Гром, молнии и тайны свежести после дождя: в Пермском Политехе рассказали все, что нужно знать о грозе

Изображение от stockgiu на Freepik

На этой неделе в некоторых регионах России ожидается аномальное тепло, дожди и первые весенние грозы. Эксперты Пермского Политеха рассказали, как и где формируются небесные искры, какие виды гигантских электрических зарядов существуют и что нельзя делать при встрече с шаровой молнией, что таит в себе запах «свежести» после осадков, в какие деревья чаще всего попадают разряды и почему говорить по телефону в непогоду плохая идея.

Как образуется молния? Простым языком о сложном явлении.

Молния — это гигантский электрический разряд в атмосфере. Внутри облака капли воды, ледяные кристаллы и градины постоянно соударяются из-за восходящих и нисходящих потоков воздуха. В результате столкновений более крупные и тяжёлые частицы приобретают отрицательный заряд и перемещаются в нижнюю часть облака, а более мелкие частицы с положительным зарядом поднимаются в верхнюю часть. Такое разделение зарядов и создает условия для возникновения будущих небесных искр. Чаще всего грозы формируются в условиях сильного дневного прогрева поверхности земли, когда влажный воздух быстро поднимается вверх и охлаждается, образуя мощные кучево-дождевые облака.

Когда разность потенциалов между разноименно заряженными частями облака или между облаком и землей достигает критического значения (миллионы вольт), происходит пробой воздуха — электрический разряд, который мы видим, как молнию.
 

От линейных до шаровых: какие виды молний бывают

Небесные искры, поражающие своим разнообразием, классифицируются по траектории и месту возникновения разряда. Наиболее распространенный вид — линейная молния с характерными зигзагообразными очертаниями. Внутри облаков также происходят электрические разряды, формирующие внутриоблачные вспышки. 

Самым опасным типом является линейная, ударяющая из облака в деревья, дома или землю. Плоская молния представляет собой освещение всего неба изнутри и обычно именно она наблюдается ранней весной или поздней осенью. Ленточные возникают, когда порывы ветра сдвигают последовательные разряды. 

Отдельно стоит упомянуть шаровую молнию — редкое и загадочное явление, представляющее собой светящийся шар, существование которого до сих пор мало изучено. Вероятно, это плазмоид, образующийся при определённых условиях обычного разряда.

Почему мы сначала видим молнию, а только потом слышим гром

Гром — это звуковая волна, возникающая в результате резкого расширения и нагрева воздуха в канале молнии. Когда электрический разряд нагревает воздух до температуры 30 000°C, воздух мгновенно расширяется, создавая ударную волну. Раскатистый характер грома объясняется отражением звука от облаков, земной поверхности и других препятствий, а также тем, что разные участки длинного канала молнии находятся на разном расстоянии от наблюдателя.

Химия атмосферы: откуда берется запах озона во время грозы

При ударе молнии выделяется огромная энергия. Она расщепляет молекулы кислорода (O₂) в воздухе на отдельные атомы. Затем эти атомы соединяются с другими молекулами кислорода (O₂), образуя озон (O₃). Именно он имеет характерную «свежесть». Кроме того, молния способствует образованию оксидов азота. Вступая в реакцию с влагой в воздухе, оксиды азота образуют слабые растворы азотной кислоты. Эти растворы также вносят свой вклад в специфический «грозовой» аромат.

Стоит отметить, что чувствительность к запаху озона варьируется от человека к человеку. Некоторые люди более восприимчивы к нему, а другие могут вообще его не ощущать.

Тихий разряд: почему молния иногда бьет «всухую»

Грозы обычно ассоциируются с ливнями, но иногда природа преподносит сюрприз — на улице сверкает, а дождя нет. Такое явление возникает, когда облако порождает молнии, но осадки испаряются в перегретом воздухе, не достигая земли. Это происходит из-за резкого перепада влажности между верхними и нижними слоями атмосферы, где сухой воздух буквально «растворяет» падающие капли дождя.

Природные электротравмы: опасны ли телефон, телевизор и микроволновка во время грозы

Во время грозы рекомендуется с осторожностью использовать проводные телефоны, телевизоры и микроволновые печи из-за риска поражения электрическим током. 

Молния, ударившая в линии электропередач или телефонные сети, может создать импульс высокого напряжения, который распространяется по проводам и достигает подключенных к сети устройств. Прикосновение к такому прибору во время скачка напряжения может привести к прохождению электрического тока через тело, вызывая ожоги, сердечные аритмии или даже летальному исходу. Поэтому для безопасности рекомендуется отключать эти устройства от сети во время грозы или не прикасаться к ним.

Использование мобильного также нежелательно, поскольку содержащиеся в нем металлические компоненты увеличивают вероятность притяжения разряда. Тем не менее, если вы находитесь в здании, оснащенном современной системой молниезащиты, отключение телефона не требуется.