2.2. Гроза (молния, шаровая молния)

Плешаков. 3 класс. Учебник №2, с. 25 – 30 | Развивайка

2.2. Гроза (молния, шаровая молния)

1. Как уберечься от удара молнии?

Чтобы уберечься от молний, надо соблюдать определенные правила.1. Нельзя прятаться во время грозы под высокие деревья, особенно отдельно стоящие.2. Нельзя купаться во время грозы.

3. Нельзя находиться возле металлических предметов (например, металлических заборов, решёток) и прикрываться от дождя металлическими предметами (ведром, тазом и т. д.).

Есть ещё ряд правил поведения во время грозы:

1. Если вы заметили признаки приближения грозы, то переждите её дома.2. Закройте двери, окна, дымоходы.3. Держитесь дальше от электропроводки, антенны, окон, дверей.4. Если гроза застала вас на улице, укройтесь в ближайшем здании.5.

Если вы находитесь на возвышении, скале, в горах, немедленно спускайтесь вниз или ищите убежища в углублениях среди нагромождения камней.6. Если вы застигнуты грозой на велосипеде, остановитесь и отойдите от велосипеда примерно на 30 метров.7. Если гроза застала вас в машине, то оставайтесь в ней.

Только закройте окна, опустите антенну и остановитесь.

8. Во время грозы не бегайте.

Гроза – бурное ненастье с дождём, громом и молниями. Гроза обязательно сопровождается раскатами грома и порывами ветра. Обычно можно заранее понять, что собирается гроза. Сильно печёт солнце, в воздухе накапливается влага, становится душно.

На горизонте можно увидеть скопление мощных кучевых облаков. Ветер начинает дуть порывами, усиливается. Затем сверху из надувшейся тучи обрушивается стена проливного дождя, иногда с градом. Сверкают молнии, раздаются оглушительные раскаты грома.Чем опасна гроза? Прежде всего, молниевыми разрядами.

Их прямое попадание для человека может быть смертельным. Ежегодно от молний в мире гибнет около 3 тысяч человек.

Молния – это электрическая искра. В считанные секунды она пролетает по небу несколько километров. Воздух мгновенно раскаляется. Происходит самый настоящий взрыв.

Звук от него мы называем громом. Если искра слабая, то и взрыв очень слабый, едва слышный.

Молнии – гигантские искры, возникающие между небом и землей. Одновременно в атмосфере Земли происходит примерно 1800 гроз, и каждую секунду возникает около 100 молний.Линейная молния на равнинах, как правило, бьёт из облака в землю или воду. Она ударяет чаще всего в высокие предметы: шпили высоких домов и церквей, антенны. Для защиты построек от молний люди ставят молниеотводы.

Ещё молнию притягивает вода. Если гроза застала вас купающимися или плывущими в лодке, немедленно добирайтесь до берега.Молнию притягивают одиночные деревья на открытых местах. Поэтому прятаться под такими деревьями нельзя. Треть жертв молний укрывались под деревьями.

Нахождение во время грозы в городе менее опасно, чем на открытой местности, так как стальные конструкции и высокие здания выполняют роль молниеотводов.

Если природа линейных молний понятна и предсказуема, то природа шаровой молнии до сих пор остается загадкой. Такая  молния образуется, когда обычная молния распадается на отдельные участки.

Светящиеся шары голубого, зелёного, жёлтого или красного цветов могут просуществовать несколько секунд и взорваться от столкновения с  каким-либо предметом.

Драматический случай произошел с пятью альпинистами 17 августа 1978 года на Кавказе. В ясную ночь люди остановились на ночлег. В палатку к альпинистам залетел светло-желтый шар величиной с теннисный мяч. Шар проникал в спальные мешки, вызывая ужасные крики.

Люди чувствовали сильнейшую боль, не могли двигать ни руками, ни ногами, теряли сознание. После того как шар посетил каждый спальный мешок несколько раз, он исчез. Альпинисты получили тяжелые раны, мышцы были вырваны целыми кусками, до самых костей. Одного из альпинистов шар убил.

При этом шаровая молния не коснулась ни одного предмета.Шаровая молния может появиться где угодно, даже в закрытых помещениях. Были случаи ее появления из телефонной трубки, розетки, электробритвы. Размеры шаровой молнии могут быть от нескольких сантиметров до нескольких метров.

Что делать, если в вашем доме появилась шаровая молния? Нельзя делать резких движений и убегать, надо держаться подальше от электрических предметов.

2. Как избежать отравления растениями и грибами?

1.Никогда не берите в рот плоды или другие части растений, если хотя бы немного сомневаетесь в том, что они съедобны.2. Никогда не собирайте грибы, в съедобности которых хотя бы немного сомневаетесь.

3. Пополняй свои знания о грибах – тогда и сомнений не будет.

Существуют опасные растения, которые нельзя есть, а к некоторым даже нельзя прикасаться. Давайте запомним, что лучше не собирать ягоды, которые не знаешь.

А такие растения, как белена, волчье лыко, вороний глаз, мы не будем путать с другими и не будем их рвать и даже прикасаться к ним.

Помните: собирая грибы, нужно брать только хорошо знакомые съедобные грибы! Если гриб вызвал сомненье, лучше его не трогать.

3. Как избежать укуса змеи? Что делать, если она укусила?

Любая змея пуглива. Встретившись с человеком – она старается спрятаться. Но, если преградить ей дорогу, нападает. Если же вы неосторожны и наступили на змею, она ужалит. Поэтому там, где могут быть змеи, не стоит ходить в шортах и лёгких тапочках, а надо надеть сапоги и длинные плотные брюки.

Чтобы реже встречаться с ядовитыми змеями, надо знать их любимые места. Змеи любят греться на солнце возле своих нор. Эти норы могут быть и под старым пнём, и в гнилом стволе упавшего дерева. Около таких мест нужно быть осторожнее. И, конечно, не надо совать руку  в дупло дерева – там может оказаться совсем не белочка.

А если вас всё-таки укусила змея, что делать в таких случаях?

Признаки отравления:

1. Место укуса быстро отекает. Опухоль может охватить всю конечность и перейти на туловище.2. В первые 20–40 минут пострадавший испытывает шоковое состояние: бледность, головокружение, тошнота, рвота, частый и слабый пульс, падение артериального давления, потеря сознания.

Ваши действия:

1. Пострадавшему обеспечить полный покой, так как любое движение усиливает кровообращение, а значит, и проникновение яда в организм.2. Продезинфицировать ранку йодом или спиртом.3. В первые же минуты начать отсасывать яд, регулярно сплевывая его. Делать это в течение 15 минут. Яд не глотать!

4. Дать пострадавшему теплое питьё и доставить его в лечебное учреждение.

4. Какие правила безопасности нужно соблюдать при общении с кошкой и собакой?

Желание любого ребёнка, когда он видит собаку или кошку, – погладить её. Но это не всегда безопасно. Именно домашние животные (собаки и кошки), от которых не ожидаешь никакой опасности, могут нанести очень серьёзный вред вашему здоровью. Особо опасны собаки. Большинство ребят, когда видят собачку, хотят её погладить, покормить. Но, к сожалению, нельзя предугадать поведение животного.

Согласно исследованиям, проведенным Южно-Австралийской комиссией здравоохранения, некоторые породы собак представляют серьёзную угрозу для человека. Это бультерьеры, немецкие овчарки, доберманы-пинчеры, ротвейлеры… На территории России этот список дополняется кавказскими, среднеазиатскими, южнорусскими овчарками, боксёрами, терьерами, догами.Эти собаки агрессивны, малочувствительны к боли.

Во многих странах Европы и США желающие завести таких собак получают специальное разрешение, такое же, как и на покупку оружия. У нас таких законов нет, поэтому и бойцовских собак на улицах много. Однако степень агрессивности каждой собаки зависит не только от породы, но и от воспитания и поведения хозяина.

Помните: некусачих собак не бывает! Что же делать, если на вас лает собака?

Правила поведения при встрече с кошками и собаками:1. Нельзя заходить на чужую территорию, охраняемую собаками.2. В узких проходах лучше пропустить человека с собакой.3. Если собака помахивает хвостом и приседает на задние лапы, она готовится к прыжку.4. Нельзя пристально смотреть животным в глаза и улыбаться. Улыбку животное может принять за оскал зубов, то есть угрозу. На собачьем языке это значит – скалиться и показывать своё превосходство. Собака может напасть на вас.5. Не дергайте животных за хвост.6. Свою собаку надо воспитывать.7. Делайте домашним животным профилактические прививки.8. Не толкайте хозяина собаки.9. Не стоит навязываться в друзья животному, если оно не хочет – рычит, шипит.10. Нельзя убегать от собаки. Этим вы изображаете из себя убегающую дичь и предлагаете собаке поохотиться. И собака побежит за вами.

11. После общения с животными надо мыть руки, можно заразиться различными кишечными заболеваниями. Черви-паразиты вредны для здоровья человека, потому что живут у него внутри и, можно сказать, потихоньку его едят.

