чем опасна молния и гром
Гром и молния: что об этом нужно знать
В теплое время года довольно часто бывают грозы ‑ впечатляющие природные явления, тем не менее, вызывающие не только любопытство, но и страх. Во время грозы между облаками и Землей возникают электрические разряды, которые хорошо видно и слышно: молния наблюдается в виде ветвящихся светящихся линий, пронизывающих небо, а несколько позже мы слышим раскатистый звук грома. При этом, как правило, наблюдается ливневый дождь, сопровождающийся шквальным ветром и градом. Гроза является одним из наиболее опасных атмосферных явлений: только наводнения связаны с большим, чем у гроз количеством человеческих жертв. Интерес к изучению природного электричества возник еще в давние времена. Первым, кто исследовал электрическую природу молнии, был Бенджамин Франклин – американский политический деятель, но вместе с тем ученый и изобретатель. Именно он еще в 1752 году предложил первый проект молниеотвода. Давайте попробуем разобраться, какую опасность несет гроза, и что нужно знать и делать, чтобы себя обезопасить.
Одновременно на Земле действует около полутора тысяч гроз, средняя интенсивность разрядов оценивается как 100 молний в секунду или свыше 8 миллионов в день. По поверхности планеты грозы распределяются неравномерно. Над океаном гроз наблюдается приблизительно в десять раз меньше, чем над континентами. В тропической и экваториальной зоне (от 30° северной широты до 30° южной широты) сосредоточено около 78 % всех молниевых разрядов. Максимум грозовой активности приходится на Центральную Африку. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически не бывает. Интенсивность гроз следует за солнцем: максимум гроз приходится на лето (в средних широтах) и дневные послеполуденные часы. Минимум зарегистрированных гроз приходится на время перед восходом солнца. На грозы влияют также географические особенности местности: сильные грозовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер.
Во время грозы между тучами и Землей возникает огромное напряжение, достигающее значения в 1000000000 В. При таком напряжении воздух ионизируется, превращаясь в плазму, и возникает гигантский электрический разряд с силой тока до 300000 А. Температура плазмы в молнии превышает 10000 °С. Молния проявляется яркой вспышкой света и ударной звуковой волной, которую несколько позднее слышно в качестве грома. Опасна молния еще и тем, что она может ударить совершенно неожиданно, и ее путь может быть непредсказуем. Однако расстояние до грозового фронта и скорость его приближения или удаления можно легко определить при помощи секундомера. Для этого необходимо засечь время между вспышкой света молнии и раскатом грома. Скорость звука в воздухе составляет примерно 340 м/с, поэтому, если вы услышали гром через 10 с после вспышки света, то до грозового фронта примерно 3,4 км. Измеряя таким образом время между вспышкой света и громом, а также время между разными ударами молнии, можно определить не только расстояние до них, но и скорость приближения или удаления грозового фронта:
где 
– скорость звука, 
– время между вспышкой света и громом первой молнии, 
– время между вспышкой света и громом второй молнии, 
– время между молниями. Если значение скорости получится положительным, то грозовой фронт приближается, а если отрицательным – удаляется. При этом необходимо учитывать, что направление ветра не всегда совпадает с направлением движения грозы.
Если все-таки вы попали в грозу, то следует соблюдать ряд простых правил, чтобы себя обезопасить:
Во-первых, во время грозы желательно избегать открытой местности. Молния с большей вероятностью бьет в самую высокую точку, одинокий человек в поле – это и есть та самая точка. Если Вы по какой-то причине остались в поле один на один с грозой, спрячьтесь в любом возможном углублении: канавке, ложбинке или самом низком месте поля, сядьте на корточки и пригните голову. При этом следует помнить, что песчаная и каменная почвы имеют меньшую электропроводность, а значит, они безопаснее, чем глинистая. Не следует прятаться под отдельно стоящими деревьями, так как они в первую очередь подвержены ударам молнии. А если вы находитесь в лесу, то лучше всего прятаться под низкорослыми деревьями с густой кроной.
