Как определить дальность грозы
Как определить дальность грозы
Что делать во время грозы?
Как укрыться от грозы, что делать, если вы столкнулись с шаровой молнией, стоит ли разговаривать по мобильному телефону в грозу и куда обращаться, если ваша машина оказалась повреждена в результате стихии
Как вычислить расстояние до грозы?
Для того, чтобы определить, как далеко находится грозовой фронт, надо посчитать, сколько секунд прошло от вспышки молнии до удара грома, и разделить полученное число на три. Так вы узнаете расстояние до грозы в километрах. Если оно составляет около километра, то вы находитесь в опасной зоне, где возможно поражение молнией.
Что делать, если в человека ударила молния?
Вероятность попадания молнии в человека крайне мала, но все-таки она существует.
Если вы стали свидетелем подобного происшествия, в первую очередь не бойтесь оказывать помощь. Вопреки распространенному мифу, вас не ударит током при прикосновении к пострадавшему. Помните, что до оказания первой помощи необходимо вызвать скорую.
Далее следует выполнить несколько несложных действий:
Как укрыться от грозы в городе?
Если гроза застала вас в городе, лучше всего оставаться в квартире. Однако и там стоит соблюдать некоторые правила: закройте окна и двери, отключите все электроприборы, если не уверены, что они смогут выдержать резкий перепад напряжения.
На улице постарайтесь избегать линий электропередач и металлических конструкций.
Что делать, если гроза застала вас на природе?
Прежде всего, стоит избегать открытой местности. Молния бьет в самую высокую точку, а в открытом поле это может быть человек. По этой же причине не следует оставаться под одиноко стоящим деревом или возвышенностях. Лучше всего найти углубление и сесть в него на корточках, пригнув голову. Ложиться на землю не следует, так как это увеличивает радиус поражения.
Чаще всего молния бьет в дубы (54%), тополя (24%) и ели (10%), утверждает МЧС в своей инфографике.
Не стоит также находиться вблизи водоемов, а тем более купаться в них. Это связано с тем, что вода является хорошим проводником тока, и даже если молния ударила далеко от вас, вероятность пострадать от нее сохраняется.
Можно ли пользоваться в грозу мобильным телефоном?
Однозначного ответа на этот вопрос нет. Некоторые считают, что разговор по мобильному может спровоцировать попадание молнии, но никаких научных доказательств до сих пор не существует. В городе пользоваться сотовым безопасно, потому что есть множество других объектов, привлекающих разряд. Однако стоит на время отказаться от телефона, если его корпус сделан из металла.
Что делать, если вы столкнулись с шаровой молнией?
Вероятность встретить шаровую молнию существует и в городе и на природе. Предсказать ее поведение невозможно, поэтому следует запомнить несколько правил, которые помогут избежать столкновения с ней:
Что делать, если гроза повредила автомобиль?
При повреждении автомобиля непогодой первым делом следует вызвать полицию и самостоятельно зафиксировать происшествие на фото- видео- камеру, ничего при этом не трогая. По возможности необходимо найти как можно больше свидетелей, готовых подтвердить происшествие и узнать их контактные данные. От сотрудников полиции вам нужно получить справку о факте причинения ущерба и внимательно проверить все внесенные данные.
Далее ваши действия зависят от конкретного случая:
В случае причинения ущерба молнией или градом не забудьте обратиться в местный метеорологический центр за справкой о метеоусловиях в день происшествия. Ее стоимость вы сможете взыскать со страховой. Однако, если в договор страховой не включена защита от погодных условий, взыскать компенсацию за причиненный ущерб не удастся.
При попадании в открытый люк или яму, которые вы не заметили под лужей, стоит звонить сотрудникам ГИБДД для составления протокола о дорожно-транспортном происшествии, а также в оценочную организацию. Особое внимание стоит уделить размерам ямы, именно от этого зависит компенсация. Только если ее размер больше, чем 15 см по длине, 60 см по ширине и 5 см по глубине можно рассчитывать на денежное возмещение. Ответственных за открытый люк или яму ищут сотрудники ГИБДД. В данном случае обращаться в суд стоит только, если вас пытаются сделать виновником происшествия. В остальных случаях проблема решается в досудебном порядке.
Как рассчитать расстояние до грозы?
Возможно, вам известен метод, позволяющий узнать, как далеко находится гроза, путем подсчета секунд после удара молнии? В этой короткой статье мы поговорим об этом.
Для тех, кто не знает этот трюк, после прочтения вы узнаете, как быстро оценить расстояние до грозы, а также почему подсчет секунд позволяет оценить расстояние.
Молния и гром
Прежде всего, хотя мы говорим о «расстоянии до грозы», описанный ниже метод используется для оценки расстояния до конкретного удара молнии, необязательно до грозы в целом.
Во время грозы воздушные потоки производят разность электрических зарядов, которые в итоге скапливаются между землей и облаком (и даже частями одного и того же облака).
Эта разность потенциалов может достигать, по некоторым оценкам, миллиарда вольт, и когда потенциал слишком высок, воздух становится ионизированным, и ток на короткое время устанавливается между землей и облаком, образуя проводящий переход, и происходит вспышка молнии.
Молния кратковременна. Проходящий ток нагревает воздух до температуры более 10 000 Кельвинов (в два раза выше температуры поверхности Солнца). Воздух сильно загорается и становится видимым: это молния.
Таким образом, молния, которая является световой, и гром, который является звуковым, производятся одновременно.
Для нас интересно то, что свет распространяется со скоростью 300 000 000 метров в секунду (1 миллиард км/ч), в то время как звук распространяется со скоростью «всего» 340 метров в секунду (1200 км/ч). Это означает, что свет распространяется в миллион раз быстрее, чем звук.
С точки зрения человеческого восприятия, молния видна сразу, на каком бы расстоянии она ни находилась, а грому требуется несколько секунд, чтобы стать слышимым, в зависимости от расстояния.
Эта разница используется для определения расстояния до места удара молнии.
Оценка расстояния до грозы
За каждую секунду звук проходит 340 метров. Считая количество секунд между молнией и громом, мы подсчитываем, сколько раз в 340 метрах она находится.
Чтобы получить расстояние в метрах, просто посчитайте количество секунд и умножьте его на 340:
расстояние в метрах = секунды × 340
Для простоты можно также считать, что 1 км
3 × 340 метров. Таким образом, каждый раз, когда вы отсчитываете 3 секунды, вы должны отсчитывать 1 км.
И наоборот, если вы разделите количество секунд на 3, вы сразу получите приблизительное расстояние в километрах.
Если считать от 1 до 3 секунд, это означает, что буря находится на расстоянии менее километра.
Заключение
Когда мы говорим, что живем в 1 часе езды от Москвы на машине, это означает, что мы находимся в X километрах от Москвы и едем со скоростью автомобиля (возможно, с учетом возможных пробок при подъезде к городу).
То же самое относится и к понятию светового года: «один световой год» соответствует расстоянию: расстоянию, проходимому светом, и, следовательно, примерно одному миллиарду километров в час. Один световой год соответствует примерно 9 400 миллиардам километров.
Таким образом, если свету требуется 1 год, чтобы достичь нас, это означает, что звезда находится на расстоянии 9 400 миллиардов километров.
Лайфхак: Как определить расстояние до молнии
После вспышки молнии считаем секунды до того как услышите гром (например 8сек.), далее количество секунд умножаем на 340 (скорость звука около 340 метров в секунду) и получите расстояние ( например 8х340=2720 т.е 2км 720 метров), знаю что школьный курс, но вдруг кто не знал.
Опять кто-то старый приём уровня начальной школы обзывает «лайфхаком»
Я таким «лайфхаком» с 5го класса пользуюсь, хотя ещё не было физики, но был папа который все объяснял.
У меня жена делает проще. Она спрашивает у меня.
Лайфхак как сократить время между вспышкой и громом:
-Берем металлический шест по-длиннее
-Бегаем по улице с шестом
и какое растояние до молнии на фото? я че-т до сих пор грома не слышу.
Лол, 21-век на дворе. Какое умножение, когда все есть в сети https://calculat.ru/rasstoyanie-do-molnii
Артиллеристов учили на слух определять такие штуки. 🙂
тем, у кого с точными вычислениями проблема, можно секунды умножать на 3
и к полученному результату добавлять два ноля))
хотя, кому вообще нужно знать расстояние до молнии.
Терпение, поддержка, отчаяние
Как точно рассчитать расстояние до места, удара молнии
Как определить на каком расстоянии ударила молния.
Разряд молнии мы видим в ту же секунду, когда он произошел, из-за незначительного расстояния до мелькнувшей молнии, которое редко превышает несколько десятков километров (обычно несколько километров).
Как все мы знаем звук от удара молнии, он же раскат грома, доходит до нас гораздо позже. Причина тому разность скорости звука и скорости света. Чтобы определить расстояние, на котором ударила молния, нужно сразу после вспышки начать считать сколько секунд пройдет до последующего раската грома.
Рекомендуют считать не 1, 2, 3 и т.д., а 1001, 1002,1003 … ну вы поняли.
Таким образом получится точнее отмерить секунды и вычислить расстояние до ударившей молнии.
Итак, нам известно сколько секунд прошло с момента удара молнии, до момента когда звук достиг нас. Далее, остается перемножить скорость распространения звука в воздухе, что составляет около 330 м/с., на посчитанные нами секунды.
Т.е. если вы насчитали 10 секунда, значит молния ударила на расстоянии:
10*330=3300 метров (3.3 километра)
Для упрощения, можно количество секунд разделить на 3, чтобы вычислить примерное расстояние до места удара молнии (значение будет выражено в километрах):
P.s. На месте удара молнии могут образоваться фульгуриты, о которых мы уже писали на своей странице на Пикабу. Так же о фульгуритах вы можете прочитать на нашем сайте в статье оригинале:
Заголовок: «Как точно рассчитать расстояние до места, удара молнии»
Статья: «вычислить примерное расстояние до места удара молнии»
А как учесть то, что некоторое время ударная волна идет со скоростью выше числа Маха?
В артиллерии есть вид пристрелки «с секундомером». По тому же принципу разницы скоростей света и звука. Нюанс в том, что засекать цели и разрывы пристрелочных разрывов должен один и тот же человек.
Учительница на уроке спрашивает:
— Дети, почему мы сначала видим вспышку молнии, а потом до нас доходит звук грома? Кто ответит? Ну, давай ты, Вовочка.
— Потому, что глаза находятся впереди ушей.
Не думаю, что на Пикабу найдётся хоть один пользователь, который этого не знал ранее. Да и ценности в этом расстоянии мало.
Поймал
Всегда хотел поймать молнию в объектив.
Моя грозная охота
Это лето выдалось довольно грозным. Решила поделиться уловом молний за последние пару недель
Кировская область. Гроза
А на этой фотографии я вижу собаку
Xiaomi redmi note 9 pro
Наблюдая за далёкой грозой
Как единое целое
Снимал молнии с интервалом. Объединил в один кадр HDR, все снимки где была молния. Это минут за 20. Проход справа налево. Июль 2022.
upd добавил фото без HDR подсказали в комментариях.
Гроза
Все молнии сверкали где-то внутри и выше тучи, но одну все-же выловил.
canon250d ef-s24/2.8
Как защититься от молнии?
Вчера были на даче, погода приятная такая, ясно, солнце, ветерок, правда жарковато. Вдруг непонятно откуда пошёл мелкий дождь. Никаких туч вокруг не было, маленькие светлые облака. Резко дождь усиливается, превращается в ливень стеной и начинается град размером с вишню. Начинает греметь гром, резко так, раскатисто. Спустя 15 минут все стихает.
Иду осматривать повреждения и. вижу сломанную черемуху. Дерево не старое, не больное, но разломало пополам. Пригляделась- а в неё оказывается молния шарахнула.