Ответы по окружающему миру. Учебник. 3 класс. Часть 2. Плешаков А. А.

Окружающий мир. 3 класс

Источник: https://razviwaika.ru/pleshakov-3-klass-uchebnik-2-s-25-30/

Виды молний

2.2. Гроза (молния, шаровая молния)

В продолжение поста Молнии и их следы сегодня напишу про виды молний.

Молния – это огромных размеров электрический разряд, который всегда сопровождается вспышкой и громовыми раскатами (в атмосфере чётко просматривается сияющий канал разряда, напоминающий ветви дерева).

При этом вспышка молнии почти никогда не бывает одна, за ней обычно следует две, три, иногда доходит и до нескольких десятков.

Эти разряды почти всегда образуются в кучево-дождевых облаках, иногда – в слоисто-дождевых тучах больших размеров: верхняя граница нередко достигает семи километров над поверхностью планеты, тогда как нижняя часть может почти касаться земли, пребывая не выше пятисот метров.

Гром же возникает из-за того, что теплая волна воздуха, нагретая молнией до огромной температуры, сталкивается с холодной. Звук, получающийся при этом, – не что иное, как волна, вызванная колебаниями воздуха. В большинстве случаев громкость увеличивается к концу раската. Это происходит из-за отражения звука от облаков.

О природе возникновения молний:

Состоит грозовая туча из большого количества пара, сконденсированного в виде льдинок (на высоте, превышающей три километра это практически всегда ледяные кристаллы, поскольку температурные показатели здесь не поднимаются выше нуля).

Перед тем как туча становится грозовой, внутри неё начинают активное движение ледяные кристаллы, при этом двигаться им помогают восходящие с нагретой поверхности потоки тёплого воздуха. Воздушные массы увлекают за собой вверх более мелкие льдинки, которые во время движения постоянно наталкиваются на более крупные кристаллы.

В результате кристаллики меньших размеров оказываются заряженными положительно, более крупные – отрицательно. После того как маленькие ледяные кристаллики собираются наверху, а большие – снизу, верхняя часть облака оказывается положительно заряженной, нижняя – отрицательно.

Таким образом, напряжённость электрического поля в туче достигает чрезвычайно высоких показателей: миллион вольт на один метр.

Когда эти противоположно заряженные области сталкиваются друг с другом, в местах соприкосновения ионы и электроны образовывают канал, по которому вниз устремляются все заряженные элементы и образуется электрический разряд – молния. В это время выделяется настолько мощная энергия, что её силы вполне хватило бы на то, чтобы на протяжении 90 дней питать лампочку мощностью в 100 Вт.

Проводящий канал называется лидер. Молния обычно имеет форму разветвленной ломаной или кривой линии. Это является следствием того, что лидер распространяется не по прямой и не сразу. Лавинообразный процесс ионизации периодически затухает и возобновляется вновь.

При этом направление распространения лидера изменяется, часто происходит ветвление. Он как бы “выбирает”, где присутствует наибольшее количество свободных зарядов, и распространяется именно туда – по пути наименьшего сопротивления. В дальнейшем всю эту траекторию с большой точностью повторяет молния.

Все эти архисложные процессы занимают ничтожные доли секунды.

Виды молний:

1. Линейная молния (туча-земля)

В результате распределения электронов в облаке, обычно позитивно заряжен верх облака, а негативно — низ.

В результате получаем очень мощный “конденсатор”, который может время от времени разряжаться в результате скачкообразного преобразования обычного воздуха в плазму (это происходит из-за все более сильной ионизации атмосферных слоев, близких к грозовым тучам).

Кстати, температура воздуха в месте прохождения заряда (молнии) достигает 30 тысяч градусов, а скорость распространения молнии около 150 километров в секунду.

2. Молния “земля-облако”

Образуются они в результате накапливающегося электростатического заряда на вершине самого высокого объекта на земле, что делает его весьма «привлекательным» для молнии. Такие молнии образуются в результате «пробивания» воздушной прослойки между вершиной заряженного объекта и нижней частью грозовой тучи.

3. Молния “облако-облако”

Поскольку верхняя часть облака заряжена позитивно, а нижняя — негативно, рядом стоящие грозовые облака могут простреливать электрическими зарядами друг друга.

4. Горизонтальная молния

Эта молния не бьет в землю, она распространяется в горизонтальной плоскости по небу. Иногда такая молния может распространяться по чистому небу, исходя от одной грозовой тучи. Такие молнии очень мощные и очень опасные.

5. Ленточная молния

Ленточная молния — несколько одинаковых зигзагообразных разрядов от облаков к земле, параллельно смещённых относительно друг друга с небольшими промежутками или без них.

Считается, что их причина сильный ветер – он может расширять каналы из плазмы, о которых сказано выше, и в результате образуется вот такая вот дифференцированная молния.

6. Четочная (пунктирная молния)

Это очень редкая молния, и как она образуется – пока что можно только догадываться. Ученые предполагают, что пунктирная молния образуется в результате быстрого остывания некоторых участков трека молнии, что и превращает обычную молнию в пунктирную.

Время существования четочной молнии 1–2 секунды. Примечательно, что траектория четочной молнии нередко имеет волнообразный характер. В отличие от линейной молнии след четочной молнии не ветвится — это является отличительной особенностью этого вида.

7. Шторовая молния

Шторовая молния выглядит как широкая вертикальная полоса света, сопровождающаяся низким негромким гулом.

До сих пор речь шла только о том, что случается ниже облаков, или на их уровне. Но оказывается, что некоторые виды молний бывают и выше облаков. О них было известно со времени появления реактивной авиации, но вот сфотографированы и сняты на видео эти молнии были только в 1994 году.

8. Спрайты — некое подобие молнии, бьющей из облака вверх. Впервые это явление было зафиксировано в 1989 году случайно. Сейчас о физической природе спрайтов известно крайне мало.

9. Эльфы. Представляют собой огромные, но слабосветящиеся вспышки-конусы диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней части грозового облака. Высота эльфов может достигать 100 км, длительность вспышек — до 5 мс (в среднем 3 мс)

10. Джеты. Представляют собой трубки-конусы синего цвета. Высота джетов может достигать 40-70 км (нижняя граница ионосферы), живут джеты относительно дольше эльфов.

По одному из многочисленных предположений ученых вулканические молнии возникают вследствие того, что пузыри магмы, выбрасываемые вверх, либо вулканический пепел несут электрический заряд, и при их движении возникают разделенные области. Кроме этого, выдвигается предположение, что вулканические молнии могут быть вызваны наводящими заряд столкновениями в вулканической пыли.

12. Огни Святого Эльма. Это, в принципе, и не молнии, а 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, и зимой во время метелей.

13. Под номером тринадцадь конечно же, самые загадочные молнии. Шаровые.

Шаровая молния — светящийся плавающий в воздухе плазменный шар, уникально редкое природное явление. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено.

Некоторые люди утверждают, что шаровых молний не бывает. Другие рассказывают истории очевидцев, размещают видео шаровых молний на и доказывают, что все это – реальность. Ученые же пока твердо не уверены в существовании шаровых молний.

На этом все, спасибо, что дочитали до конца. Прошу не судить строго, так как я не физик и ищу информацию в открытых источниках. В следующий раз напишу о людях, переживших встречу с молнией или погибших от нее.

Решил попробовать сфотографировать молнию, а поймал сразу 6.  Повезло))

Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам:

Источник: https://pikabu.ru/story/vidyi_molniy_6022503

Что такое шаровая молния?

2.2. Гроза (молния, шаровая молния)

Шаровая молния — явление загадочное и малоизученное. Сложность её изучения состоит в том, что во-первых это явление крайне редкое, а также непонятно как воспроизвести его в лабораторных условиях. Давайте попробуем разобраться в том, что же такое — шаровая молния.

Источник: intex-press.by

Как описывают шаровую молнию очевидцы?

Описания шаровых молний сильно разнятся, но если их все сгруппировать и, отбросив малоправдоподобные свидетельства, попробовать вывести усредненное описание.

Итак, шаровая молния представляет собой светящийся «огненный» шар. Возникает она обычно во время грозы в непосредственной близости от Земли.

Диаметр шаровой молнии обычно не превышает полуметра, хотя есть рассказы и о шаровых молниях в 2-3 метра в диаметре, но правдоподоность этих рассказов сомнительна.

Шаровая молния хаотично движется в пространстве, известны случаи, когда шаровые молнии двигались, как бы преследуя движущиеся предметы или людей. Время жизни её обычно не превышает нескольких десятков секунд, в отдельных случаях — нескольких минут.

Контакт с шаром опасен для человека. Нередко описываются случаи гибели или тяжелого травмирования людей, прикоснувшихся к шаровой молнии. Так к примеру в 18-м веке от удара шаровой молнией погиб известный исследователь атмосферного электричества петербургский ученый Георг Рихман.

Что думает наука?