В-третьих, если гроза застала Вас в машине, то она достаточно хорошо защищает от молнии, так как даже при ударе молнии разряд идет по поверхности металла. Поэтому закройте окна, отключите радиоприёмник и GPS-навигатор. Не следует дотрагиваться до любых металлических деталей автомобиля. Очень опасно во время грозы разговаривать по мобильному телефону. Лучше всего во время грозы его тоже выключить. Были случаи, когда входящий звонок становился причиной попадания молнии. Велосипед и мотоцикл в отличие от машины от грозы вас не спасут. Необходимо слезть, уложить транспорт на землю и отойти на расстояние примерно 30 м от него.
В природе существуют разные виды молний: линейные (наземные, внутриоблачные, молнии в верхней атмосфере) и шаровые молнии – светящиеся плавающие в воздухе образования, уникально редкое природное явление. Если природа линейной молнии ясна и ее поведение более предсказуемо, то природа шаровой молнии до сих пор хранит в себе множество тайн. Несмотря на то, что вероятность поражения человека шаровой молнией мала, тем не менее, она представляет серьезную опасность, так как не существует надежных методов и правил защиты от нее.
Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Она может неожиданно появляться где угодно, в том числе в закрытых помещениях. Отмечены случаи появления шаровой молнии из телефонной трубки, электрической бритвы, выключателя, розетки, репродуктора. Достаточно часто она проникает в здания через трубы, открытые окна и двери. Известны случаи, когда шаровая молния проникала в помещение через узкие щели и даже замочную скважину. Размеры шаровой молнии могут быть различными: от нескольких сантиметров до нескольких метров. В большинстве случаев шаровая молния легко парит или катится над землей, иногда подскакивая, но может и зависнуть над поверхностью земли. Как утверждают очевидцы, шаровая молния реагирует на ветер, сквозняк, восходящие и нисходящие потоки воздуха. Но это не всегда так: известны случаи, кода шаровая молния никак не реагировала на потоки воздуха.
Шаровая молния может внезапно появиться и так же внезапно исчезнуть, не нанеся вреда человеку или помещению. Например, может залететь в окно и вылететь из помещения через открытую дверь или дымовую трубу, пролетев мимо Вас. При этом следует знать, что всякий контакт с человеком приводит к тяжелым травмам, ожогам, а в большинстве случаев к смертельному исходу. Поэтому, если вы увидели шаровую молнию, безопаснее всего удалиться от нее на максимально возможное расстояние.
Кроме того шаровая молния часто взрывается. Возникающая при этом ударная воздушная волна может травмировать человека или привести к разрушениям. Например, известны случаи взрывов молний в печках, дымоходах, что привело к серьезным разрушениям. Температура внутри шаровой молнии достигает 5000 °С, поэтому она может стать причиной пожара. Статистика поведения шаровой молнии говорит о том, что в 80% случаев взрывы не были опасны, однако тяжелые последствия все-таки возникали в 10% взрывов.
По предложенному методу мы предлагаем вам рассчитать расстояние до грозового разряда и его скорость, если первый гром был слышен через 20 секунд после наблюдения первой молнии, а второй через 15 секунд после наблюдения второй молнии. Время между молниями составляет 1 минуту.
Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы
Откуда берется гром и стоит ли его бояться
Гром – природное явление, которого боятся не только дети, но и многие взрослые. Хотя, казалось бы, никакой опасности он в себе не несет, чего нельзя сказать, например, о молнии или сильном ветре. Но гром устрашает всех своим звуком, особенно когда раскаты происходят совершенно неожиданно. В этой статье будет изложен материал о том, откуда берется гром и стоит ли вообще обращать на него внимание.
