огни святого эльма что это за явление
Огни святого Эльма
Из Википедии — свободной энциклопедии
Огни святого Э́льма или Огни святого Э́лмо (англ. Saint Elmo’s fire, Saint Elmo’s light ) — разряд в форме светящихся пучков или кисточек (или коронный разряд), возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые вершины скал и т. п.) при большой напряжённости электрического поля в атмосфере. Они образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, зимой во время метелей и во время шторма в морях. По физической природе представляют собой особую форму коронного разряда.
Может возникать на обшивке самолёта, попавшего в облако вулканического пепла.
В настоящее время разработаны методы, позволяющие получать подобный разряд искусственным путём. Некоторые из них доступны в домашних условиях — например, снять с себя синтетическую майку (или свитер) и направить на неё иголку. С определённого расстояния на кончике иголки возникает разряд, хорошо видимый в темноте, при этом слышно потрескивающее шипение. Возможно также вызвать разряд на кончике иголки, приблизив её к экрану цветного телевизора с кинескопом, или же рядом с аппаратом, подобным трансформатору Теслы, на расстоянии большем, чем необходимо для дугового разряда.
Огни святого Эльма
Во время грозы на резко выраженных острых поверхностях, к примеру, пиках мачт кораблей, появляется необычное сияние, которое называют огнями святого Эльма.
Эта загадка природы известна еще со времен Древнего Рима — в те времена моряки считали, что сумасшедшие звезды спускаются с неба и катаются на мачтах их суден.
Что известно об огнях святого Эльма
Чаще всего огоньки возникают на мачтах кораблей и на острых железных объектах.
Еще давно люди стали наблюдать удивительное природное явление – большое скопление огней на шпилях Собора святого Эльма.
По легенде, во время одного военного похода в Древнем Риме, который был в грозу, воины на остриях своих копий заметили необычное природное свечение. Им показалось, что копья горят. Но как такое может быть, ведь они из железа? Затем мужчины заметили, что огни просто светятся и пропадают, не принося вреда. Был сделан вывод, что это боги их благословили на победу в походе. Каков был исход этого мероприятия – история умалчивает.
Довольно-таки часто яркие огоньки принимаются за призраков умерших людей, но эти факты не нашли подтверждения.
Как описывали данное явление в прошлые века
Изначально возникающие во время грозы огоньки были названы в честь сестры мифических братьев Поллукса и Кастора, которую звали Елена. В средние века их переименовали, и теперь волшебные танцующие огоньки названы в честь святого Эльма.
Обычно появление двойных огней высоко на мачтах было добрым знаком – это значило, что совсем скоро закончится гроза и в ближайшие дни на море будет полный штиль. Но если светящиеся звездочки спускались и ярко светили над головой человека, то конкретно ему это сулило самые страшные несчастья.
Святые покровители моряков
Во все времена у моряков были свои покровители.
Католический святой Эльм всю жизнь молился за благополучие моряков. Он умер во время страшной грозы и обещал всем, кто ему верил, что будет напоминать о себе веселыми танцующими яркими огоньками. Святой говорил, что даже после смерти будет всегда молиться за людей, которые работают в море.
В православии одним из главных святых покровителей для моряков считается Святитель Николай. По преданию он отправился в морское путешествие до Израиля, где желал поклониться святым местам. Благодаря его неустанным молитвам все прошло благополучно – корабль был убережен от бурь и непогоды, его сопровождал попутный ветер и спокойное море.
С тех пор моряки всегда брали с собой образ Николая Святителя и поклонялись ему во время непогоды.
Огни святого Эльма как природное явление
Чаще всего такие огни можно увидеть в горной, степной местности и на море.
Людей всегда интересовало данное природное явление, поэтому тщательные исследования были проведены еще в 18 веке. Известнейший ученый Б. Франклин изучал, что такое огни святого Эльма, но полностью разгадать атмосферное явление у ученых получилось только в 20 веке.
Причины возникновения
Как оказалось, возникновение таких огней связано с наличием ионизированных частиц в воздухе. Их количество многократно увеличивается как раз во время грозы. При этом они создают свое электрическое поле в атмосфере. Во время столкновения ионных зарядов с обычными молекулами в атмосфере происходит разряд и появляется свечение, которое заметно человеческому глазу.
