Жарким летним днем может резко подуть сильный ветер, на небе моментально появляются черные тучи – приближается гроза. Сопровождается это природное явление молнией и грозой.
Во время грозы земля и тучи сильно электризуются, и происходит сильный электрический разряд либо между ними, либо внутри самих туч, либо между грозовыми облаками. Этот разряд и есть молния.
Очень похожее явление, называемое электризацией трения, мог наблюдать каждый. Искрят наэлектризованные расческой волосы, мелкие бумажки притягиваются к ней.
Как происходит электризация облака
Любое грозовое облако или туча насыщено до предела водяными парами, часть из которых замерзает до льдинок разных размеров. Происходит это потому, что тучи, как правило, очень большие. Верхняя часть их находится на высоте примерно 7 км, а уже с трехкилометровой высоты происходит процесс замерзания воды. Расстояние до земли от нижней части тучи около одного километра.
С поверхности нагретой земли вверх устремляется горячий воздух. Эти потоки, поднимаясь, увлекают за собой льдинки маленького размера, несут их выше, где льдинки более крупные. Такое движение идет постоянно, и все время происходит столкновение льдинок друг с другом.
Вот тут-то и происходит электризация, причем крупные льдинки несут отрицательный заряд и постепенно перемещаются в самый низ тучи. Мелкие же заряжены положительно, и концентрируются они вверху.
Откуда берется гром
Напряженность электрического поля каждой тучи просто огромна: почти один миллион В/м. Приближаясь друг к другу, тучи с противоположными зарядами начинают взаимодействовать. Между ними создается своеобразный светящийся канал, состоящий из некоторых ионов и электронов. По нему же идут и оставшиеся заряженные частицы.
Это и есть разряд молнии, во время которого происходит выброс энергии почти в миллиард Дж. Канал раскаляется настолько, что начинает светиться, его-то мы и видим в виде молниевой вспышки. И не одной, так как разрядка по каналам идет постоянно.
В одной молнии, как правило, разрядов несколько, и длятся они буквально десятки миллионных долей одной секунды.
Наступает момент, когда раскаленный воздух очень сильно расширяется, взрывается и ударная волна от этого взрыва хорошо слышна на земле. Мы воспринимаем это как раскаты грома.
Подобие молнии и грома у себя дома видел каждый. Если снимаешь шубу или какую-то синтетическую одежду в абсолютно темной комнате, между наэлектризованными шерстинками шубы иногда видны искры, как разряд молнии, а слышимый характерный треск – те же раскаты грома.
Если на небе появились кучево-дождевые облака, значит, следует ожидать грозы, то есть, и молнии, и грома. Зарождаются молнии и при пыльных бурях, торнадо, а также их можно видеть при извержениях вулканов.