У нас рядом с домом стоит вышка сотовой связи, которую я, если честно, считала нормальным таким громоотводом. А теперь оказывается это не работает. Озадачена вопросом молниезащиты или как это назвать, в общем чтобы не повторялось такое. Поделитесь опытом/советом, пожалуйста.
PPS и если кто знает, как оставшуюся половину черемухи сохранить, тоже буду признательна. Жалко очень дерево.
Правда ли, что по времени между вспышкой молнии и раскатом грома можно понять, насколько далеко ударила молния
Действительно можно. И мы расскажем, как правильно это подсчитать
Да, посчитать действительно можно.
Ученые придумали различные устройства и методы для определения расстояния до молнии, но и обычный человек может сделать это с помощью несложных подсчетов и вычислений.
Звук распространяется по воздуху «со скоростью звука». Официально скорость звука составляет 331,3 метра в секунду в сухом воздухе при 0 °C. При температуре около 28 °C скорость составляет 346 метров в секунду. Однако для быстрого расчета можно округлить это значение до 340 метров в секунду. Следовательно, звук проходит примерно 1 километр за 3 секунды.
Скорость света намного быстрее: около 299 800 километров в секунду. Этой скорости достаточно, чтобы увидеть молнию практически в тот же момент, когда она возникла, независимо от расстояния.
Увидев вспышку молнии, можно начать отсчет секунд до того, как услышите раскат грома. Полученное значение необходимо разделить на три, чтобы приблизительно понять, как далеко молния. Таким образом, трехсекундный интервал между вспышкой и звуком указывает на то, что молния ударила на расстоянии около километра от наблюдателя.
Эксперты советуют производить такие подсчеты в дождливые дни. Если время между вспышкой молнии и раскатом грома составляет менее 10 секунд, то стоит найти укрытие.
С помощью ряда подобных расчетом наблюдатель также может понять, приближается ли гроза к нему или, наоборот, удаляется.
При ударе молнии выделяется огромное количество энергии. Мы ответили на вопрос, насколько нагреется вода в пруду, если в него ударит молния. Подробности – в нашем материале.
Гром, молния. Расстояние между ними. Факты
Каковы шансы, что именно в ВАС ударит молния?
Национальная метеорологическая служба США подсчитала, шансы 1 к 300, что одного из членов вашей семьи поразит молния по крайней мере однажды.
Температура молнии варьируется от 30 000 градусов по Фаренгейту( приблизительно 16 649 градусов Цельсия) до 50 000 градусов по Фаренгейту(27760 по Цельсию). Это даже больше, чем температура поверхности солнца! Когда молния ударяет, то воздух возле нее нагревается до такой же температуры и сразу же взрывается, посылая вибрации или звуковые волны, которые отражаются от холмов, зданий, деревьев. Вы можете услышать раскат грома от молнии, которая ударила в 32 км от вас, это зависит от направления ветра и температуры.
«Правило 30 к 30»:
Если промежуток времени между вспышкой молнии и раскатом грома меньше, чем 30 секунд, то вы находитесь в зоне опасной близости к ней.
ФАКТ: Если гроза застала вас на улице, и вы находитесь далеко от машин и зданий, постарайтесь найти укрытие из плотной древесины или поищите насаждения из низких деревьев. Если же вы находитесь где-то, где нет ничего такого, например, в альпийской местности, то постарайтесь пригнуться и сесть как можно ниже, на дне оврага или балки, примите позу эмбриона и не вставайте. Ноги должны быть вместе, голова пригнута к груди, уши закройте руками.
ФАКТ: Если вы «растянетесь» на земле, то вы будете ниже, чем если бы вы сидели на корточках, но такое положение увеличивает шансы на поражение земляным током.
После окончания грозы подождите 30 минут (с момента последней вспышки молнии или раската грома), и только тогда уходите. Но будьте осторожны!
Даже «правило 30 к 30» не спасет вас от первой вспышки молнии, поэтому всегда будьте в курсе прогноза погоды и возможной грозы.
Человеческое тело не «хранит» ток. Так что вы можете абсолютно спокойно касаться жертвы, пораженной молнией, и предоставлять первую помощь.
Диаметр молнии обычно равен примерно 1,2-2,5 см, но в некоторых случаях может достигать 13 см. Средняя длина молнии от облаков до земли примерно 5-6 км.
Согласно наблюдениям, около 2000 гроз может происходить одновременно во всем мире.
Расстояние от молнии до грома можно узнать, умножив количество секунд (от момента когда мы увидили и до когда услышали) на скорость звука, равную 331 м/c. Например 5 сек умножить на 330 (округлим) = 1650 метров.
Обычно мы видим, что вспышка молнии мерцает, это происходит потому, что несколько молний ударяют практически одновременно.
Самая длинная(на сегодняшний день) молния была зафиксирована в Даллас Форт-Ворт, Техас. Она достигла 190 км.
Молнии ударяют в 30 миллионов точек на земле за год в США.
Молния может появиться не только в грозу, но так же и во время снежной бури, песчаной бури, над извергающимся вулканом или из ядерного взрыва.
Если молния вот-вот ударит где-то рядом с вами, то обычно перед этим происходит следующее:
Электризуются волосы
Пощипывает кожа
Можно услышать звук, как будто что-то трескается
Ключи, или другие металлические объекты могут вибрировать
скачанные файлы
Гроза над Беринговым морем
Где больше всего жертв, пораженных молнией?
Статистика по штатам США:
Флорида
Мичиган
Северная Каролина
Нью-Йорк
Вайоминг
Пенсильвания
Нью-Мексико
Арканзас
Колорадо
Джорджия
Юта
В этом списке лидируют северные штаты. Возможно, причиной этого является то, что в эту статистику попали жертвы, которые просто не предпринимали необходимых мер предосторожности.
похоже молния на большом расстоянии от грома
Гроза над озером Алчерас, Айдахо, США
Деревья и молния
Деревья довольно часто проводят молнию в землю. Древесный сок является плохим проводником, поэтому, за счет электросопротивления он нагревается до такого состояния, что превращается в пар, и под давлением «сдувает» кору с пути молнии. Со временем на поврежденных участках дерева отрастает кора, и дерево почти полностью восстанавливается, на нем остается лишь вертикальный шрам. Но если повреждение слишком сильное, то дерево может и не восстановиться. Тогда оно погибает от гниения. Считается, что в одиночное дерево молния ударяет гораздо чаще, но, не смотря на это, в некоторых лесах вы можете встретить вертикальные шрамы почти на каждом дереве.
Дуб и вяз – два дерева, в которые молния ударяет чаще всего, сосна третья по частоте. У сосны, в отличие от дуба, глубокая корневая система, уходящая в грунтовые воды. Сосны обычно гораздо выше остальные деревьев, что увеличивает шансы на попадание молнии. Так же попаданию молнии способствует высокое содержание смолы и иголки, которые как раз идеальны для электровоспламенения во время грозы.
Принцип «поведения» молнии:
Не смотря на то, что разряды молнии появляются чаще всего под облаками, она все равно может ударить в землю где угодно, если рядом с ней есть грозовая туча. Как происходит этот процесс:
Удар молнии происходит за ; секунды. Существует два ключевых понятия связанных с процессе удара молнии. Это смещающийся лидер и обратный разряд. С помощью них можно отследить процесс с момента выхода молнии из облака до соединения с Землей. Смещающийся лидер – это слабый разряд молнии внутри облака. Такие разряды двигаются по направлению к земле «серийными шагами», каждый шаг вниз составляет примерно 45 метров в длину. Когда смещающийся лидер спускается вниз и соединяется с землей или деревом(например), цепь замыкается и молния бьет. Обратный разряд – это разряд молнии, который возникает из земли. Он возвращается в облако. Существует еще одно понятие – это лидер. Лидер появляется, когда электроны разряжены. Он спускается по начальному пути молнии до самой земли. Это дает возможность молнии бить в одно и то же место несколько раз. Молния имеет «излюбленные» места для удара и она может следовать по одинаковому пути дважды, несмотря на убеждения некоторых.
[Недавняя статистика показала, что в штате Аризона каждый год жертвами удара молнии приходится от 10 до 20 человек, и один из них обязательно умирает.]
Расстояние до молнии
Наверное, каждый человек боится раскатов грома и вспышек молнии. Особенно, если они происходят очень близко. Порой кажется, что молния ударила буквально в паре метров от вас, хотя на самом деле она очень далеко. А ведь определить расстояние до молнии очень просто.
как рассчитать расстояние до молнии
Как определить расстояние до молнии
Нужно просто знать физику. Известно, что свет распространяется с огромной скоростью — 300 000 километров в секунду. Т. е. вспышку молнии мы видим одновременно с ней, так как свет от нее доходит до нас мгновенно. А вот звук от разряда — гром, мы слышим с запозданием. Это происходит потому, что звук распространяется очень медленно, по сравнению со светом. Звук в воздухе распространяется со скоростью всего около 340 метров в секунду. А значит, посчитав количество секунд после вспышки молнии и умножив его на 340, мы сможем рассчитать расстояние от молнии до грома. Этот принцип и положен в основу этого калькулятора. Теперь вы знаете ответ на вопрос как рассчитать расстояние до молнии.
Если до молнии менее трех километров, примите меры по защите.
35 часто задаваемых вопросов о грозе и молнии
Молния — одна из красивых загадок на Земле, но она очень опасна, так как обладает гигантской разрушительной силой. Еще в древние времена человек наблюдал, как молния расщепляла высокие деревья, зажигала леса и жилища, убивала крупный рогатый скот и овец на склонах гор и в долинах, не раз был свидетелем того, как от молнии гибли люди. Впечатление от ослепительно ярких молний усиливали ужасающие раскаты грома.
Перед этой гигантской грозной стихией человек чувствовал себя маленьким, слабым и совершенно беспомощным. Он считал молнию и гром проявлениями немилости богов, наказанием за злые дела.
Современной наукой доказано, что грозы — это сложные атмосферные явления, сопровождаемые электрическими разрядами-молниями, вызывающими гром. Мы сегодня сравнительно много знаем о грозах, молниях и громе, о защите от молнии. Все же есть еще и нераскрытое.
Цель этой статьи — правильное объяснение причин природных явлений, происходящих вокруг нас, информация о грозах и молниях, накопленная наукой к настоящему времени, которая постоянно пополняется и уточняется благодаря неустанным исследованиям, проводимым в глобальном масштабе.
Итак, 35 самых популярных вопросов про грозу и молнию.
1. Где находятся очаги гроз? — Они главным образом там, где часто чередуются горы и долины рек, а на равнинах — в местах, где испарение воды значительнее. На возникновение гроз влияет форма рельефа, способствующая образованию и сохранению разницы температур в соседних слоях воздуха.
2. Как часты грозы в Северном и Южном полушариях? — В большинстве районов средних широт Северного полушария наибольшее число гроз приходится на летние месяцы — июнь и июль, меньшее на зимние — декабрь и январь.
В Южном полушарии грозы чаще всего бывают в декабре и январе, реже — в июне и в июле. Из приведенных данных имеется достаточно много исключений. Например, в Великобритании и в районе Исландии зимние грозы довольно часты. Над океаном наибольшее число гроз всегда приходится на зиму.
В тропическом и субтропическом поясе земного шара грозы особенно сильны и чаще всего бывают в сезон дождей. В Индии — весной (апрель — май) и осенью (сентябрь). Наибольшее число грозовых дней на Земле в тропических и экваториальных странах. В направлении северных широт их количество постепенно уменьшается.
3. Какие районы являются мировыми очагами гроз? — Их шесть: Ява — 220 грозовых дней в году, Экваториальная Африка — 150, Южная Мексика — 142, Панама — 132, Центральная Бразилия —106, Мадагаскар — 95.
Статистические данные о молниях:
За каждую секунду над Землей сверкает до 100 молний, следовательно, за час — 360 000, за день — 8,64 млн., а год — 3 млрд.
