Какое природное явление может содержать в себе один миллиард вольт электричества и способно нагревать воздух до температуры более 27 000 градусов по Цельсию? Это молния! Каждую секунду времени в разных уголках планеты наблюдается одновременно от сорока до пятидесяти молний, что делает это погодное явление одним из самых распространенных среди всех прочих погодных явлений.
Мы не до конца понимаем природу молний, но по большому счету, удар молнии — это всего лишь большая искра статического электричества. Те же принципы электричества, которые вызывают возникновение статической искры между вашим пальцем и дверной ручкой, становятся также и причиной возникновения удара молнии между тучей и землей. Давайте повнимательнее вникнем в этот процесс.
Для того чтобы возникла молния, необходимо чтобы туча стала электрически заряженной. Ученые полагают, что электрические заряды в грозовых тучах создаются благодаря взаимодействию между движущимися частицами воды. Сначала вода испаряется с поверхности земли и попадает в облако в виде водяного пара. По мере того как частички водяного пара поднимаются сквозь нижний слой грозовой тучи, они сталкиваются с другими частичками воды, уже находящимися в туче. Эти столкновения сбивают негативно заряженные электроны с поднимающихся вверх частичек водяного пара, оставляя их позитивно заряженными. Электроны же остаются в нижней части грозовой тучи, образуя в том месте область, имеющую негативный заряд.
Когда водяной пар достигает верхушки тучи, он охлаждается и начинает замерзать. Вода в этой части облака может принимать несколько разных форм: водяной пар, крошечные кристаллы льда и более крупные замерзшие частицы, которые называют крупой или мягким градом. Снежная крупа достаточно тяжелая, и она опускается в нижнюю часть тучи. Падая вниз сквозь облако, крупа сбивает электроны с поднимающихся вверх других частиц воды и переносит эти электроны в нижнюю часть тучи. Этот процесс увеличивает разницу и разделение между зарядами в туче, формируя еще более сильный негативный заряд в нижней части тучи и более сильный позитивный заряд в верхней части этой же тучи.
Тем временем, негативный заряд в нижней части тучи начинает притягивать к себе позитивные заряды, находящиеся на поверхности расположенной под тучей земли. (Запомните: противоположные заряды притягиваются, а одинаковые заряды отталкиваются.) Позитивный электрический заряд начинает накапливаться на поверхности земли, а также на высоких объектах, таких как дома, деревья и электрические столбы. Подобные заряды хотя и имеют значительную силу, однако остаются все же менее сильными, чем заряды, образовавшиеся в туче.
В обычных условиях воздух выполняет роль изолятора и не проводит через себя электричество. Однако, когда электрическое поле в туче становится достаточно сильным, то оно становится способным разрушать частички из которых состоит воздух. Этот процесс, который называется ионизацией, оставляет после себя в воздухе позитивно и негативно заряженные частички, которые, в свою очередь, уже могут служить проводниками электричества. Электрическое поле в грозовой туче не ионизирует весь окружающий воздух. Вместо этого, оно ионизирует только небольшие воздушные каналы или пути, которые называют ступенчатыми лидерами молнии. Эти ступенчатые лидеры разгоняют электрический заряд до скорости более 320 000 км/час в направлении позитивных зарядов, находящихся на поверхности земли, раздваиваясь и перемещаясь зигзагами, чтобы идти по пути наименьшего сопротивления в толще атмосферы.
По мере того как ступенчатый лидер направляется к земле, позитивный заряд, который называется ответным стримером, начинает подниматься вверх от земли (или от объекта, расположенного на земле), чтобы встретиться с негативным зарядом, опускающимся сверху. Эти два заряда встречаются и соединяются друг с другом на высоте 100-200 метров от земли, позволяя электрическому потоку свободно протекать между тучей и поверхностью земли. Это приводит к возникновению огромного разряда электричества, который называют обратным или главным разрядом молнии. Обратный разряд молнии нагревает воздух, по которому он проходит, до десятков тысяч градусов и создает яркую вспышку света, которую мы видим и которую называем молнией.
Большинство молний никогда не достигают поверхности земли. Процесс, вызывающий молнии между тучей и землей, вызывает также молнии между противоположными зарядами внутри одной тучи или между соседними тучами. Так как электрические заряды внутри грозовой тучи намного сильнее тех зарядов, которые формируются на поверхности земли, то около 80 процентов молний во время грозы никогда не покидают пределов туч.
Известно, что каждый год во всем мире более 5000 человек погибают в результате поражения молниями. По этой причине, во время грозовой бури будет мудрым решением найти себе укрытие. Как правило, если вы можете слышать неподалеку от себя гром, то вы находитесь в пределах досягаемости молнии. Здания и машины с твердой крышей считаются наиболее безопасными местами для укрытия во время грозы, поскольку попадающий в них электрический разряд проходит по металлическим составляющим строения или кузова и уходит в землю. Однако, если в момент удара молнией вы будете прикасаться к металлическим элементам кузова или каркаса, то вас также может ударить электрическим разрядом. Использование сантехники или электрических систем внутри дома во время грозы также увеличивает ваши шансы быть пораженными электрическим разрядом молнии.
Молния — это намного более сложное и разнообразное явление, чем то, каким мы описали его в этой статье. Даже до сегодняшнего дня ученым не удалось разгадать все тайны этого удивительного явления. Однако, можно с абсолютной уверенностью сказать, что молния является прекрасным проявлением величия творческого замысла нашего Бога.
Накопленные позитивные заряды в тучах также могут бить в негативные заряды, расположенные на земле. Такие удары молний часто являются намного более сильными, чем молнии, происходящие из негативных зарядов, потому что для того, чтобы заряд смог преодолеть огромное расстояние от верха грозовой тучи, где накапливается позитивный заряд энергии, до земли, требуется намного больше энергии.
Гром является результатом молнии. Молния перегревает воздух, сквозь который она перемещается. Когда воздух расширяется и сжимается, то в результате слышно то, что нам знакомо как гром.
Формы слова «молния» употребляются в русской Библии 32 раза.
Каждую секунду где-то на земле или в атмосфере сверкает от 40 до 50 молний.
Молнии могут возникать при сильных лесных пожарах, снежных бурях, а также во время ураганов и извержений вулканов.
Хотите узнать больше о молниях? Попробуйте найти информацию о таких природных явлениях как «эльфы», «джеты» и «спрайты».
Из бюллетеня «School Lightlines»
Изд-во «Christian Light Publications Inc.»
Напечатано с разрешения
Перевод Богдана Евтушенко