Интересный факт – огоньки, которые образуются на пиках гор, острых мачтах и прочих подобных поверхностях, при помощи таких естественных «громоотводов» уходят в землю, не причиняя никому вреда. Если этого не происходит, то от большого количества электрического разряда рождается молния, которая также уходит в землю.
К сожалению, огни святого Эльма способны нанести вред. Если во время полета самолета начинается гроза и в небе появляются огоньки, они способны садиться на крылья самолета и сильно вредить радиосвязи.
Летчик теряет возможность общаться с диспетчером, что может привести к трагедии. Известно немало авиакатастроф, произошедших, возможно, именно из-за свечения Эльма.
Что такое Огни святого Эльма?
Одно из самых красивых и удивительных явлений природы – так называемые огни святого Эльма, которые порой можно наблюдать на вершинах заостренных предметов.
Верхние ветви деревьев, шпили башен, на море – верхушки мачт и другие подобные места иногда озаряются мерцающим голубоватым сиянием. Выглядеть оно может по-разному: как ровное мерцающее свечение в виде короны или ореола, как танцующие язычки пламени, как рассыпающий искры фейерверк.
Почему огни святого Эльма так называются?
В средневековой Европе танцующие огоньки связывали с образом католического святого Эльма (Эразма), покровительствовавшего морякам. Легенда гласит, что святой умер во время шторма на палубе корабля. Перед смертью он пообещал, что и с того света будет молиться за моряков и подавать знаки об их грядущей судьбе, и этими знаками станут танцующие волшебные огоньки.
Святой сдержал слово: с тех пор огни, возникшие на мачтах корабля во время шторма, предсказывали скорое окончание непогоды и служили добрым знаком для мореплавателей. Но если огонь спускался с мачты на палубу или сиял над человеком – это считалось предупреждением о грядущем несчастье или даже смерти.
Чаще всего огни святого Эльма можно увидеть в горных местностях, иногда встречается оно в степной зоне или на море. В наших широтах блуждающие огоньки появляются крайне редко – это связано с физической природой феномена, для появления которого требуются особые обстоятельства.
Как образуются огни святого Эльма?
Гипотеза о том, что огни святого Эльма связаны с атмосферным электричеством, появилась еще в восемнадцатом столетии: ее высказал знаменитый исследователь Бенджамин Франклин, который одним из первых начал ставить опыты для изучения электрических разрядов. Однако полностью описать физическую природу явления ученые смогли только в двадцатом веке.
Появление свечения связано с наличием в воздухе большого количества ионизированных частиц. Обычно их присутствие в воздушной массе крайне незначительно, однако во время грозы их число резко возрастает – до такой степени, что они могут генерировать довольно сильное электромагнитное поле.
Столкновение иона с обычной молекулой газа приводит к появлению заряда и у той частицы, которая до этого была нейтральной. Напряжение поля стремительно растет, и процесс ионизации в этом случае напоминает сход снежной лавины. Это явление названо ударной ионизацией и подробно описано Н.Теслой.
На определенном этапе столкновения частиц приводят к образованию свечения в местах, где поле имеет особенно высокую напряженность.
Как правило, это происходит вокруг острых выступающих предметов, которыми чаще всего оказываются мачты кораблей, шпили башен или верхушки высоких деревьев. Эти места служат своеобразными громоотводами, по которым атмосферное электричество «стекает» в землю, сопровождая процесс характерным потрескиванием и запахом озона.
Летчики видят огни святого Эльма наиболее часто: они образуются на концах крыльев или лопастях пропеллеров, если самолету приходится пересекать фронт грозовых туч. Электрические разряды достигают нередко такой силы, что создают помехи для радиосвязи.
До сих пор возможны случаи гибели самолетов из-за потери управляемости, хотя сегодня каждый летательный аппарат обязательно оборудуется устройствами для нейтрализации атмосферных разрядов.
Почему огни святого Эльма нельзя увидеть у нас?
В нашей стране огни святого Эльма являются крайне редким явлением, для него даже не придумано собственного названия, поэтому мы пользуемся европейским.
Дело в том, что для образования свечения ионизированная воздушная масса должна спуститься достаточно низко, а у нас минимальная высота грозовой тучи составляет не меньше полукилометра.
В горных местностях Альп или Пиренеев эта высота существенно сокращается. Ураганные ветры, бушующие над гладью моря, тоже могут опустить ионизированный воздух достаточно низко, чтобы вызвать свечение корабельных мачт.
