Типы молний – Виды молний: линейные, внутриоблачные, наземные. Разряд молнии. Как образуется шаровая молния

Содержание

Виды застежек молний. Типы молний

Виды застежек молний. Основные разновидности

Что такое молния застежка и как ее еще называют?

Застежка-молния - популярный способ быстрого соединения деталей одежды. Такая застежка состоит из двух текстильных лент и закрепленных на них в шахматном порядке металлических или пластмассовых звеньев (обычно звенья состоят из зубцов или колец сплошной спирали). Соединяется (или разъединяется) молния застежка при помощи слайдера, скользящего по лентам. При этом каждое звено фиксируется между парой звеньев с противоположной стороны.

Молнии являются удобной и практичной застежкой практически для всех видов одежды: курток и ветровок, пальто, брюк, юбок, комбинезонов, а так же галантерейных изделий - сумок, кошельков.

У молний-застежек существует много названий, перечислим чаще всего употребляемые: застежка-молния, молния, зиппер, змейка, фермуар.

Если говорить по науке, то застежка-молния имеет пуллер, слайдер, звено, верхний и нижний ограничители. Под слайдером подразумевают замок, который соединяет между собой звенья. Пуллером выступает подвес замка (или язычок). Скользящий слайдер на молнии часто еще называют бегунок или "собачка".

История создания молнии

История мировых изобретений показывает, что большинство изобретений, без которых человечество уже и представить не может свое существование, произошло чисто случайно. Это относится и к застежке – молнии.

Считается, что первый прототип «молнии» разработал простой американский инженер Уиткомб Лео Джадсон (англ. Whitcomb L. Judson), запатентовав его 7 ноября 1891 года за номером 504038 как «застёжку для обуви». Причем, идея создать такую застежку, у него возникла исключительно из сострадания к своему другу, который мучался болями в спине, и ему было очень сложно зашнуровывать ботинки. У Джадсона был опыт изобретений, у него имелось уже 12 патентов на различные полезные мелочи. Поэтому, для того, чтобы создать застежку из 2-х цепочек, соединяемых между собой бегающим язычком, много времени не понадобилось. Публике это изобретение было представлено в 1893 году, однако оно оказалось сложным в изготовлении и ненадёжным.

Это сейчас люди с легкостью могут пользоваться застежкой-молнией. А в то время, это нужное изобретение чуть – ли не было забыто. Причин этому было несколько: во-первых, ее изготовление стоило очень дорого и нередко превышало в несколько раз стоимость самих брюк. Во-вторых, как ни странно, люди с трудом справлялись с такой застежкой, и это несмотря на то, что к молнии прилагалась инструкция на двух (!) страницах.

После многих рекламаций, практически обанкротившись, Джадсон взял в партнёры Гарри Эрла и Луиса Уокера, а Уокер привлёк к исследованиям другого американского инженера шведского происхождения — Гидеона Сундбэка. После нескольких лет поисков, 29 апреля 1913 года, Сундбэк запатентовал новый вариант «молнии» и разработал технологию её производства. Внедрение этого варианта застёжки было более долгим и мучительным, чем сама разработка «молнии», из-за недоверия со стороны фабрикантов, помнивших первый неудачный опыт. Однако со временем «молния» доказала свою надёжность и технологичность и к 1923 году получила широкое распространение. Тогда же появилось и её современное название — англ. zipper.

В конце Первой мировой войны Эмиль-Морис Эрме закупил в Канаде 40 метров застёжки-молнии, применявшейся для закрывания чехлов крупнокалиберных орудий для того, чтобы использовать её при производстве сумок: мастерская Hermès купила права на патент и начала производить «систему „Hermès“» в Париже. Шанель намеревалась применить застёжку для своих юбок, однако первой, кто стал использовать застёжку-молнию в одежде, стала Эльза Скиапарелли. На мужских брюках «молния» появилась в 1937 году. 

1, 8 — свободные концы тесьмы, 2, 7 — ограничители, 3 — бегунок (слайдер), 4 — брелок (пулер), 5 — тесьма, 6 — ширина застёжки, 9 — ширина тесьмы, 10 — штифт, 11 — разъёмный ограничитель с гнездом, 12 — уплотнительная лента.

Основные разновидности молний

Самые популярные виды молний: спиральные (или витые, винтовые), тракторные и металлические.