Грозовые облака
Все мы знаем, что при воздействии высокой температуры вода начинает испаряться, и этот пар поднимается над поверхностью земли. Но если с земли его гонит теплый воздух, то в верхних слоях атмосферы температура воздуха заметно снижается, и чем выше поднимается пар, тем ниже показатели температуры. Пар начинает остывать. Постепенно начинают формироваться облака, которые состоят из льдинок и маленьких капелек воды. Далее мы можем наблюдать на небе облака различного вида: огромные кучи или тонкие белые полоски по всему небу и другие.
Но периодически на небе появляются грозовые тучи, которые нагоняют страх на всех, кто в момент их появления оказывается вдали от дома. Такие тучи образовываются в тех случаях, когда сталкиваются воздушные массы. В этот момент огромное количество водяных кристалликов собираются в верхней части, и из них образовывается некая пелена. Из-за собравшегося холода облако приобретает свинцовый оттенок.
Гром и молния
Теперь стоит разобрать главный вопрос статьи: откуда берется гром?
В грозовых тучах зарождается молния, а он, в свою очередь, порождает гром. Это происходит в несколько этапов:
Правила поведения во время грозы
Этими правилами должен владеть каждый взрослый и ребенок, поскольку они предостерегают от множества несчастных случаев. Нередко мы видим, что, услышав раскаты грома, люди начинают куда-то бежать, прятаться под деревья и совершать другие необдуманные действия. А вести себя нужно следующим образом:
Заключение
Чем опасны грозы? Правила поведения в грозу.
Погода преподносит сюрпризы: аномальная жара, ливни, ураганный ветер, грозы.
По каким признакам можно узнать о приближении грозы?
О скорой грозе может предупредить появление на горизонте скопления мощных кучево-дождевых облаков, которые быстро надвигаются и занимают все небо. Перед началом грозы становится тихо и душно. Ветер начинает дуть порывами, резко меняет направление, а затем усиливается. Слышатся приближающиеся раскаты грома.
Как вести себя дома во время грозы?
Чтобы уберечь свой дом от удара молнии, во время грозы следует отключить все электроприборы, отсоединить наружную антенну, закрыть окна, держаться подальше от дверей, окон и других предметов, связанных с внешней средой. Не пользуйтесь мобильными телефонами. Не топите печь, так как дым, выходящий из трубы, имеет высокую электропроводность, и вероятность удара молнии в возвышающуюся над крышей трубу возрастает. В частном доме для защиты от молнии рекомендуется оборудовать громоотвод.
Если гроза заставала вас на улице!
Покиньте открытое пространство, укройтесь в помещении, в подъезде любого дома, спрячьтесь под козырьком здания. Остерегайтесь находиться вблизи высоких столбов, мачт освещения, рекламных щитов и т.д.
Если во время грозы вы оказались за рулем!
Прекратите движение и переждите непогоду на обочине или на автостоянке, подальше от высоких деревьев. Не стойте на высоком месте или в открытом поле. Переждите грозу в салоне автомобиля, не располагайтесь между машинами или в кузове автомобиля, не сидите на металлических предметах, не прячьтесь под машину, не держите в руках металлические предметы.
Что делать, если гроза застава в лесу?
Постарайтесь встретить грозу на небольшой поляне либо среди невысоких деревьев с густыми кронами. Не ищете защиты под кронами отдельно стоящих высоких деревьев, не прислоняйтесь к их стволам, поскольку прямое попадание молнии в дерево может разбить его в щепки и травмировать рядом стоящих людей. Чаще всего молния бьет в дубы, тополя, вязы, реже в ель и сосну, совсем редко в березы и клены. Не располагайтесь у костра, т.к. столб горячего воздуха является хорошим проводником электричества.
Если во время грозы вы оказались на открытой местности, не располагайтесь на возвышенностях, у металлических заборов, опор линий электропередачи и под проводами, не прячьтесь в стоге сена или соломы. Можно укрыться от грозы в сухих ямах, канавах, оврагах. Но если они начнут заполняться водой, лучше их покинуть. При этом надо помнить, что песчаная и каменная почва безопаснее глиняной.
Как переждать грозу у водоема?