Появление разрядов атмосферного электричества способно вывести из строя электронику: мобильные телефоны, компьютеры и другую аппаратуру. Поэтому не стоит сожалеть об отсутствии огней святого Эльма – хотя они очень красивы, обычным людям созерцание этой красоты может обойтись довольно дорого.
Огни святого Эльма также можно увидеть и у себя дома. Например, возникает это явление, если поднести иголку к достаточно наэлектризованным предметам (синтетическая одежда, экран цветного телевизора).
Чаще всего явление проявляет себя перед грозой или во время её, а также во время метели зимой. Именно в такие моменты напряжённость электрического поля атмосферы возле объектов достигает достаточно высокой величины (около 500 В/м).
Интересно
Во время грозы Огни святого Эльма можно наблюдать на крыльях самолётов. Иногда электрическое сияние целиком охватывает их крылья. Но однажды сияние охватило весь самолёт, что привело ко временному отключению всех его двигателей. К счастью, чуть позднее их удалось перезапустить, благодаря чему посадка прошла успешно.
Причиной возникновения столь большого количества электрических разрядов стало облако вулканического пепла, в котором, как известно из-за разницы потенциалов возникает большое количество электрических разрядов (подробнее читайте в статье про вулканические молнии). 
Название явления
Своё название Огни святого Эльма получили в честь христианского святого, Эразма Антиохийского, которого также называют Эльмом, или святым Эльмом. Этот святой считается покровителем моряков, поэтому когда электрические разряды возникали на мачтах кораблей, это считалось хорошим знаком. И явление это, разумеется, приписывали своему покровителю.
Шаровая молния
Представляет собой это явление шарообразную молнию, размером с футбольный мяч. Она возникает в самых неожиданных местах и так же неожиданно исчезает. И если соблюдать простейшие меры предосторожности, то молния может пройти в паре метров от человека, но не тронуть его.
Летние вспышки света
Зарницы представляют собой вспышки света на горизонте. Возникают они, если вдалеке сверкают молнии. Самих молний не видно, как не слышно и грома, но отражение молний в атмосфере мы наблюдать можем. Возникают зарницы летом, в жаркую пору.
Тайна огней святого Эльма
Древнеримский философ Сенека, подразделяя огонь на два вида — земной и небесный, утверждал, что во время грозы «звезды как бы нисходят с неба и садятся на мачты кораблей». Но главное отличие небесного огня от земного состоит в том, что он не жжет, не воспламеняет предметы и его нельзя погасить водой.
Когорты римских легионеров, устраивая ночной бивак, втыкали в землю свои копья, окружая лагерь своеобразным забором. Когда погода предвещала ночную грозу, часто на остриях копий зажигались синие кисточки «небесного огня». Это был хороший знак от небес: с античных времен такое свечение называлось огнями Диоскуров, которые считались небесными покровителями воинов и мореходов.
Спустя 2000 лет, в более просвещенные XVII- XVIII века это явление приспособили для предупреждения о грозе. Во многих европейских замках на возвышении устанавливалось копье. Поскольку огонь Диоскуров днем не виден, стражник регулярно подносил к острию копья алебарду: если между ними проскакивали искры, следовало тут же звонить в колокол, предупреждая о близкой грозе.
Естественно, в это время явление уже не называлось языческим именем, а поскольку чаще всего такое свечение возникало на шпилях и крестах церквей, то появилось множество местных названий: огни святых Николая, Клавдии, Елены и, наконец, святого Эльма.
В зависимости от того, на чем возникает «небесный огонь», он может принимать разные формы: равномерного свечения, отдельных мерцающих огоньков, кисточек или факелов. Иногда он настолько напоминает земное пламя, что его пытались тушить. Бывали и другие курьезы.
В 1695 году в Средиземном море гроза застала парусное судно. Опасаясь бури, капитан приказал спустить паруса. И тут же на разных частях рангоута корабля появилось свыше 30 огней святого Эльма. На флюгере грот-мачты огонь достигал полуметра в высоту. Капитан, по-видимому, принявший до этого пинту рома, послал матроса на мачту снять огонь. Поднявшись наверх, тот крикнул, что огонь шипит, как рассерженный кот, и сниматься не хочет. Тогда капитан приказал снять его вместе с флюгером. Но как только матрос коснулся флюгера, огонь перескочил на конец мачты, откуда снять его было невозможно.
