как понять что начинается гроза
Гроза: как образуется, причины появления, полезная информация для всех
Различные природные явления постоянно сопровождают человека, и одним из них является гроза. Это уникальное буйство стихий, которое устрашает и завораживает. Как образуется гроза, мало кто знает, так же как и правила безопасности во время проявления стихии. А ведь синоптики заблаговременно пытаются установить грозовую мощь, и не случайно.
Что это такое
Откуда берется гроза и что это за явление? Гроза представляет собой разновидность осадков, при которых в облаках, над ними и под ними формируются электрические разряды, т. е. молнии. Частыми спутниками грозы становятся град, сильные ветры, ливневые дожди. В одно и то же время на планете фиксируется свыше тысячи гроз разной силы. Большая часть из них отмечается над материками, а самое большое количество – в тропических широтах, на экваторе. Мощь стихии определяется расположением региона, где фиксируется явление. Самые опасные грозы проявляются в горной местности.
Особенности грозы
А как образуется гроза, в какое время года? Это природное явление обычно возникает в теплое время года. Причем ее мощь напрямую зависит от расположения Солнца. В средних широтах самые сильные грозы фиксируются после полудня. Главными их предвестниками являются кучево-дождевые облака, слабый ветер. Эти облака легко отличить от других по темному цвету и характерной форме: они вытянуты по вертикали, верхняя часть завершается верхушкой в форме наковальни.
Образование грозовых туч
Так откуда появляется гроза, из каких облаков и как они формируются? Мы видим грозу, только если в небе все сложится «удачно», а именно будут созданы условия для формирования грозовых облаков из кучевых.
Изначально кучевые облака проходят стадию зрелости, во время которой происходит развитие тучи. Затем наступает стадия распада, при которой выпадают осадки, наблюдаются электрические разряды.
Чтобы сформировались грозовые тучи, необходимо наличие восходящих потоков влаги, причем в огромном количестве. Такое возможно, только если туча формируется возле водоема, в горной местности. Поднимаясь с поверхности земли, воздушные массы устремляются вверх, начинают образовываться облака. В результате этого процесса могут быть сформированы четыре типа туч:
В зависимости от того, как образуется гроза, ее относят к внутримассовому или фронтальному типу. В последнем случае явление возникает из-за появления теплого или холодного фронта, а в первом – наблюдается перегрев атмосферы. Независимо от типа грозы, это явление длится недолго, около получаса, хотя грозовое облако может растянуться на десятки километров в горизонтальном направлении, а в вертикальном – до двадцати километров. При больших размерах туч гроза может длиться часами.
Отличие молнии и грозы
Молния – это красивое природное явление, одно из проявлений грозы, возникающее в результате заряда льдинок или капелек воды в туче разными зарядами. Когда наэлектризованных частиц в облаке становится много, и они подходят друг к другу близко, возникает их разряжение с выделением огромного количества энергии. Ударная волна сопровождается звуком в виде грома. Гроза – это и молния, и гром, и дождь, и другие проявления стихии, а молния – это всего лишь электрический разряд, возникающий при прохождении накопленного напряжения через узкие коридоры между положительно и отрицательно заряженными частицами тучи.
Опасность грозы
Ученые не случайно следят за состоянием и формированием облаков. После того, как образуется гроза, они оценивают ее потенциал. И если он окажется огромным, то они предупреждают население о возможной опасности.
Опасность грозы заключается в электрических разрядах, ветре, виде осадков. Среди всего этого проявления самыми опасными считаются шквальные ветры, торнадо и молнии. Если электроразряд попадет в человека, то это может привести не только к серьезным увечьям, но и к смерти. При попадании в здания, молнии могут вызвать пожары.
Зная, когда и как появляется гроза, ученые могут предсказать силу ветра, ведь шквальные потоки воздуха способны вызывать разрушения всего, что достигнуто человеком, наносить непоправимый урон природе, валить деревья. Иногда во время грозы возникает торнадо – сильные вихри воздушных потоков, где скорость воздуха может достигать сотни километров в секунду. Такие природные явления способны наносить колоссальный урон.
Гроза, будь осторожен
Во время проявления стихии людям следует проявлять осторожность. Это позволит не только сохранить жизнь, но и избежать негативного проявления грозы. Во время ненастья следует выключить все электроприборы, причем обесточив их полностью (выключаем вилку из розеток). Если вдруг молния попадет в электропровода, то она вызовет сильнейший скачок напряжения с силой до 300 000 ампер.
