35 часто задаваемых вопросов о грозе и молнии
Молния — одна из красивых загадок на Земле, но она очень опасна, так как обладает гигантской разрушительной силой. Еще в древние времена человек наблюдал, как молния расщепляла высокие деревья, зажигала леса и жилища, убивала крупный рогатый скот и овец на склонах гор и в долинах, не раз был свидетелем того, как от молнии гибли люди. Впечатление от ослепительно ярких молний усиливали ужасающие раскаты грома.
Перед этой гигантской грозной стихией человек чувствовал себя маленьким, слабым и совершенно беспомощным. Он считал молнию и гром проявлениями немилости богов, наказанием за злые дела.
Современной наукой доказано, что грозы — это сложные атмосферные явления, сопровождаемые электрическими разрядами-молниями, вызывающими гром. Мы сегодня сравнительно много знаем о грозах, молниях и громе, о защите от молнии. Все же есть еще и нераскрытое.
Цель этой статьи — правильное объяснение причин природных явлений, происходящих вокруг нас, информация о грозах и молниях, накопленная наукой к настоящему времени, которая постоянно пополняется и уточняется благодаря неустанным исследованиям, проводимым в глобальном масштабе.
Итак, 35 самых популярных вопросов про грозу и молнию.
1. Где находятся очаги гроз? — Они главным образом там, где часто чередуются горы и долины рек, а на равнинах — в местах, где испарение воды значительнее. На возникновение гроз влияет форма рельефа, способствующая образованию и сохранению разницы температур в соседних слоях воздуха.
2. Как часты грозы в Северном и Южном полушариях? — В большинстве районов средних широт Северного полушария наибольшее число гроз приходится на летние месяцы — июнь и июль, меньшее на зимние — декабрь и январь.
В Южном полушарии грозы чаще всего бывают в декабре и январе, реже — в июне и в июле. Из приведенных данных имеется достаточно много исключений. Например, в Великобритании и в районе Исландии зимние грозы довольно часты. Над океаном наибольшее число гроз всегда приходится на зиму.
В тропическом и субтропическом поясе земного шара грозы особенно сильны и чаще всего бывают в сезон дождей. В Индии — весной (апрель — май) и осенью (сентябрь). Наибольшее число грозовых дней на Земле в тропических и экваториальных странах. В направлении северных широт их количество постепенно уменьшается.
3. Какие районы являются мировыми очагами гроз? — Их шесть: Ява — 220 грозовых дней в году, Экваториальная Африка — 150, Южная Мексика — 142, Панама — 132, Центральная Бразилия —106, Мадагаскар — 95.
Статистические данные о молниях:
За каждую секунду над Землей сверкает до 100 молний, следовательно, за час — 360 000, за день — 8,64 млн., а год — 3 млрд.
4. В каком направлении движется большинство молний? — Из облаков к Земле, и они могут поразить горы, равнину или море.
5. Почему мы видим молнию? — Канал молнии, по которому проходит ток гигантской силы, очень нагревается и ярко светит. Это и дает возможность нам видеть молнию.
6. Может ли наблюдатель отличить лидера от главной стадии? — Нет, потому что они следуют непосредственно друг за другом, чрезвычайно быстро по одному и тому же пути.
Лидер — первый подготовительный этап возникновения молнии. Специалисты называют его ступенчатым головным разрядом. От грозового облака к Земле лидер движется быстрыми последовательными светящимися квантами, длина которых около 50 м. Промежутки времени между отдельными ступенями составляют примерно одну пятидесятимиллионную долю секунды.
7. Заканчивается ли молния после первого соединения двух противоположных зарядов? — Ток нарушается, но молния на этом обычно не заканчивается. Часто по пути, проложенному первым разрядом, идет новый лидер, за ним снова следует главная часть разряда. Этим заканчивается второй разряд. Таких разрядов, состоящих из двух стадий, может последовательно возникнуть до 50.
8. Сколько разрядов бывает чаще всего? — 2 — 3.