4. В каком направлении движется большинство молний? — Из облаков к Земле, и они могут поразить горы, равнину или море.
5. Почему мы видим молнию? — Канал молнии, по которому проходит ток гигантской силы, очень нагревается и ярко светит. Это и дает возможность нам видеть молнию.
6. Может ли наблюдатель отличить лидера от главной стадии? — Нет, потому что они следуют непосредственно друг за другом, чрезвычайно быстро по одному и тому же пути.
Лидер — первый подготовительный этап возникновения молнии. Специалисты называют его ступенчатым головным разрядом. От грозового облака к Земле лидер движется быстрыми последовательными светящимися квантами, длина которых около 50 м. Промежутки времени между отдельными ступенями составляют примерно одну пятидесятимиллионную долю секунды.
7. Заканчивается ли молния после первого соединения двух противоположных зарядов? — Ток нарушается, но молния на этом обычно не заканчивается. Часто по пути, проложенному первым разрядом, идет новый лидер, за ним снова следует главная часть разряда. Этим заканчивается второй разряд. Таких разрядов, состоящих из двух стадий, может последовательно возникнуть до 50.
8. Сколько разрядов бывает чаще всего? — 2 — 3.
9. Чем вызвано мерцание молнии? — Отдельные разряды нарушают ход молнии. Наблюдатель воспринимает это как мерцание.
10. Каков промежуток между отдельными разрядами? — Очень короткий — не превышает сотой доли секунды. Если число молний большое, то свечение длится целую секунду, иногда и несколько секунд. Средняя продолжительность молнии — примерно четверть секунды. Лишь незначительный процент молний длится дольше одной секунды.
Американский ученый Макичрон приводит сведения о непродолжительности разрядов, восходящих от высокого здания к облаку. Половина наблюдавшихся молний длилась 0,3 секунды.
11. Ударит ли молния дважды в одно и то же место? — Да. В телевизионную башню в Останкино молнии ударяли в среднем до 30 раз в год.
12. Всегда ли молния ударяет в вершину объекта? — Нет. Например, в здание Empire State Building молния ударила на 15 м ниже его вершины.
13. Всегда ли молния выбирает самый высокий объект? — Нет, не всегда. Если бы рядом стояли две мачты, железная и деревянная, молния скорее ударила бы в железную, даже будь она ниже. Это объясняется тем, что железо лучше проводит электричество, чем дерево (даже влажное). Железная мачта к тому же лучше связана с Землей, и электрический заряд при образовании лидера легче к ней притягивается.
14. Ударит ли молния в наивысшую точку песчаного холма или в нижерасположенный глинистый участок? — Молния всегда выбирает путь наименьшего сопротивления и поэтому ударяет не в наивысшую точку местности, а в то место, где ближе всего глина, так как у нее электропроводность выше, чем у песка. В холмистой местности, где протекала река, молния ударила в реку, а не в близлежащие холмы.
16. Может ли быть гром без молнии? — Нет. Как известно, гром — это звук, рождаемый молнией, вследствие расширения газов, причиной которого является она сама.
17. Сверкает ли молния без грома? — Нет. Хотя на большом расстоянии грома иногда не слышно, но он всегда сопровождает молнию.
18. Как определить расстояние, отделяющее нас от молнии? — Сперва мы видим молнию и только через некоторое время слышим гром. Если, например, между молнией и громом проходит 5 секунд, то за это время звук прошел расстояние 5 х 300 = 1650 м. Это значит, что молния ударила чуть дальше 1,5 км от наблюдателя.
В хорошую погоду можно слышать гром спустя 50 — 60 секунд после вспышки молнии, что соответствует расстоянию 15 — 20 км. Это намного меньше расстояния, на котором слышны звуки искусственных взрывов, потому что в этом случае энергия сосредоточена в сравнительно небольшом объеме, тогда как при грозовом разряде она распределяется по всему его пути.
19. Ударяет ли вообще молния в автомобиль? — Изоляционное сопротивление сухих автопокрышек столь велико, что прямой путь молнии к земле через автомобиль маловероятен. Но во время грозы в большинстве случаев идет дождь, автопокрышки увлажняются. Это увеличивает вероятность удара даже в том случае, если автомобиль не самый высокий объект в данной местности.
21. Что надо делать во время сильной грозы? — Во время сильной грозы надо постараться найти подходящее место для стоянки или съехать с трассы на лесную или проселочную дорогу и переждать грозу там.
23. Какое место занимает молния среди причин авиационных катастроф? — Если составить список причин авиакатастроф, вызванных такими погодными факторами, как мороз, снег, оледенение, ливни, туманы, бури и смерчи, то молния заняла бы в нем одно из последних мест.
24. Какие приборы в самолете больше подвержены действию молнии? — Примерно треть ударов молнии повреждает электроприборы. Были случаи, когда после удара молнии не работали различные бортовые приборы — индикаторы количества топлива, давления масла и другие, потому что вышли из строя их магниты. Не рекомендуется пополнять запасы топлива во время грозы, так как существует опасность удара молнии.
26. Moжет ли произойти несчастный случай внутри здания? — Да, если человек находится недалеко от металлического предмета и вблизи вывода молниеотвода.
27. Где меньше опасность поражения молнией — в городе или селе? — В городе люди находятся в меньшей опасности, так как стальные конструкции и высокие здания действуют в определенной мере как молниеотводы. Поэтому молния чаще всего поражает людей, работающих в поле, туристов и строителей.
28. Защищен ли от молнии человек, укрывшийся под деревом? — Примерно треть всех жертв молнии укрывалась под деревьями.
29. Есть ли случаи, когда человек пережил несколько ударов молнии? — Ходячим призраком считает себя разменявший седьмой десяток лет американский лесник Рой С. Салливан, которого молния поражала четыре раза, причем он не получил никаких серьезных травм, не считая сгоревших волос. Сам он так описывает пережитое: «Меня будто гигантским кулаком свалило на землю, причем сотрясло все тело. Я ослеп, оглох, и мне казалось, что я рассыплюсь на части. Потребовалось несколько недель, прежде чем исчезли эти ощущения».
31. Какой должна быть первая помощь при ударах молнии? — Такой же, что и при других поражениях электрическим током и ожогах: главным образом, искусственное дыхание. Сделанное своевременно и достаточно продолжительно, оно спасет многие жизни. Если жизнь пораженного молнией удается спасти оказанием надлежащей первой помощи, то признаки паралича обычно исчезают без вредных последствий медленно, в течение нескольких часов или дней.
32. Какую энергию таит в себе средняя линейная молния? — На основании данных о напряжении, силе тока и мощности зарядов, считается, что средняя млния содержит энергию порядка 250 кВч (900 МДж). Английский специалист Уилсон приводит другие данные — 2800 кВч (10 4 МДж = 10 ГДж).
33. Во что превращается энергия молнии? — Наибольшая часть — в свет, тепло и звук на всем ее пути.
34. Какова энергия молнии на единицу земной поверхности? — На 1 кв. км земной поверхности энергия молнии сравнительно мала. Другие виды энергии в атмосфере, например, солнечное излучение сила ветра, значительно превышают ее.
35. Может ли молния быть полезной? — Электрические разряды во время грозы превращают часть атмосферного кислорода в новое газообразное вещество — озон, с резким запахом, обладающее отличными дезинфицирующими свойствами. Он в своем составе имеет три атома кислорода, выделяет свободный кислород, поэтому после грозы воздух очищается.
Под воздействием высокой температуры молнии кислород соединяется с атмосферным азотом, образуя азотистые соединения, легкорастворимые в воде. Образовавшаяся азотная кислота вместе с дождем попадает в почву, где становится азотным удобрением.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Если вас застигла гроза
Если вы заметили грозовой фронт (вспышки молнии, раскаты грома), то, в первую очередь, определите примерное расстояние до него по временному интервалу между вспышкой молнии и раскатом грома, а также оцените, приближается или удаляется фронт.
Так как скорость света огромная, то вспышку молнии мы видим мгновенно. Следовательно, расстояние определяется задержкой звука и его скоростью (340 м/сек). Например, если после вспышки молнии до грома прошло 10 секунд, то расстояние до грозового фронта равно 340 м/сек. х 10 сек. = 3400 м. Если временной интервал между вспышкой молнии и раскатом грома растет, то грозовой фронт удаляется, а если сокращается, то фронт приближается.
Молния опасна, когда раскат грома следует за вспышкой с минимальным временным интервалом. В этом случае срочно примите необходимые меры предосторожности:
– не подходите близко к линии электропередач, столбам телефонно-телеграфных линий;
– укройтесь на участке низкорослого леса;
– не укрывайтесь вблизи высоких деревьев, особенно сосен, дубов и тополей;
– избегайте нахождения в водоеме или на берегу;
– если вы находитесь на возвышенном месте, спуститесь в низину;
– на открытом месте не ложитесь на землю, подставляя электрическому току все свое тело, а сядьте на корточки в ложбине, овраге или другом естественном углублении, обхватив ноги руками;
– не держите в руках металлические предметы;
– от мотоцикла, велосипеда или автомобиля отойдите на 20-30 метров;
– если гроза застала вас в автомобиле, не покидайте его, закройте окна и опустите антенну.
Первая помощь при поражении молнией. Поражение молнией – это действие того же электрического тока, только тока огромной силы и напряжения. Однако при ударе молнией ток проходит через организм за доли секунды, а потому человек гибнет далеко не всегда.
Обычно при ударе молнией человек теряет сознание и находится в таком состоянии от нескольких минут до нескольких дней. Когда сознание восстанавливается, человек становится очень возбужденным, кричит, жалуется на сильную боль в местах попадания молнии, где появляются очень глубокие ожоги. Часто у пострадавшего перестает действовать рука или нога (а иногда и все конечности сразу), иногда ослабляется зрение и ухудшается слух, появляется сильная головная боль. В тяжелых случаях возможны судороги, остановка сердца и дыхания.
При поражении человека молнией первое, что нужно должны сделать, – вызвать «Скорую помощь». После этого постарайтесь облегчить состояние человека. Немедленно проверьте, есть ли у человека дыхание и сердцебиение, и при необходимости приступайте к сердечно-легочной реанимации. Внимание! Даже если у человека временами возникают неглубокие самостоятельные вдохи и прощупывается слабый пульс на сонной артерии, но зрачки остаются узкими и не реагируют на свет, прекращать реанимацию нельзя. Сердце и легкие пока работают беспорядочно, а потому они не могут обеспечить ткани достаточным количеством кислорода.
Если человеку не требуется реанимация, лучше не трогать его до приезда бригады скорой помощи. Можно закрыть ожоги стерильными повязками.
Если вы вынуждены везти человека самостоятельно, то его нужно уложить на бок, поскольку может начаться рвота.
LiveInternetLiveInternet
—Рубрики
—Музыка
—Поиск по дневнику
—Интересы
—Друзья
—Постоянные читатели
—Статистика
Громкость раскатов грома может достигать 120 децибел.
Измеряя интервал времени между вспышкой молнии и ударом грома можно приблизительно определить расстояние, на котором находится гроза. Так как скорость света очень велика по сравнению со скоростью звука, то ею можно пренебречь, учитывая лишь скорость звука, которая составляет примерно 330 метров в секунду. (Но скорость звука очень изменчива, зависит от температуры воздуха, чем она ниже, тем меньше скорость.) Таким образом, умножив время между вспышкой молнии и ударом грома в секундах на эту величину, можно судить о близости грозы, а сопоставляя подобные измерения, можно судить о том, приближается гроза к наблюдателю (интервал между молнией и громом сокращается) или удаляется (интервал увеличивается). Как правило, гром слышен на расстоянии до 15-20 километров, таким образом, если наблюдатель видит молнию, но не слышит грома, то гроза находится на расстоянии не менее 20 километров.
