Как и откуда появляется молния: виды, физическая природа, почему. физика атмосферы

Содержание

Как развивается молния

Когда бушует гроза, молния, гром сопровождают ее беспрестанно. Чаще всего искра происходит из отрицательно заряженной тучи. Она развивается постепенно.

Сначала из тучи по каналу, направленному к земле, течет небольшой поток электронов. В этом месте тучи скапливаются электроны, двигающиеся с большой скоростью. Благодаря этому электроны сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их. Получаются отдельные ядра, а также электроны. Последние также устремляются к земле. Пока они движутся по каналу, все первичные и вторичные электроны снова расщепляют стоящие у них на пути атомы воздуха на ядра и электроны.

Весь процесс похож на лавину. Он двигается по нарастающей. Воздух разогревается, его проводимость увеличивается.

Все сильнее электричество из тучи стекается к земле со скоростью 100 км/с. В этот момент молния пробивает себе канал к земле. По этой дороге, проложенной лидером, электричество начинает течь еще быстрее. Происходит разряд, имеющий огромную силу. Достигая своего пика, разряд уменьшается. Канал, разогретый таким мощным током, светится. И в небе становится видно молнию. Протекает такой разряд недолго.

После первого разряда часто следует второй по проложенному каналу.

Забастовки

Удары молнии могут травмировать людей несколькими способами:

Прямой
- Прямой удар — человек является частью флэш-канала. Огромное количество энергии проходит через тело очень быстро, что приводит к внутренним ожогам, повреждению органов, взрывам плоти и костей и повреждению нервной системы. В зависимости от силы вспышки и доступа к медицинским услугам она может привести к мгновенному смертельному исходу или вызвать необратимую травму или повреждение.
- Контактная травма — предмет (обычно проводник), к которому прикасается человек, электризуется от удара.
- Боковой всплеск — ветви токов, «выскакивающие» из канала первичной вспышки, электризуют человека.
- Взрывные травмы — быть брошенным и получить травму тупым предметом от ударной волны (если очень близко) и возможное от грома .
Косвенный
- Ток заземления или «ступенчатый потенциал» — заряды земной поверхности стремятся к каналу вспышки во время разряда. Поскольку земля имеет высокий импеданс, ток «выбирает» лучший проводник, часто ноги человека, проходя через тело. Почти мгновенная скорость разряда вызывает разность потенциалов на расстоянии, которая может составлять несколько тысяч вольт на погонный фут. Это явление (также ответственное за сообщения о массовой гибели оленей из-за грозы) приводит к большему количеству травм и смертей, чем три вышеперечисленных вместе взятых.
- ЭМИ — процесс разряда производит электромагнитный импульс ( ЭМИ ), который может повредить искусственный кардиостимулятор или иным образом повлиять на нормальные биологические процессы.
- Галлюцинации могут быть вызваны у людей, находящихся в пределах 200 м (650 футов) от сильной грозы.
Вторичный или результирующий
- Взрывы
- Пожары
- Несчастные случаи

Предупреждающие признаки приближающегося удара поблизости могут включать треск, ощущение статического электричества в волосах или коже, резкий запах озона или появление синей дымки вокруг людей или предметов ( огонь Святого Эльма ). Людям, оказавшимся в таких экстремальных ситуациях — не сумевшим сбежать в более безопасное, полностью закрытое пространство, — рекомендуется принять «молниеносное положение», которое включает «сидение или приседание, прижав колени и ступни друг к другу, чтобы создать только одну точку соприкосновения. с землей »(ноги должны быть оторваны от земли, если сидишь; если необходимо положение стоя, ступни должны соприкасаться).

Рассказ очевидца

Федор, 46

«В детстве я с родителями каждое лето отдыхал у бабушки в деревне в Беларуси. Это было начало 80-х годов прошлого века. Мы жили в большом бревенчатом доме. Однажды случилась очень сильная гроза. Я смотрел в окно на разгул стихии. В какой-то момент наступило затишье. И тут я увидел странный очень яркий огненный шар. Он плавно двигался на высоте около пятидесяти сантиметров над поверхностью земли. Вместе со мной за этим феноменом наблюдал мой отец. Шар медленно приблизился к линии электропередач, так же плавно поднялся вертикально вверх к проводам, и, коснувшись их, с негромким хлопком сильно вспыхнул и бесследно исчез. В доме выключилось электричество. Мой папа, кандидат физико-технических наук, объяснил мне, что мы стали свидетелями редчайшего природного феномена — шаровой молнии», — рассказывает мужчина.