9. Чем вызвано мерцание молнии? — Отдельные разряды нарушают ход молнии. Наблюдатель воспринимает это как мерцание.
10. Каков промежуток между отдельными разрядами? — Очень короткий — не превышает сотой доли секунды. Если число молний большое, то свечение длится целую секунду, иногда и несколько секунд. Средняя продолжительность молнии — примерно четверть секунды. Лишь незначительный процент молний длится дольше одной секунды.
Американский ученый Макичрон приводит сведения о непродолжительности разрядов, восходящих от высокого здания к облаку. Половина наблюдавшихся молний длилась 0,3 секунды.
11. Ударит ли молния дважды в одно и то же место? — Да. В телевизионную башню в Останкино молнии ударяли в среднем до 30 раз в год.
12. Всегда ли молния ударяет в вершину объекта? — Нет. Например, в здание Empire State Building молния ударила на 15 м ниже его вершины.
13. Всегда ли молния выбирает самый высокий объект? — Нет, не всегда. Если бы рядом стояли две мачты, железная и деревянная, молния скорее ударила бы в железную, даже будь она ниже. Это объясняется тем, что железо лучше проводит электричество, чем дерево (даже влажное). Железная мачта к тому же лучше связана с Землей, и электрический заряд при образовании лидера легче к ней притягивается.
14. Ударит ли молния в наивысшую точку песчаного холма или в нижерасположенный глинистый участок? — Молния всегда выбирает путь наименьшего сопротивления и поэтому ударяет не в наивысшую точку местности, а в то место, где ближе всего глина, так как у нее электропроводность выше, чем у песка. В холмистой местности, где протекала река, молния ударила в реку, а не в близлежащие холмы.
16. Может ли быть гром без молнии? — Нет. Как известно, гром — это звук, рождаемый молнией, вследствие расширения газов, причиной которого является она сама.
17. Сверкает ли молния без грома? — Нет. Хотя на большом расстоянии грома иногда не слышно, но он всегда сопровождает молнию.
18. Как определить расстояние, отделяющее нас от молнии? — Сперва мы видим молнию и только через некоторое время слышим гром. Если, например, между молнией и громом проходит 5 секунд, то за это время звук прошел расстояние 5 х 300 = 1650 м. Это значит, что молния ударила чуть дальше 1,5 км от наблюдателя.
В хорошую погоду можно слышать гром спустя 50 — 60 секунд после вспышки молнии, что соответствует расстоянию 15 — 20 км. Это намного меньше расстояния, на котором слышны звуки искусственных взрывов, потому что в этом случае энергия сосредоточена в сравнительно небольшом объеме, тогда как при грозовом разряде она распределяется по всему его пути.
19. Ударяет ли вообще молния в автомобиль? — Изоляционное сопротивление сухих автопокрышек столь велико, что прямой путь молнии к земле через автомобиль маловероятен. Но во время грозы в большинстве случаев идет дождь, автопокрышки увлажняются. Это увеличивает вероятность удара даже в том случае, если автомобиль не самый высокий объект в данной местности.
21. Что надо делать во время сильной грозы? — Во время сильной грозы надо постараться найти подходящее место для стоянки или съехать с трассы на лесную или проселочную дорогу и переждать грозу там.
23. Какое место занимает молния среди причин авиационных катастроф? — Если составить список причин авиакатастроф, вызванных такими погодными факторами, как мороз, снег, оледенение, ливни, туманы, бури и смерчи, то молния заняла бы в нем одно из последних мест.
24. Какие приборы в самолете больше подвержены действию молнии? — Примерно треть ударов молнии повреждает электроприборы. Были случаи, когда после удара молнии не работали различные бортовые приборы — индикаторы количества топлива, давления масла и другие, потому что вышли из строя их магниты. Не рекомендуется пополнять запасы топлива во время грозы, так как существует опасность удара молнии.
26. Moжет ли произойти несчастный случай внутри здания? — Да, если человек находится недалеко от металлического предмета и вблизи вывода молниеотвода.