Сопоставим две скорости:
скорость света = 300 000 000 м / с
скорость звука (на уровне моря при нуле градусов Цельсия) 331 м / с
разница скоростей — примерно в миллион раз (на шесть порядков).
Молния — это электрический разряд. Если от тебя к этому разряду, скажем, 1 км, то свет (молния) от нее долетит за 3 микросекунды, то есть практически мгновенно, а звук (гром) будет лететь 3 секунды, что вполне измеряемые даже бытовыми средствами. Поэтому берешь секундомер, стартуешь его во время вспышки молнии и останавливаешь, когда слышишь звук грома. Умножаем измеренное время на скорость звука — получаешь примерное расстояние от тебя до электрического разряда.
Об опасности молнии говорить дополнительно не нужно, а вот об опасности грома часто спрашивают, вот и ответ.
Остерегаться грома нет ни малейших оснований. К тому времени, когда его звук достигает человека, электрический разряд молнии, которая собственно и вызвала гром, уже давно погаснет. То, что разрыв во времени между ними может достигать нескольких десятков секунд, объясняется значительно большей скоростью распространения света по сравнению со скоростью звука. Во время разряда молнии в воздухе мгновенно возникают области сжатия (повышенного давления) и расширения (пониженного). Они с силой «сталкиваются», производя грохот, который называется громом.
Как рассчитать расстояние до грома?
Как рассчитать расстояние от молнии до грома?
Расстояние до грозы
Умножив время между вспышкой молнии и ударом грома в секундах на эту величину, можно судить о близости грозы. Три секунды времени между вспышкой и звуком соответствуют примерно одному километру расстояния.
Как рассчитать на каком расстоянии ударила молния?
Приблизительное расстояние до грозы можно определить и без калькулятора, по времени между вспышкой молнии и раскатом грома разделив количество получившихся секунд на 3 (полученный результат будет в километрах).
На каком расстоянии можно увидеть молнию?
Интересные факты о молнии
Частота разрядов достигает 28 молний в минуту. Вспышки молний видны в море с расстояния до
400 км, что позволяло использовать их для навигации.
Как посчитать гром и молнию?
Звук в воздухе распространяется со скоростью всего около 340 метров в секунду. А значит, посчитав количество секунд после вспышки молнии и умножив его на 340, мы сможем рассчитать расстояние от молнии до грома.
Как правильно рассчитать расстояние до грозы?
Как вычислить расстояние до грозы? Для того, чтобы определить, как далеко находится грозовой фронт, надо посчитать, сколько секунд прошло от вспышки молнии до удара грома, и разделить полученное число на три. Так вы узнаете расстояние до грозы в километрах.
На каком расстоянии от вас ударила молния Если вы услышали гром через 15 секунд?
Ответ: l = 5100 м.
Как образуется молния и гром для детей?
Как происходит гром и молния?
Что притягивает молнии?
Особенно, как говорят в народе, «притягивают молнию» тополя, дубы, сосны и ели. Березы, клены, орешник практически не подвергаются ударам молнии. Опасность возрастает, если поблизости уже есть деревья, ранее пораженные молнией.
Как определить расстояние до эпицентра грозы?
Поэтому сразу после вспышки молнии нужно или засечь время до раската грома, или просто умеренно считать в уме. Умножив количество секунд на 330, вы приблизительно будете знать расстояние до эпицентра грозы.
Какая вероятность удара молнии?
Ежеминутно в землю ударяет 6 тыс. молний. Вероятность поражения человека составляет примерно 1 к 600 тысячам, при этом примерно треть пострадавших погибает на месте, а выжившие получают серьезные повреждения.
Что будет если молния ударит в частный дом?
В первую очередь удару молнии подвержены высокие дома, а также выступающие предметы на кровле дома – теле и радиоантенны, трубы, башни, флюгеры и прочее. Последствия – возгорание, разрушение, выход из строя электронного и электрического оборудования.
Как рассчитать где молния?
Для расчета расстояния до молнии в метрах округлите 344 до 340 и умножьте 340 на количество секунд. Вот как вычислить расстояние до молнии в метрах: Допустим, вы насчитали 3 секунды. Умножьте это время на 340, чтобы получить расстояние в метрах: 3*340 = 1020 метров.
Как узнать что будет гроза?
Почему в городе есть молния а грома нет?
Как по молнии и грома можно определить расстояние до грозовой тучи?
Как узнать на каком расстоянии ударила молния?
Приблизительное расстояние до грозы можно определить и без калькулятора, по времени между вспышкой молнии и раскатом грома разделив количество получившихся секунд на 3 (полученный результат будет в километрах).
Что делать если ты боишься грозы?
Начните выполнять дыхательную гимнастику, когда наступит гроза — это поможет вам сохранять спокойствие, несмотря на гром и молнии. Например, попробуйте делать вдох, считая при этом до пяти, шести или семи. Затем задержите дыхание на 4 счета, а потом медленно выдохните, считая при этом до пяти.
На каком расстоянии не слышно молнию?
Вследствие разницы между скоростью света и скоростью звука молния видна раньше, чем слышен гром. Этот интервал увеличивается по мере увеличения дистанции между местом разряда молнии и наблюдателем. Когда это расстояние превышает 20 км, грома обычно не слышно.
На каком расстоянии от вас ударила молния Если вы услышали гром через 15 секунд?
Ответ: l = 5100 м.
Что сначала идет гром или молния?
Сколько вольт в разряде молнии?
Что нельзя делать при молнии дома?
Можно ли пользоваться телефоном во время грозы дома?
Поэтому любой генератор или приемник, создающий магнитное, поле может привлечь разряд к себе. А значит, сотовый телефон во время грозы не стоит использовать, а лучше вообще выключить его.
Как прятаться от молнии?
Если во время грозы вы оказались вне помещения, постарайтесь укрыться в углублениях, у подножия склонов, можно присесть в сухую яму, траншею. Прислоняться к отвесным скалам и прятаться под скальным навесом нельзя. Песчаная и каменистая почва безопаснее, чем глинистая.
Почему возникает молния и гром?
При встрече внутри облака разных электрических зарядов, возникает мощный разряд и появляется молния. Молния же разогревает вокруг себя воздух настолько сильно что он начинает расширяться, тогда и появляется эффект взрыва, а точнее мы слышим гром.
Как определить расстояние до эпицентра грозы?
Поэтому сразу после вспышки молнии нужно или засечь время до раската грома, или просто умеренно считать в уме. Умножив количество секунд на 330, вы приблизительно будете знать расстояние до эпицентра грозы.
Как определить расстояние до грозы по молнии и грому калькулятором
Когда грозовой фронт стоит рядом, воздух наполнен ослепительными вспышками молнии и раскатистыми ударами грома, невольно начинаешь проявлять заинтересованность в безопасности своего местонахождения. А для этого нужно точно знать, как определить расстояние до грозы по молнии и грому.
Посчитать протяженность пространства до опасных электрических разрядов возможно, если зрительно определить момент вспышки и начать делать секундный подсчет интервала тишины до первого грома.
Известно, что звук распространяется в воздухе со скоростью около 340 метров в секунду. Погрешности измерения будут, они заложены в сложности соблюдении точного секундного интервала при подсчете без секундомера, но ничего страшного – это не критично. Примерные результаты нас устроят, как далеко мы находимся от молнии.
Как посчитать расстояние до молнии
Воспользуйтесь этим простым калькулятором:
Теперь, если интересно, расскажу короткую, но страшную историю:
Несколько лет назад в летнее время под утро разыгралась гроза, я проснулся рано. Какое-то чувство меня мигом поставило на ноги, и я побежал из спальни в зал, где у нас стоял телевизор.
Я быстро выдернул штекер уличной антенны и бросил его, он лег на железные трубы системы отопления. В эту секунду я не слышал обычного раската грома, но я был несколько оглушен резким звуком, как будто над моей головой рвется огромная прочная ткань, точно, что говорят «как тысяча парусов» — молния ударила в саму антенну!
Я увидел как голубое свечение на кухне вокруг сетки для головных уборов (она была прикручена проволокой над вешалкой к верхней обводке отопительной трубы), сразу в комнатах почувствовался запах озона.
Вот так, а не бросил бы я кабель антенны – разряд бы вошел весь в меня.
Ну да ладно, теперь вы знаете, как определять расстояние до грозы по молнии и грому с помощью подсчета секундного интервала и калькулятора.
Принимайте меры безопасности, если до молнии меньше трех километров.
Что делать если гроза застала в лесу и как определить расстояние до грозового фронта
Эксперты рассказали, что делать, если гроза застигла врасплох в лесу или в поле.
Важно при этом сохранять спокойствие и не паниковать. Однако знать и помнить некоторые правила предосторожности все же необходимо.
Куда бьет молния в лесу?
Известны едва ли не единичные случаи, когда молния в лесу била бы в землю. Чаще всего это происходит на открытых полянах или лужайках.
Причиной тому многочисленные деревья, которые играют роль громоотвода.
Чем выше дерево, тем больше у него шансов быть пораженным ударом молнии.
В основном удары молнии приходятся на дубы, а также вязы и тополя. Чуть реже она попадает в сосны и ели, и крайне редко в клены и березы.
Что делать если в лесу гроза, но нужно идти?
Учитывая прежние рекомендации, лучше держаться от потенциально опасных деревьев подальше. Но совсем на равнину уходить не стоит. Если есть такая возможность, то от высокорослых деревьев нужно держаться на расстоянии, не превышающем их высоты. Т.е., если деревья достигают 5-6 метров высоту, то и передвигаться нужно не далее чем в 5-6 метрах от них.
Где укрыться?
Лучше всего на время грозы прекратить движение и укрыться среди невысоких деревьев с густой листвой, в корнях поваленных деревьев. При этом нужно согнуть спину, опустить голову к коленям и укрыть ее руками. Приняв т.н. позу человеческого эмбриона не забудьте поставить вместе стопы ног.
Как определить направление движения грозы?
Для этого требуется засечь время от блеснувшей молнии, до грозового раската. При этом достаточно просто сосчитать секунды, повторяя следующим манером:
— 1 тысяча;
— 2 тысяча;
— 3 тысяча и так до самого удара грома.
Учитывая скорость распространения звука 1 километр за 3 секунды, нужно разделить полученное время на 3.
Т.е. насчитав 15 секунд до удара грома и разделив их на 3, можно выяснить, что гроза проходит в 5 километрах от вас.
Чтобы выяснить расстояние в метрах, нужно тот же результат умножить на скорость распространения звука в секундах –344 м/с.
Например, умножив имеющиеся 4 секунды на 344, можно выяснить, что гроза находится чуть более чем в 1 километре от вас (1032 метра).
Оперируя этими данными можно понять, в какую сторону относительно от вашего убежища движется гроза.
Лес
Молния
Пока идет дождь. Вычисляем молнию
Целью проекта Blitzortung.org является создание малобюджетной сети станций для высокоточного определения местоположения молний. Достигается это благодаря большого количества приемных станций расположенных близко друг к другу, как правило, на расстоянии 50 км — 250 км. Эти станции передают свои данные на центральный сервер, где места вспышек молний вычисляются по времени прихода сигналов. Владельцы этих приемников — добровольцы, которые покупают или собирают оборудование самостоятельно. Есть также команда программистов-добровольцев, которые разрабатывают и реализуют алгоритмы определения местоположения и визуализации и люди, которые помогают поддерживать работоспособность всей системы. Местоположения молний бесплатно доступны в исходном формате для тех участников, чьи станции передают свои данные на сервер проекта. Владелец приемной станции может использовать исходные данные для любых некоммерческих целей.
Оборудование, необходимое для участия в сети состоит из антенной системы, VLF (УНЧ) усилителя, платы контроллера и приемника GPS, обеспечивающего сигнал 1PPS (один импульс в секунду).