Влияние на природу

Воздействие на растительность

Зеленое дерево, в которое ударила молния, взорвав ствол.

В это эвкалиптовое дерево ударила молния, а два соседних хвойных дерева остались нетронутыми, Дарвин, Северная территория , Австралия.

Ударенное молнией дерево на островах Торонто ясно показывает путь, по которому заряд проникал в землю.

Деревья — частые проводники молнии к земле. Поскольку сок является относительно плохим проводником, его электрическое сопротивление приводит к его взрывному нагреву до пара, который сдувает кору за пределы пути молнии. В следующие сезоны деревья зарастают поврежденный участок и могут полностью его закрыть, оставив только вертикальный рубец. Если повреждение серьезное, дерево может не восстановиться, и наступает гниение, в конечном итоге убивающее дерево.

В малонаселенных районах, таких как Дальний Восток и Сибирь , удары молнии являются одной из основных причин лесных пожаров . Дым и туман, исходящие от очень большого лесного пожара, могут вызвать электрические разряды, вызывая дополнительные пожары за много километров по ветру.

Разрушение скал

Когда вода в трещиноватой породе быстро нагревается от удара молнии, возникающий в результате паровой взрыв может вызвать разрушение породы и сдвиг валунов. Это может быть значительным фактором эрозии тропических и субтропических гор, которые никогда не покрывались льдом. Свидетельства ударов молнии включают неустойчивые магнитные поля.

Происхождение грозовых туч

Облака появляются в небе из конденсата, поднимающегося высоко над землей, и парят в небе. Тучи же более тяжелые и большие. Они приносят с собой все «спецэффекты», присущие непогоде.

Грозовые облака отличаются от обычных наличием заряда электричества. Причем есть тучи с положительным зарядом, а есть с отрицательным.

Чтобы понять, откуда берутся гром и молния, следует подняться выше над землей. В небе, где нет препятствий для вольного полета, дуют ветра сильнее, чем на земле. Именно они провоцируют заряд в облаках.

Происхождение грома и молнии может объяснить всего одна капля воды. Она имеет положительный заряд электричества в центре и отрицательный снаружи. Ветер разбивает ее на части. Одна из них остается с отрицательным зарядом и имеет меньший вес. Более тяжелые положительно заряженные капли образуют такие же тучи.

Из-за чего бьет молния и как она появляется

Мы часто говорим на нашем сайте о погоде, ураганах, грозах, и прочих погодных явлениях, которые могут быть интересны с точки зрения науки и могут нанести ущерб хозяйственной деятельности человека или его жизни и здоровью. Очень часто такие явления способствуют появлению в атмосфере молний. Это тоже очень интересное и не до конца изученное явление, которое возникает из-за появления в воздухе заряженных частиц. По сути это чем-то напоминает статический разряд от шерстяного свитера, вот только масштабы более крупные. Тем не менее, при образовании молний должно сложиться множество факторов, о которых мы сегодня и поговорим. Тем более, мы уже рассказывали об интересных фактах, связанных с этим явлением. Теперь надо разобраться с природой появления “стрел Зевса”.

Молния может напугать, если не знать откуда она берется.

Интересные факты

Загадочная природа возникновения молний не дает покоя ученым. И не зря.

По оценкам ученых, вероятность быть убитым молнией не так уж и высока – примерно 1 шанс на 2 000 000: такие же шансы умереть, упав с кровати. А вот шансы увидеть шаровую молнию хотя бы раз в жизни намного меньше – примерно 1 из 10 тысяч.

Если видны сначала разряды, а потом слышен гром, то молнии возникают в небе очень далеко, хотя возникновение разряда и сопровождается громом. Задержка звука происходит из-за того, что свет долетает быстрее, чем звук. Узнать более подробно о молнии, можно из видео, представленного в статье.

Молнии бывают не только на нашей планете. Также это явление наблюдается на других планетах: на Марсе, Венере и не только. Вспышки появляются неожиданно, длятся доли секунды и состоят из нескольких разрядов.

Также опасны шаровые молнии. О них мало что известно, но говорят, что рядом с ними нельзя двигаться, так как эти виды вспышек любят «погулять». Они могут даже в дом залететь, если будут открыты окна и двери во время грозы.

Самое красивое явление – это Огни Святого Эльма. Так называется свечение, возникающее после грозы на остроконечных фонарях, мачтах кораблей, зданиях.