Тракторная молния-застежка по форме отдалённо напоминает гусеницу трактора. В отличие от спиральной застёжки она состоит из отдельных пластиковых зубьев, закреплённых на тесьме. Зубья чаще всего имеют форму характерного «грибка» с канавкой, обеспечивающие надёжное зацепление, хотя могут применяться зубья и других форм. Такая «молния» износостойка, но менее прочна[источник не указан 1450 дней], чем металлическая или спиральная и применяется в основном на верхней одежде.

Спиральная, или витая застёжка — изготавливается из завёрнутого в спираль синтетического волокна, которое либо намотано на тесьму, либо пришито к ней. Волокно формуется таким образом, чтобы оно образовывало выступы, которые зацепляются за такие же выступы на противоположной стороне.

Металлическая застёжка по устройству похожа на тракторную, но зубья сделаны из металла — обычно из латуни или никеля. Заготовкой является толстая плоская проволока. У металлических «молний» зубья чаще всего асимметричной формы: каждый зуб имеет выступ с одной стороны и углубление с другой. Такая «молния» очень прочна, но иногда может «заедать».

Существуют потайные «молнии», зубья которых прикрыты тесьмой и практически не видны. Более сложную конструкцию имеют «молнии» для герметичного соединения, используемые, к примеру, в водонепроницаемых и защитных костюмах, такая «молния» требует тщательного обслуживания, иначе она быстро приходит в негодность.

Выделяют разъёмные и неразъёмные «молнии»: вторые проще по конструкции и имеют с двух сторон ограничители простой конструкции. У разъёмной «молнии» на одной тесьме у нижнего (узкого) края бегунка ограничитель имеет гнездо, в которое входит штифт на другой тесьме. Штифт свободно проходит сквозь отверстие бегунка и, будучи вставленным в гнездо, соединяет нижние края тесёмок. Нагрузка на нижние края тесёмок разъёмной «молнии» больше, чем на всю остальную тесьму, поэтому они должны быть укреплены.

Существуют варианты конструкции бегунков с защитой от самопроизвольного расстёгивания, как правило, использующие шипы, которые входят между звеньями «молнии» и тем самым препятствуют перемещению бегунка. В одном из таких вариантов шипы располагаются на брелоке бегунка и входят в контакт с застёжкой при его опускании; в другом варианте находящиеся внутри самого бегунка шипы подпружинены, и выходят из зацепления с зубцами застёжки, когда к брелоку прикладывают тянущее усилие.

Ширина звена молнии в закрытом состоянии определяет ее тип. Например для металлической молнии тип 3 ширина звена равна 3 мм, а для 5 типа = 5 мм и т.д.

Можно поделить молнии и в зависимости от ее предназначения. Так, например, различают молнию для одежды и молнию для обуви.

И, наконец, молнии бывают одно- и двухзамковые. Двухзамковые молнии позволяют ее расстегивать и застегивать в двух направлениях.

Помимо перечисленного выше деления существует еще масса разновидностей молний. Мы же перечислили лишь основные.

В статье частично использован материал из: wikipedia

СМОТРЕТЬ КАТАЛОГ МОЛНИЙ

 

fabrix.by

Какие бывают виды молний?

Сколько же в действительности бывает видов молний?

Наиболее интересные из них приводятся в этой статье.

Линейная молния (туча-земля)

Как получить такую молнию? Да очень просто – все, что требуется, это пара сотен кубических километров воздуха, достаточная для образования молнии высота и мощный тепловой двигатель – ну, к примеру, Земля. Готовы? Теперь возьмем воздух и последовательно начнем его нагревать. Когда он начнет подниматься, то с каждым метром подъема нагретый воздух охлаждается, постепенно становясь холоднее и холоднее. Вода конденсируется во все более крупные капли, образуя грозовые облака.

Помните те темные тучи над горизонтом, при виде которых замолкают птицы и перестают шелестеть деревья? Так вот, это и есть грозовые облака, которые рождают молнии и гром.

Ученые считают, что молнии образуются в результате распределения электронов в облаке, обычно позитивно заряжен верх облака, а негативно – из. В результате получаем очень мощный конденсатор, который может время от времени разряжаться в результате скачкообразного преобразования обычного воздуха в плазму (это происходит из-за все более сильной ионизации атмосферных слоев, близких к грозовым тучам).