Нельзя гарантировать, что приемная станция будет хорошо работать в любом месте. Электрические устройства могут создавать помехи, например источники питания, компьютеры, энергосберегающие лампы, ЭЛТ-мониторы, телевизоры и т.п. В некоторых случаях на станциях с большим количеством помех должны быть установлены в не оптимальные настройки. Например, проволочные ограждения роботов газонокосилок или большие линии электропередач с большим напряжением производят очень сильные помехи. Но не волнуйтесь, данные со станции будут приниматься до тех пор, пока помехи будут эпизодическими. Так же не проблема, если приемная станция не передает данные в течение некоторого времени ежедневно из-за помех или других обстоятельств.
Немного теории
Как изначально формируется молния, все еще является предметом дискуссий. Ученые изучили причины, начиная с основных атмосферных возмущений (ветра, влажности, трения и атмосферного давления) до воздействия солнечного ветра и накопления заряженных солнечных частиц. Лед внутри облака считается ключевым элементом в развитии молнии, и может привести к насильственному разделению положительных и отрицательных зарядов в облаке и таким образом способствовать формированию молнии.
То что молния имеет электрическую природу не было очевидным, так как электрический ток не течет через воздух. 10 июня 1752, Бенджамин Франклин запустил воздушный змей во время грозы, когда в змей ударила молния, в лейденской банке был собран заряд, что позволило ему продемонстрировать электрическую природу молнии. Он также изобрел громоотвод, используемый для защиты зданий и кораблей.
Разряд молнии излучает энергию на радиочастотах в широком диапазоне частот. При возникновении высоких токов в ранее ионизированных каналах во время вспышек облако-земля, самые мощные выбросы происходят в диапазоне VLF.
Существенным преимуществом низких частот в отличие от более высоких частот, является способность этих сигналов распространяться на тысячи километров при отражении от ионосферы и земли.
Разряд молнии генерирует несколько импульсов короткой продолжительности запущенных между грозовым облаком и землей или между грозовых облаков. Ток создает электрическое поле параллельно направлению его течения, и соответствующее магнитное поле, перпендикулярное к электрическому полю.
Прием сигнала молнии
Волны с частотой от 3 кГц до 30 кГц имеют длину между 100 и 10 км. Подходящей антенной для этих частот является небольшая рамочная антенна с размером менее 1/10000 длины волны. Небольшие петли также называют магнитными, потому что они более чувствительны к магнитной составляющей электромагнитной волны и менее чувствительны к электрическим помехам при правильном экранировании. Если петля меньше длинны волны, то ток вокруг антенны будет почти полностью в фазе. Таким образом, волны приближающиеся в плоскости петли не будут приняты, а прием волн по оси, перпендикулярной к плоскости петли будут максимальным. Это свойство изменяется, если петля становится больше. Поляризация грозовых разрядов облако-земля, в основном, вертикальная, таким образом, магнитное поле ориентировано горизонтально. Для кругового покрытия (360 градусов) желательно использовать более одной петли. Подходящее решение может быть получено с помощью двух взаимно перпендикулярных скрещенных петель, такое решение используются в системах пеленгования.
Электромагнитные сигналы грозовых разрядов не волны фиксированной частоты. Сигналы имеют более или менее форму импульса и следовательно, излучает волны в широком диапазоне частот. Каждый из этих импульсов является уникальным и выглядит по-разному.
Для измерения времени прихода разряда молнии, мы должны иметь систему широкополосного приема, а не настроенную систему. Антенна должна быть достаточно большой, чтобы фиксировать изменения электромагнитного поля. Если петля состоит из нескольких обмоток, то между соседними витками образуется емкость.
Собственная резонансная частота петли должна быть как можно более высокой, что бы мы могли подавить эти частоты с помощью низкочастотного фильтра. На рисунке слева показан сигнал, принимаемый на антенну из двух равных по размеру расстроенных петль. Эти петли не имеют никаких дополнительных настроечных конденсаторов.
Метод TOA (метод по времени прибытия)
Методика определения расположения молнии ТОА основана на расчетах гиперболических кривых. Излучаемый радиосигнал от разряда молнии движется по воздуху со скоростью света. Это примерно в 300000 километров в секунду или 300 метров в микросекунду. Каждый принятый сигнал получает временную метку. Пусть tA(s) будет штампом времени для сигнала s от станции А. Отметка времени tA(s) устанавливается в UTC (Всемирное координированное время) в микросекундах с точностью до 1 мкс. Разность двух временных отметок для одного сигнала, принимаемого двумя различными станциями и разностью позиций этих станций можно задать гиперболической кривой. Пусть dА(р) расстояние от точки р до станции А в метрах. Гиперболическая кривая для сигнала s, есть множество всех позиций точки р, соответствующих разности расстояний dA(p) — dB(p) в метрах в соответствующих временных метках разности tA(s) — tB(s) в микросекундах, преобразованных по скорости света в метр.
Источник сигнала должен находиться где-то на этой гиперболической кривой. Точка пересечения трех или более таких гиперболических кривых определяет уникальное местоположение источника радиосигнала.
Вычисленное положение, будет считаться расположением разряда молнии. Что бы определить уникальную точку пересечения, необходимо по крайней мере 4 станции находящиеся не на одной линии. Если сигнал принимается с более чем четырех станций, то некоторая избыточная информация позволит повысить точность. Пересечение всех трех кривых однозначно определяет местоположение источника радиосигнала (белая точка).
Разница во времени ±100 мкс соответствует разнице расстояния ±30 километров. То есть, если станция А получает тот же самый сигнал на 100 мкс ранее станции B, то все точки соответствующей гиперболической кривой будут находится на 30 км ближе к станции A, чем к В. Предположим, что временные метки имеют точность ±1 мкс и есть четыре станции расположенные так, что их позиции определяют квадрат. Если источник сигнала находится точно в середине квадрата, то точность определения местоположения будет меньше, чем 300м∗√2 = 424 м. Точность может быть гораздо меньше, если источник сигнала находится за пределами квадрата.
Аргументации некоторых коммерческих поставщиков, что их система имеет точность 300м, потому что отметка имеет точность 1 мкс, наивное заблуждение.
Основной сложностью системы TOA является распознавание уникальности принимаемого сигнала. Это нелегко, потому что контур сигнала меняется, когда он перемещается на большие расстояния. Единственный способ справиться с различными формами сигналов, является вычисление времени прибытия группы. Однако если временная метка не назначается последовательно, то гиперболические кривые не пересекаются в общей точке пересечения.
Расчеты на сервере проводятся в два этапа. На первом этапе стартовая точка вычисляется из первых 4 временных меток, далее с помощью численного метода. Все расчеты используют сферические координаты.
Сеть Blitzortung.org
Cеть определения местонахождения молний Blitzortung.org состоит из VLF приемных станций и одного центрального сервера обработки для каждого большого района. Приемные станции передают свои данные в реальном времени через Интернет на сервер. Каждая посылка содержит данные о точном времени принимаемого удара молнии и координат приемника.
По этой информации рассчитываются точные позиции разрядов. Сферические координаты доступны в исходном формате для всех пользователей, которые передают свои данные на сервер. Пользователи могут использовать исходные данные для любых некоммерческих целей. Деятельность молний последних двух часов отображаются на сайте Blitzortung.org на нескольких публичных картах и пересчитывается каждую минуту.Следует отметить, что не возможно, вычислить позицию или точные направления с данными одной станции. Нужны данные по крайней мере четырех станций, чтобы вычислить позиции удара молнии. В настоящее время нет программного обеспечения, которое позволяет установить соединение с другими системами пеленгования, например с LR software of LightningRadar.net. Расчеты позиций ударов молний делается только одиним из вычислительных серверов Blitzortung.org.
Более подробную информацию о проекте, моделях приемных антенн, аппаратном и программном обеспечении можно найти в документе www.blitzortung.org/Documents/TOA_Blitzortung_RED.pdf.
Данная публикация является переводом вступительной части этого документа.
Молния и гроза
Молнии, возникающие в грозу и ненастье, представляют собой захватывающее и удивительное зрелище. Каждый из нас видел в вечерней дождевой мгле их ослепительные вспышки и слышал внушительные громовые раскаты.
Но мало кто поверит, что гроза — одно из наиболее опасных для человека явлений природы. Да-да, именно гроза, а не цунами, пожары, землетрясения или извержения вулканов.
Удивительно, но по количеству официально зарегистрированных смертельных случаев лишь последствия наводнений бывают более трагическими и приводят к большим человеческим жертвам. Так что люди, панически боящиеся грозы с молнией и провоцирующие тем самым насмешки со стороны, во многом правы. С грозой всегда следует быть начеку!
Что же такое гроза?
Чаще всего грозы зарождаются в недрах больших кучево-дождевых облаков и сопровождаются не только громом и молниями, но и ливнями, шквальными порывами ветра, а нередко и градом. По сути, гроза — это образование сверхмощных электрических разрядов (молний) между облаками и поверхностью земли либо внутри самих облаков.
А вот гром возникает в результате мгновенного повышения давления воздуха на пути молнии. Поскольку молния очень длинная, то звуки от «раскалываемого» ею воздуха с разных участков долетают до нас неравномерно, порождая раскаты грома.
Механизм образования молний до конца еще не изучен, но в целом он выглядит следующим образом. При определенных погодных условиях в облаке начинают образовываться маленькие частички льда. Эти частички накапливают положительные или отрицательные заряды, постепенно перегруппировываясь внутри облака. Положительно заряженные кристаллики накапливаются в верхней части грозовой тучи, а отрицательно заряженные — внизу. И в определенный критический момент, внутри облака происходит гигантский искровой разряд.
Наземные и внутриоблачные молнии
Около 90% молний, сверкающих в экваториальной полосе, — внутриоблачные. А вот жителям умеренных широт повезло меньше: здесь каждая вторая молния бьет в землю.
Когда напряженность электрического поля в грозовом облаке достигает некоего критического значения, возникает удивительный феномен. За тысячные доли секунды происходит мгновенная аккумуляция зарядов с миллиардов мельчайших, изолированных друг от друга частичек, которые находятся в облаке огромного объема (порядка нескольких км 3 ).
Под действием электрического поля в туче отдельные свободные заряды, присутствующие в воздухе, устремляются к земле и запускают процесс ударной ионизации. Они сталкиваются с молекулами воздуха и ионизируют их. Возникает настоящая электронная лавина, формирующаяся в стримеры (проводящие каналы). Последние, соединяясь, рождают яркий канал с высокой проводимостью, называемый лидером.
Лидер устремляется к земной поверхности с огромной скоростью (около 50 тыс. км/с). Однако его движение неравномерно. В среднем лидер достигает поверхности земли со скоростью 200 км/с.
По мере приближения лидера к земле возникает очередное чудо: напряженность поля на его острие стремительно растет и под ее воздействием снизу, из выступающих над землей предметов, расположенных ближе всего к лидеру, выбрасывается нить встречного стримера, сливающаяся с лидером.
По образовавшемуся ионизованному каналу снизу вверх (!) ударяет основной (обратный) разряд молнии — ослепительно яркий и чудовищно стремительный. Начальная его скорость достигает 100 тыс. км/с! Ток в этом разряде возрастает до десятков и даже сотен тысяч ампер, а температура достигает 27 000 °С, что в пять раз больше, чем на поверхности Солнца. Причем весь этот сложный процесс занимает лишь десятые доли секунды!
Внутриоблачные молнии — это разряды, происходящие внутри облака или между облаками. В силу этого они состоят только из лидерных стадий. Зато длина этих молний-монстров может достигать 150 км!
Молнии в верхних слоях атмосферы
Высота образования традиционных молний не превышает 16 км. Но молнии «живут» и выше в атмосфере. Обнаруженные в 1989 г. на высоте около 100 км конусообразные вспышки с диаметром основания до 400 км ученые назвали эльфами. А спустя шесть лет, в 1995 г., был зафиксирован и описан еще один вид молний — джеты. Эта более «живучая» разновидность молний представляет собой синие трубчатые конусы высотой около 50 км.