27. Где меньше опасность поражения молнией — в городе или селе? — В городе люди находятся в меньшей опасности, так как стальные конструкции и высокие здания действуют в определенной мере как молниеотводы. Поэтому молния чаще всего поражает людей, работающих в поле, туристов и строителей.
28. Защищен ли от молнии человек, укрывшийся под деревом? — Примерно треть всех жертв молнии укрывалась под деревьями.
29. Есть ли случаи, когда человек пережил несколько ударов молнии? — Ходячим призраком считает себя разменявший седьмой десяток лет американский лесник Рой С. Салливан, которого молния поражала четыре раза, причем он не получил никаких серьезных травм, не считая сгоревших волос. Сам он так описывает пережитое: «Меня будто гигантским кулаком свалило на землю, причем сотрясло все тело. Я ослеп, оглох, и мне казалось, что я рассыплюсь на части. Потребовалось несколько недель, прежде чем исчезли эти ощущения».
31. Какой должна быть первая помощь при ударах молнии? — Такой же, что и при других поражениях электрическим током и ожогах: главным образом, искусственное дыхание. Сделанное своевременно и достаточно продолжительно, оно спасет многие жизни. Если жизнь пораженного молнией удается спасти оказанием надлежащей первой помощи, то признаки паралича обычно исчезают без вредных последствий медленно, в течение нескольких часов или дней.
32. Какую энергию таит в себе средняя линейная молния? — На основании данных о напряжении, силе тока и мощности зарядов, считается, что средняя млния содержит энергию порядка 250 кВч (900 МДж). Английский специалист Уилсон приводит другие данные — 2800 кВч (10 4 МДж = 10 ГДж).
33. Во что превращается энергия молнии? — Наибольшая часть — в свет, тепло и звук на всем ее пути.
34. Какова энергия молнии на единицу земной поверхности? — На 1 кв. км земной поверхности энергия молнии сравнительно мала. Другие виды энергии в атмосфере, например, солнечное излучение сила ветра, значительно превышают ее.
35. Может ли молния быть полезной? — Электрические разряды во время грозы превращают часть атмосферного кислорода в новое газообразное вещество — озон, с резким запахом, обладающее отличными дезинфицирующими свойствами. Он в своем составе имеет три атома кислорода, выделяет свободный кислород, поэтому после грозы воздух очищается.
Под воздействием высокой температуры молнии кислород соединяется с атмосферным азотом, образуя азотистые соединения, легкорастворимые в воде. Образовавшаяся азотная кислота вместе с дождем попадает в почву, где становится азотным удобрением.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Как вести себя во время грозы
Во время ударов молнии не подходите близко к электропроводке, молниеотводу, водостокам с крыш, антенне, не стойте рядом с окном, по возможности выключите телевизор, радио и другие электробытовые приборы.
Определив, что гроза движется по направлению к вам, посмотрите, насколько ваше положение «безопасно»:
— укрываться возле одиноких деревьев;
— прислоняться к скалам и отвесным стенам;
— останавливаться на опушке леса;
— останавливаться возле водоемов;
— прятаться под скальным навесом;
— бегать и суетиться;
— передвигаться плотной группой;
— находиться в мокрой одежде;
— находиться возле костра;
— хранить металлические предметы в палатке;
— использовать электроприборы в доме.
Шаровая молния просто обожает проникать в дома. Предметы и препятствия на пути ее нисколько не пугают, ученым пока не известно, являются ли стекла надежной защитой от нее. Она умеет проникать в различные щели (розетки, домофоны и т.д.), но вот вылетать из них она, скорее всего, не будет.
Теперь о тактике поведения при столкновении с шаровой молнией:
Куда спрятаться от молнии.
1. Как вести себя на открытом воздухе?