На текущий момент этот феномен не имеет общепринятого объяснения. Иными словами мы не знаем, что это такое. Все дело в том, что шаровые молнии как правило не залетают в лаборатории, где находятся ученые с приборами наготове, чтобы те могли их изучить. Да и вообще шаровые молнии — весьма редкие явления. В год обычно регистрируется всего несколько сообщений о них.

Существует множество теорий объясняющих природу этого странного явления. Надо сказать, что некоторые ученые в принципе сомневаются в реальности этого явления, как такового, по крайней мере в том виде, в каком его описывают очевидцы.

Гипотезы и теории

Одним из первых попытку объяснения природы шаровой молнии предпринял российский ученый П. Л. Капица. Согласно его теории шаровая молния представляет собой стоячую электромагнитную волну.

Действительно во время грозы при отражении электромагнитных колебаний от поверхности Земли могут возникнуть стоячие волны, в пучностях которых могут возникнуть условия, для образования ионизированной, которую мы и называем шаровой молнией.

Источник: helpiks.org

Самой перспективной является теория, гласящая, что шаровая молния является плазмой. Плазма при этом возникает из-за удара обычной молнии. Это во многом подтверждается наблюдениями, так как много раз регистрировалось появление шаровой молнии сразу после удара обычной.

Проблема в том, что положительные и отрицательные ионы стремятся соединиться в нейтральные атомы. Собственно свечение плазмы как раз и вызывается выделением энергии при рекомбинации (соединении положительных и отрицательных ионов). Согласно расчетам рекомбинация ионов должна проходить очень быстро (доли секунды) и не очень ясно, как шаровая молния может устойчиво существовать так долго.

Однако и тут было найдено решение. Молекула воды H2O, как известно, состоит из двух атомов водорода и одного кислорода. При этом атом кислорода заряжен отрицательно, а атомы водорода — положительно.

Считается, что молекулы воды «окутывают» ионы притягиваясь атомами кислорода к положительным ионам и атомами водорода — к отрицательным.

Это может сильно замедлить процесс рекомбинации и, в результате, процесс может длиться несколько секунд или даже десятков секунд.

Нечто похожее происходит при растворении обычной соли в воде. Молекулы воды «окутывают» ионы натрия и хлора. Источник: bio.miami.edu

Еще одна теория состоит в том, что шаровая молния образуется из испаряющихся твердых веществ почвы.

Испарение происходит при ударе обычной молнии в поверхность Земли. Эта теория частично подтверждается исследованием китайских ученых, которым удалось заснять несколько секунд полета шаровой молнии на камеру.

Разложив свечение шаровой молнии в спектр они обнаружили в ней железо, кальций, кремний и другие вещества в обилии встречающиеся в почве.

Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мойканал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b96357d5960b700aa6863c6/5c7701528cbda400c2d14f61

Гроза, гром, молния

2.2. Гроза (молния, шаровая молния)

› В атмосфере

Многие люди при наблюдении грозы испытывают подсознательный страх, даже находясь дома, в безопасности, а не на улице. Суеверный ужас перед величественным природным явлением живет в человечестве с начала времен.

Раньше стихия причиняла большой ущерб, вызывала пожары и наводнения, сегодня, благодаря науке, ее удалось присмирить.

Однако человеческие жертвы случаются до сих пор, и связаны они с неправильным поведением во время грозы.

Что такое гроза

Гроза – это природное явление, представляющее собой возникновение электрических разрядов между намагниченными кучево-дождевыми облаками и земной поверхностью. Стихия сопровождается ливнями, градом, порывистым ветром.

Характеристики у атмосферного явления следующие:

  • скорость движения фронта – от 20 до 80 км/ч;
  • проходимое расстояние – от 2 км;
  • частота возникновения – около 40 тысяч раз в год;
  • длительность – до часа.

Большая часть гроз образуется над материковой поверхностью в экваториальных и тропических широтах. Наиболее мощные и опасные грозовые фронты наблюдаются над гористыми местностями.

Как возникает гроза

Грозовой процесс происходит в облаке. Теплая воздушная масса, несущая с планетарной поверхности вверх водяной пар, в высоких атмосферных слоях охлаждается. Происходит конденсация: пар превращается в капли воды, выпадающие на землю в виде осадков.

Однозначно сказать, как происходят грозы, ученые не могут до сих пор. Существует теория электризации облака. В центральной части облака накапливается заряд, который стремительно поднимается с восходящим воздушным потоком. На высоте в облаке из-за низкой температуры образуются капли воды, частицы льда, градины.

Водяные и ледяные формирования восходят с воздухом, а градины из-за большей тяжести устремляются вниз. Градины сталкиваются с частицами льда, отбирают у них электроны, в итоге верхняя половина облака, накапливающая лед, становится положительно заряженной, а нижняя, через которую проходят градины, – отрицательно.

Таким образом, причиной возникновения грозы является напряжение, сформированное между двумя “полюсами” облака. Заряженные частицы двигаются, образуя электрический ток. Движение тока наблюдается как между частями облака с разными зарядами, так и между облаком и земными объектами. То есть следует говорить об электрической природе грозы.

Грозовое облако, достигающее в длину 100 км2, в высоту 5 км, несет энергию, сопоставимую с энергетической мощностью атомной бомбы. В своем развитии облако проходит три этапа:

  1. Кучевое. Поднимающийся воздушный поток охлаждается, начинается процесс конденсации. Из капель воды образуются облака кучевого типа. Энергия, выпускаемая при конденсации, провоцирует дальнейшее поднятие воздушной массы.
  2. Зрелое грозовое. Влага продолжает подниматься, облако растет. Капли соединяются, тяжелеют, замерзают. При падении оттаивают, превращаются в дождь. Если восходящий воздушный поток силен, то ледяные образования становятся настолько крупными, что не успевают растаять по пути к земле. В итоге идет град.
  3. Распадающееся. Холодная воздушная масса, движимая к земле, рассекает восходящий поток, в итоге облако останавливает рост, постепенно рассеивается.

Классификация

Одно время грозы делились на типы по территории наблюдения. Выделялись орфографические, локальные, фронтальные явления. Сегодня эта классификация не применяется.

Грозы делят на виды по метеорологической обстановке, способствующей их появлению. Главное условие формирования грозового облака – неустойчивость атмосферных потоков.

Исходя из силы и величины этих потоков, образуются разные виды грозовых туч. Ниже приводится список, раскрывающий вопрос, какие бывают грозы:

  1. Из кучево-дождевых локальных или внутримассовых облаков одноячейковой структуры:Образуют град и молнии. В поперечнике достигают 5 – 20 км, в высоту – 8 – 12 км. Существуют до часа. Не вызывают изменения погодных условий.
  2. Из кластерных облаков многоячейковой структуры. Диаметр этих образований внушительный – до 1000 км. Кластер – скопление грозовых, в разной степени сформированных ячеек. Созревающие образования находятся в центре кластера, рассеивающиеся – с подветренного бока. Каждая ячейка в поперечнике достигает 40 км. Такие грозы характеризуются порывистым, но умеренным ветром, ливнем или градом. Продолжительность существования кластера – несколько часов.
  3. Шквальные линии многоячейковой структуры. Также называются линейными грозами. Могут идти сплошной полосой или с перерывами. Движение фронта вызывает порывистый ветер. Ячейки на передней линии выглядят как темный облачный занавес. Активны и многочисленны восходящие и нисходящие массы. Фронт имеет дугообразную форму, может обрушиться на землю градом или сильным ливнем, но обычно этого не происходит.
  4. Суперячейковые грозы:Редкий и самый опасный вид. По принципу образования суперячейковое облако похоже на одноячейковое, но величина у них разная. Первое больше второго: имеет длину до 50 км, высоту до 15 км. «Шапка» может выходить в стратосферу. По форме туча напоминает наковальню со сглаженными краями. Она уникальна тем, что склонна к вращению. Результатом является выпадение крупного и опасного града (градины более 5 см в диаметре), появление смерчей. Образуется облако при определенных условиях: повышенной активности конвекции, температуре выше +28°C, переменном направлении ветров. Осадки неравномерные: в области восходящего потока отмечаются ливни, далее – град.

В природе существует также явление, называемое сухая гроза. Оно возникает нечасто, наблюдается в областях муссонного климата. Сухая гроза возникает, когда осадки из-за высокой температуры не долетают до земной поверхности, испаряются на лету.

Что такое молния

Молния представляет собой атмосферный разряд гигантского размера, сопровождающийся световой вспышкой и звуковым сопровождением. Каналы молнии на небе выглядят как сияющие ветви дерева.

Образование канала почти всегда многократное: за одной вспышкой следуют от 2 – 3 до нескольких десятков новых.

Как появляется молния

Разряд молнии в большинстве случаев исходит из кучево-дождевого, реже из слоисто-дождевого крупного облака. Возникновение явления природы отмечается в пределах тучи, между заряженными облаками, между облаком и земными объектами. Для напряжения молнии характерны невероятно высокие значения. Говоря, сколько вольт у молний, произносят страшное число – 1 млн. на метр.