Существуют также молнии, бьющие из грозового облака вверх. Они являются спутниками практически любой грозы, но «хозяйничают» на высоте от 50 до 130 км, поэтому с земли видны слабо. Такие молнии, открытые около 20 лет назад, исследователи назвали спрайтами.
Спрайты, джеты и эльфы — настоящая загадка для ученых. О них почти ничего не известно, поскольку исследовать их практически невозможно.
Убийцы или источник жизни?
Удар молнии вызывает короткое замыкание в электрических системах организма. Поэтому даже те, кто чудом выжил после смертоносного контакта, чаще всего остаются инвалидами.
У них наблюдаются потеря памяти, ослабление слуха, нарушения сна, постоянные боли. Такие люди оказываются серьезно травмированными и в психическом плане.
Но, как говорится, нет худа без добра. Согласно некоторым научным теориям, именно грозам с молниями мы обязаны зарождению жизни на Земле. По последним исследовательским данным, молнии способны вызывать мутации в ДНК бактерий. В точке удара молнии все бактерии гибнут, но на определенном расстоянии от эпицентра более «удачливые» из них отделываются лишь повреждениями в оболочках клеток. Сквозь них и происходит обмен ДНК, запустивший жизнь миллионы лет назад.
Аргентина — самое молниеопасное место на Земле
Уже в XXI в. ученые при помощи специального спутника NASA TRMM установили самые опасные регионы Земли, где грозы наиболее сильны и часты. Своеобразной грозовой столицей оказалась Аргентина и вся территория к востоку от Анд, где влажный разогретый воздух встречается с сухим холодным.
Но наиболее удивительным оказался тот факт, что в отдельных засушливых регионах северной оконечности Австралии, Индийского полуострова и даже в южных областях Сахары грозы — довольно частые гостьи. Таким образом, ученые разрушили устойчивый стереотип, что гроза и молния неразрывно связаны с дождями. Выяснилось, что в наиболее дождливых регионах земного шара бури с грозами случаются хоть и чаще, но зато они здесь относительно слабее.
Исследования позволили ученым сделать вывод также и о том, что наиболее разрушительные бури и грозы бушуют именно над землей, а не над морями и океанами. К тому же во многих областях грозы — явление чисто сезонное. Они царят летом, а зимой сходят на нет.
Интересные факты о молниях
Молнии Кататумбо
Если для большинства населения планеты молнии — относительно нечастое, а то и вовсе редкое явление, то для людей, живущих близ озера Маракайбо (Венесуэла) и в окрестных районах, ситуация в корне иная. Вспышки молний, озаряющие небо, — здесь такая же будничная вещь, как для нас звезды или луна. На грозовые разряды уже давно никто не обращает внимания. Привыкли.
В районе, где в озеро Маракайбо впадает река Кататумбо, молнии сверкают 1,2-1,65 млн раз в год (!), «фейерверки» нередко продолжаются до 10 часов в день. Причем не только в непогоду, которая здесь дает о себе знать почти половину дней в году, но и при обычных условиях. И не только ночью, но и днем.
Это удивительное природное явление получило название «молнии Кататумбо», что по-испански звучит как Relampago del Catatumbo. Слово же «кататумбо» можно перевести как «вечный блеск в высотах», что вполне соответствует истине.
При своей поразительной интенсивности местные молнии имеют еще одну отличительную особенность — они беззвучны, так как вспышки происходят в небе на 10-километровой высоте. Плотность атмосферы там в разы ниже, а следовательно, звуковые волны получаются значительно слабее и передаются хуже. Такая высота дает возможность наблюдать удивительную полыхающую стихию в самых разных местах: на островах Маргарита, Аруба, а также на полуострове Парагуана (штат Фалькон). Разряды молний вспыхивают обычно между облаками и довольно редко достигают земли.
Большинство ученых считает, что высокая активность молний обусловлена значительным количеством легковоспламеняющихся газов, которые скапливаются в богатой нефтеносными источниками котловине озера Маракайбо.
Когда в январе 2010 г. молнии вдруг исчезли, жители венесуэльского штата Сулия не на шутку переполошились, решив, что это плохой знак. Лишь позднее выяснилось, что отсутствие молний было вызвано сильной засухой в регионе. Как только дожди возобновились, воды реки вновь добрались до болот. Уже в апреле все встало на свои места. Молнии засверкали с прежней интенсивностью.
Шаровая молния
Шаровая молния — едва ли не самое загадочное природное явление на нашей планете.
И хотя, по статистике, с шаровой молнией встречается только каждый 10-тысячный житель Земли, никто до сих пор толком не знает, что же она из себя представляет — как образуется, из чего состоит, по каким законам «живет». Ученые теряются в догадках, ведь воспроизвести шаровую молнию в лабораторных условиях до сих пор не удавалось, а значит, и изучать ее приходится лишь со слов очевидцев, которые порой рассказывают такие фантастические вещи, в которые и поверить-то трудно.
В архивах есть свидетельства, к примеру, того, что шаровая молния сжигала на человеке нижнее белье, оставляя целой верхнюю одежду, двигалась против ураганного ветра, сплавляла монеты в кошельке в общий слиток, оставляя кошелек невредимым, «воровала» с пальцев кольца.
В других случаях она тянула за собой людей, поднимая их в воздух, оставляла после взрыва на теле пострадавших изображения близлежащих предметов: листьев, насекомых, деревьев, гор и даже собственного лица жертвы. Что тут правда, а что вымыслы — сказать трудно.
Вот еще один поразительный случай, который, без сомнения, вызовет в научных кругах скептические отзывы. На Медведицкой гряде (граница Волгоградской и Саратовской областей России) 11 ноября 1990 г. шаровая молния в мгновение ока испепелила сидевшего на камне пастуха Бисена Мамаева, превратив его в черную мумию, но оставив невредимой одежду.
Любопытно, что шаровые молнии не всегда ведут себя так разрушительно. Иногда они абсолютно безобидны и не причиняют людям никакого вреда, даже коснувшись их тела. А в дом или салон летящего самолета могут пробраться, ничего вокруг не повредив, — прямо сквозь стекло или обшивку.
Вот одно из подобных свидетельств.
«В тот июльский вечер 1956 г. была жуткая гроза. После удара молнии где-то поблизости раздался сильный треск и из заслонки вытяжной трубы прямо над моей головой выплыл и «присел» на подушку огненно-красный шарик диаметром 20-25 см. Он переместился с подушки на шерстяное одеяло, под которым я замер, затаив дыхание, и повис над кроватью. Тепла я не чувствовал. Мать, увидев его, бросилась «тушить», молотя по нему голыми руками. Шар от первого же удара рассыпался на несколько мелких шариков, которые она тут же разбила руками. Никаких ожогов у нее не было, правда, где-то неделю пальцы не слушались. А вот на одеяле мы обнаружили выгоревшее пятно 5-7 см диаметром» (М. Я. Базаров, г. Курск).
Этим людям удивительно повезло! При встрече с шаровой молнией ни в коем случае нельзя к ней прикасаться. В безобидном светящемся шарике может таиться огромная разрушительная сила.
Попытки изучения шаровой молнии
От проблем, связанных с изучением шаровой молнии, многие исследователи стараются откреститься, дабы не прослыть научными маргиналами. Ученые же, посвятившие свою исследовательскую деятельность этому явлению, нередко становятся изгоями в научном мире.
Тем не менее изучениями этого загадочного явления имели смелость заниматься такие гениальные ученые, как Н. Тесла, П. Капица, К. Циолковский и многие другие.
В США был проведен опрос сотрудников одной из лабораторий компании Union Carbide Nuclear (Ок-Ридж), а также исследовательского центра NASA. Из 20 тыс. опрошенных в итоге было отобрано около 600 свидетелей, наблюдавших шаровую молнию.
Американский опрос показал, что в девяти из десяти случаев молния имеет форму шара белого, голубоватого, желтого, оранжевого, зеленоватого или красного цветов (с аурой или без нее). Однако временами ее шарообразность искажают потоки воздуха либо электрические поля: молния приобретает эллипсоидную или грушевидную форму, а временами и вовсе деформируется. Два очевидца наблюдали шаровую молнию кольцеобразной формы.
Интересовались явлением шаровой молнии (равно как и другими загадочными объектами) в прошлом веке и в СССР. Так, Центр по проблемам аномальных аэрокосмических явлений Министерства обороны СССР в 1970-х гг. издал секретную директиву. В ней предписывалось фиксировать наблюдения необычных объектов в особых журналах, сообщая об этом начальству.
Работы по наблюдению и исследованию шаровых молний системно велись до 1991 г. не только военными с применением самой современной техники, но и несколькими научными институтами по их заказу. В результате обработки полученного материала ученые даже смогли выделить области, наиболее «любимые» шаровыми молниями. Это Карелия, Воронежская область, отдельные районы Подмосковья, Алтай и Прибалтика, а также печально известная Медведицкая гряда. Последняя находится в Волгоградской области и считается вторым регионом в мире (после Малайзии), где наиболее часто наблюдаются шаровые молнии и прочие аномальные явления.
Как узнать расстояние до грозы?
Определить расстояние до грозы (грозового дождя) может каждый.
Мы в школе с учащимися определяли это расстояние рассчитывая путь, пройденный громовыми раскатами (звуком) до наблюдателя. И каждый раз такой расчет оказался верным в требуемом приближении. Для этого мы засекали время в момент разряда молнии и считали до появления громовых раскатов. Обычно это от 2-х до 15 секунд. Более дальние грозы не удавалось засечь.
Итак, вот пример расчета, если от разряда молнии до грома прошло 8 секунд, то гроза находится на расстоянии 8 х 330 м/с (скорость звкуа в воздухе) = 2640 метров. Потом рассчитывали, когда гроза дойдет до нас. Если скорость ветра 20 м/с, то гроза должна дойти до места наблюдения через 2640 : 20 = 132 с или через 2 с лишним минуты. За это время Вы сможете принять меры предосторожности (выключить электроприборы, закрыть окна и т.д.)
Простой способ определения расстояния до грозы требует только часов с секундомером.
Определить расстояние до грозы можно, и сделать это достаточно просто, если у вас есть часы с секундомером. И даже, если их у вас нет.
В грозу необходимо быть очень осторожным и не забывать меры предосторожности. На первый взгляд кажется, что ничего опасного в этом природном явлении нет. Но ведь столько несчастных случаев происходят именно в грозу! Когда молния калечит человеческие судьбы! Берегите себя и своих близких!
Пока будете считать это самое расстояние, молния может уже попасть.
Поэтому в целях безопасности, следует учесть тот факт, что молния, чаще всего, идет вместе с громом. Если слышите, что гремит все ближе и сильнее, то значит рядом и может вспыхнуть молния (хотя ее видно издалека).
Вот и уходите в безопасное место в это время.
Гроза это очень опастно
сГрозой шутки плохи
Бежите от грозы
С раннего детства привыкла считать расстояние так:
Как вычислить расстояние до молнии по грому. Как определить расстояние до молнии
Определить расстояние до грозы (грозового дождя) может каждый.
Мы в школе с учащимися определяли это расстояние рассчитывая путь, пройденный громовыми раскатами (звуком) до наблюдателя. И каждый раз такой расчет оказался верным в требуемом приближении. Для этого мы засекали время в момент разряда молнии и считали до появления громовых раскатов. Обычно это от 2-х до 15 секунд. Более дальние грозы не удавалось засечь.
Итак, вот пример расчета, если от разряда молнии до грома прошло 8 секунд, то гроза находится на расстоянии 8 х 330 м/с (скорость звкуа в воздухе) = 2640 метров. Потом рассчитывали, когда гроза дойдет до нас. Если скорость ветра 20 м/с, то гроза должна дойти до места наблюдения через 2640: 20 = 132 с или через 2 с лишним минуты. За это время Вы сможете принять меры предосторожности (выключить электроприборы, закрыть окна и т.д.)
