ГРОЗЫ

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 
187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 
221 222 223 224 

Грозой называются разряды атмосфер­ного электричества в форме молний, сопровож­даемые громом.

Гроза — одно из наиболее величественных явлений в атмосфере. Особенно сильное впечат­ление производит она, когда проходит, как го­ворят, «прямо над головой». Удар грома следует за ударом одновременно со вспышками молнии при ураганном ветре и сильном ливне.

Гром — это своеобразный взрыв воздуха, когда он под влиянием высокой температуры молнии (около 20 000°) мгновенно расширяется и затем сжимается от охлаждения.

Линейная молния — огромная электрическая искра длиной в несколько километров. Её появление сопровождается оглуши­тельным треском (громом).

Ученые уже давно внимательно наблюдали и пытались изучить молнию. Ее электрическая природа была раскрыта американским физиком В. Франклином и М. В. Ломоносовым.

Когда образуется мощное облако с крупными дождевыми каплями, сильные и неровные восходящие потоки воздуха начинают дробить дож­девые капли в его нижней части. Отделившиеся наружные частички капель несут в себе отрица­тельный заряд, а оставшееся ядро оказывается заряженным положительно. Мелкие капли лег­ко уносятся потоком воздуха вверх и заряжают верхние слои облака отрицательным электри­чеством; крупные капли собираются внизу облака и заряжаются положительно. Сила раз­ряда молний зависит от силы потока воздуха. Такова схема электризации облака. В действи­тельности этот процесс гораздо сложнее.

Удары молнии нередко вызывают пожары, разрушают здания, портят линии электропере­дачи, нарушают движение электропоездов. Для борьбы с вредным действием молнии необходи­мо «поймать» ее и тщательно изучить в лабора­тории. Сделать это нелегко: ведь молнии проби­вают сильнейшую изоляцию и опыты с ней опасны. И тем не менее ученые блестяще справ­ляются с этой задачей. Чтобы поймать молнию, в горных грозовых лабораториях устанавли­вают антенну длиной до 1 км между выступами гор или между горой и мачтами лаборатории. Молнии и ударяют в такие антенны. Одна из таких лабораторий у нас организована на Кав­казе — в Бакуриани, где грозы наблюдаются наи­более часто.

Ударив в токоприемник, молния по тросу попадает в лабораторию, проходит через запи­сывающие приборы-автоматы и немедленно ухо­дит в землю. Автоматы заставляют молнию как бы «расписаться» на бумаге. Так удается изме­рить напряжение и силу тока молнии, продол­жительность электрического разряда и многое другое.

Оказалось, что молния имеет напряжение в 100 и более миллионов вольт, а сила тока до­ходит до 200 тыс. ампер. Для сравнения ука­жем, что в линиях передач электрической энер­гии используются напряжения в десятки и сот­ни тысяч вольт, а сила тока выражается сот­нями и тысячами ампер. Но в одной молнии количество электричества невелико, так как ее продолжительность обычно исчисляется малы­ми долями секунды. Одной молнии хватило бы на питание только 100-свечовой лампочки в те­чение суток.

Однако применение «улавливателей» за­ставляет ученых ждать ударов молнии, а они ведь не так уж часты. Для исследований гораз­до удобнее создавать искусственные молнии в лабораториях. При помощи специальной аппа­ратуры ученым удалось получить на короткое время напряжение электричества до 5 млн. вольт. Разряд электричества давал искры до 15 м длиной и сопровождался оглушительным треском.

Изучать молнии помогает фотография. В тем­ную ночь направляют объектив фотоаппарата на грозовое облако и оставляют на некоторое время камеру открытой. После вспышки мол­нии объектив фотоаппарата закрывают, и сни­мок готов. Но такая фотография не дает карти­ны развития отдельных частей молнии, поэтому применяют особые вращающиеся фотокамеры. Необходимо, чтобы механизм аппарата при съемке вращался достаточно быстро (1000—

1500 оборотов в минуту), тогда на снимке проявят­ся отдельные части молнии. Они покажут, в ка­ком направлении и с какой скоростью разви­вался разряд.

Различают несколько типов молнии.

Плоская молния имеет вид элект­рической вспышки на поверхности облаков.