Когда в туче при движении ледяных частиц и градин в противоположные стороны происходит столкновение зон с разным зарядом, в точках столкновения электроны и ионы формируют канал. По нему вниз идут заряженные частицы, образуя грозовой разряд. Вот откуда берутся молнии.

Сказать, из чего состоят разряды, можно однозначно – из электричества. При формировании одного канала выделяется количество энергии, достаточное для 90-дневной беспрерывной работы лампочки 100 Вт.

Значение силы тока в разряде составляет от 10 до 100 тысяч ампер.

Температура канала достигает 30000°C (то есть в миг прохождения вспышки образуется тепловой поток, в 5 раз превышающий температуру Солнца).

Какие бывают молнии

По определению, молния – разряд между определенными объектами. Разряды по положению в пространстве и физике делятся на несколько видов. Ниже приводятся самые распространенные виды молний:

  1. Линейная молния – самая распространенная. Выглядит как повернутое кроной вниз дерево: от главного канала отходят «нити»:Канал в длину может достигать 20 км. Скорость прохождения заряда – 150 км/с. Линейная молния иногда представляет собой несколько параллельных «нитей». Может проходить между тучей и земной поверхностью, между близкорасположенными облаками. Горизонтальный вариант (от облака к облаку) отличается более высокой мощностью.
  2. Внутриоблачные молнии испускают радиоволны, вызывают изменение электрического и магнитного поля:Их можно заметить в грозовом небе в экваториальных областях. В умеренных широтах – редкое явление. Молния, достигающая в длину 150 км, бьет исключительно внутри облака, может выйти из него, только если притянется наэлектризованным металлическим предметом (шпилем, летящим самолетом).
  3. Наземные молнии проходят несколько этапов формирования. На первом этапе свободные электроны, находящиеся в воздушном пространстве, под действием электрического поля разгоняются до высоких скоростей, устремляются к земле, сталкиваясь с воздушными молекулами. Так возникают стримеры – электрические лавины – слитые между собой каналы, образующие яркую вспышку. На втором этапе стример, огибая воздушные препятствия, достигает земной поверхности. На доли секунды свечение ослабевает. Далее идет третий этап: пройденный путь повторяется. Последний разряд ярче всех предыдущих. Из-за длительного существования такая молния считается самой разрушительной.
  4. Шаровая молния. Выглядит как светящийся шарообразный объект, характеризующийся хаотичным движением, способный проникать в помещения, взрываться при столкновении с предметами:
  5. Вулканическая. Природа молнии такого вида связана не с атмосферным зарядом, а образующимся при извержении вулкана. Разряды наблюдаются над раскаленным жерлом:
  6. Спрайтовая. По форме напоминает медузу:Описание грозы такого типа скудное, поскольку вид малоизученный, формирующийся над облаками, невидимый земному наблюдателю.
  7. Пунктирная. Тоже редкий и малоизученный вид. Канал прерывается в нескольких местах, визуально выглядит как начертанный в небе пунктир.
  8. Жемчужная. Красивый и редкий вид. Обычно образуется после линейной, идет по ее траектории. Канал представляет собой цепь из светящихся шаров. При такой молнии раскаты бывают у грома самые сильные и устрашающие:

Существуют также цветовые виды молний:

  • красный цвет молнии – признак наличия в туче дождя;
  • голубой или бирюзовый – града;
  • желтый – пылевых частиц;
  • белый цвет сигнализирует о сухости воздуха (опасны молнии такого типа тем, что могут спровоцировать пожар).

Что такое гром

Гром – звуковое сопровождение молнии в атмосфере. Происхождение явления связано с температурными изменениями воздушного пространства. При разряде воздушная масса так сильно нагревается, что взрывается с мощным звуком. Вот откуда берется гром.

Как появляется гром

Через несколько мгновений после разряда давление в канале запредельно повышается, воздушная масса накаляется до нескольких десятков градусов. Канал, несущий электрический заряд, устремляется к земле. Навстречу с земной поверхности исходит искра.

Заряды соединяются, к туче устремляется ток. При движении тока температура в канале превышает 250 тысяч градусов. От такой невероятной температуры воздушные молекулы с огромной скоростью разлетаются, образуя сверхзвуковую волну.

Итог процесса – взрыв воздуха.

Когда гром и молния недалеко, то слышится один раскат. Если гроза бушует на значительном расстоянии, то доносится несколько раскатов – это эхо, отраженное от неровностей земной поверхности.

Интересно отметить, почему зимой нет грома и в принципе не бывает грозы как таковой. Для формирования электрических зарядов жидкость в атмосфере должна находиться в трех состояниях: пар, капли, льдинки.

Одновременное наличие трех агрегатных состояний возможно только в теплый период года. Зимой и в нижнем, и в верхнем атмосферном слое жидкой и парообразной формы воды нет. Зимний воздух сухой, осадки твердые.

Электрическому разряду взяться неоткуда, поэтому гром и молния в зимний период невозможны. А вот осенний гром, вопреки расхожему мнению, бывает.

Почему сначала молния, потом гром

Наблюдателю, видящему множество разрядов на грозовом небе, бывает сложно понять, что идет сначала – молния или гром. Вначале наблюдатель видит молнию, затем слышит раскат. Обусловлено это тем, что световая волна движется быстрее, чем звуковая. Утверждения, что бывает раньше гром, ложные. Просто очевидцы слышат раскат от предыдущей молнии, а затем сразу видят следующую.

Существует предположение, что отсчитывая секунды от разряда до раската, можно узнать на каком расстоянии от наблюдателя находится эпицентр грозы. Оно математически не совсем достоверное. Скорость звука составляет около 330 м/с. То есть звук за 3 сек. проходит километр. Поэтому для вычисления расстояния до молнии нужно посчитать секунды между разрядом и раскатом, затем умножить их на 330.

Бывает, что разряды сверкают, а грома нет. Это физическое явление называется «тихая гроза». Она отмечается, когда молнии бьют выше 20 км над землей. Звуковая волна просто не достигает земной поверхности.

Есть и обратное явление – «холостая гроза». Раскаты слышны, но молний не видно. Существование грома без молнии невозможно, просто в данном случае разряды не видны наблюдателю.

Чем опасна гроза

Грозы обладают мощными поражающими факторами. Они:

  • вызывают пожары;
  • нарушают передачу радиосигналов;
  • разрушают навигационную систему летящих самолетов, даже уничтожают воздушные суда;
  • наносят увечья живым существам (при прямом попадании приводят к смерти).

Достигнувший земной поверхности разряд образует смертельно опасную ударную волну. Последствиями удара молнии в человека или животное могут быть жуткие травмы и ожоги, контузии, смертельный исход.

При прямом поражении разрядом случаи выживания крайне редки. Когда расстояние до канала составляет около полуметра, некрепкие постройки разрушаются, человек серьезно травмируется.

С расстояния 5 м возможно выбивание оконных стекол, оглушение человека.

Отличие грозы от молнии в плане опасности состоит в том, что гроза, как явление, включает в себя не только гром и молнию, но и обильные осадки. Ливни бывают настолько сильными, что вызывают наводнение. А град способен нанести увечья человеку, повредить урожай и некрепкие конструкции.

Несмотря на свою опасность, грозы – явление полезное для планеты. Электрические разряды приводят к тому, что в стратосферном слое образуется озон – вещество, составляющее основу защитной оболочки Земли.

Но для дыхательной системы человека озон, заполняющий собой воздушное пространство после грозы, вреден.

Поэтому, как бы ни хотелось вдохнуть свежего воздуха после дождя, лучше закрыть окна и форточки на пару часов.

Правила поведения во время грозы

Главным методом, как избежать ударов молнии, является установка громоотводов. Однако эти конструкции не дают 100-процентной защиты (из 10 разрядов 3 не попадают в ловушку).

Существуют определенные правила, как вести себя при грозе, чтобы не стать ее жертвой. Перечень мер безопасности при грозе следующий:

  • уход с открытого пространства (главная цель молнии – возвышающиеся над землей объекты);
  • уход от высоких объектов (деревьев, фонарных столбов) и линий электропередачи;
  • освобождение тела от металлических изделий;
  • отсутствие контакта с водными источниками (вода – отличный проводник тока);
  • закрытие окон и дверей;
  • нахождение в доме до часа после завершения стихии.

Снеговая гроза

Зимняя гроза – редчайшее явление, при котором вместо дождя идет снег или ледяная крупка. Возникновение грозы во время снегопада обусловлено сырой и ветреной погодой. Во время зимней стихии может выпасть 5 – 10 см твердых осадков за час.

Термин снеговая или зимняя гроза чаще всего используется в иностранной литературе, а в России метеорологи говорят о грозе со снегом.