Видео

https://youtube.com/watch?v=cZbtJxEEaPk

https://youtube.com/watch?v=KhKSPL3_IuU

https://gkd.ru/405063a-kak-poyavlyaetsya-molniya-prichinyi-i-interesnyie-faktyi

https://www.nkj.ru/archive/articles/20099/

http://picslife.ru/priroda/kak-i-pochemu-voznikaet-molniya.html

Молнии над вулканом

О том, что извержения вулканов иногда сопровождаются ударами молний, известно почти 2000 лет. В 79 году нашей эры Плиний Младший, наблюдая извержение Везувия, записал, что над кратером собрались тёмные тучи и сверкали молнии.

Ближе к нашему времени есть сведения о грозовых разрядах, замеченных при двух с лишним сотнях извержений. Но до сих пор эта связь двух явлений не изучена. Только в 2000 году вулканолог с Аляски Стив Макнатт создал рабочую группу по молниям над вулканами.

Интерес к этому явлению возник у вулканолога в 1992 году, когда на одном из Алеутских островов сейсмографы зарегистрировали извержение вулкана. Обычно кабели от приборов, устанавливаемых близ вулканов, закапывают под землю, но на необитаемом и лишённом крупных животных островке их просто проложили на поверхности. Действуя как антенны, эти провода принесли на ленту сейсмографа, кроме сведений о колебаниях почвы, сигналы электромагнитного излучения молний.

Насколько известно, к возникновению молний над извергающимся вулканом приводят как сейсмологические процессы, так и процессы, идущие в облаках при обычных грозах. Электрические заряды могут возникать за счёт пьезоэлектрических, трибоэлектрических и подобных явлений при разломах и подвижках горных пластов, сопровождающих извержение. Возникают заряды и при трении между частицами пепла, вылетающими из жерла вулкана.

При обычных грозах разница потенциалов, разряжающаяся затем в молнии, возникает потому, что более тяжёлые капельки или льдинки из-за своего веса скапливаются в нижних слоях грозового облака, а мелкие, лёгкие поднимаются восходящими потоками воздуха в верхнюю часть. Они накапливают противоположные заряды, которые после определённой величины напряжения пробивают слой воздуха. Сумма этих пока не до конца изученных «земных» и «небесных» явлений и вызывает молнию над извергающимся вулканом.

Частота этого явления зависит также от содержания воды в магме. Пока магма находится под высоким давлением, вода не выкипает, несмотря на высокую температуру, но, как только магма вырывается из жерла вулкана, вода превращается в пар и вносит свой вклад в образование грозовой тучи.

Как возникает молния?

Внутри тучи

Грозовую тучу не спутаешь с обычным облаком. Ее мрачный, свинцовый цвет объясняется большой толщиной: нижний край такой тучи висит на расстоянии не более километра над землей, верхний же может достигать высоты 6-7 километров.

Что происходит внутри этой тучи? Водяной пар, из которого состоят облака, замерзает и существует в виде ледяных кристаллов. Восходящие потоки воздуха, идущие от нагретой земли, увлекают мелкие льдинки вверх, заставляя их все время сталкиваться с крупными, оседающими вниз.

В процессе столкновений льдинки электризуются, точно так же, как это происходит при трении различных предметов один о другой, — например, расчески о волосы.

Причем, мелкие льдинки приобретают заряд положительный, а крупные — отрицательный. По этой причине верхняя часть молниеобразующего облака приобретает положительный заряд, а нижняя — отрицательный. Возникает разность потенциалов в сотни тысяч вольт на каждом метре расстояния — как между облаком и землей, так и между частями облака.

Развитие молнии

Развитие молнии начинается с того, что в некотором месте облака возникает очаг с повышенной концентрацией ионов — молекул воды и, составляющих воздух, газов, от которых отняли или к которым добавили электроны.

По одним гипотезам, такой очаг ионизации получается из-за разгона в электрическом поле свободных электронов, всегда имеющихся в воздухе в небольших количествах, и соударением их с нейтральными молекулами, которые сразу же ионизируются.

Ионизированный газ служит неплохим проводником электричества, поэтому через ионизированные области начинает течь ток. Дальше — больше: проходящий ток нагревает область ионизации, вызывая всё новые высокоэнергетичные частицы, которые ионизируют близлежащие области, — канал молнии очень быстро распространяется.