Простой способ определения расстояния до грозы требует только часов с секундомером.
Определить расстояние до грозы можно, и сделать это достаточно просто, если у вас есть часы с секундомером. И даже, если их у вас нет.
В грозу необходимо быть очень осторожным и не забывать меры предосторожности. На первый взгляд кажется, что ничего опасного в этом природном явлении нет. Но ведь столько несчастных случаев происходят именно в грозу! Когда молния калечит человеческие судьбы! Берегите себя и своих близких!
Поэтому в целях безопасности, следует учесть тот факт, что молния, чаще всего, идет вместе с громом. Если слышите, что гремит все ближе и сильнее, то значит рядом и может вспыхнуть молния (хотя ее видно издалека).
Вот и уходите в безопасное место в это время.
В теплое время года довольно часто бывают грозы ‑ впечатляющие природные явления, тем не менее, вызывающие не только любопытство, но и страх. Во время грозы между облаками и Землей возникают электрические разряды, которые хорошо видно и слышно: молния наблюдается в виде ветвящихся светящихся линий, пронизывающих небо, а несколько позже мы слышим раскатистый звук грома. При этом, как правило, наблюдается ливневый дождь, сопровождающийся шквальным ветром и градом. Гроза является одним из наиболее опасных атмосферных явлений: только наводнения связаны с большим, чем у гроз количеством человеческих жертв. Интерес к изучению природного электричества возник еще в давние времена. Первым, кто исследовал электрическую природу молнии, был Бенджамин Франклин – американский политический деятель, но вместе с тем ученый и изобретатель. Именно он еще в 1752 году предложил первый проект молниеотвода. Давайте попробуем разобраться, какую опасность несет гроза, и что нужно знать и делать, чтобы себя обезопасить.
Одновременно на Земле действует около полутора тысяч гроз, средняя интенсивность разрядов оценивается как 100 молний в секунду или свыше 8 миллионов в день. По поверхности планеты грозы распределяются неравномерно. Над океаном гроз наблюдается приблизительно в десять раз меньше, чем над континентами. В тропической и экваториальной зоне (от 30° северной широты до 30° южной широты) сосредоточено около 78 % всех молниевых разрядов. Максимум грозовой активности приходится на Центральную Африку. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически не бывает. Интенсивность гроз следует за солнцем: максимум гроз приходится на лето (в средних широтах) и дневные послеполуденные часы. Минимум зарегистрированных гроз приходится на время перед восходом солнца. На грозы влияют также географические особенности местности: сильные грозовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер.
Во время грозы между тучами и Землей возникает огромное напряжение, достигающее значения в 1000000000 В. При таком напряжении воздух ионизируется, превращаясь в плазму, и возникает гигантский электрический разряд с силой тока до 300000 А. Температура плазмы в молнии превышает 10000 °С. Молния проявляется яркой вспышкой света и ударной звуковой волной, которую несколько позднее слышно в качестве грома. Опасна молния еще и тем, что она может ударить совершенно неожиданно, и ее путь может быть непредсказуем. Однако расстояние до грозового фронта и скорость его приближения или удаления можно легко определить при помощи секундомера. Для этого необходимо засечь время между вспышкой света молнии и раскатом грома. Скорость звука в воздухе составляет примерно 340 м/с, поэтому, если вы услышали гром через 10 с после вспышки света, то до грозового фронта примерно 3,4 км. Измеряя таким образом время между вспышкой света и громом, а также время между разными ударами молнии, можно определить не только расстояние до них, но и скорость приближения или удаления грозового фронта:
где – скорость звука, – время между вспышкой света и громом первой молнии, – время между вспышкой света и громом второй молнии, – время между молниями. Если значение скорости получится положительным, то грозовой фронт приближается, а если отрицательным – удаляется. При этом необходимо учитывать, что направление ветра не всегда совпадает с направлением движения грозы.
Если все-таки вы попали в грозу, то следует соблюдать ряд простых правил, чтобы себя обезопасить:
В природе существуют разные виды молний: линейные (наземные, внутриоблачные, молнии в верхней атмосфере) и шаровые молнии – светящиеся плавающие в воздухе образования, уникально редкое природное явление. Если природа линейной молнии ясна и ее поведение более предсказуемо, то природа шаровой молнии до сих пор хранит в себе множество тайн. Несмотря на то, что вероятность поражения человека шаровой молнией мала, тем не менее, она представляет серьезную опасность, так как не существует надежных методов и правил защиты от нее.
Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Она может неожиданно появляться где угодно, в том числе в закрытых помещениях. Отмечены случаи появления шаровой молнии из телефонной трубки, электрической бритвы, выключателя, розетки, репродуктора. Достаточно часто она проникает в здания через трубы, открытые окна и двери. Известны случаи, когда шаровая молния проникала в помещение через узкие щели и даже замочную скважину. Размеры шаровой молнии могут быть различными: от нескольких сантиметров до нескольких метров. В большинстве случаев шаровая молния легко парит или катится над землей, иногда подскакивая, но может и зависнуть над поверхностью земли. Как утверждают очевидцы, шаровая молния реагирует на ветер, сквозняк, восходящие и нисходящие потоки воздуха. Но это не всегда так: известны случаи, кода шаровая молния никак не реагировала на потоки воздуха.
Шаровая молния может внезапно появиться и так же внезапно исчезнуть, не нанеся вреда человеку или помещению. Например, может залететь в окно и вылететь из помещения через открытую дверь или дымовую трубу, пролетев мимо Вас. При этом следует знать, что всякий контакт с человеком приводит к тяжелым травмам, ожогам, а в большинстве случаев к смертельному исходу. Поэтому, если вы увидели шаровую молнию, безопаснее всего удалиться от нее на максимально возможное расстояние.
Кроме того шаровая молния часто взрывается. Возникающая при этом ударная воздушная волна может травмировать человека или привести к разрушениям. Например, известны случаи взрывов молний в печках, дымоходах, что привело к серьезным разрушениям. Температура внутри шаровой молнии достигает 5000 °С, поэтому она может стать причиной пожара. Статистика поведения шаровой молнии говорит о том, что в 80% случаев взрывы не были опасны, однако тяжелые последствия все-таки возникали в 10% взрывов.
По предложенному методу мы предлагаем вам рассчитать расстояние до грозового разряда и его скорость, если первый гром был слышен через 20 секунд после наблюдения первой молнии, а второй через 15 секунд после наблюдения второй молнии. Время между молниями составляет 1 минуту.
Ответ от Екатерина Курзенева [гуру]
Мне почему то объясняли родители так: Считай секунды между вспышкой молнии и первым ударом грома. 1с-1 км.
Ответ от Васисуалий леватеренолович [гуру]
Было установлено, что скорость звука равна 171 туазу в секунду, что соответствует 337 м/с.поэтому 3 сек
Итак, ожидайте молнию с секундомером в руке. В момент вспышки запустите секундомер, когда услышите гром, секундомер выключите. В результате вы получите время задержки грома – то есть время, за которое колебание воздуха прошло от места разряда до вас.
Можете ввести допуск на направление ветра. Если ветер дует по направлению от молнии к вам, звук пройдет это расстояние несколько быстрее, а при направлении ветра от вас к молнии – несколько медленнее. Для грубых расчетов достаточно помнить, что в первом случае (ветер к молнии) расстояние нужно уменьшить на 5%, а во втором (ветер от молнии) увеличить на 5%. Таким образом, при задержке грома 8 сек и скорости звука 343 м/сек при направлении ветра от молнии к вам расстояние 2744 метра надо увеличить на 137,2 м.
Молния, как правило, возникает в виде яркой зигзагообразной вспышки в грозовых облаках и сопровождается громом. Ее электрический разряд достигает 100 000 ампер, а напряжение – нескольких сотен миллионов вольт. Чтобы определить расстояние до молнии, нужно рассчитать время в секундах от вспышки до первых раскатов грома.
Необходимость определить расстояние до молнии вызывается не только потребностью в расширении кругозора, но и элементарным инстинктом самосохранения. Если она слишком близко, а вы находитесь на открытом пространстве, то лучше как можно быстрее оттуда убежать. Электроток выбирает самый краткий путь до земли, а кожный покров – отличный проводник для него.
Начните отсчет секунд, как только увидите в небе световую вспышку, воспользуйтесь часами или секундомером. Как только раздастся первый раскат грома, прекратите счет, так вы получите время.
Для того чтобы найти расстояние, нужно время умножить на скорость. Если точность для вас не очень важна, то ее можно принять равной 0,33 км/с, т.е. умножить количество секунд на 1/3. Например, по вашим подсчетам время до молнии составило 12 секунд, после деления на 3 вы получите 4 км.
Чтобы определить расстояние до молнии более точно, примите среднюю скорость в воздухе равной 0,344 км/с. Ее истинное зависит от многих факторов: влажность, температура, тип местности (открытое пространство, лес, городские высотные строения, водная поверхность), скорость ветра и т.д. Например, при дождливой осенней погоде скорость звука равна примерно 0,338 км/с, при летней сухой жаре – около 0,35 км/с.
Густой лес и высокие здания значительно замедляют скорость звука. Она снижается из-за необходимости огибать многочисленные препятствия, дифракции. Провести точный расчет в этом случае довольно сложно, а главное нецелесообразно: несмотря на то, что молния не ударит в землю, она может поразить высокое дерево рядом с вами. Так что переждите ее между низкорослыми деревьями с густой кроной, лучше всего на корточках, а если вы оказались на городской улице, то укройтесь в соседнем здании.
Обратите внимание на ветер. Если он достаточно сильный и дует в вашу сторону по направлению от молнии, значит, звук идет быстрее. Тогда его среднюю скорость можно принять приблизительно равной 0,36 км/ч. При направлении ветра от вас к молнии движение звука, наоборот, замедляется и скорость примерно равна 0,325 км/ч.
Средняя протяженность молнии достигает 2,5 км, а разряд простирается на расстояние до 20 км. Поэтому следует как можно быстрее удалиться с открытого места в ближайшее здание или строение. Помните, что при приближении молнии нужно закрыть все окна и двери и отключить электрические приборы, поскольку может произойти поражение через антенну и по сети принести вред вашей технике.
Молнии бывают не только наземными, но и внутриоблачными. Они не опасны для тех, кто находится на земле, однако могут повредить летающие объекты: самолеты, вертолеты и другие транспортные средства. Кроме того, металлический объект, попавший в облако с сильным электрическим полем, способным поддержать, но не создать заряд, может стать инициатором молнии и спровоцировать ее появление.
В начале лета особенно часто наблюдается гроза. Она является опасной из-за молнии, которая перемещается с огромной скоростью и несет в себе высокие электрические разряды. Для того чтобы избежать необратимых последствий, при приближении грозы необходимо соблюсти несколько простых правил.
Ученые изучают молнию на протяжении сотен лет. Хотя они прекрасно знают, что вызывает молнии, эти загадочные вспышки электричества хранят еще много секретов.
У читывая, что летом начался сезон отпусков, мы предлагаем вам пополнить копилку ваших знаний полезными и интересными фактами о молниях. Рассмотрим, насколько отвечают действительности некоторые мифы о молнии.
Миф: торнадо и ураганы опасней, чем молния.
Факт: молния убивает больше людей каждый год чем торнадо или ураганы. Только от наводнений умирает намного больше людей, чем от молний.
Если в здание попала молния, то электрический ток скорей всего пройдет по водопроводу или проводке, прежде чем уйти в землю. Поэтому во время молнии не разговаривайте по проводному телефону, держитесь подальше от проточной воды (не принимайте душ, не мойте тарелки и руки). Не используйте кухонную плиту, компьютер или другие приборы, присоединенные к электрической сети.