Молния зимой – довольно редкое явление:

Гроза – привычное, но непредсказуемое и опасное явление. Частота ее повторяемости в теплый период с каждым годом возрастает, что связано с глобальными климатическими преобразованиями. Синоптики по довольно четким атмосферным признакам определяют наступление грозы, но вычислить, куда ударят молнии, невозможно. Поэтому ежегодно в новостях доводится слышать о жертвах стихии.

Гроза, гром, молнияСсылка на основную публикацию

Источник: https://TainaPrirody.ru/atmosfera/groza

Что рассказать ребенку о грозе и молниях – РЕБЁНОК.RU – медиаплатформа МирТесен

2.2. Гроза (молния, шаровая молния)

Дети лет примерно до 9 черпают знания не так, как мы – взрослые. Мы считаем что-нибудь новым и, соответственно, интересным, когда получаем новую информацию, а дети – когда получают новые впечатления. Поэтому и учить их нужно по-другому.

Как? На этот вопрос отвечают российские педагоги-психологи Виктор Лукша и Тамара Ломбина (да-да, та самая, которая еще и детская писательница). Они придумали свою занимательную энциклопедию, читать которую интересно и совсем не скучно.

Может ли ветер дуть вверх – от земли в небо?

Может. Именно восходящими потоками воздуха (ветрами, дующими вверх) поддерживаются кучево-дождевые облака. У основания таких облаков скорость ветра, дующего вверх, может быть больше 50 узлов (100 км/час). Поэтому они сильно разрастаются по высоте. Их вершины могут подниматься до 12 км и более.

Низ кучево-дождевых облаков состоит из капелек воды, верх – где температура меньше ноля градусов – из кристалликов льда. Облака хорошей погоды, похожие на куски ваты, разбросанные по небу, поддерживаются очень слабыми потоками восходящего воздуха. Поэтому они слабо разрастаются по высоте.

Время их жизни невелико – 5-40 минут.

Какова толщина молнии?

Молния – это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере. Проявляется яркой вспышкой света и сопровождается громом. Молния не бывает короче нескольких сотен метров, обычно ее длина 1-10 километров, а толщина (диаметр) канала, по которому проходит эта гигантская искра всего несколько сантиметров. Температура канала может превышать 25000 градусов.

Почему раскаты грома мы слышим так долго?

Гром – это колебания воздуха под влиянием мгновенного повышения давления в канале на пути молнии. Длительные раскаты грома объясняются тем, что молния имеет очень большую длину, и звук от разных ее участков доходит до нас неодновременно. (Скорость звука в воздухе около 330 метров в секунду).

Что такое зарница?

Зарница – это отдаленная молния, где не видно зубчатого прорыва.

Где каждый день бывает гроза?

Грозы на земле распределены неравномерно. Например, в Арктике гроза бывает раз в несколько лет. В умеренном поясе в каждом отдельном пункте в год бывает несколько десятков дней с грозами. В отдельных районах земли – мировых центрах гроз (Индонезии, Центральной Америке и др.

) – число дней в году с грозами может быть больше двухсот. На острове Ява (Индонезия) среднее число грозовых дней в году – 220.

 Может ли гроза продолжаться в течение 12 часов? Среднее время грозы – около часа, но в тропиках или, например, в горах Кавказа гроза может продолжаться 12-13 часов.

Где «живут» грозы?

Грозы возникают в мощных кучево-дождевых облаках с вершинами в области температур – 15-20 градусов, то есть на высотах 7-15 километров. Эти облака состоят из смеси капель и ледяных кристаллов.

Их пронизывают сильные восходящие и нисходящие потоки воздуха. Скорость ветра достигает десятков метров в секунду (это штормовой ветер). Объем таких облаков составляет несколько сот или даже тысяч кубических километров.

Общая масса водяных и ледяных частиц может достигать 100 тонн (и более).

Обыкновенные снежинки – это звезды?

Снежинки – это кристаллы льда, которые образуются в облаках и туманах и выпадают из них.
Снежные кристаллы имеют две основные формы. Они бывают пластинчатые или столбчатые. Пластинчатые – это шестиугольные пластинки и звезды с тремя, шестью и двенадцатью лучами.

Столбчатые – это шестигранные столбики и иглы, а также сращенные столбики (ежи). Наблюдаются снежные кристаллы и неправильной формы. Чаще всего встречаются снежинки в виде звезд и ежей.

 Обыкновенный снег – это крупные снежные кристаллы, выпадающие из облаков, среди которых преобладают звезды.

Почему на разрезе градины видны кольца?

Град – большие замороженные капли, выпадающие при сильных грозах. В таких облаках снег и дождь существуют вместе, рядом. Внутри облака снежинки падают и капли воды замораживаются. Образуются ледяные шарики.

При достижении низа облака эти шарики подхватываются мощными восходящими потоками воздуха и поднимаются к вершине грозового облака. У вершины облака ветер дует вверх уже не с такой силой (как у основания) и шарики опять падают вниз. При этом они немного увеличиваются в размерах.

Такое движение вверх-вниз (внутри облака) может повторяться несколько раз. Чем больше раз – тем крупнее будут градины. Когда восходящий ветер у основания облака уже не может удержать градины и поднять их вверх, то они выпадают в виде осадков.

 Если градину разрезать, то можно увидеть кольца (как на срезе дерева). Число этих колец равно числу путешествий градины внутри облака вверх-вниз.

Что такое шаровая молния?

Шаровая молния – редко встречающаяся форма молнии. Она представляет собой светящееся шаровидное тело диаметром 10-20 см. Существует от нескольких секунд до нескольких минут. На территории СНГ в год наблюдается 2-3 тысячи шаровых молний. За свою жизнь шаровую молнию видит один человек из тысячи. Шаровые молнии, которые возникают при ясной погоде, крупнее тех, что возникают во время грозы.

Как возникает шаровая молния?

Иногда шаровая молния возникает рядом с каналом обычной линейной молнии.

Однако,
в двух из трех случаев она возникает в грозу из розеток, электрических приборов, радиоприемников, телевизоров, телефонов, батарей отопления и даже гвоздей, вбитых в стену, то есть – из металлических проводников.

 В девяти из десяти случаев форма такой молнии – шар, иногда – эллипсоид, груша, либо она имеет неправильную форму. Совсем редко – тор (объемное кольцо, наподобие бублика). Обычно шаровая молния движется горизонтально, реже – опускается вниз, совсем редко – поднимается вверх.

Может ли апельсин пролезть в игольное ушко?

Может, если этот апельсин – шаровая молния. Поразительное свойство шаровой молнии – она проникает через щели и узкие отверстия в стене, стекле. Точнее будет сказать – шаровая молния перетекает (переливается) через узкие отверстия и щели.

Зачем зажигают свечи на мачтах кораблей?

Один из путешественников, капитан корабля, так описывает встречу с таинственными огнями на траверсе Балеарских островов: «Вдруг наступила страшная темнота – гром и молния были невиданные. Опасаясь бури, я приказал спустить все паруса. Тогда мы увидели более тридцати огней в виде свечей, зажженных в разных местах мачт. Это были огни святого Эльма.

Тот, который находился на флюгере грот-мачты, был более 1,5 футов в высоту (около 45 см). Я послал матроса, чтобы снять его. Влезши наверх, матрос крикнул нам, что огонь шипит, как ракета из сырого пороха. Я велел снять его и принести вниз вместе с флюгером.

Но как только матрос снял флюгер, так огонь перескочил на конец мачты, откуда снять его было уже невозможно».

Что такое огни святого Эльма?

Огни святого Эльма – это явление атмосферного электричества: появление на разных заостренных предметах голубоватого или красноватого сияния (обычно во время гроз). Чаще всего огни святого Эльма наблюдали мореходы во время гроз на реях и мачтах кораблей.

Это свечение можно увидеть и вокруг пробивающегося через тучу самолета, а, иногда, и просто, когда грозовая туча в горах проходит над высоким пиком. По первому разу это довольно пугающее зрелище. Кажется, что предметы охвачены каким-то потусторонним пламенем, причем часто это сопровождается потрескиванием, как будто горит хворост или сухая трава.

 Неудивительно, что огни святого Эльма воспринимались моряками и морскими путешественниками с суеверным ужасом. В дни парусного мореходства считалось очень счастливой приметой, если эти огни оставались наверху среди мачт, и очень несчастливой, если спускались на палубу. Моряки полагали опасным подходить к свечению близко или пытаться прикоснуться к нему.

А если, как иногда случалось, оно появлялось в виде нимба вокруг чьей-либо головы, скорая смерть этого человека сомнению не подвергалась.

Почему огни святого Эльма так называются?

Легенда связывает это явление со святым Эльмом (или Эразмом), покровителем моряков Средиземноморья. Святой Эльм, как рассказывают, умер на море во время сильного шторма.

Перед смертью он обещал морякам явиться к ним в том или ином виде, чтобы сообщить, суждено ли им спастись.

Вскоре после этого на мачте появилось странное свечение, которое они и восприняли как явление либо самого святого, либо посланного им знака во исполнение своего обещания.

Сколько раз в год облака «падают» на землю?