Плазма образует своеобразные каналы, которые, при соединении с землей, и служат отличным проводником для электричества. Облака постоянно разряжаются по этим каналам, и мы видим внешние проявления данных атмосферных явлений в виде молний.

Кстати, температура воздуха в месте прохождения заряда (молнии) достигает 30 тысяч градусов, а скорость распространения молнии – 200 тысяч километров в час. В общем и целом, нескольких молний вполне хватило для электроснабжения небольшого города на несколько месяцев.

Молния земля-облако

И такие молнии бывают. Образуются они в результате накапливающегося электростатического заряда на вершине самого высокого объекта на земле, что делает его весьма “привлекательным” для молнии.

Такие молнии образуются в результате “пробивания” воздушной прослойки между вершиной заряженного объекта и нижней частью грозовой тучи.Чем выше объект, тем больше вероятность того, что молния в него ударит. Так что правду говорят – не стоит прятаться от дождя под высокими деревьями.

Молния облако-облако

Да, молниями могут “обмениваться” и отдельные облака, поражающие электрическими зарядами друг друга. Все просто – поскольку верхняя часть облака заряжена позитивно, а нижняя – негативно, рядом стоящие грозовые облака могут простреливать электрическими зарядами друг друга.

Довольно частым явлением является молния пробивающая одно облако, и гораздо более редким явлением является молния, которая исходит от одного облака к другому.

Горизонтальная молния

Эта молния не бьет в землю, она распространяется в горизонтальной плоскости по небу. Иногда такая молния может распространяться по чистому небу, исходя от одной грозовой тучи. Такие молнии очень мощные и очень опасные.

Ленточная молния

Эта молния выглядит как несколько молний, идущих параллельно друг другу. В образовании их нет никакой загадки – если дует сильный ветер, он может расширять каналы из плазмы, о которых мы писали выше, и в результате образуется вот такая вот дифференцированная молния.

Бисерная (пунктирная молния)

Это очень, очень редкая молния, существует, да, но как она образуется – пока что можно только догадываться. Ученые предполагают, что пунктирная молния образуется в результате быстрого остывания некоторых участков трека молнии, что и превращает обычную молнию в пунктирную. Как видим, такое объяснение явно нуждается в доработке и дополнении.

Спрайтовые молнии

До сих пор мы говорили только о том, что случается ниже облаков, или на их уровне. Но оказывается, что некоторые виды молний бывают и выше облаков. О них было известно со времени появления реактивной авиации, но вот сфотографированы и сняты на видео эти молнии были только в 1994 году.

Больше всего они похожи на медуз, правда? Высота образования таких молний – около 100 километров. Пока что не очень понятно, что они из себя представляют.Вот фото и даже видео уникальных спрайтовых молний. Очень красиво.

Шаровые молнии

Некоторые люди утверждают, что шаровых молний не бывает. Другие размещают видео шаровых молний на YouTube и доказывают, что все это – реальность. В общем, ученые пока твердо не уверены в существовании шаровых молний, а наиболее известным доказательством их реальности является фото, сделанное японским студентом.

Огни Святого Эльма

Это, в принципе и не молнии, а просто явление тлеющего разряда на конце различных острых объектов. Огни Святого Эльма были известны в древности, сейчас они детально описаны и запечатлены на пленку.

Вулканические молнии

Это очень красивые молнии, которые появляются при извержении вулкана. Вероятно, газо-пылевой заряженный купол, пробивающий сразу несколько слоев атмосферы, вызывает возмущения, поскольку сам несет довольно значительный заряд. Выглядит все это очень красиво, но жутковато.Ученые пока не знают точно, почему такие молнии образуются, и существует сразу несколько теорий, одна из которых и изложена выше.

Вот несколько интересных фактов о молниях, которые не так часто публикуются:

* Типичная молния длится около четверти секунды и состоит из 3-4 разрядов.
* Средняя гроза путешествует со скоростью 40 км в час.
* Прямо сейчас в мире гремят 1800 гроз.
* В американский Эмпайр-стейт-билдинг молния ударяет в среднем 23 раза в год.
* В самолеты молния попадает в среднем один раз на каждые 5-10 тысяч летных часов.
* Вероятность быть убитым молнией составляет 1 к 2 000 000. Такие же шансы у каждого из нас умереть от падения с кровати.
* Вероятность увидеть шаровую молнию хотя бы раз в жизни составляет 1 к 10 000.
* Люди, в которых попала молния, считались отмеченными богом. А если они погибали, то якобы попадали прямо на небеса. В древности жертв молнии хоронили на месте гибели.