Сторонитесь деревьев, заборов и металлических ограждений. Если Вы находитесь в лесу, то укройтесь на низкорослом участке леса. Не укрывайтесь вблизи высоких деревьев, особенно сосен, дубов и тополей. И не ложитесь на землю, подставляя электрическому току все свое тело. Сядьте на корточки обхватив голени руками. Все предметы, в которых есть металлические детали (в том числе украшения), должны находиться на расстоянии не менее пяти метров. Если вы купаетесь, нужно немедленно выйти из воды.
2. Надо ли слезать с велосипеда или мотоцикла, завидев молнию на небе?
3. Может ли молния блокировать компьютер?
4. Опасно ли лететь в самолете через грозовые облака?
Нет, потому что металлическая обшивка самолета защищает пассажиров. Но, к сожалению, сложная электроника может пострадать от удара молнии, а пилот может потерять контроль над машиной.
5. Можно ли звонить по мобильному телефону, когда гремит гром?
Да, в этом нет никакой опасности. Мобильные телефоны не привлекают разряды. Будьте внимательны только с телефонным кабелем. Иногда молнии попадают в телефонные сети жилища, и ток может добраться до аппарата. Вас ударит током, если другой рукой вы дотронетесь до предмета с хорошей электропроводимостью (холодильник, стиральная машина и т.п.).
Если вы увидели, что человека ударила молния, и он упал, пострадавшего, прежде всего, необходимо раздеть, облить ему голову холодной водой, по возможности обернуть тело мокрой холодной простыней. Если человек еще не пришел в себя, сделать искусственное дыхание “рот в рот”. И как можно быстрее вызывайте “Скорую”. Даже если человек внешне “оклемался”, у него могут обнаружиться серьезные повреждения внутренних органов.
Как рассчитать расстояние до грозы?
Возможно, вам известен метод, позволяющий узнать, как далеко находится гроза, путем подсчета секунд после удара молнии? В этой короткой статье мы поговорим об этом.
Для тех, кто не знает этот трюк, после прочтения вы узнаете, как быстро оценить расстояние до грозы, а также почему подсчет секунд позволяет оценить расстояние.
Молния и гром
Прежде всего, хотя мы говорим о «расстоянии до грозы», описанный ниже метод используется для оценки расстояния до конкретного удара молнии, необязательно до грозы в целом.
Во время грозы воздушные потоки производят разность электрических зарядов, которые в итоге скапливаются между землей и облаком (и даже частями одного и того же облака).
Эта разность потенциалов может достигать, по некоторым оценкам, миллиарда вольт, и когда потенциал слишком высок, воздух становится ионизированным, и ток на короткое время устанавливается между землей и облаком, образуя проводящий переход, и происходит вспышка молнии.
Молния кратковременна. Проходящий ток нагревает воздух до температуры более 10 000 Кельвинов (в два раза выше температуры поверхности Солнца). Воздух сильно загорается и становится видимым: это молния.
Таким образом, молния, которая является световой, и гром, который является звуковым, производятся одновременно.
Для нас интересно то, что свет распространяется со скоростью 300 000 000 метров в секунду (1 миллиард км/ч), в то время как звук распространяется со скоростью «всего» 340 метров в секунду (1200 км/ч). Это означает, что свет распространяется в миллион раз быстрее, чем звук.
С точки зрения человеческого восприятия, молния видна сразу, на каком бы расстоянии она ни находилась, а грому требуется несколько секунд, чтобы стать слышимым, в зависимости от расстояния.
Эта разница используется для определения расстояния до места удара молнии.
Оценка расстояния до грозы
За каждую секунду звук проходит 340 метров. Считая количество секунд между молнией и громом, мы подсчитываем, сколько раз в 340 метрах она находится.
Чтобы получить расстояние в метрах, просто посчитайте количество секунд и умножьте его на 340:
расстояние в метрах = секунды × 340
Для простоты можно также считать, что 1 км
3 × 340 метров. Таким образом, каждый раз, когда вы отсчитываете 3 секунды, вы должны отсчитывать 1 км.