Вся влага атмосферы (облака, туманы и др.) меняется примерно 37 раз в году. То есть в среднем раз в десять дней вода облаков (и жидкая, и газообразная, и твердая) выпадает на землю.

За какое время Мировой океан «протекает» через живые организмы?

Вода покрывает 71 % поверхности Земли. Основная масса воды Земли сосредоточена в Мировом океане. Примерно за 2 млн лет вся вода Мирового океана проходит через растения и животных – участвует в их обменных процессах.

Какое море самое соленое?

Средняя соленость Мирового океана 3,5 %. В одном литре воды содержится 35 г соли. Самое соленое море на Земле – это Мертвое море. В 1 литре воды этого моря содержится 260 г соли. Утонуть в этом море невозможно. К примеру, соленость нашего Черного моря 1,8 %, Балтийского – 0,7 %.

Источник: https://rebenok.mirtesen.ru/blog/43431012842/prev

V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся Старт в науке

2.2. Гроза (молния, шаровая молния)
Макатов А.Ж. 11Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Комаровская средняя общеобразовательная школа ЗАТО Комаровский Оренбургская областьМакатова М.А.

11Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Комаровская средняя общеобразовательная школа ЗАТО Комаровский Оренбургская область Текст работы размещён без изображений и формул.

Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение

Совершенно понятно, почему такое грозное и эффектное явление природы как гроза во все времена оказывало огромное воздействие на психику человека, вызывало сильнейшие эмоции. Недаром для того чтобы подчеркнуть особую силу эмоционального напряжения, писатели и поэты, композиторы и художники часто обращались к грозе.

Замечательный русский поэт Фёдор Тютчев воспел майскую грозу в стихах. Драматург Александр Островский назвал свою пьесу “Гроза”, а великий композитор Антонио Вивальди познакомил мир с произведением «Гроза» из «Времен года». А на уроках физики рассказывают про электрические заряды и разность потенциалов, которые имеют отношение к грому и молнии.

Почему и откуда берутся гроза и молния, чем они опасны?

И мне стало интересно, почему гроза одних людей вдохновляет, а других пугает. И я поставил цель: выяснить, что такое гроза и молния.

Задачи:

– собрать и изучить научную информацию из разных источников о грозе и молнии;

– узнать о разновидностях молнии;

– систематизировать полученные знания;

– провести эксперимент получения электрического разряда в лабораторных условиях;

– установить влияние грозы на эмоции человека;

– собрать интересные факты о молниях;

– обобщить полученные результаты;

– поделиться с одноклассниками своими открытиями;

– разработать памятку как уберечься от молнии во время грозы

Проблема: я решил узнать, опасна ли гроза?

Гипотеза: я считаю, что столь удивительное и загадочное явление природы, вызывающее сильнейшие эмоции у людей, может стать серьезной угрозой для жизни.

Объект исследования: природные явления.

Предмет исследования: гроза, молния.Влияние грозы на эмоции человека.

Методы: изучение, беседа, анкетирование, эксперимент, интервью, наблюдение, обобщение.

Глава 1. Природа происхождения грозы и молнии.

1.1. География гроз

Думаете, грозы бывают везде? А вот и нет. Есть на нашей планете места, где грозы случаются с завидной регулярностью и отличаются особой силой, а есть и такие, где гроз не бывает вовсе. Но обо всём по порядку.

Как известно, большая часть нашей планеты покрыта водой. Так вот: над океаном грозы случаются примерно в 10 раз реже, чем над сушей и главным образом в зимние месяцы. Если же говорить о распределении гроз по широтам, то картина получается следующая:

наибольшее число гроз наблюдается над территорией Центральной Африки в экваториальном поясе,

в тропических и субтропических широтах (от 30° северной до 30° южной широты) грозы также довольно частое явление,

на полюсах гроз практически не случается, разве что в Центральной Арктике фиксируются редкие грозы в летние месяцы.

Кроме этого, гроза – явление сезонное. Случаются они, главным образом, поздней весной (конец апреля-май), летом, а также ранней осенью (сентябрь-начало октября). В среднем, в умеренных широтах в год случается примерно 10 – 15 гроз.

Но картина не будет полной, если не отметить некоторые регионы на суше, где на формирование гроз оказывают влияние особенности рельефа. Например, в горных системах Гималаев и Кордильер находятся зоны, в которых грозовая активность чрезвычайно высока.

1.2. Формирование грозовых облаков

Гроза – это тяжёлые и мрачные грозовые тучи, заволакивающие горизонт (быстро или не очень). Но вот как они образуются и почему становятся грозовыми? Попробуем разобраться и в этом непростом вопросе.

Смотрим в словарь и обнаруживаем вот какое определение: “Облака – взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли”. В общем, всё понятно. Но почему белые и пушистые на вид облака превращаются в грозовые тучи?

Существование всех грозовых облаков можно разделить на три этапа:

стадия кучевого облака,

стадия зрелого грозового облака,

стадия распада.

Рис.1 Этапы становления грозового облака.

Чтобы начали образовываться кучевые облака, способные стать грозовыми, требуются особые условия, в частности, конвекция.

Конвекцией называют механизм переноса теплоты в жидкостях, газах или сыпучих средах потоками вещества. Существует естественная конвекция, которая возникает самопроизвольно при неравномерном нагревании вещества в поле тяготения.

При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова. Или не повторяется – выпадают осадки.

Кроме конвекции необходим большой запас влаги, чтобы гроза была с дождём, а также структура, в которой часть облачных частиц находится в жидком состоянии, а часть — в ледяном. [6, 57]

Условий много и все они должны быть соблюдены. Нужная для образования грозы конвекция возникает в следующих случаях:

1.Приземный слой воздуха нагревается неравномерно, потому что поверхность под ним разная. Например, над водой и сушей воздух будет прогрет неодинаково из-за различной температуры воды и почвы. Над крупными городами воздух прогревается лучше и конвекция интенсивнее, чем в окрестностях города или совсем за городом.

2.Подъём или вытеснение тёплого воздуха холодным на атмосферных фронтах. Это явление называется фронтальной конвекцией и развивается она одновременно со слоисто-дождевыми облаками и обложными осадками, что маскирует образование кучево-дождевых облаков. [6, 79]

3.Подъём воздуха в районах горных массивов. Облака, как известно, образуются активнее всего в районах возвышенностей, за счёт вынужденной конвекции. А в

высокогорных районах создаются совершенно особые условия для развития конвекции и её повторяемость и интенсивность почти всегда увеличивается.

Разобравшись с тем, как образуются грозовые облака, попробуем заглянуть к ним вовнутрь.

Темные грозовые облака , толщина которых может достигать 10 км, образуются во время жаркой и влажной погоды. Тёплый влажный воздух поднимается вверх, где быстро охлаждается. При этом часть водяных капель превращается в лёд.

Сильные воздушные потоки внутри облака перемешивают охлажденные капельки воды и ледяные кристаллы. А их взаимное трение и столкновение приводит к образованию в облаке статического электричества. Это явление называется электризация.

Накапливающийся внутри тучи электрический заряд , приводит к разряду молнии или внутри облака, или между облаком и землёй.

Молния – это электрический разряд от тучи к туче или от тучи к Земле. Гром – звуковое явление в атмосфере, сопровождающее разряд молнии. Гром возникает вследствие резкого расширения воздухапри быстром повышении температуры в канале разряда молнии. [7,89]

1.3. Мифы и легенды

Самый главный бог древних гре­ков — Зевс (Зевес) — был также богом молнии и грома. Его назы­вали громовержцем, тучегоните­лем. Зевс хмурит брови — и сгу­щаются тучи. В гневе он поражает молнией, устрашает громом. Вспомним «Одиссею» Гомера.

Воз­вратившийся после долгих стран­ствий Одиссей застает у себя в доме бесчинствующих обидчиков, кото­рые в его отсутствие пытались свататься к его жене Пенелопе.

Одиссей берет в руки свой лук — и с радостью слышит гром, кото­рым Зевс предвещает близкую гибель женихов.

Огни святого Эльма.

Этот давно известный и красивый феномен пугал моряков в грозу сиянием на мачтах, а в городах в грозу голубым пламенем светились кресты на церквях и колокольнях. Это довольное понятное сейчас явление, его легко смоделировать в лаборатории.

Когда электрическое поле в атмосфере достигает определенного значения, на тонких длинных предметах наблюдается так называемый коронный стримерный разряд. Он и ответственен за огни святого Эльма. Но моряки, как и альпинисты в горах, пугались не зря.

При достаточной близости грозового облака после многих вспышек коронного разряда может возникнуть и восходящая молния, которая закончится мощными ударами, а они могут поразить людей, поджечь мачты и строения.

1.4. Грозовое электричество

Установлению электрической природы молнии человечество обязано Бенджамину Франклину. Вероятно, многие вспомнят, что именно он изображён на купюре достоинством в 100 долларов США.

Рис.2 Бенджамин Франклин.