Заметив, как появилась гроза, стоит сразу же закрыть все окна, форточки, двери. Нельзя стоять рядом с открытым окном. Если явление настигло на улице, то стоит незамедлительно зайти в помещение. Нельзя прятаться под деревьями, находиться вблизи линий электропередач, держать в руках металлические предметы. При нахождении в трамвае и другом общественном транспорте не стоит держаться за металлические поручни. Нельзя парковаться на машине возле деревьев и рядом со столбами линий электропередач.
Если гроза застала в лесу, то стоит как можно быстрее выйти на опушку или участок, где нет деревьев. Все металлические предметы необходимо убрать как можно дальше от себя. Если вдруг нет возможности стать на опушке, то лучше всего найти какое-нибудь низкое дерево или куст. Во время грозы лучше всего сесть на землю или лечь, что позволит снизить последствия попадания молнии. Избежать удара молнией можно, если укрыться от стихии в низменности или какой-нибудь яме.
Не стоит забывать во время грозы про сильный ветер. Он способен не только вызывать сильнейшие разрушения, но и стать причиной получения увечья, а иногда привести к смертельному исходу. В некоторых районах Земли грозы часто сопровождаются торнадо. В той местности, где такое явление часто, люди строят специальные убежища, в которых они прячутся во время торнадо.
После грозы
Во время электрических разрядов стратосфера насыщается озоном. Из-за него воздух после грозы свежий, легкий, со специфическим запахом. Им легко и приятно дышать, но мало кто знает, что такой воздух опасен, ведь он перенасыщен озоном, опасным для дыхательной системы веществом.
Гром и молния: что об этом нужно знать
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:
Во-первых, во время грозы желательно избегать открытой местности. Молния с большей вероятностью бьет в самую высокую точку, одинокий человек в поле – это и есть та самая точка. Если Вы по какой-то причине остались в поле один на один с грозой, спрячьтесь в любом возможном углублении: канавке, ложбинке или самом низком месте поля, сядьте на корточки и пригните голову. При этом следует помнить, что песчаная и каменная почвы имеют меньшую электропроводность, а значит, они безопаснее, чем глинистая. Не следует прятаться под отдельно стоящими деревьями, так как они в первую очередь подвержены ударам молнии. А если вы находитесь в лесу, то лучше всего прятаться под низкорослыми деревьями с густой кроной.
В-третьих, если гроза застала Вас в машине, то она достаточно хорошо защищает от молнии, так как даже при ударе молнии разряд идет по поверхности металла. Поэтому закройте окна, отключите радиоприёмник и GPS-навигатор. Не следует дотрагиваться до любых металлических деталей автомобиля. Очень опасно во время грозы разговаривать по мобильному телефону. Лучше всего во время грозы его тоже выключить. Были случаи, когда входящий звонок становился причиной попадания молнии. Велосипед и мотоцикл в отличие от машины от грозы вас не спасут. Необходимо слезть, уложить транспорт на землю и отойти на расстояние примерно 30 м от него.
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.
Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы
Читайте по облакам: 5 признаков приближения урагана
Шторма различной силы возникают в большинстве широт планеты. При этом далеко не всегда прогнозы погоды могут своевременно или верно информировать о времени их начала и размере бедствия. Чтобы не попасть под раздачу стихии в открытом поле или в лесу и внезапно не оказаться в зоне действия урагана, необходимо кроме технических средств полагаться на свои личные знания и наблюдательность.
Свои рекомендации дает охотник за ураганами и автор книги «Stormchasing: On the Hunt for Thunderstorms» Майкл Сачуэ. Он советует обратить внимание на 5 признаков приближения шторма (грозы, бури или урагана). Это – лучшее штормовое предупреждение поскольку можно узнать прогноз погоды по наглядным признакам.
Признаки урагана
Признак шторма № 1. Возвышение и уплотнение кучевых облаков
Кучевые облака – это приятные «ватные» шарики или лоскуты высоко в небе. Но если под ними формируется нижний слой таких же «ватных шариков», и эти облака начинают расти, сближаться, и постепенно устремляются вверх, в ближайшее время вслед за этим явлением может последовать буря. Обычно после начала данного процесса ураган может налететь уже через час.
Признак шторма № 2. Расположение облаков и облачной пелены
Если облака обрамляют туманную пелену и как бы прикреплены к ним – значит, там уже бушует гроза. Направление развития грозы зависит от направления ветра.
Признак шторма № 3. Облака меняют цвет
Если облака получают синевато-черный оттенок в нижней части, то в местности, над которой они находятся, так же идет ливневый дождь. Такой вариант сопровождается сильными порывами ветра, и буря может быстро добраться до вас.