Что следует делать при приближении молнии?

В доме

* Закройте все окна и двери.
* Выключите из розеток все электроприборы. Не прикасайтесь к ним, в том числе к телефонам, во время грозы.
* Не подходите к ваннам, кранам и раковинам, поскольку металлические трубы могут проводить электричество.
* Если в комнату залетела шаровая молния, постарайтесь выйти побыстрее и закройте дверь с другой стороны. Если не удается — хотя бы замрите на месте.

На улице

* Постарайтесь зайти в дом или в машину. В машине не прикасайтесь к металлическим частям. Автомобиль не должен быть припаркован под деревом: вдруг молния ударит в него и дерево свалится прямо на вас.
* Если укрытия нет, выйдите на открытое пространство и, согнувшись, прижмитесь к земле. Но просто ложиться нельзя!
* В лесу лучше укрыться под низкими кустами. НИКОГДА не стойте под отдельно стоящим деревом.
* Избегайте башен, оград, высоких деревьев, телефонных и электрических проводов, автобусных остановок.
* Держитесь подальше от велосипедов, мангалов, других металлических предметов.
* Не подходите к озеру, реке или другим водоемам.
* Снимите с себя все металлическое.
* Не стойте в толпе.
* Если Вы находитесь в открытом месте и вдруг чувствуете, что волосы встали дыбом, или слышите странный шум, исходящий от предметов (это значит, молния вот-вот ударит!), нагнитесь вперед, положив руки на колени (но не на землю). Ноги должны быть вместе, пятки прижаты друг к другу (если ноги не соприкасаются, разряд пройдет через тело).
* Если гроза застала Вас в лодке и к берегу приплыть Вы уже не успеваете, пригнитесь ко дну лодки, соедините ноги и накройте голову и уши.

asjust.ru

шаровая молния, огни святого эльма, токовые струи, спрайты, эльфы, джеты

Помимо двух наиболее известных видов молнии – линейной и шаровой – существует множество малоизвестных и малоизученных – четочная, спрайт, токовые и голубые струи, сидящие разряды, огни святого Эльма. Каждый из этих видов молний отличается своеобразными характеристиками и представляет опасность для человека и зданий.

Шаровая молния

Шаровая молния напоминает светящийся шар диаметром в среднем от 12 до 25 сантиметров, способный перемещаться по воздуху в произвольном направлении. Средний срок жизни шаровой молнии оценивают в 3-5 секунд, однако, существуют свидетельства в пользу того, что срок существования шаровой молнии может достигать 30 секунд. С шаровыми молниями связан необычный феномен – металлические предметы небольшой массы, в непосредственной близости от разряда становятся невесомыми. Например, очевидцы не раз отмечали, что при встрече с шаровой молнией  с их рук соскальзывали кольца.

Шаровые молнии пока ещё недостаточно изучены наукой. В настоящее время в специализированных лабораториях ведутся интенсивные эксперименты по получению искусственных шаровых молний.

Токовые струи

Токовые струи не обязательно возникают во время грозы – они могут появляться и в ясную погоду, при сильном ветре в виде трудноразличимых вспышек голубого  цвета.

Огни святого Эльма

Огни святого Эльма поражают свой красотой. Чаще всего их можно наблюдать в виде специфического свечения вокруг шпилей башен и мачт кораблей. В старину этот феномен трактовали как божественное знамение. Согласно легенде, прихожане церкви святого Эльма однажды увидели необычное свечение вокруг креста на одной из башен. Так этот тип разряда получил свое современное называние. Однако, он наблюдался и ранее. Уже в древнегреческих текстах мы обнаруживаем свидетельства об «огнях Кастора и Поллукса», которые считались хорошим предзнаменованием.

Физический смысл явления довольно прозаичен. Свечение возникает в сухой и сильно наэлектризованной атмосфере, когда напряженность электромагнитного поля достигает планки в несколько десятков или сотен тысяч воль на метр. Свечение возникает, когда в воздухе есть частицы диэлектрика – снег, песок, пыль. Они трутся друг о друга, тем самым формируя увеличение напряженности электрического поля. В результате в воздухе возникает характерное  свечение.