Опыты с молнией Франклин провёл в далёком 1750 году. Запускал воздушного змея в грозовое облако.

Воздушный змей был сделан из деревянных распорок и шелкового платка, на конце которого был прикреплен медный штырь, а сам змей был привязан на бечевке. На другом конце бечевки был прикреплен металлический ключ.

Суть эксперимента состояла в том, что молния, ударив в змея, пройдет по намокшей от дождя бечевке до ключа. В результате чего на конце ключа будет виден электрический разряд. [7,98]

В своих записях Франклин отметил, что эксперимент он проводил из окна своего дома, изолировав себя от возможного поражения электрическим током. Он понимал важность принятия мер по безопасности, т.к. до этого несколько ученых из Германии и Франции проводили подобный эксперимент и погибли от поражения электрическим током.

Этот опыт описан в работе Джозефа Пристли “История и теперешнее состояние электричества”, опубликованной в 1767 году. С этого времени стало ясно, что молния представляет собой мощный электрический раз­ряд, возникающий при достаточно сильной электризации туч.

Установ­ление электрической природы мол­нии позволило Франклину создать громоотвод, который правильнее было бы называть «молниеот­водом». Это был длинный метал­лический стержень, который пре­дохранял постройки от поражения молнией.

Началась новая эра в исследовании природы молнии.

Рис.3 Эксперимент Б.Франклина.

1.5. Какие бывают молнии?

По виду молнии различаются на:

линейные;

ленточные;

Спрайт-молния;

внутриоблачные;

наземные;

жемчужные;

шаровые.

Линейная молния – это искра, которая проскакивает между двумя облаками, заряженными электричеством разных знаков. Похожа на разветвленные корни разросшегося в поднебесье дерева.

Рис.4 Линейная молния.

Ленточная молния.При этом наблюдается такая картина, как если бы воз­никли несколько почти одинако­вых линейных молний, сдвинутых относительно друг друга.

Рис.5 Ленточная молния.

Внутриоблачные молнии: длина внутриоблачной молнии колеблется от 1 до 150 км. Прохождение молнии сопровождается изменениями электрических и магнитных полей.

Рис.6 Внутриоблачная молния

Наземные молнии: процесс развития наземной молнии: электрическое поле достигает критического значения. Возникают электронные лавины, переходящие в электрические разряды.

Рис.7 Наземные молнии.

Жемчужные молнии: жемчужная молния очень редкое и красивое явление. Появляется сразу после линейной молнии и исчезает постепенно. Молния имеет вид светящихся шаров, напоминая собой жемчуг, нанизанный на нитку. Жемчужная молния может сопровождаться звуковыми эффектами.

Рис.8 Жемчужная молния

Шаровая молния – это светящие шары газовой плазмы. Они медленно двигаются, а иногда стоят на месте. Существуют несколько секунд или минут, а затем исчезают с сильным взрывом. Очень ярко светят. Иногда искрит и вращается.

Рис.9 Шаровая молния.

Спрайт-молния-совсем недавно, в 1989 году, ученые обнаружили еще один вид молнии, который получил название спрайт. Открытие произошло совершенно случайно, потому что феномен наблюдается крайне редко и длится лишь десятые доли секунды.

От других электрических разрядов их отличает высота, на которой они появляются – примерно 50-130 километров, в то время как другие подвиды не преодолевают 15-километровый рубеж. Также спрайт-молния отличается огромным диаметром, который достигает 100 км. Они выглядят как вертикальные столбы света и вспыхивают группами.

Их цвет различается в зависимости от состава воздуха: ближе к земле, где больше кислорода, они зеленые, желтые или белые, а вот под влиянием азота, на высоте более 70 км, они приобретают ярко-красный оттенок . [7, 130]

Рис.10 Спрайт-молния.

1.6. Меры предосторожности при грозе

Несмотря на то, что молниевый разряд между облаком и землёй случается не так уж и часто, оказаться объектом его попадания смертельно опасно. Чтобы такого не случилось, стоит знать несколько довольно простых правил, которые помогут снизить до минимума риск попасть под удар молнии во время грозы.

В поле или на любом открытом пространстве. Главное – не стоять в полный рост. Лучше всего найти в земле углубление, подойдёт канава, овраг или небольшая ложбинка. На землю ложиться ни в коем случае нельзя.

Если вариантов укрыться или забраться в какую-нибудь ложбину нет – просто присесть на корточки и обхватить колени руками. Ни при каких условиях не стоит укрываться под одиноко стоящими деревьями. Вероятность того, что в них ударит молния очень высока.

Если начинается гроза, а вы купаетесь или ловите рыбу – немедленно гребите к берегу. На воде оставаться категорически запрещено. Искать укрытие близко от воды также не рекомендуется.

Во время грозы рекомендуют отключать электроприборы, чтобы при перепадах напряжения в сети не происходило коротких замыканий и выгорания электросхем и не разговаривать по мобильному телефону, особенно на улице.

Глава 2. Мои исследования.

2.1. Эмоции

Исследование № 1.

Я наиграл мелодию для младшего брата без предупреждения. Брат начал танцевать, улыбаться. Через час я так же без предупреждения начал играть аккорды, изображая грозу, гром. Брат остановился, бросил игрушки и начал тревожно смотреть по сторонам и звать маму. ( Приложение № 1).

Вывод : гроза оказывает огромное воздействие на эмоциональное состояние человека. В данном случае вызвала страх.

2.2. Эксперимент.

Исследование № 2.

Я задумался, если молния это электрический заряд, можно ли получить молнию в лаборатории и укротить ее? В школе есть физический прибор, для получения электрического разряда. Это приспособление называется электрофорная машина. Она предназначена для физических опытов при получении электрических разрядов

( Приложение № 2) . Вместе с учителем физики мы провели опыт и пришли к выводу.

Вывод: в лабораторных условиях молнию получить невозможно.

В лаборатории можно получить не молнию, а электрический разряд, который будет длиться мгновение.

Электрический заряд образуется при трении, если натереть эбонитовую палочку о шерсть и поднести ее к электрометру, то стрелка начнет отклоняться. Это говорит о том, что в палочке появился электрический заряд.

Так же эбонитовой палочкой можно передать заряд «султанам». Они начинают раскрываться. А если коснуться верха рукой раскрытого «султана», то электрический заряд через тело человека уйдет в землю.

Дома с папой мы решили собрать катушку Тесла (Приложение №3). Собрав катушку, мы провели еще один опыт и вновь пришли к выводу, что в лаборатории можно получить не молнию, а электрический разряд.

2.3.Приближение грозы.

Исследование № 3.

Работая на темой, я задумался возможно ли предугадать приближение грозы и по итогам наблюдений ( Приложение № 4)

Вывод: 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. Ветер начинает дуть порывами, резко меняет направление, а затем усиливается. Затем сверху из надвинувшейся тучи обрушивается стена проливного дождя, иногда с градом.

Сверкают молнии, раздаются оглушительные раскаты грома.

2.4. Встреча со специалистом метеостанции .

Исследование № 4.

Я посетил метеорологическую станцию II разряда п. Домбаровский, где специалист познакомил меня с приборами и приспособлениями для определения погоды. Так же рассказал о частоте гроз и познакомил с грозовыми сводками за год. В том числе и в зимнее время года.

Изучив распределение грозовых разрядов по поверхности Земли (Приложение № 5), среднегодовое число гроз в некоторых городах ( Приложение № 6), я провел наблюдение за числом грозовой активности в нашем городе ( Приложение № 7 ) по месяцам и установил : максимум гроз приходится на период с июня по сентябрь месяц.

Рис.11 Метеорологическая станция

2.5. Мнение одноклассников.

Исследование № 5.

Я провел исследования в 3 Г классе. Были заданы следующие вопросы:

Гроза – обычное явление природы или нет?

Чем опасна гроза?

Что такое молния?

Как нужно себя вести при грозе, если вы остались на улице, в помещении, на речке и в степи?

Какие эмоции вы испытываете во время грозы?

Пятый вопрос был ключевым.

Вывод: результаты меня огорчили. Не все ребята смогли ответить на мои вопросы.70% ребят не знают как себя вести во время грозы. У 100 % ребят гроза вызывает сильные эмоции – беспокойство, страх.

Затем я решил выступить перед ребятами со своей темой.

Было интересно наблюдать за их реакцией, когда они узнавали о грозе что-то новое, необычное, интересные факты. После выступления я повторно провел анкетирование. Задав те же вопросы. Результаты меня порадовали. Наложив две диаграммы друг на друга я сделал вывод.

Вывод: из диаграммы видно, мое выступление положительно повлияло на ребят. Они много нового узнали о грозе и молнии. И мое исследование подтвердило, что гроза и молния вызывают сильные эмоции. (Приложение №8)

Ознакомившись с достаточным количеством литературы по теме, вместе с руководителем вывели правила поведения во время грозы и оформили их в виде “Памятки”( Приложение № 9 )

Заключение

Гроза – бурное ненастье с дождем, громом и молниями. Грозы связаны с развитием кучево-дождевых облаков, со скоплением в них большого количества электричества.