Признак шторма № 4. Расположение солнечных лучей
На первый взгляд эта сцена довольно миролюбива, ведь лучи пробиваются через неровный строй облаков. Но не доверяйте внешнему виду, поскольку атмосфера там буквально «шипит и бурлит». Мелкие кучевые облака перестраиваются вверх. Они находятся в тени больших облаков, и изменения в давлении и температуре оказывают на них особое влияние. В результате облака выглядят как огромная «цветная капуста». В атмосфере повышаются турбулентность и влажность. Это – предвестник сильной грозы.
Признак шторма № 5. Движение облаков
Вращающаяся стена низких облаков характерна для супергрозы, в том числе с сопровождением смерча (торнадо). Скручивание – наиболее очевидный признак сильного шторма, особенно если вращение сопровождается быстрым передвижением.
Зная эти явные признаки приближения грозы, урагана или бури, можно заранее подыскать безопасное место. Так же вам стоит прочитать, как узнать расстояние до грозового разряда, а также как защитить себя от молнии в походе.
Что рассказать ребенку о грозе и молниях
Занимательная энциклопедия Пумбра: явления природы
Дети лет примерно до 9 черпают знания не так, как мы – взрослые. Мы считаем что-нибудь новым и, соответственно, интересным, когда получаем новую информацию, а дети – когда получают новые впечатления. Поэтому и учить их нужно по-другому.
Как? На этот вопрос отвечают российские педагоги-психологи Виктор Лукша и Тамара Ломбина (да-да, та самая, которая еще и детская писательница). Они придумали свою занимательную энциклопедию, читать которую интересно и совсем не скучно.
Может ли ветер дуть вверх – от земли в небо?
Может. Именно восходящими потоками воздуха (ветрами, дующими вверх) поддерживаются кучево-дождевые облака. У основания таких облаков скорость ветра, дующего вверх, может быть больше 50 узлов (100 км/час). Поэтому они сильно разрастаются по высоте. Их вершины могут подниматься до 12 км и более. Низ кучево-дождевых облаков состоит из капелек воды, верх – где температура меньше ноля градусов – из кристалликов льда. Облака хорошей погоды, похожие на куски ваты, разбросанные по небу, поддерживаются очень слабыми потоками восходящего воздуха. Поэтому они слабо разрастаются по высоте. Время их жизни невелико – 5-40 минут.
Какова толщина молнии?
Молния – это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере. Проявляется яркой вспышкой света и сопровождается громом. Молния не бывает короче нескольких сотен метров, обычно ее длина 1-10 километров, а толщина (диаметр) канала, по которому проходит эта гигантская искра всего несколько сантиметров. Температура канала может превышать 25000 градусов.
Почему раскаты грома мы слышим так долго?
Гром – это колебания воздуха под влиянием мгновенного повышения давления в канале на пути молнии. Длительные раскаты грома объясняются тем, что молния имеет очень большую длину, и звук от разных ее участков доходит до нас неодновременно. (Скорость звука в воздухе около 330 метров в секунду).
Зарница – это отдаленная молния, где не видно зубчатого прорыва.
Где каждый день бывает гроза?
Грозы на земле распределены неравномерно. Например, в Арктике гроза бывает раз в несколько лет. В умеренном поясе в каждом отдельном пункте в год бывает несколько десятков дней с грозами. В отдельных районах земли – мировых центрах гроз (Индонезии, Центральной Америке и др.) – число дней в году с грозами может быть больше двухсот. На острове Ява (Индонезия) среднее число грозовых дней в году – 220. Может ли гроза продолжаться в течение 12 часов? Среднее время грозы – около часа, но в тропиках или, например, в горах Кавказа гроза может продолжаться 12-13 часов.
Грозы возникают в мощных кучево-дождевых облаках с вершинами в области температур – 15-20 градусов, то есть на высотах 7-15 километров. Эти облака состоят из смеси капель и ледяных кристаллов. Их пронизывают сильные восходящие и нисходящие потоки воздуха. Скорость ветра достигает десятков метров в секунду (это штормовой ветер). Объем таких облаков составляет несколько сот или даже тысяч кубических километров. Общая масса водяных и ледяных частиц может достигать 100 тонн (и более).
Обыкновенные снежинки – это звезды?
Снежинки – это кристаллы льда, которые образуются в облаках и туманах и выпадают из них.
Снежные кристаллы имеют две основные формы. Они бывают пластинчатые или столбчатые. Пластинчатые – это шестиугольные пластинки и звезды с тремя, шестью и двенадцатью лучами. Столбчатые – это шестигранные столбики и иглы, а также сращенные столбики (ежи). Наблюдаются снежные кристаллы и неправильной формы. Чаще всего встречаются снежинки в виде звезд и ежей. Обыкновенный снег – это крупные снежные кристаллы, выпадающие из облаков, среди которых преобладают звезды.