Чуть раньше, 11 июня 1686 года, «святой Эльм» снизошел на французский военный корабль. Находившийся на его борту аббат Шаузи оставил потомкам личные впечатления от встречи с ним. «Дул страшный ветер, — писал аббат, — лил дождь, сверкали молнии, все море было в огне. Вдруг я увидел на всех наших мачтах огни святого Эльма, которые спускались на палубу. Они были величиной с кулак, ярко светились, прыгали и вовсе не обжигали. Все ощутили запах серы. Блуждающие огни чувствовали себя на корабле как дома. Это продолжалось до рассвета».
30 декабря 1902 года пароход «Моравия» находился вблизи островов Зеленого мыса. Капитан Симпсон, заступив на вахту, собственноручно сделал запись в судовом журнале: «В течение целого часа в небе полыхали молнии. Стальные канаты, верхушки мачт, ноки рей и грузовых стрел, — все светилось. Казалось, на всех штагах через каждые четыре фута повесили зажженные фонари. Свечение сопровождалось странным шумом: словно мириады цикад поселились в оснастке или с треском горел валежник и сухая трава».
Возникают огни святого Эльма и на воздушных судах. Штурман А. Г. Зайцев оставил о своем наблюдении следующую запись: «Это было летом 1952 года над Украиной. Мы со снижением проходили грозовую облачность. За бортом потемнело, как будто наступили сумерки. Вдруг мы увидели, как по передней кромке крыла заплясали светло-синие языки пламени высотой сантиметров двадцать. Их было так много, что крыло, казалось, горело по всему ребру. Минуты через три огни исчезли так же неожиданно, как и появились».
Наблюдают «небесный огонь» и специалисты, которым это положено по роду работы. В июне 1975 года сотрудники Астраханской гидрометеорологической обсерватории возвращались с работы на севере Каспия. «В полной темноте мы выбрались из зарослей тростника и пошли по мелководью к моторной лодке, оставленной в двух километрах от берега, — записал позже кандидат геолого-минералогических наук Н. Д. Герштанский. — Где-то на севере вспыхивали зарницы. Неожиданно волосы у всех нас засветились фосфоресцирующим светом. Язычки холодного пламени появились и возле пальцев поднятых рук. Когда мы подняли мерный шест, его вершина осветилась так ярко, что можно было прочесть бирку завода-изготовителя. Все это продолжалось минут десять. Интересно, что ниже метра над поверхностью воды свечение не возникало».
Но огни святого Эльма появляются не только перед грозой. Летом 1958 года сотрудники Института географии проводили метеоизмерения по программе Международного геофизического года на леднике в Заилийском Алатау на высоте 4000 метров. 23 июня началась метель, похолодало. В ночь на 26 июня метеорологи, выйдя из домика, увидели удивительную картину: на метеоприборах, антеннах, сосульках на крыше домика появились голубые языки холодного пламени. Появилось оно и на пальцах поднятых рук. На осадкомере высота пламени достигала 10 сантиметров. Одна из сотрудниц решила дотронуться карандашом до пламени на крючке градиентной штанги. В то же мгновение в штангу ударила молния. Людей ослепило и сбило с ног. Когда они поднялись, огонь исчез, но через четверть часа возник на прежних местах.
На юге Тверской области находится курган Родня. Вершина его поросла хвойным лесом, и туда местные жители стараются не заходить, поскольку курган пользуется недоброй славой. Летом 1991 года группа туристов, расположившаяся неподалеку на ночевку, наблюдала странное явление: в предгрозовую погоду над деревьями на вершине кургана стали один за другим зажигаться голубые огоньки. Когда на следующий день туристы поднялись на холм, то случайно обнаружили, что некоторые деревья снабжены «молниеотводами» в виде обвивающейся вокруг стволов медной проволоки. По-видимому, нашлись шутники, пожелавшие как-то использовать дурную славу холма.
Природа огней святого Эльма несомненно связана с электрическими процессами в атмосфере. В хорошую погоду напряженность электрического поля у земли составляет 100-120 В/м, то есть между пальцами поднятой руки и землей она будет достигать примерно 220 вольт. К сожалению, при весьма мизерном токе. Перед грозой эта напряженность поля возрастает до нескольких тысяч В/м, а этого уже достаточно для возникновения коронного разряда. Тот же эффект может наблюдаться в снежных и песчаных бурях и вулканических облаках.