Вслед за лидером

На практике процесс развития молнии происходит в несколько стадий. Сначала передний край проводящего канала, называемый «лидером», продвигается скачками по нескольку десятков метров, каждый раз, немного меняя направление (от этого молния получается извилистой). Причем скорость продвижения «лидера» может, в отдельные моменты, достигать 50 тысяч километров за одну-единственную секунду.

После того, как ионизированный канал, толщина которого может достигать нескольких сантиметров, оказывается «пробит», по нему с огромной скоростью — до 100 тысяч километров всего за одну секунду — устремляются заряженные частицы, это и есть сама молния.

Ток в канале составляет сотни и тысячи ампер, а температура внутри канала, при этом, достигает 25 тысяч градусов — потому молния и дает столь яркую вспышку, видимую за десятки километров. А мгновенные перепады температур, в тысячи градусов, создают сильнейшие перепады давления воздуха, распространяющиеся в виде звуковой волны — грома. Этот этап длится очень недолго — тысячные доли секунды, но энергия, которая при этом выделяется, огромна.

Конечная стадия

На конечной стадии скорость и интенсивность движения зарядов в канале снижается, но, все равно, остаются достаточно большими. Именно этот момент наиболее опасен: конечная стадия может длиться только десятые (и даже меньше) доли секунды. Такое, достаточно длительное, воздействие на предметы на земле (например, на сухие деревья) часто приводит к пожарам и разрушениям.

Причем, как правило, одним разрядом дело не ограничивается — по проторенному пути могут двинуться новые «лидеры», вызывая в том же самом месте повторные разряды, по количеству доходящих до нескольких десятков.

Последствия молнии

Молния оставляет за собой большое количество разных следов, в зависимости от места, куда ударяет разряд, а также его мощности. Рассмотрим следующие проявления молнии:

образование фульгуритов;
попадание в землю;
попадание в деревья, дома и прочие объекты;
попадание в автомобили;
попадание в человека.

Фульгурит – это вещество, которое образуется при попадании электрического разряда в песок или любую горную породу. По сути, определенное количество песка просто плавится и застывает под кратковременным воздействием высокой температуры.

Фульгурит

Обнаружить фульгуриты непросто. Обычно они встречаются на горных вершинах или в областях, где грозы считаются частым явлением. Попадая в залежи песка, молния образует из него трубочки произвольных форм, полые внутри. Фактически они получаются стеклянными.

Между песчаными частицами всегда есть влага и воздух. Мощный удар их быстро нагревает до высоких температур, расширяет, в результате чего и появляются эти трубочки всевозможных размеров и форм. Затем они моментально охлаждаются.

Очень редко разряды молнии попадают именно в землю, поскольку для них предпочтительнее максимально короткий и доступный путь. Но в случае попадания на поверхности остается углубление, от которого в разные стороны уходят витиеватые линии, напоминающие молнию по форме.

След от молнии на земле

Возвышаясь над другими объектами, деревья чаще всего привлекают к себе молнию. В большинстве случаев они сгорают, причем моментально. Если же в дерево попадает шаровая молния, она поджигает его изнутри. При попадании в здание молния зачастую повреждает кровельную часть и тоже может вызвать возгорание.

Молния ударила в дерево

Если разряд угодит в закрытое транспортное средство, например, автомобиль, то быстро распространится по металлическому корпусу и уйдет в земную поверхность. Считается, что авто – безопасное место, в котором можно переждать непогоду, так как молния не попадает внутрь салона. Однако последствия прямого попадания все равно серьезные.

Молния ударила в авто

Попадание разряда молнии в человека непредсказуемо. Оно сравнимо удару электрическим током, но напряжение при этом в разы выше. Чаще всего молния поражает грудную клетку или голову.

Фигуры Лихтенберга

На теле остаются особенные следы, которые напоминают молнию по форме – их называют фигурами Лихтенберга. Такой след остается в результате повреждения кровеносных сосудов. Удар молнией крайне опасен, поэтому в случае грозы следует принять все необходимые меры безопасности.

Свойства шаровых молний

Появление

Шаровая молния всегда появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую, но не обязательно, наряду с обычными молниями. Чаще всего она как бы «выходит» из проводников или порождается обычными молниями, иногда спускается из облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).

