атмосферное явление. Оно ещ не так сильно изучено, как того хотелось бы. Однако известно, что гроза возникает, в нескольких случаях:
Первый случай. При вытеснении тплого слоя воздуха холодным.
Второй случай. При неравномерном нагреве поверхности. Например, моря и суши.
Третий случай. При резком подъме облака из-за гор.
Физика процесса образования грозы такова - облака состоят из воды. Вода находится в трех состояниях - жидком, газообразном и тврдом. В обычных условиях вс нормально, но когда происходит один из трех случаев, происходит резкое изменение состава облаков. Образуется льдинки. Они начинают тереться и электризуют облако. В результате этого образуется огромная энергия, которая и высвобождается. Это и есть гром, молния.
Гроза - атмосферное явление, при котором возникают разряды молний внутри облаков или между поверхностью земли и облаком (это сопровождается звуковым явлением - громом).
Заряды образуются в темных кучево-дождевых облаках, которые образуются в результате накопления испарений влаги. Слои поднимающегося вверх воздуха с влагой неравномерно прогреваются.
Часть влаги остается в виде капель, а другая часть замерзает в маленькие льдинки.
В результате сильных ветров капельки и льдинки трутся друг о друга, накапливая электрический заряд.
Накопление влаги в грозовом облаке проходит три стадии: кучевое облако, зрелое облако и последняя стадия - распад облака и ливень.
Гроза начинается с возникновения обычного кучевого облака. При благоприятных для его образования условиях оно растт и в высоту, и в ширину. Внутри облака снизу вверх идут восходящие потоки тплого воздуха. При этом мельчайшие водяные капельки сливаются в более крупные. В верхней части облака, где температура ниже нуля, капли превращаются в кристаллы льда, которые постепенно растут в размере и начинают падать. При этом в образовавшейся туче происходит разделение зарядов. Предполагается, что при трении ледяных кристаллов более крупные и тяжлые заряжаются отрицательно, а более мелкие и лгкие несут положительный заряд. Крупные падают с большей скоростью, чем мелкие. Так в туче возникает пространственное разделение зарядов. В нижней части облака, где температуры выше нуля, ледяные кристаллы тают. Но заряд на образовавшихся каплях воды никуда не исчезает. Когда электрический заряд становится достаточно большим, между нижней и верхней частью тучи происходит разряд молния. Разряд может произойти также между облаком и землй но таких молний обычно не больше трети. Ещ М.В. Ломоносов установил, что и при сухой погоде воздух наэлектризован. Сейчас известно, что в воздухе есть положительно и отрицательно заряженные ионы, которые создаются космическими лучами.
По нашим представлниям, шгроза - это когда гром и молния, поэтому нетрудно догадаться, что гроза возникает когда в атмосфере накапливается электричество. Главный вопрос - откуда это электричество в атмосфере берется? Этот интересный вопрос изучается в школе на факультативных уроках по физике. Вот здесь можно подробно и понятно прочитать о возникновении грозовых облаков и атмосферного электричества в них, а также, как и почему это электричество превращается в молнию и гром. Материал изложен доступно, научно-публицистически, текст урока разрабатывался специально для учеников средней школы, а значит, и простому обывателю, далекому от физики, должен быть понятен.
С точки зрения науки гроза возникает от разности потенциалов(плюс, минус) в самих облаках, внутри облаков и между облаками и поверхностью Земли. Но мне больше нравиться славянское поверье о Святом Илье, который едет в повозке по небу, его повозка запряжена огненными конями, а в руке карающий посох. Этим посохом он ударяет по нечистой силе. Именно поэтому есть такое поверье, что нельзя в грозу сидеть под деревом и в воде, так как черти так прятались от гнева Святого. Но это не касается дерева Орех, так как именно орехоаыми веточками отпугивали чертей.
Гроза - это атмосферное явление, возникающее при столкновении грозовых или кучевых облаков друг с другом или с поверхностью земли и вызывающие электрические разряды (молнии). Основным фактором для возникновения является механизм воздущной конвекции или, проще говоря, возникновение тепловых потоков, при которых теплый возлух вытесняется холодным.
Грозой называется явление при которой имеет место молнии с громом. Дождь при этом не обязателен, но чаще всего бывает. Гром и молния это одно и тоже явление электрического разряда. Молния это свет, который приходит к нам из области этого разряда, а гром это звук, который приходит к нам из области этого разряда
Электрический разряд возникает из-за разницы электрических потенциалов либо между землей и облаками, либо между двумя разными облаками. Другими словами одни облака электрически заряжены как плюс, а другие как минус. Ну а земля имеет нулевой электрический потенциал, поэтому молнии в землю идут и от тех облаков и от других.
Электрически заряженные облака возникают из-за скопления там сконденсированных капелек воды во взвешенном состоянии. При трении этих капелек о воздух возникают заряженные ионы азота и кислорода. Эти ионы могут быть в основном положительно заряженными или отрицательно заряженными. Это определяется случайным образом на первоначальном этапе. Если преобладали в начале положительно заряженные ионы, то и дальше образуются только положительно заряженные ионы в этой области атмосферы.