И наоборот, если вы разделите количество секунд на 3, вы сразу получите приблизительное расстояние в километрах.
Если считать от 1 до 3 секунд, это означает, что буря находится на расстоянии менее километра.
Заключение
Когда мы говорим, что живем в 1 часе езды от Москвы на машине, это означает, что мы находимся в X километрах от Москвы и едем со скоростью автомобиля (возможно, с учетом возможных пробок при подъезде к городу).
То же самое относится и к понятию светового года: «один световой год» соответствует расстоянию: расстоянию, проходимому светом, и, следовательно, примерно одному миллиарду километров в час. Один световой год соответствует примерно 9 400 миллиардам километров.
Таким образом, если свету требуется 1 год, чтобы достичь нас, это означает, что звезда находится на расстоянии 9 400 миллиардов километров.
Правила поведения при грозе, ливнях, граде и сильном ветре
Для снижения опасности поражения молнией объектов экономики, зданий и сооружений устраивается молниезащита в виде заземленных металлических мачт и натянутых высоко над сооружениями объекта проводами.
Перед поездкой на природу уточните прогноз погоды. Если предсказывается гроза, то перенесите поездку на другой день. Если Вы заметили грозовой фронт, то в первую очередь определите примерное расстояние до него по времени задержки первого раската грома, первой вспышки молнии, а также оцените, приближается или удаляется фронт. Поскольку скорость света огромна (300 000 км/с), то вспышку молнии мы наблюдаем мгновенно. Следовательно, задержка звука будет определяться расстоянием и его скоростью (около 340 м/с).
Пример: если после вспышки до грома прошло 5 с, то расстояние до грозового фронта равно 340 м/с х 5с = 1700 м.
Если запаздывание звука растет, то грозовой фронт удаляется, а если запаздывание звука сокращается, то грозовой фронт приближается.
Молния опасна тогда, когда вслед за вспышкой следует раскат грома. В этом случае срочно примите меры предосторожности.
Основные правила безопасного поведения при грозе
Если Вы находитесь в сельской местности: закройте окна, двери, дымоходы и вентиляционные отверстия. Не растапливайте печь, поскольку высокотемпературные газы, выходящие из печной трубы, имеют низкое сопротивление. Не разговаривайте по телефону: молния иногда попадает в натянутые между столбами провода.
Во время ударов молнии не подходите близко к электропроводке, молниеотводу, водостокам с крыш, антенне, не стойте рядом с окном, по возможности выключите телевизор, радио и другие электробытовые приборы.
Если Вы находитесь в лесу, то укройтесь на низкорослом участке леса. Не укрывайтесь вблизи высоких деревьев, особенно сосен, дубов и тополей.
Не находитесь в водоеме или на его берегу. Отойдите от берега, спуститесь с возвышенного места в низину.
В степи, поле или при отсутствии укрытия (здания) не ложитесь на землю, подставляя электрическому току все свое тело, а сядьте на корточки в ложбине, овраге или другом естественном углублении, обхватив ноги руками.
Если грозовой фронт настиг Вас во время занятий спортом, то немедленно прекратите их. Металлические предметы (мотоцикл, велосипед, ледоруб и т.д.) положите в сторону, отойдите от них на 20-30 м.
Если гроза застала Вас в автомобиле, не покидайте его, при этом закройте окна и опустите антенну радиоприемника.