Если вы находитесь на водоеме и видите приближение грозы — немедленно покиньте акваторию, отойдите от берега. Во время грозы не купайтесь, не располагайтесь в непосредственной близости от водоема, не плавайте на лодке, не ловите рыбу.
Пресс-служба Главного управления МЧС России по Республике Марий Эл
Интересные и малоизвестные факты о молниях
Для одних молния — это застежка, для других — обозначение того, как быстро надо сбегать в магазин, а для третьих — то, что нарисовано на радиаторной решетке их немецкого автомобиля или на лбу Гари Потера. Но для большинства молния — это все же то самое природное явление, которое возникает во время грозы, и вызывает большой интерес фотографов. Действительно молнии красивые и завораживающие, но большинство знает о них только то, чего достаточно для того, чтобы перестать их бояться, как это делали наши предки сотни лет тому назад. Хотя, многие опасаются их и сейчас. В этой статье мы поговорим об интересных фактах, касающихся молний, и о том, чего в них действительно стоит бояться.
Знаменитый бог грома из скандинавской мифологии Тор.
Статистика ударов молний
Наверное, вы догадывались, что молнии имеют очень большую температуру, но почти уверен, что большинство даже не предполагало, что она в пять раз превышает температуру поверхности Солнца и достигает почти 30 000 градусов Цельсия. Конечно, это примерное значение, но в несколько раз превышение идет совершенно точно.
Молния — электрический искровой разряд в атмосфере, обычно может происходить во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом.
Скорость распространения молнии достигает 56000 км в секунду. То есть, всего на одну секунду она может сделать почти полтора оборота вокруг нашей планеты. При этом среднее время самого разряда составляет порядка четверти секунды, а средняя длина молнии — 9-10 километров.
Куда менее торопливыми являются грозы, которые ”переносят” молнии. Они перемещаются за час всего на 40 км. Зато ежесекундно на Земле гремят 1800 гроз, а каждую секунду по поверхности планеты бьет по разным подсчетам от 40 до 60 молний.
Так молнии выглядят их космоса.
Если вы думали, что молния, согласно поговорке, не бьет два раза в одно место, то вы ошибались. Это очень частое явление. Особенно, если гроза движется не очень быстро. Обратное мнение сформировалось как раз из-за быстрого движения гроз. В этом случае молния просто не успевает два раза ударить в одно место.
Опасно ли попадание молнии для человека
А вот на вопрос ”можно ли выжить после удара молнии” однозначного ответа нет. Точнее, он звучит, как ”может да, а может и нет”. Примерно 25 процентов из тех, в кого попала молния, погибают. На самом деле это не так много, если учитывать особенности данного явления.. Проблема в том, что в случае выживания, есть риск серьезных повреждений органов и нервной системы. В числе побочных явлений можно отметить потерю памяти, потерю чувствительности, нарушение сна, нарушение работы органов чувств и постоянные боли, сохраняющиеся много лет.
Примерно так выглядит человек, в которого ударила молния. Через его тело проходит очень сильный разряд.
Точную мировую статистику попаданий молний по миру найти сложно, так как в каких-нибудь африканских деревнях она просто не ведется. Зато есть статистика по России и США. В первом случае это около 500 человек в год, а во втором — 200 человек в год. ПО некоторым подсчетам вероятность погибнуть от удара молнии составляет один к двум миллионам. С такой же вероятностью можно умереть, упав с кровати. Что делать с этой информацией, решайте сами.
Немного неоднозначные данные утверждают, что в мужчин молния бьет примерно в 6 раз чаще, чем в женщин. Скорее всего, это не связано с мистикой или с тем, о чем вы подумали. Наиболее вероятным объяснением является то, что мужчины больше времени находятся на улице. Особенно в полях во время сельскохозяйственных работ, где их и застает гроза.
При этом чаще всего молния бьет в людей не в самый разгар грозы. Согласно данным национальной метеорологической службы США, молния может ”дотянуться” с расстояния в 15 км. Поэтому, если вы слышите гром, то уже находитесь в потенциальной опасности.