Через некоторое время облака очень сильно заряжаются и начинают чувствовать электрические поля друг друга. А если поблизости нет облаков с противоположным зарядом, то электрическое поле этого облака начинает чувствовать незаряженную землю. Но воздух между облаками и между облаком и землей не является проводником электрического тока. Поэтому электрические заряды не могут сразу равномерно перетечь с одного облака на другое или в землю. Поэтому сухой воздух между облаками (или облаком и землей) начинает находиться в огромном электрическом поле, которое создается между двумя облаками (или облаком и землей) . Напряжение этого поля нарастает так сильно, что начинает срывать электроны со внешних оболочек атомов сухого воздуха. Эти сорванные электроны разгоняются в электрическом поле так сильно, что бомбят собою соседние атомы и срывают у них тоже электроны. И этих электронов становится все больше и больше. Образуется в воздухе канал, где как лавина нарастает ток. Этот канал роется в воздухе случайным образом, может случайно разделиться на несколько каналов. Но он все равно, в конце-концов, свяжет между собой два разнозаряженных облака или заряженное облако и землю. Заряды по этому каналу перетекают с облака на облако или уходят в землю и облака снова становятся нейтральными.
После чего процесс их зарядки может возобновиться, если в этих облаках продолжают оставаться капельки воды, диаметр которых свыше некоторого критического. Поэтому после дождя грозы не бывает. Ведь все крупные капельки воды продолжают укрупняться еще больше, и уже не могут удерживаться на лету в воздухе и падают вниз. Облако очищается от капелек определенного размера.
Понятно, что в основном молнии бьют между двумя облаками. Удары молнии в землю это большая редкость.
Почему от молнии идет свет?
Электрон, попадая в положительно заряженный ион остается там и такой ион снова делается нейтральным атомом. При этом энергия электрона излучается в виде одного или нескольких фотонов со случайной длиной электромагнитной волны. В основном эти излучаемые электромагнитные волны (фотоны) находятся в ультрафиолетовом диапазоне. Но некоторая часть и в видимом диапазоне. Мы их и видим, как белый свет, т. е. смесь разных длин волн видимого диапазона.
Почему при грозе гремит гром?
Заряженные ионы разгоняются в электрическом поле до сверхзвуковых скоростей. Получается обычная звуковая ударная волна.
Мы все изучали это атмосферное явление в школе и знаем, что она возникает при вытеснении и поднятии теплого воздуха холодными фронтами. Этот вопрос часто задают маленькие дети и ответить его малышу, который не изучал физику сложно.
Так более понятно, чем в Википедии.
Думаю все мы, видели на занятиях по физике в школе, электростатическую машину, и те разряды между шариками электродов. Так вот гроза, это тоже самое, только в миллионы раз больше и мощнее.
Гроза это совокупность двух явления - молнии и грома. Ну гром это понятно - треск от произошедшего разряда. А молния и есть визуальное наблюдение этого разряда. Происходит этот разряд из-за разности потенциалов поверхности Земли и накопленного в облаках электричества.
Мы живем в мире природы, а значит, она с нами тесно повязана, а мы, соответственно, с ней. Природные явления в жизни сопровождают нас очень часто, например гроза.
Что такое гроза? Наука нам говорит, что это природное явление, которое проходит в атмосфере и сопровождается громом и молнией. Осадки разной интенсивности, шквалы и град - все эти явления могут сопровождать грозу. Это одно из природных явлений, которое несет опасность для человека.
Если на небе появились мощные кучево-дождевые облака, то скоро ожидайте грозы. Грозы бывают фронтальные и внутримассовые. Первые образуются, когда проходит теплый или холодный фронт, другие – при местном перегреве воздуха. Грозы зимой почти не бывает. Она проходит весной, летом и осенью, когда тепло. Ее продолжительность может быть около двух часов. Обычно гроза начинается под вечер, но может иногда и начаться утром.
Немного о молнии
Ученые давно исследовали, что такое гроза. Молния – вот еще один фактор, который возникает при грозах. Резкая вспышка на небе во время грозы. Кто не видел такого явления? Это тоже явление природы, которое возникает вследствие искрового разряда электростатического заряда облака. Разность электрических потенциалов, может быть несколько миллионов вольт, между частицами облака или двумя разными облаками приводит к появлению молнии. От двух до пятидесяти километров могут располагаться облака от земли, и от этой длины зависит и длина молнии. Тридцать тысяч градусов – такая температура в канале молнии. Если она попадает в какие-то предметы, то может их расщепить или поджечь. Около трех тысяч человек в мире каждый год погибают от молнии. Разряд выбирает наименьшее электрическое сопротивление, а это значит, что, скорее всего, он попадет в тонкое и высокое дерево. Поэтому, рекомендуется ставить громоотводы. Эти явления природы изучали много ученых, в том числе и М. В. Ломоносов.
Существуют правила поведения при грозе и молнии. Эти правила обязательно нужно исполнять, потому, что при молнии есть всегда угроза жизни. В истории есть немало случаев, когда молния попадала в корабли и самолеты, нанося, при этом большой ущерб технике и забирала из жизни людей.