Поведение

Чаще всего шаровая молния движется горизонтально, приблизительно в метре над землёй, довольно хаотично. Имеет тенденцию «заходить» в помещения, протискиваясь при этом сквозь маленькие отверстия. Часто шаровая молния сопровождается звуковыми эффектами — треском, писком, шумами. Наводит радиопомехи. Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, так как, по одной из теорий, шаровая молния свободно перемещается по эквипотенциальным поверхностям.

Исчезновение

Шаровая молния в среднем живёт от 10 секунд до нескольких часов, после чего обычно взрывается. Изредка она медленно гаснет или распадается на отдельные части. Если в спокойном состоянии от шаровой молнии исходит необычно мало тепла, то во время взрыва высвободившаяся энергия иногда разрушает или оплавляет предметы, испаряет воду.

Размер и форма

Размер (диаметр) шаровых молний варьируется от нескольких сантиметров до метра. Форма в подавляющем большинстве случаев сферическая, однако были сообщения о наблюдении вытянутых, дискообразных, грушевидных шаровых молний.

Свечение и цвет

Типичная суммарная мощность излучения — порядка 100 Вт; свечение иногда тускнее, иногда ярче. Цвет — начиная от белого и жёлтого, заканчивая зелёным. Часто отмечалась пятнистость свечения.

Травмы

Удары молнии могут привести к тяжелым травмам и смертельным исходом в 10–30% случаев, причем до 80% выживших получают длительные травмы. Эти тяжелые травмы обычно не связаны с термическими ожогами, поскольку сила тока слишком коротка, чтобы сильно нагреть ткани; вместо этого нервы и мышцы могут быть непосредственно повреждены отверстиями в их клеточных мембранах , производящими высокое напряжение , — процесс, называемый электропорацией .

При прямом ударе электрические токи в канале вспышки проходят прямо через пострадавшего. Относительно высокое падение напряжения вокруг более слабых электрических проводников (например, у человека) вызывает ионизацию и разрушение окружающего воздуха, а внешний пробой отводит большую часть основного тока разряда, так что он проходит «вокруг» тела, уменьшая травмы. .

Металлические предметы, соприкасающиеся с кожей, могут «концентрировать» энергию молнии, поскольку она является лучшим естественным проводником и предпочтительным путем, что приводит к более серьезным травмам, таким как ожоги расплавленным или испаряющимся металлом. Сообщалось как минимум о двух случаях, когда жертва забастовки, носившая iPod, получила в результате более серьезные травмы.

Однако во время вспышки ток, протекающий через канал и вокруг тела, может генерировать сильные электромагнитные поля и ЭМИ, которые могут вызывать электрические переходные процессы (скачки) в нервной системе или кардиостимуляторе сердца, нарушая нормальную работу . Этот эффект может объяснить случаи, когда остановка сердца или судороги последовали за ударом молнии, не вызвавшим внешних повреждений. Это также может указывать на то, что жертву вообще не ударили напрямую, а просто она была очень близко к месту прекращения удара.

Еще один эффект молнии для окружающих — это их слух . Возникающая в результате ударная волна грома может повредить уши. Кроме того, электрические помехи для телефонов или наушников могут привести к разрушительному акустическому шуму .

Если ли польза?

Электрический ток очищает воздух от загрязнений, каждому знакомо ощущение чистоты после грозы. Другое полезное действие — стимул к накоплению азота, это естественное удобрение для растений.

Есть отдельная научная дисциплина — громовая энергетика. Специализирующиеся на ней ученые ищут способы применения громовой энергии. Она классифицируется как возобновляемый источник, поэтому необходимы способы направления ее в электрические сети. В большинстве стран электроснабжение обходится очень дорого, причем не только материально. Добывающие станции наносят огромный вред природе. Если использовать грозовую активность, то неиссякаемым источником станет сама природа. В данный момент проблема в том, что появление грозы и ее продолжительность невозможно предсказать с высокой точностью.

Что такое молния?

Согласно науке, можно сказать, что молния является искровым разрядом, возникающим в атмосфере. В числе основных проявлений можно назвать яркую вспышку света и громкий звук, который принято называть громом. Кроме Земли, молнии можно встретить на других планетах, например, Венере, Юпитере, Сатурне, Уране и других, где есть какая-то газовая среда.

Во время удара молнии высвобождается огромное количество энергии. В результате ее температура в несколько раз превышает температуру поверхности Солнца. Сила тока в разряде молнии на Земле достигает 500 ампер, а напряжение доходит до нескольких миллионов вольт.