Мало кто захочет быть убитым молнией.
И не стойте рядом с коровами и дубами. Согласно приметам, рядом с коровами шанс быть пораженным молнией выше (логично, ведь погибали пастухи, которые не могли бросить стадо и отставались на улице), а в дубы молнии чаще попадают просто по статистике. Как таковой защиты нет, хотя в некоторых источниках встречается информация, что в середине прошлого тысячелетия дамы носили шляпы, в которых был металлический элемент, а по земле волочилась проволока. Такой вот портативный громоотвод.
А еще говорят, что если одежда мокрая, то молния причинит меньше вреда. Скорее всего, это произойдет как и в случае с попаданием молнии в автомобиль.
Обсудить молнии и многое другое можно в нашем специальном Telegram-чате. Присоединяйтесь!
Опасно ли попадание молнии в машину, самолет, дом
Тут тоже сложно дать однозначный ответ, но если с техникой все нормально, а на здании стоит громоотвод, то это скорее безопасно. Есть даже статистика, согласно которой в самолеты молния попадает в среднем каждые семь-десять тысяч часов налета. Это достаточно часто.
Молния попадает в самолет не так красочно, но по понятным причинам реальных фото нет.
В случае с автомобилями попадание тоже безопасно. Дело в том, что кузов представляет из себя по сути клетку Фарадея. Заряд проходит через него и не причиняет вреда человеку внутри. Правда, может повредиться электрическая аппаратура. В самолетах все более надежно. Фюзеляж имеет дополнительные элементы защиты, которые проводят ток через него дальше в землю. Попадание молнии в самолет даже не является внештатной ситуацией. Просто проводится проверка систем и, если все нормально, самолет продолжает движение.
Так выглядит клетка Фарадея. Человек в безопасности.
Клетка Фарадея — устройство, изобретенное для экранирования аппаратуры от внешних электромагнитных полей. Обычно представляет собой клетку, выполненную из токопроводящего материала. Клетка может проводить ток, нивелируя воздействие на аппаратуру внутри.
Громоотвод в домах представляет собой вынесенный выше крыши элемент, который соединен с землей и надежно изолирован от конструкции дома. Так как молния идет по кратчайшему пути к земле, она попадает в этот элемент и безопасно разряжается, не причиняя вреда другим объектам. Для примера можно сказать, что в знаменитую Эмпайр-стейт-билдинг молния бьет около 25 раз в год. Громоотвод решает.
Так выглядит громоотвод на крыше дома.
Обычно нет смысла ставить громоотводы на каждый дом — достаточно одного на относительно большую площадь. Естественно он должен быть на самом высоком строении или специальной вышке.
Почему гром слышен после молнии
Наверняка ответ на этот вопрос многие знают, но без этого рассказ будет не полным. Тут достаточно углубиться в физику и ответ появится сам собой.
Гром и молния возникают в один момент. При этом гром является следствием выделения большого количества энергии при ударе молнии. Тут надо понимать, что гром — это звук, а молния — это свет. Скорость распространения звуковой волны у поверхности Земли составляет примерно 340 метров в секунду. Скорость света составляет 300 000 километров в секунду.
При примерном расчете можно допустить, что свет достигает нас моментально без задержек, а звук проходит 340 метров за одну секунду. В итоге, умножив количество секунд между вспышкой и тем, как мы услышим гром, на 340, можно получить расстояние до молнии в метрах.
Молния и планеты
Молнии могут появляться не только на нашей планете, но и на других, если там есть благоприятные условия для их формирования — газовая среда. Так, молнии можно наблюдать на Сатурне, Уране, Венере и Юпитере. На некоторых из этих планет молнии в стони, тысячи и даже миллионы раз мощнее земных.
На Юпитере тоже есть молнии.