Если вы в доме, то:
по возможности не выходите из дома, закройте окна и дымоходы во избежание сквозняка, также не рекомендуется топить печи, т.к. выходящий из трубы дым обладает высокой электропроводностью и может притянуть к себе электрический разряд. По этой же причине при грозе следует затушить костер;
во время грозы следует держаться подальше от электропроводки, антенн;
Если вы на открытой местности:
отключите сотовый телефон и другие устройства, не рекомендуется использовать зонты;
не прячьтесь под высокие деревья (особенно одинокие). По статистике наиболее опасны дуб, тополь, ель, сосна;
при отсутствии укрытия следует лечь на землю или присесть в сухую яму, траншею. Тело должно иметь по возможности меньшую площадь соприкосновения с землёй;
при пребывании во время грозы в лесу следует укрыться среди низкорослой растительности;
во время грозы не следует бегать, ездить на велосипеде. Если в поисках укрытия, вам необходимо пересечь открытое пространство – не бегите, идите спокойным шагом;
если вы находитесь на возвышенности, спуститесь вниз;
если во время грозы вы находитесь в лодке, гребите к берегу;
если вы во время грозы едете в автомобиле, прекратите движение и переждите непогоду на обочине или на автостоянке, подальше от высоких деревьев. Закройте окна, опустите антенну радиоприемника, оставайтесь в автомобиле;
велосипед и мотоцикл могут являться в это время потенциально опасными. Их следует уложить на землю и отойти на расстояние не менее 30 метров.
Если ударила молния:
прежде всего, потерпевшего необходимо раздеть, облить голову холодной водой и, по возможности, обернуть тело мокрым холодным покрывалом;
если человек еще не пришел в себя, необходимо сделать искусственное дыхание «рот в рот» и как можно быстрее вызвать медицинскую помощь.
Рекомендации для населения при граде
По возможности не выходите из дома, находясь в помещении, держитесь как можно дальше от окон. Не пользуйтесь электроприборами, т.к. град обычно сопровождается грозовой деятельностью.
Находясь на улице, постарайтесь выбрать укрытие. Если это невозможно, защитите голову от ударов градин (прикройте голову руками, сумкой, одеждой).
Не пытайтесь найти укрытие под деревьями, т.к. велик риск не только попадания в них молний, но и того, что крупные градины и сильный ветер могут сломать ветви деревьев;
Ни в коем случае не покидайте во время града автомобиль. Помните, что средняя продолжительность града составляет примерно 6 минут, и очень редко он продолжается дольше 15 минут.
Рекомендации для населения при сильном ливне
При получении информации о выпадении обильных осадков воздержитесь от поездок на личном транспорте, по возможности оставайтесь в квартире или на работе. Включите средства проводного и радиовещания.
Если ливень застал Вас на улице, не спускайтесь в подземные переходы и другие заглубленные помещения. Постарайтесь укрыться в зданиях расположенных выше возможного уровня подтопления.
Если здание (помещение), в котором вы находитесь, подтапливает, постарайтесь покинуть его и перейти на ближайшую возвышенность.
Если покинуть здание не представляется возможным, то поднимитесь на вышерасположенные этажи, выключите электричество и газ, плотно закройте окна, двери и сообщите о своем местонахождении в дежурную службу МЧС по тел. 01, 112.
Если ливень застал Вас в личном транспорте, не пытайтесь преодолеть подтопленные участки. Медленно перестройтесь в крайний правый ряд (на обочину) и, не прибегая к экстренному торможению, прекратите движение. Включите аварийные огни и переждите ливень. В случае стремительного пребывания воды покиньте транспортное средство и пройдите на возвышенный участок местности или в ближайшее здание.
Рекомендации для населения при сильном ветре
Уберите хозяйственные вещи со двора и балконов, уберите сухие деревья, которые могут нанести ущерб вашему жилищу. Закройте окна.
Машину поставьте в гараж, при отсутствии гаража машину следует парковать вдали от деревьев, а также слабо укрепленных конструкций.
Находясь на улице, обходите рекламные щиты, шаткие строения и дома с неустойчивой кровлей.
Избегайте деревьев и разнообразных сооружений повышенного риска (мостов, эстакад, трубопроводов, линий электропередач, потенциально опасных промышленных объектов).
Напоминаем:
— при возникновении любой чрезвычайной ситуации необходимо срочно звонить в службу спасения по телефону «101». Владельцам мобильных телефонов следует набрать номер «112» или «101»;
— в Главном управлении МЧС России по Ленинградской области круглосуточно действует телефон доверия: 8 (812) 579-99-99