Миф: молния всегда сбивает самолеты.
Факт: в реальности, молния регулярно попадает в самолеты, но редко приводит к крушению. В среднем, по меньшей мере, раз в год в каждый самолет попадает молния. Большинство самолетов сделаны из алюминия, который является хорошим проводником электричества, поэтому для самолетов предусмотрены строгие правила техники безопасности.
Миф: во время грозы необходимо выключать электронные приборы.
Факт: выброс тока, может повредить электронику, даже если молния не попала в ваш дом. Если вы не уверены в надежности работы прибора по защите от выброса напряжения, то отключите компьютер, телевизор и другую электронику. Если вы начнете отключать приборы во время грозы, то есть шанс подвергнуться удару тока, поэтому это нужно делать до начала грозы.
Миф: во время грозы опасно находиться в машине.
Факт: на самом деле, машины представляют собой одно из самых безопасных мест во время грозы, если вы не имеете возможности зайти в здание. Только убедитесь, что у вашей машины надежная и крепкая крыша: гольфмобиль или машина с откидным верхом не подойдут.
Миф: молния не попадает два раза в одно и то же место.
Факт: во время грозы, молния может попасть несколько раз в одно и то же место.
НМС советует придерживаться следующего совета: «Если слышите гром, то переждите дома. Из дома будет безопасно выходить через полчаса после того, как в последний раз прогремел гром».
Миф: можно определить расстояние до грозы, считая сколько секунд прошло от вспышки света до грома.
Факт: удивительно, но этот детский трюк действительно работает. Свет распространяется быстрее звука, поэтому, сначала мы видим вспышку света, а потом раскат грома.
Чтобы определить расстояние до грозы, необходимо знать скорость звука: он движется со скоростью в 1 км за 3 секунды .
Как Узнать Расстояние Молнии по Грому • Молния в цифрах
Молнии, возникающие в грозу и ненастье, представляют собой захватывающее и удивительное зрелище. Каждый из нас видел в вечерней дождевой мгле их ослепительные вспышки и слышал внушительные громовые раскаты.
Но мало кто поверит, что гроза — одно из наиболее опасных для человека явлений природы. Да-да, именно гроза, а не цунами, пожары, землетрясения или извержения вулканов.
Удивительно, но по количеству официально зарегистрированных смертельных случаев лишь последствия наводнений бывают более трагическими и приводят к большим человеческим жертвам. Так что люди, панически боящиеся грозы с молнией и провоцирующие тем самым насмешки со стороны, во многом правы. С грозой всегда следует быть начеку!
Шарообразная молния способна существовать длительное время и перемещаться по непрогнозируемой траектории. Например, она вполне способна зависать несколько секунд в воздухе, после чего метнуться в сторону.
Что обязательно нужно знать о грозе и молнии
Наземные и внутриоблачные молнии
Около 90% молний, сверкающих в экваториальной полосе, — внутриоблачные. А вот жителям умеренных широт повезло меньше: здесь каждая вторая молния бьет в землю.
Когда напряженность электрического поля в грозовом облаке достигает некоего критического значения, возникает удивительный феномен. За тысячные доли секунды происходит мгновенная аккумуляция зарядов с миллиардов мельчайших, изолированных друг от друга частичек, которые находятся в облаке огромного объема (порядка нескольких км 3 ).
Лидер устремляется к земной поверхности с огромной скоростью (около 50 тыс. км/с). Однако его движение неравномерно. В среднем лидер достигает поверхности земли со скоростью 200 км/с.
По мере приближения лидера к земле возникает очередное чудо: напряженность поля на его острие стремительно растет и под ее воздействием снизу, из выступающих над землей предметов, расположенных ближе всего к лидеру, выбрасывается нить встречного стримера, сливающаяся с лидером.
Внутриоблачные молнии — это разряды, происходящие внутри облака или между облаками. В силу этого они состоят только из лидерных стадий. Зато длина этих молний-монстров может достигать 150 км!
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.
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:
Молния: описание, интересные факты, виды (фото)
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.
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.
Удивительный огненный шар
Шарообразная молния способна существовать длительное время и перемещаться по непрогнозируемой траектории. Например, она вполне способна зависать несколько секунд в воздухе, после чего метнуться в сторону.
Ученые еще не определили температурные показатели шаровой молнии: несмотря на то, что она по их подсчётам должна колебаться от ста до тысячи градусов Цельсия, люди, находившиеся недалеко от этого феномена, не ощущали исходившей от шаровой молнии теплоты.
Основная трудность при изучении этого феномена состоит в том, что зафиксировать его появление учёным удаётся редко, а показания очевидцев часто ставят под сомнение тот факт, что наблюдаемое ими явление действительно являлось шаровой молнией. Прежде всего, расходятся показания относительно того, в каких условиях она появилась: в основном её видели во время грозы.
Существуют также показания, что шаровая молния может появляться и в погожий день: спуститься с облаков, возникнуть в воздухе или появиться из-за какого-нибудь предмета (дерева или столба).
Ещё одной характерной особенностью шаровой молнии является её проникновение в закрытые комнаты, была замечена даже в кабинах пилотов (огненный шар может проникать через окна, спускаться по вентиляционным каналам и даже вылетать из розеток или телевизора). Также были неоднократно задокументированы ситуации, когда плазменный шар закреплялся на одном месте и постоянно там появлялся.
Нередко появление шаровой молнии не вызывает неприятностей (она спокойно движется в воздушных потоках и через какое-то время улетает или исчезает). Но, были замечены и печальные последствия, когда она взрывалась, моментально испаряя находящуюся неподалёку жидкость, плавя стекло и металл.
Интересные и малоизвестные факты о молниях.
Как появляется гром
Гром возникает по следующей причине. Ток в канале молнии образуется очень быстро. Воздух при этом очень нагревается. От этого он расширяется.
Читайте также: Подробная инструкция по установке и подключению домофона в многоквартирном и частном домах
Как только электричество из тучи достигнет земли и исчезнет из канала, он очень быстро охлаждается. Сжатие воздуха также приводит к раскатам грома.
Чем больше молний прошло по каналу (их может быть до 50 штук), тем продолжительнее сотрясения воздуха. Этот звук отражается от предметов и туч, и происходит эхо.
Как ⚠️ появляется молния: физика атмосферы, в результате чего
Почему есть интервал между молнией и громом
В грозу за появлением молнии следует гром. Опоздание его от молнии происходит из-за разных скоростей их движения. Звук движется с относительно небольшой скоростью (330 м/с). Это всего в 1,5 раза быстрее движения современного «Боинга». Скорость света гораздо больше скорости звука.
Благодаря такому интервалу можно определить, как далеко от наблюдателя находятся сверкающие молнии и гром.
Например, если между молнией и громом прошло 5 с, это значит, что звук прошел 330 м 5 раз. Путем умножения легко посчитать, что молнии от наблюдателя были на расстоянии 1650 м. Если гроза проходит ближе, чем 3 км от человека, она считается близкой. Если расстояние в соответствии с появлением молнии и грома дальше, то и гроза дальняя.
Продвигаясь все ближе к земле, и находясь уже на расстоянии в несколько десятков метров от ее поверхности, лидер вызывает на себя встречный (индуцированный) электрический разряд противоположного знака из какой-нибудь естественной или искусственной возвышенности.
Но как молния выбирает место, в которое ей лучше ударить? Дело в том, что когда лидер молнии приближается к поверхности земли, непосредственно на поверхности земли, в месте под лидером, усиливается напряженность электрического поля, и стремительно накапливается индуцированный электрический заряд.
Наконец, в том месте где индуцированного заряда накопилось больше всего, и где напряженность электрического поля оказалась выше — там и наступает критический момент — происходит пробой воздуха.
Обычно пробой происходит в возвышающийся над поверхностью земли предмет, поскольку у острия или выступа заряда накапливается больше всего. Так принято считать. Однако лидер молнии движется очень быстро, прежде всего выбирая участок с более высокой электропроводностью, меньшего электрического сопротивления.
Чтобы понизить вероятность попадания молнии прямо в здание, в вышку или в линию электропередач, данные сооружения оснащают специальными защитными средствами — молниеотводами.
Молниеотводы представляют собой заземленные металлические штыри, установленные вертикально и заостренные сверху. Заземление штыря выполняется очень качественно, с помощью металлических листов большой площади, которые закапываются в землю на уровне, где всегда имеется достаточная влажность.
Природа молнии в физике
Молния не образуется мгновенно из ничего, хоть все и происходит очень быстро. Один электрический разряд можно разделить на 2 стадии:
Ступенчатый лидер
Обратная вспышка
Когда ступенчатый лидер достигает поверхности земли, по проложенному им каналу начинает течь ток. В этот момент и можно видеть основную вспышку молнии, которая сопровождается огромным выделением энергии и высокими показателями силы тока. При этом лидер всегда распространяется от тучи к земле, а яркая вспышка, которую мы называем молнией, наоборот, от земли к туче.
Молния — это явление, которое идет не от тучи к земле, а происходит между ними.
Гроза, гром, молния: характеристика явлений, причины возникновения, виды, меры безопасности
Разновидности молний
На Земле существует несколько разновидностей молний.
Линейная. Частый вид, образование которого мы как раз и приводили выше, описывая разряд между небом и землей. Молния представляет собой изогнутую линию с ответвлениями, один конец которой находится в небе, другой — на поверхности земли.
Молния «земля-облако» образуется, когда разряд попадает в объект, расположенный на большой высоте. Высокие предметы накапливают электростатический заряд и тем самым приманивают молнии.
Ленточная. Интересный редкий вид молнии, который представляет собой ряд одинаковых каналов, находящихся на небольшом расстоянии и параллельных друг другу. Ученые считают, что причиной данного явления выступает сильный ветер, который значительно расширяет каналы.
Пунктирная или жемчужная. Очень редкий вид, который представляет собой не сплошной разряд, а линию, состоящую из частых промежутков, похожих на пунктиры. Ученые предполагают, что такой эффект возможен по причине быстрого остывания некоторых участков молнии.
Шторовая. В отличие от других видов возникает над облаками. Внешне выглядит эффектно — как сеть разрядов. При ней можно слышать негромкий гул. Такую молнию впервые сфотографировали только в 1994 году.
Внутриоблачные или межоблачные электрические разряды бывают 2-х видов:
«Облако-облако». Самый распространенный вид молний, когда оба концы электрического разряда находятся в небе. Это происходит потому, что соседние облака имеют разные заряды и пробивают друга друга. Такой вид молнии не опасен для человека, так как не достигает поверхности земли.
Почему люди боятся гроз и молний
В качестве последнего факта в этой статье, пожалуй, приведу причины боязни грома и молнии в наше время. В первую очередь, стоит отметить, что такая боязнь называется бронтофобией и чаще всего встречается у молодых людей до 25 лет и преимущественно у девушек.
Больше всего случаев боязни грозы встречается у детей, но не редки случаи, когда этот страх проносится через всю жизнь, почти не ослабевая. Это может произойти даже из-за однократного сильного испуга, когда ребенок встретился с этим явлением, не будучи готов к нему и ничего не зная о нем.
Раскаты грома имеют определенную тональность, которая воспринимается на подсознательном уровне, а яркая вспышка света в темноте, когда ночь озаряется как днем, но фиолетовым свечением, вызывает еще больше страха. Особенно это актуально для детей до четырех лет, которые просто не знают чего ждать от нового явления.
Также есть и генетический момент, ведь наши предки не были так защищены, как мы. У них не было понимания, о котором я уже писал выше, и надежного жилища. Деревянные и соломенные дома сгорали от удара молнии, деревья падали, а людей часто убивало на месте.
Все это приводило, приводит и будет приводить к появлению у людей бронтофобии, которая не мешает жить в прямом понимании этого слова, но делает ее не комфортной в дождливые дни. Приходится с этим мириться.