100 великих рекордов стихий

Как же происходит образование заряда в грозовом облаке? Мельчайшие кристаллы льда устремляются с восходящими потоками воздуха в верхнюю часть облака, развивая скорость до 150 км/ч и многократно соударяясь с другими кристаллами. При этих столкновениях мелкие кристаллы льда теряют электроны и приобретают положительный заряд. В то же время более тяжёлые частицы льда приобретают отрицательный заряд и при этом опускаются в нижнюю часть облака. Таким образом, создаётся разделение зарядов с разностью потенциалов в миллионы вольт, которая и является причиной молний.

Удалось обнаружить однозначную корреляцию (порядка 90 %) между количеством льда в облаках и интенсивностью разрядов молний, причём эта корреляция не зависела от того, где находится облако — над морем, побережьем или сушей. Корреляция была и в глобальном масштабе, и в более мелких масштабах — в отдельной грозовой туче. В последнем случае удалось определить и другую количественную характеристику, связывающую массу льда и частоту возникновения молний — каждые 10 тысяч тонн льда в облаке в среднем приводят к возникновению одного разряда молнии в минуту.

Универсальная природа этой корреляционной связи даёт в руки учёным новый инструмент изучения молний и расширяет прогностические возможности разнообразных методик мониторинга атмосферы. Теперь достаточно будет разместить на земле или на любом спутнике недорогие оптические камеры, которые обеспечат учёт грозовых разрядов, и с их помощью можно будет (уже без сложных радаров) определять количество льда в облаках и рассчитывать возможности выпадения осадков.

Длительная полемика учёных о том, какой именно механизм приводит к образованию всем знакомых грозовых разрядов, по всей видимости, пришла к своему завершению. Исследования с помощью космических аппаратов показали, что в облаках «работает» ледяной генератор.

Каковы основные характеристики молнии?

Причиной молнии является ударная ионизация. Молния — это пробой конденсатора, у которого диэлектриком является воздух, а обкладками — облака и земля. Ёмкость такого конденсатора невелика, примерно 0,15 микрофарад, но запас энергии огромен, так как напряжение достигает миллиарда вольт.

Скорость распространения молнии тоже огромна. Так, от облаков до Земли молния проходит за 0,002 секунды, что соответствует скорости 1000 километров в секунду. Средняя сила тока разряда 1000 ампер, а общий заряд, переносимый молнией, достигает 100 кулонов. Видимый канал молнии имеет диаметр около 1 метра, а внутренний, по которому течёт ток, — 1 сантиметра. Длительность каждого импульса 0,001 секунды. Промежутки между импульсами 0,01 секунды. Максимальная сила тока в импульсе может превышать 100 000 ампер. При этом выделяется огромная энергия — до миллиарда джоулей. Температура канала достигает 10 000 градусов (почти вдвое выше, чем на поверхности Солнца), что и рождает яркое свечение. После прохождения основного тока наступает пауза длительностью от 10 до 50 секунд. За это время канал практически гаснет, его температура падает до 1000 градусов Кельвина. Установлено, что и свечение, и разогрев плазменного канала развиваются в направлении от земли к туче, поэтому после паузы мощный импульс основного тока распространяется по восстановленному каналу снизу вверх. Паузы между свечениями всего десятки миллисекунд, поэтому несколько мощных импульсов мы воспринимаем как единый разряд молнии, как единую яркую вспышку.

Самое известное «гнездо молний»

(По материалам М. Бурлешина)

«Гнездом молний» называют в народе места, куда грозовые разряды бьют с завидным постоянством. Самое известное в России «гнездо молний» находится на севере Волгоградской области — на Медведицкой гряде.

Это место прославилось благодаря экспедициям, которые посылает на Медведицкую гряду уфологическая исследовательская группа «Космопоиск» во главе с Вадимом Чернобровом. Эта группа установила своеобразный рекорд посещения аномального места. В 2003 году ею была организована 32-я экспедиция.

Такое постоянство неудивительно. Один из участков Медведицкой гряды имеет весьма впечатляющее название — Склон бешеных шаров. Деревья здесь растут неравномерно. К тому же они кривые, будто перекошены страшной болезнью, местами обугленные. Дело в том, что летом шаровые молнии летают на высоте от полуметра до двух метров, как маршрутные такси, практически каждый день. Мало того, они не просто летают вдоль строгих линий, но уходят в землю и выходят из неё!

Почти каждое дерево на пути следования молний обожжено. Причём удар приходится не в вершину, как бывает при линейных молниях, а проходит вскользь. В отличие от обычной молнии, шаровая не расщепляет ствол и не вызывает мгновенных пожаров. Она ранит дерево, проходя через него, как сквозь масло. Зияющий ожог может, конечно, стать причиной засыхания дерева, однако чаще всего даже обугленные берёзки и прочая зелень продолжают расти. Гнутся к земле, любым способом пытаясь спастись от шаровых молний, однако не умирают.