Как раз из-за большого количества энергии, молния редко длится дольше долей секунд. Как правило значение доходит до четверти секунды (0,25), но бывают и исключения. Так, самая продолжительная молния зафиксирована на отметке почти восьми секунд (7,74).

Такая красота и почти восемь секунд.

Сейчас мы не будем останавливаться на определении молнии, как пометке для срочной новости или печатного издания, хотя суть понятна, и именно из-за скоротечности или, если хотите, молниеносности события они так и называются.

Сколько вольт в Молнии?

Молния представляет собой гигантский электрический искровой разряд между облаками и земной поверхностью, или между облаками, или между разными частями облака. Форма молнии обычно похожа на разветвленные корни разросшегося в поднебесье дерева. Длина линейной молнии составляет несколько километров, но может достигать 20 км и более. Основной канал молнии имеет несколько ответвлений длиной 2-3 км. Диаметр канала молнии составляет от 10 до 45 см. Длительность существования молнии составляет десятые доли секунды.

Средняя скорость движения молнии 150 км/с. Сила тока внутри канала молнии доходит до 200000 А. Температура плазмы в молнии превышает 10000°С. Напряженность электрического поля внутри грозового облака составляет от 100 до 300 вольт/см, но перед разрядом молнии в отдельных небольших объемах она может доходить до 1600 вольт/см. Средний заряд грозового облака составляет 30-50 кулонов. В каждом разряде молнии переносится от 1 до 10 кулонов электричества. Наряду с наиболее распространенной линейной молнией иногда встречаются ракетообразная, четочная и шаровая молнии. Ракетообразная молния наблюдается очень редко. Она длится 1-1,5 сек и представляет собой медленно развивающийся между облаками разряд. К весьма редким видам молнии следует отнести и четочную. Она имеет общую длительность 0,5 сек и представляется глазу на фоне облаков в виде светящихся четок диаметром около 7 см.

Шаровая молния в большинстве случаев представляет собой сферическое образование диаметром у земной поверхности 10-20 см, а на высоте облаков до 10 м. На Земле ежесекундно наблюдается в среднем около 100 разрядов линейной молнии, средняя мощность, которая затрачивается в масштабе всей Земли на образование гроз равняется 1018 эрг/сек. Интересно отметить, что энергия конденсации, выделяющаяся в грозовом облаке средних размеров с площадью основания около 30 км2 при дожде средней интенсивности, составляет около 1021 эрг. То есть, энергия, выделяющаяся при выпадении осадков из грозового облака, значительно превышает его электрическую энергию.

Учеными проводилось много исследований для ответа на вопрос: «Сколько вольт в молнии? «, вот данные этих исследований:

Напряжение между облаком и землей – 100 000 000 (сто миллионов) вольт.

Сила тока в молнии – 100 000 (сто тысяч) ампер.

Продолжительность электрического разряда – одна миллионная секунды.

Диаметр светящего канала: 10-20 см.

для расчета энергии 1 грозового пробоя дам еще данных. в момент пробоя сопротивление воздуха падает до 0 ом (на миллионные доли секунды) но условно будем считать 10000 ОМ (суммарное сопротивление всего плазменного канала, образованного разрядом) (в реальности, сопротивление воздуха изменяется от миллиардов ом до 0 и обратно за 1/10000 долю секунды)

обращаю внимание что никто в реальности не измерял напряжение и ток в разряде молнии все данные расчетные

Какие бывают молнии?

Выделяют множество видов молний, главное отличие — тип формирования в зависимости от высоты. От этого параметра зависит, какой вид образуется:

линейная типа туча-земля. Распространенный тип, образуется от разницы между зарядом в верхней и нижней части тучи. Все происходит так, как было изложено в стадиях;
линейная земля-туча. Результат пробивания атмосферного слоя между заряженной верхушкой и низом;
туча-туча. Формируется в гуще туч, вспышка появляется в результате столкновения полярных разрядов. Так пробивают друг друга расположенные рядом облака;
горизонтальная, как первый тип, но не доходит до поверхности земли. Вспышки разлетаются в разные стороны. Чтобы появилась такая молния, достаточно одной тучи на ясном небе, и она будет очень мощной;
ленточная. Необычная форма обусловлена несколькими одинаковыми каналами, которые идут параллельно сверху вниз. Предположительно причина в ветре, который физически расширяет каналы;
пунктирная. Возникает редко, изучена слабо. Выглядит, как пунктирная линия. Вероятнее всего, причина в том, что некоторые зоны быстро остывают;
шторовая. Запечатлеть такую на фото удалось только в 1994 году. Ее появлению сопутствует тихий, но уловимый гул. Выглядит, как широкая полоса света. В отличие от других формируется не внутри облака или под ним, а сверху;
спрайт. Если обычные формируются на высоте примерно в 16 км, то спрайт гораздо выше — в 50-130 км над землей. Это заряженная холодная плазма, которая бьет из тучи вверх. Образуются при очень сильной грозе сразу по несколько штук, длится не более сотни миллисекунд, длина вспышек достигает 60 км, диаметр — 100 км;
эльф. Такое название дали вспышкам конусообразной формы, обладают красноватым оттенком. Появляются в верхних слоях, длятся три миллисекунды, в высоту достигают сотни километров;
джет. Синие молнии трубчато-конусной формы. Живут немного дольше относительно эльфов;
вулканическая. Формируются при извержении вулкана, скорей всего действие обусловлено электрическим зарядом в лаве и пепле;
Огни Святого Эльма. Формально это не молния, а разряд, созданных на заостренных вершинах: макушках деревьев, горах, башнях и других. Причина появления в большой напряженности электрического поля. Так бывает в грозу или во время метели;
шаровая. Это круглые сгустки плазмы, они плывут прямо по воздуху. Как именно формируется шаровая молния, ученые не знают. Известно лишь то, что ведут себя такие молнии очень непредсказуемое. Кстати, некоторые деятели науки до сих пор не верят в их существование.

Эпидемиология

Карта с точечной плотностью, на которой изображены смерти мужчин и женщин в результате удара молнии в континентальной части США в период с 2007 по 2017 год.

Мемориал человеку, убитому молнией в Лондоне, 1787 г.

Ежегодно во всем мире происходит около 240 000 инцидентов, связанных с ударами молний.

По данным National Geographic , ежегодно во всем мире от удара молнии погибает около 2000 человек. Согласно этим цифрам, средний человек имеет примерно от 1 до 60 000–80 000 шансов стать жертвой молнии в течение жизни примерно 65–70 лет. Кроме того, благодаря повышению осведомленности и улучшенным молниеотводам и защите, количество смертей от молний неуклонно снижается из года в год.

По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований , за последние 40 лет в Соединенных Штатах в среднем погибал 51 год от ударов молнии, что делает их второй по частоте причиной смерти, связанной с погодными условиями, после наводнений . В США от 9 до 10% пораженных умирают, при этом в течение десятилетия 2010-х годов в среднем погибало 25 человек (16 в 2017 году).

В Кисии на западе Кении около 30 человек ежегодно умирают от ударов молнии. Высокий уровень смертности от молний в Кисии происходит из-за частых гроз и из-за того, что многие строения в этом районе имеют металлические крыши.

Эти статистические данные не отражают разницу между прямыми ударами, когда жертва была частью пути молнии, косвенными эффектами близости к точке заземления, такими как токи заземления, и результирующим, где пострадавший возник в результате последующих событий, таких как пожары. или взрывы. Даже самые опытные специалисты по оказанию первой помощи могут не распознать повреждение, связанное с молнией, не говоря уже о деталях, которые медицинский эксперт , следователь полиции или, в редких случаях, квалифицированный эксперт по молнии может затруднить идентификацию для точной регистрации. Это игнорирует тот факт, что молния, как первое событие, может нести ответственность за общую и последующую аварию.

Число жертв прямого удара может быть намного выше, чем сообщается.

Электрические и структурные повреждения

Скульптура, поврежденная молнией в Веллингтоне, Новая Зеландия

Эйфелева башня является колоссальным громоотводом. (Фотография сделана 1902-06-03 21:02)

Телефоны , модемы , компьютеры и другие электронные устройства могут быть повреждены молнией, поскольку чрезмерный ток может достигнуть их через телефонную розетку , кабель Ethernet или электрическую розетку . Близкие удары также могут генерировать ЭМИ, особенно во время разрядов молнии.

Токи молнии имеют очень быстрое время нарастания , порядка 40 кА за микросекунду. Следовательно, проводники таких токов проявляют заметный скин-эффект , заставляя большинство токов протекать через внешнюю поверхность проводника.

Помимо повреждения электропроводки, следует учитывать и другие типы возможных повреждений, включая структурный, пожарный и имущественный ущерб.

Физика атмосферы: как, почему и откуда появляются молнии