Почему на разрезе градины видны кольца?
Град – большие замороженные капли, выпадающие при сильных грозах. В таких облаках снег и дождь существуют вместе, рядом. Внутри облака снежинки падают и капли воды замораживаются. Образуются ледяные шарики. При достижении низа облака эти шарики подхватываются мощными восходящими потоками воздуха и поднимаются к вершине грозового облака. У вершины облака ветер дует вверх уже не с такой силой (как у основания) и шарики опять падают вниз. При этом они немного увеличиваются в размерах. Такое движение вверх-вниз (внутри облака) может повторяться несколько раз. Чем больше раз – тем крупнее будут градины. Когда восходящий ветер у основания облака уже не может удержать градины и поднять их вверх, то они выпадают в виде осадков. Если градину разрезать, то можно увидеть кольца (как на срезе дерева). Число этих колец равно числу путешествий градины внутри облака вверх-вниз.
Что такое шаровая молния?
Шаровая молния – редко встречающаяся форма молнии. Она представляет собой светящееся шаровидное тело диаметром 10-20 см. Существует от нескольких секунд до нескольких минут. На территории СНГ в год наблюдается 2-3 тысячи шаровых молний. За свою жизнь шаровую молнию видит один человек из тысячи. Шаровые молнии, которые возникают при ясной погоде, крупнее тех, что возникают во время грозы.
Как возникает шаровая молния?
Иногда шаровая молния возникает рядом с каналом обычной линейной молнии. Однако,
в двух из трех случаев она возникает в грозу из розеток, электрических приборов, радиоприемников, телевизоров, телефонов, батарей отопления и даже гвоздей, вбитых в стену, то есть – из металлических проводников. В девяти из десяти случаев форма такой молнии – шар, иногда – эллипсоид, груша, либо она имеет неправильную форму. Совсем редко – тор (объемное кольцо, наподобие бублика). Обычно шаровая молния движется горизонтально, реже – опускается вниз, совсем редко – поднимается вверх.
Может ли апельсин пролезть в игольное ушко?
Может, если этот апельсин – шаровая молния. Поразительное свойство шаровой молнии – она проникает через щели и узкие отверстия в стене, стекле. Точнее будет сказать – шаровая молния перетекает (переливается) через узкие отверстия и щели.
Зачем зажигают свечи на мачтах кораблей?
Один из путешественников, капитан корабля, так описывает встречу с таинственными огнями на траверсе Балеарских островов: «Вдруг наступила страшная темнота – гром и молния были невиданные. Опасаясь бури, я приказал спустить все паруса. Тогда мы увидели более тридцати огней в виде свечей, зажженных в разных местах мачт. Это были огни святого Эльма. Тот, который находился на флюгере грот-мачты, был более 1,5 футов в высоту (около 45 см). Я послал матроса, чтобы снять его. Влезши наверх, матрос крикнул нам, что огонь шипит, как ракета из сырого пороха. Я велел снять его и принести вниз вместе с флюгером. Но как только матрос снял флюгер, так огонь перескочил на конец мачты, откуда снять его было уже невозможно».
Что такое огни святого Эльма?
Почему огни святого Эльма так называются?
Легенда связывает это явление со святым Эльмом (или Эразмом), покровителем моряков Средиземноморья. Святой Эльм, как рассказывают, умер на море во время сильного шторма. Перед смертью он обещал морякам явиться к ним в том или ином виде, чтобы сообщить, суждено ли им спастись. Вскоре после этого на мачте появилось странное свечение, которое они и восприняли как явление либо самого святого, либо посланного им знака во исполнение своего обещания.
Сколько раз в год облака «падают» на землю?
Вся влага атмосферы (облака, туманы и др.) меняется примерно 37 раз в году. То есть в среднем раз в десять дней вода облаков (и жидкая, и газообразная, и твердая) выпадает на землю.
За какое время Мировой океан «протекает» через живые организмы?
Вода покрывает 71 % поверхности Земли. Основная масса воды Земли сосредоточена в Мировом океане. Примерно за 2 млн лет вся вода Мирового океана проходит через растения и животных – участвует в их обменных процессах.
Какое море самое соленое?
Средняя соленость Мирового океана 3,5 %. В одном литре воды содержится 35 г соли. Самое соленое море на Земле – это Мертвое море. В 1 литре воды этого моря содержится 260 г соли. Утонуть в этом море невозможно. К примеру, соленость нашего Черного моря 1,8 %, Балтийского – 0,7 %.