Несмотря на то, что изучению молнии и грозы учёные всего мира уделяют огромное внимание, молния может быть совершенно непредсказуемой и вести себя вопреки всем правилам.

Наше предположение о том, что столь удивительное и загадочное явление природы, вызывающее сильнейшие эмоции у людей, может стать серьезной угрозой для жизни подтвердилось.

Поэтому каждым человеком с раннего детства должны быть получены знания об этом явлении природы, для того чтобы защитить свои здоровье и жизнь.

Список используемой литературы.

1. Журнал”Наука и жизнь” № 7, 1993 г.

2. Подборка статей по теме на сервере «Наука и Техника» (http://n-t.ru/)

3. Имянитов И. М., Чубарина Е. В., Шварц Я. М., Электричество облаков, Л., 1971г;

4. “Молнии – оружие богов” – М.: Информэлектро, 1998;

5. Смирнов Б.М. Молния – что же это такое ж Природа, 1987г. №2;

6.Тарасов Л.В. , Физика в природе,М.,1988 г.;

7. Юман М. А., Молния, пер. с англ., М., 1972;

8. http://yandex.ru/yandsearch?

9. http://arisfera.info/gallery/photo_sm_1_big.htm

Приложение №1

Эксперимент с братом.

Приложение №2

В кабинете физики.

Приложение №3

Сборка катушки Тесла.

Приложение №4

Наблюдение.

Приложение №5

Метеостанция II разряда п. Домбаровский

Распределение грозовых разрядов по поверхности Земли.

Приложение №6

Среднегодовое число дней с грозой в некоторых городах России:

ГородЧисло дней с грозой
Архангельск20
Астрахань14
Барнаул32
Благовещенск28
Брянск28
Владивосток13
Волгоград21
Воронеж26
Екатеринбург28
Иркутск15
Казань28
Калининград18
Красноярск24
Москва24
Мурманск4
Нижний Новгород28
Новосибирск20
Омск27
Оренбург28
Петропавловск-Камчатский1
Ростов-на-Дону31
Самара25
Санкт-Петербург16
Саратов28
Сочи50
Ставрополь26
Сыктывкар25
Томск24
Уфа31
Челябинск24
Чита27
Южно-Сахалинск7

Приложение №7

Грозовая активность в ЗАТО Комаровский 2017 год

Вывод: максимум гроз приходится на период с июня по сентябрь месяц.

Приложение №8

Исследования 3 «Г» класса.

Вывод: из диаграммы видно, мое выступление положительно повлияло на ребят. Они много нового узнали о грозе и молнии. И мое исследование подтвердило, что гроза и молния вызывают сильные эмоции.

Приложение №9

Памятка.

Правила поведения:

Не суетитесь. Нельзя бегать, паниковать, делать резких движений

Не стойте под деревьями, а отдалитесь от них как минимум на метров 40. Запомните, никогда не пытайтесь укрыться под одиноким стоящим деревом. Таким образом, Вы наоборот подвергните себя серьёзной опасности.

Не находитесь на каких-либо возвышенностях, старайтесь избегать их и по возможности находить углубления.

Отдалитесь от металлических предметов и выключите электроприборы.

Не находитесь рядом с водоёмами.

Ни в коем случае не ложитесь на землю во время грозы. Лучше всего сядьте на корточки и обхватите ноги руками.

Источник: https://school-science.ru/5/11/33800

Гроза и шаровая молния

2.2. Гроза (молния, шаровая молния)

Характерные признаки приближающийся грозы:

– бурное и быстрое развитие во второй половине дня мощных, темных кучево-дождевых облаков в виде горных хребтов с вершинами-наковальнями;

– резкое понижения температуры воздуха;

– изнурительная духота, безветрие;

– затишье в природе, появления на небе пелены;

– хорошая и отчетливая слышимость отдаленных звуков;

– приближающиеся раскаты грома;

– яркие вспышки молний.

Сила грозы находится в прямой зависимости от температуры воздуха. Чем она выше, тем гроза сильнее. Продолжительность грозы может составлять от нескольких минут до нескольких часов.

Основным поражающим фактором грозы является молния. Наши далекие предки связывали появление молний с гневом бога Зевса, который посылает на землю огненные стрелы. На самом деле молния представляет собой высокоэнергетический электрический разряд.

За одну грозу может образоваться несколько десятков молний. Молнии бывают линейными, шаровыми, плоскими, четкообразными. Чаще всего мы встречаемся с линейными молниями. Линейная молния – это видимая высокоэнергетическая искра (дуга) в атмосфере.

У молнии есть свои «излюбленные» места, куда она чаще всего попадает. Это: высокое отдельно стоящее дерево, стог сена, печная труба, высотное строение, вершина горы. В лесу молния часто поражает дуб, сосну, ель, реже березу, клен. Молния бьет всегда неожиданно. Она может вызвать пожар, взрыв, разрушение строений и конструкций, травмирование и гибель людей, животных.

Гроза относится к быстротекущим, бурным и чрезвычайно опасным атмосферным явлениям природы. Предотвратить ее развитие невозможно. Для уменьшения случаев поражения человека молнией необходимо знать и соблюдать основные правила и требования безопасности в зависимости от конкретных условий.

Молния опасна тогда, когда за вспышкой тут же следует раскат грома, т.е. грозовое облако находится над вами, и опасность удара молнии наиболее вероятна. ваши действия перед грозой и во время ее должны быть следующими:

не выходить из дома, закрыть окна, двери и дымоходы, позаботиться, чтобы не было сквозняка, который может привлечь шаровую молнию;

во время грозы не топить печку, т.к. дым, выходящий из трубы, имеет высокую электропроводность, и вероятность удара молнии в возвышающуюся над крышей трубу возрастает;

во время грозы подальше держаться от электропроводки, антенн, окон, дверей и всего остального, связанного с внешней средой. не располагаться у стены, рядом с которой растет высокое дерево;

радио и телевизоры отключить от сети, не пользоваться электроприборами и телефоном (особенно важно для сельской местности);

во время прогулки спрятаться в ближайшем здании. особенно опасна гроза в поле. при поиске укрытия отдайте предпочтение металлической конструкции больших размеров или конструкции с металлической рамой, жилому дому или другой постройке, защищенной молниеотводом;

если нет возможности укрыться в здании, не надо прятаться в небольших сараях, под одинокими деревьями;

не находиться на возвышенностях и открытых незащищенных местах, вблизи металлических или сетчатых оград, крупных металлических объектов, влажных стен, заземления молниеотвода;

при отсутствии укрытия лечь на землю, при этом предпочтение следует отдать сухому песчаному грунту, удаленному от водоема;

если гроза застала вас в лесу, необходимо укрыться на низкорослом участке. нельзя укрываться под высокими деревьями, особенно соснами, дубами, тополями. лучше находиться на расстоянии 30 м от отдельного высокого дерева.

обратите внимание – нет ли рядом деревьев, ранее пораженных грозой, расщепленных. лучше держаться в таком случае подальше от этого места.

обилие пораженных молнией деревьев свидетельствует, что грунт на данном участке имеет высокую электропроводность, и удар молнии в этот участок местности весьма вероятен;

вероятность попадания молнии в конкретное дерево прямо пропорциональна его высоте (см. также таблицу);

во время грозы нельзя находиться на воде и у воды — купаться, ловить рыбу. необходимо подальше отойти от берега;

в горах отойдите от горных гребней, острых возвышающихся скал и вершин. при приближении грозы в горах нужно спуститься как можно ниже. металлические предметы – альпинистские крючья, ледорубы, кастрюли, собрать в рюкзак и спустить на веревке на 20-30 м ниже по склону;

во время грозы не занимайтесь спортом на открытом воздухе, не бегайте, т.к. считается, что пот и быстрое движение «притягивает» молнию;

если вы застигнуты грозой на велосипеде или мотоцикле, прекратите движение и переждите грозу на расстоянии примерно 30 м от них; 
если гроза застала вас в автомобиле, не нужно его покидать, необходимо закрыть окна и опустить автомобильную антенну. Двигаться во время грозы на автомобиле не рекомендуется, т.к. гроза, как правило, сопровождается ливнем, ухудшающим видимость на дороге, а вспышка молнии может ослепить и вызвать испуг и, как следствие, аварию;

при встрече с шаровой молнией не проявляйте по отношению к ней никакой агрессивности, по возможности сохраняйте спокойствие и не двигайтесь. Не нужно приближаться к ней, касаться ее чем-либо, т.к. может произойти взрыв. не следует убегать от шаровой молнии, потому что это может повлечь ее за собой возникшим потоком воздуха.

Источник: https://74.mchs.gov.ru/deyatelnost/poleznaya-informaciya/rekomendacii-naseleniyu/shtormovoe-preduprezhdenie-groza/groza-i-sharovaya-molniya

Book for ucheba
Добавить комментарий