Sorry, this entry is only available in
Russian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Russian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Russian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

В Индонезии, на острове Ява, есть район Байтензорга, ко­торый занимает первое место по количеству гроз. 167 дней в году в среднем здесь сверкают молнии. А где выпадает больше всего осадков? Рекорд принадлежит Восточной Ин­дии, а точнее району Черрапунджи. В этом районе, вблизи Гималайских гор, ежегодно выпадает в среднем свыше 12 660 мм осадков. Это значит, что если бы вся вода, вылив­шаяся здесь из атмосферы, не стекала в реки и не уходила в землю, то она покрыла бы поверхность слоем более 12,6 мКак же возникают грозы и ливни?

Образуются они в кучево-дождевых облаках, которые раз­виваются в неустойчиво-стратифицированной атмосфере. Если неустойчивость отдельных объемов воздуха становится мень­ше плотности окружающей среды, то прогретый влажный воз­дух поднимается. До достижения уровня конденсации (Уровень конденсации — уровень, до которого необходимо подняться воздуху, чтобы содержащийся в нем водяной пар при адиабатическом подъеме достиг состояния насыщения, т. е. чтобы относительная влаж­ность воздуха достигла 100%. Высоту уровня конденсации можно определять по специальным аэрологическим диаграммам или она может быть рассчитана по формуле ZK = 122 (t0τ0), где t0 и τ 0—температура воздуха и температура точки росы у поверхно­сти Земли, a ZK —уровень конденсации в метрах) вос­ходящее движение питается энергией нагретой подстилающей поверхности. Конвективные потоки, с которыми связаны об­лака, значительную часть своей энергии получают за счет скрытого тепла фазовых переходов воды в атмосфере. Так, при конденсации водяного п?ра выделяется тепло, которое было затрачено на испарение воды. Это тепло способствует возрастанию неустойчивости и служит дополнительным сти­мулом к его подъему.

Конвективный подъем воздуха может -быть и вынужден­ным, когда масса воздуха неустойчивой стратификации встре­чает горную преграду. В этих случаях возрастает восхожде­ние воздуха и усиливаются ливневые осадки.

Когда кучевое облако достигает высот с температурой воздуха ниже минус 10—15°, то в верхней части облака обыч­но образуются снежинки, и оно превращается в кучево-дож­девое. Падая, снежинки проходят через слой с переохлаж­денными капельками воды и обрастают льдом. При свобод­ном падении, проходя через большой слой воздуха с положи­тельной температурой, снежинки, обросшие льдом, т. е. пре­вратившиеся, по существу, в мелкие градины, тают и превра­щаются в капельки воды. Последние при падении сливаются, укрупняются и выпадают как ливневый дожд.

В кучево-дождевых облаках характерны струи восходяще­го воздуха, скорости которых измеряются уже не в санти­метрах в секунду, а в метрах в секунду, т. е. в сотни раз больше. При большой неустойчивой стратификации атмосфе­ры скорости восходящих струй могут достигать 10—20 м/сек.В отдельных случаях скорости восходящих струй воздуха пре­вышают 30—40 м/сек, т. е. являются, по существу, ураганны­ми. Это создает большие трудности при исследовании процес­сов образования кучево-дождевых облаков в естественных условиях, так как при таких ураганных вертикальных дви­жениях самолет с наблюдателями не может войти в облако. Следует добавить, что в этих облаках происходят большие электрические разряды — молнии, которые сами по себе яв­ляются опасными для самолетов.

Грозы наблюдаются часто в тех районах, где сочетается большая влажность воздуха с его неустойчивой стратифика­цией. В пустынях, как, например, в Сахарской, Аравийской, Среднеазиатской, грозы редки, так как воздух очень сух. Грозы редки и в высоких широтах Северного полушария, а в Южном полушарии южная граница гроз ограничена широ­тами 50—55°; лишь в отдельных случаях они наблюдаются даже у берегов Антарктиды. В тропиках гроз несколько мень­ше, а в умеренной зоне 30—50 дней в году. В горах грозы бывают чаще, чем на равнине. При этом на наветренной сто­роне гор гроз гораздо больше, чем на подветренной. Это объ­ясняется тем, что при встрече неустойчиво стратифицирован­ного воздуха с горным препятствием происходит и вынужден­ный подъем его и образование грозовых осадков.

В Советском Союзе 20—25 гроз в году наблюдается в центральных районах европейской части. У берегов южных морей гроз меньше. Са­мыми грозоносными районами в СССР являются: Северный Кавказ и Центральное Закавказье. Грозы в умеренных широтах возникают глав­ным образом весной и летом, а в субтропической зоне — зимой и ранней весной и частично осенью.

В результате гроз и ливней обычно выпадает большое количество осадков. Например, в средней полосе СССР иногда выпадает 30—40 мм осадков, а иногда и больше. Количество осадков от единичных ливней возрастает с северо-востока на юго-запад. Если на севере зарегистриро­ваны ливни, давшие до 70 мм осадков, го в центральных районах евро­пейской части СССР максимальное количество их достигает 100—120 мм, а на юго-западе — 140—160 мм. Однако в редких случаях количество осадков превышает 200—250 мм.