При этом даже на Земле при попадании молнии в песок в нем потом можно найти полоски стекла, которые образовались от такого воздействия. Правда, это актуально только при обычной молнии. Шаровая такого эффекта не даст. Да и увидеть ее большая редкость. Вероятность сделать это хотя бы раз в жизни не превышает одного шанса из десяти тысяч.
Казалось бы, наша планета на три четверти покрыта водой и именно в воду должны бить молнии. Но это не так. Над сушей формируются мощные конвекционные воздушные потоки и 80 процентов молний бьет именно в твердую поверхность.
Впрочем, иногда молнии бьют в воду.
А вообще поверхности Земли достигает только четверть молний. Остальные разряжаются между слоями воздушных масс на разных высотах.
Молнии в народных поверьях
Подобных поверий много и перечислять все нет смысла. Остановимся только на нескольких, самых интересных и более менее подтвержденных.
Про коров и вероятность погибнуть рядом с ними я уже говорил выше. Но этому есть научное и статистическое объяснение, а тому, что в средние века молнии прогоняли колоколами, есть только религиозное. Считалось, что колокола изгоняют злых духов, а гром и молния были проявлением дьявольских сил. Именно поэтому во время грозы старались звонить во все колокола, которые только были в деревне или городе. Это приводило к тому, что жертвами часто становились звонари, так как церкви и храмы всегда были самыми высоким зданиями в округе. Возможно, им бы помог лавровый лист, но в его защитные свойства от молний верили только британцы.
Молния помогала зарождаться жемчугу. По крайней мере в это верили древние греки, считая, что его появление становится следствием удара молнии в поверхность моря. А ацтеки считали, что молния помогает душам умерших проще пройти в глубины земли. Они думали, что она расщепляет землю, сопровождая мертвых в их нелегком пути.
Откуда берутся молнии
Сейчас ответ на этот вопрос однозначен. Они появляются из атмосферы и являются разрядом между слоями воздуха или слоем воздуха и землей. Иногда они бьют в землю, а иногда между слоями атмосферы, но для современного образованного человека в них нет ничего мистического. Зато раньше люди что только не придумывали.. Самым известным персонажем является Зевс — бог неба, грома и молний в древнегреческой мифологии. Он был не только главным из богов-олимпийцев, мужем Геры и братом Посейдона, но и ведал всем миром. То есть, был главным богом. В римской мифологии его отождествляли с Юпитером, у славян был Перун, а у скандинавов — Тор.
Зевса всегда изображали очень по-разному.
Вариантов всегда было много, что неудивительно, так как объяснить принцип работы молнии без знаний физики и ее раздела электрики, было просто невозможно. Вот люди и придумывали что не попадя, по факту просто делясь своими фантазиями.
Почему люди боятся гроз и молний
В качестве последнего факта в этой статье, пожалуй, приведу причины боязни грома и молнии в наше время. В первую очередь, стоит отметить, что такая боязнь называется бронтофобией и чаще всего встречается у молодых людей до 25 лет и преимущественно у девушек.
Больше всего случаев боязни грозы встречается у детей, но не редки случаи, когда этот страх проносится через всю жизнь, почти не ослабевая. Это может произойти даже из-за однократного сильного испуга, когда ребенок встретился с этим явлением, не будучи готов к нему и ничего не зная о нем.
Молния зачаровывает и пугает одновременно.
Раскаты грома имеют определенную тональность, которая воспринимается на подсознательном уровне, а яркая вспышка света в темноте, когда ночь озаряется как днем, но фиолетовым свечением, вызывает еще больше страха. Особенно это актуально для детей до четырех лет, которые просто не знают чего ждать от нового явления.
Также есть и генетический момент, ведь наши предки не были так защищены, как мы. У них не было понимания, о котором я уже писал выше, и надежного жилища. Деревянные и соломенные дома сгорали от удара молнии, деревья падали, а людей часто убивало на месте.
Все это приводило, приводит и будет приводить к появлению у людей бронтофобии, которая не мешает жить в прямом понимании этого слова, но делает ее не комфортной в дождливые дни. Приходится с этим мириться.