Линейная молния — гигантская электрическая искра, очень извилистая и с многочисленными отростками. Длина такой мол­нии 2—3 км, но бывает до 10 км и больше. Линейная молния обладает большой силой. Она расщепляет высокие деревья, иногда поражает людей, а при ударе в деревянные строения часто вызывает пожары.

Четочная молния — светящаяся пунктирная молния, пробегающая на фоне облаков. Это очень редкая форма молнии.

Ракетообразная молния раз­вивается очень медленно, разряд ее продолжает­ся 1 —1,5 секунды.

Наиболее редкая форма молнии — шаровая. Это круглая светящаяся масса. В за­крытом помещении наблюдали шаровую мол­нию величиной с кулак и даже с голову, а в свободной атмосфере диаметром до 20 м. Обыч­но шаровая молния исчезает бесследно, но иногда она взрывается со страшным треском. При появлении шаровой молнии слышен сви­стящий или жужжащий звук, она как бы кипит, разбрасывая искры; после ее исчезновения в воздухе часто остается дымка. Продолжитель­ность шаровой молнии от секунды до несколь­ких минут. Движение ее связано с воздушными течениями, но в некоторых случаях она пере­мещается самостоятельно. Шаровые молнии воз­никают в сильные грозы.

Объяснение шаровой молнии найдено лишь в последние годы. Шаровая молния возникает под воздействием разряда линейной молнии, когда в воздухе происходят ионизация1 и диссоциация2 объема обыкновенного воздуха. Оба эти процесса сопровождаются поглощением огромного количества энергии. Шаровая молния в сущности не имеет права называться молнией: ведь это просто раскален­ный и заряженный электрической энергией воздух. Сгусток заряженного воздуха постепен­но отдает свою энергию свободным электронам окружающих слоев воздуха. Если шар свою энергию отдает на свечение, то он просто исче­зает: превращается снова в обыкновенный воз­дух. Когда же на своем пути шар встречает ка­кие-либо вещества, действующие как возбу­дители, он взрывается. Такими возбудителями могут быть окиси азота и углерода в виде испа­рений, пыли, сажи и т. д.

Температура шаровой молнии около 5000°. Подсчитано также, что энергия взрыва веще­ства шаровой молнии в 50—60 раз превышает энергию взрыва бездымного пороха.

При сильных грозах бывает очень много молний. Так, во время одной грозы наблюда­тель за 15 минут насчитал 1 тыс. молний. Во время одной грозы в Африке за час отметили

7 тыс. молний.

Чтобы предохранить здания и другие соору­жения от молнии, применяется громоотвод, или, как теперь правильно называют, молние­отвод. Это — металлический стержень, соеди­ненный с надежно заземленным проводом.

Для защиты от молнии не становитесь под высокими деревьями, особенно одиноко стоя­щими, так как молния часто ударяет в них. Очень опасен в этом отношении дуб, потому что его корни глубоко уходят в грунт. Никогда не надо укрываться в стогах сена и снопах.

В открытом поле, особенно на возвышенных местах, при сильной грозе идущий человек под­вергается большой опасности поражения мол­нией. В таких случаях рекомендуется сесть на землю и переждать грозу.

Молниеотвод для защиты от ударов молнии. Металлический стержень установлен на крыше здания и соединен с толстым проводом, уходящим в землю. Для лучшего рассеивания элек­тричества провод в земле надежно соединяется с металличе­ским листом.

Перед началом грозы необходимо уничто­жить сквозняки в помещении и закрыть все дымоходы. В сельских местностях не следует вести разговоры по телефону, особенно при сильных грозах. Обычно у нас сельские теле­фонные станции в это время прекращают соеди­нение. Радиоантенны при грозе нужно всегда заземлять.

Если случится несчастье — кто-либо будет контужен молнией,— необходимо немедленно оказать пострадавшему первую помощь (искус­ственное дыхание, специальные вливания и т. д.). Кое-где существует вредный предрассу­док, будто пораженному молнией можно по­мочь, закопав его тело в землю. Этого ни в коем случае нельзя делать: человек, пострадавший от молнии, особенно нуждается в усиленном притоке воздуха к телу.