Интенсивные ливневые дожди наносят большой ущерб многим от­раслям хозяйства. Большие потоки воды уносят плодородные слои почвы, портят посевы, смывают железные, шоссейные дороги и мосты не только в горах, но и в равнинной местности, вызывают наводнения в городах и других населенных пунктах и т. п.

Град выпадает, главным образом в теплое время года. Образуется он в мощных кучево-дождевых облаках — последние чаще развиваются в теплое время года в жарких странах, где воздух достаточно влажен. Неред­ко град выпадает и в средней части умеренной зоны, но градины здесь редко достигают крупных размеров. Сильнейшие градобития часты в южных районах СССР, Франции, Италии и других странах.

Градовые облака очень мощны. В средних широтах они развиваются до высот 8—10 км, а в низких широтах могут достигать 12—14 км и более.

При скорости восходящих струй воздуха 10—20 м/сек они увлекают с собой образовавшиеся в кучево-дождевом облаке градины, которые при новом падении в переохлажденной части облака повторно обрастают льдом. Падающая градина вновь увлекается восходящими струями вверх и снова падает. Так продолжается до тех пор, пока градинки достигают таких размеров, что уже не удерживаются во взвешенном состоянии и выпадают в виде града. Размер градин зависит от скорости восходящих потоков воздуха. По размерам градин можно рассчитать скорость вос­ходящих потоков. Иногда они достигают 30—40 м/сект. е. достигают силы урагана.

Известно много случаев, когда выпадали градины размером с голу­биное яйцо. В редких случаях они достигают невообразимых размеров и веса (1 кг и более). Крупные градины убивают людей и ЖИВОТНЫХ, про­бивают черепичные крыши. Даже мелкий град уничтожает посевы, сильно повреждает сады, виноградники и другие ценные культуры.

Молния и гром. Молния — гигантская электрическая искра. Ударяя в строения, она вызывает пожары, расщепляет крупные деревья, поражает людей.

Поверхность земного шара является более электропроводной, чем воздух. Однако с высотой электропроводность воздуха возрастает. Воз­дух обычно заряжен положительно, а Земля отрицательно. Водяные кап­ли в грозовом облаке заряжены за счет поглощения находящихся в воз­духе заряженных мельчайших частиц (ионов). Капля, падающая из обла­ка, имеет в верхней части отрицательный заряд, а в нижней—положитель­ный. Падающие капли большей частью поглощают отрицательно заря­женные частицы и приобретают отрицательный заряд. В процессе завих­рения в облаке капельки воды разбрызгиваются, причем мелкие брызги летят с отрицательным зарядом, а крупные — с положительным. То же происходит с кристаллами льда в верхней части облака. При раскалыва­нии их мелкие частицы льда приобретают положительный заряд и восходящими токами уносятся в верхнюю часть облака, а крупные, заря­женные отрицательно, опускаются в нижнюю часть облака.

В результате разделения зарядов в Грозовом облаке и в окружаю­щем пространстве создаются электрические поля. С накоплением в грозо­вом облаке больших объемных зарядов между отдельными частями об­лака или между облаком и земной поверхностью возникают искро­вые заряды (молнии). Разряды молнии по внешнему вину различны. Наиболее часто наблюдается линейная разветвленная молния, иногда ша­ровая молния и др.

Линейная молния имеет длину 2—4 км и обладает большой силой тока. Она образуется, когда напряженность электрического поля дости­гает критического значения и возникает процесс ионизации. Последний в начале создается свободными электронами, всегда имеющимися в воз­духе. Под действием электрического поля электроны приобретают боль­шие скорости и на пути к Земле, сталкиваясь с атомами воздуха, рас­щепляют и ионизируют их. Ионизация происходит в узком канале, кото­рый становится проводящим. Воздух разогревается. Через канал нагре­того воздуха заряд из облака со скоростью более 150 км/час стекает к земной поверхности. Это первая стадия процесса. Когда заряд достига­ет поверхности Земли между облаком и землей, создается проводящий канал, через который навстречу друг другу движутся заряды: положи­тельные заряды от поверхности Земли и отрицательные — скопившиеся в облаке.

Линейная молния сопровождается сильным раскатистым звуком — громом, напоминающим взрыв. Звук появляется в результате быстрого нагревания и расширения воздуха в канале, а затем такого же быстрого больших объемных зарядов между отдельными частями облака и его охлаждения и сжатия.

Для защиты от молнии создаются молниеотводы, с помощью которых заряд молнии уводится в землю по специально подготовленному безопас­ному пути (громоотводы).

Шаровые молнии состоят из светящейся массы в форме шара, не­сколько меньше футбольного мяча, движущегося с небольшой скоростью в направлении ветра. Разрываются они с большим треском или исчезают бесследно. Появляется шаровая молния после линейной. Часто она через открытые двери и окна проникает в помещения. Природа шаровой мол­нии еще неизвестна.