Не знаю, как вы, а я всегда после вспышки начинаю считать: «И — раз, и — два, и — три…» Трах-та-ра-рах! Раздается примерно на тридцатой секунде счета. Гремит гром. Тридцать секунд от блеска молнии до прихода звука. Скорость распространения звуковых волн известна, нетрудно подсчитать: до эпицентра грозы — примерно 10 километров. Много это или мало? Обычно грозы распространяются со скоростью не больше сорока километров в час. Если так, то минут пятнадцать у нас в запасе есть. До дому успеем. Бежим!
Так и есть. Едва мы на порог, хлынул дождь. Косые струи полетели над землей, срывая листья с деревьев. Блеск молний и грохот слились воедино. Красиво? Очень! Только все же чуточку страшновато. Хотя чего бояться-то? Ведь мы в доме, снабженном надежным молниеотводом, а гроза — это всего-навсего атмосферное явление: между разноименными зарядами заряженных облаков или между облаком и землей возникают электрические разряды — искры, которые сопровождаются треском — громом. Вот и все. То же явление в принципе возникает, когда мы накоротко замыкаем контакты электрической батарейки. Только масштабы иные. Если вспомнить уроки физики в школе, то механика образования грозы становится в общем виде понятной. Помните, как говорил учитель:
— Сильные вертикальные токи воздуха, образование мощных кучевых облаков, дождь, град, возникновение объемного электрического заряда…
Если явление понятно, то оно и нестрашно. Это, пожалуй, главный постулат нашей темы. Попробуем его запомнить, потому что дальше эта мысль должна лежать подспудно в основе всех наших рассуждений. Правда, при этом не следует забывать, что для объяснения природного явления, для того, чтобы оно стало обычным и нестрашным, человечеству понадобился упорный труд многих поколений. Сначала происхождение молний объясняли, наверное, старейшины племени, потом жрецы, потом натурфилософы, естествоиспытатели, ученые… Понадобились сомнения и споры, многие опасные эксперименты и смерти… Да, да и смерти во имя жизни, во имя истины.
Как правило, грозы — местные атмосферные возмущения, занимающие не очень большую территорию. Статистика показывает, что диаметр площади грозы колеблется от половины километра и до десяти километров. В среднем же диаметр площади грозы около километра. Правда, порой грозы выстраиваются в линию одна за другой, образуя так называемую линию шквалов, длинный фронт областей, где дуют сильные ветры и разыгрываются бури, льют дожди и сверкают молнии, гремят громы…
Ежедневно на земле бывает до 45 тысяч гроз, при которых 8 миллионов раз сверкает молния. Это значит, что в воздушном океане нашей планеты происходит почти сто электрических разрядов в секунду. Грубо говоря, на земле идет непрерывная гроза. Особенно часты грозы в жарких климатических поясах. Хотя над пустыней Сахарой гром гремит не чаще одного раза в несколько лет.
Давайте посмотрим, как же начинается и какие стадии в своем развитии проходит обыкновенная гроза.
Причиной возникновения грозы может быть быстрое нагревание влажного приземного воздуха. Особенно быстро это происходит летом и над сушей. Плотность нагревающегося воздуха уменьшается, его частички поднимаются вверх, воздух охлаждается. Захваченный водяной пар конденсируется, собирается в капельки воды. Образуются мощные кучевые облака. При этом давление у земли понижается и воздух с периферии устремляется к центру. Возникает ветер…
Несмотря на наше многознайство, все причины возникновения гроз разного вида назвать трудно. Многих мы еще не знаем, хотя сами грозы и изучены, человечеством достаточно основательно.
Каждая гроза проходит несколько стадий развития. И каждая стадия сопровождается своими особыми явлениями.
Так, образованиями кучевых облаков заканчивается первая стадия развития. При этом воздух устремляется вверх, у земли давление понижается. Ветер пока слабый или даже стоит полное безветрие, которое постепенно заменяется ветрами, дующими с периферии к центру.
Вторая зрелая стадия грозы начинается дождем. Высоко в облаках, если бы удалось туда добраться, мы бы встретились с массой ледяных кристаллов, особенно много их в грозовых очагах. У поверхности земли и в нижних слоях атмосферы могут развиваться сильные вихри. Кучевые облака меняют свою форму. Они становятся похожи на высокие башни, между которыми блистают длинные искры молний, гремит гром. Воздух от земли устремляется вверх, и тут же рядом возникают нисходящие потоки. В общем — гроза!
Последняя, третья стадия называется стадией разрушения грозы. Наступает она, когда по всей области развиваются нисходящие потоки воздуха, которые и приводят к окончательному прекращению буйства. Больше нет поступления тепла и влаги от земли, проливной дождь уносит из облаков остатки накопленной энергии. И постепенно облака начинают таять. Ветры меняют свое направление и из сходящихся превращаются в расходящиеся. Гроза заканчивается.
Остается невыясненным вопрос: откуда берутся электрические заряды в атмосфере, те самые, что порождают во время грозы великолепные молнии?