Спрайты

В середине 1990-х годов был открыт новый тип разряда молнии. Его зафиксировали на высоте 60 км над уровнем моря в виде коротких оптических вспышек. Их называли спрайтами. Цвет и форма спрайтов могут сильно варьировать. Ученые пока ещё немного знают об этом явлении. Известно только, что их возникновение связано с разрядами, пробегающими между ионосферой и грозовыми тучами. Трудность изучения спрайтов состоит в том, что они появляются на высоте, на которой возникают трудности их фиксации как при помощи зондов и ракет, так и при помощи спутников.

Считается, что спрайты возникают только над сильными грозами и провоцируются сверхсильными разрядами между землей и облаками.

Эльфы

Эльфы – это огромные вспышки конусовидной формы со слабым свечением. Их диаметр может достигать 400 километров. Эльфы появляются непосредственно над грозовым облаком и могут достигать высоту до 100 километров. Длительность разряда составляет до 5 миллисекунд.

Джеты

это разряды, по форме напоминающие трубки и конусы высотой до 70 километров, длительность существования джетов приблизило такое же, как у эльфов.

www.mzke.ru

типы молний

 Чтобы близко познакомиться с молнией, хорошо бы побывать в специализированной лаборатории. Эти лаборатории есть на всех континентах Земли (кроме Антарктиды). Можно ограничиться и обзором неба с крыши дома, захватив с собой фотоаппарат. Даже самые обычные снимки позволяют различать детали, которые не доступны глазу. Впрочем, можно и не покидать любимого кресла. Достаточно придвинуть его к окну, не затененному высокими деревьями и домами, и ждать грозового вечера, еще лучше — ночи. Времени на подготовку хватит, гроза будет подкрадываться медленно и мало заметно. Сначала тревожно застынет воздух. Станет темнее, значительно темнее, чем просто летним вечером. Тучу еще не видно, но она уже угадывается по беззвучным сполохам у самого горизонта. Зарницы постепенно набегают на Вас, и вот уже самые близкие и яркие отдают в ушах запоздалым, пока еще беззлобным рокотом. Так может продолжаться долго. Кажется, туча застыла на месте или повернула в сторону, но небо вдруг вспарывается пополам огненным лезвием и оттуда бьет по ушам ничем не воспроизводимый грохот. Это не краткий, пусть даже столь же оглушительный орудийный выстрел, а затянутый во времени раскат. Кажется, что первый разряд распахивает тучу — теперь из нее валом сыпятся молнии. Некоторые ударяют в землю, другие продолжают расчерчивать небо, соревнуясь с самой первой вспышкой в красоте и длине траектории. Настало время наблюдений. Можно открыть затвор фотокамеры и попытаться получить снимки.

1.1. Типы молний

 Рекомендацию открыть затвор камеры нужно воспринимать буквально. Снимая камерой с предварительно открытым затвором, исследователи получили немало информации. Желательно только, чтобы в поле зрения объектива не было ярких посторонних источников света. Тогда пленку можно экспонировать в течение нескольких минут, дожидаясь, пока молния попадет в кадр. После этого затвор закрывают, пленку перематывают и приступают к следующему снимку. Опыт показывает, что в хорошую ночную грозу по крайней мере треть снимков оказываются удачными. Все разряды молнии легко разделить на две группы: межоблачные и удары в землю. Последних явно меньше, примерно в 2-3 раза. Межоблачный разряд никогда не развивается по прямой. На той части его канала, что не закрыта облаками, видны многочисленные искривления и ветвления. Как правило, длина канала достигает нескольких километров, в отдельных случаях — десятков километров.

Длина канала у разрядов молнии в землю более определенная. Средняя высота грозовых облаков в Европе близка к 3 км. Примерно такую же среднюю длину имеют каналы молнии. Конечно, этот параметр статистически варьируется. Во-первых, из-за того, что молния может стартовать от заряженного центра облака, расположенного на разной высоте (вплоть до 10 км), во-вторых, — вследствие многочисленных изломов траектории. Искривления хорошо видны невооруженным глазом. На снимках же они часто поражают своей причудливостью (рис. 1.1).

Рис.1.1. Статическая фотография разряда молнии в останкинскую телебашню.

Фотографии передают еще одну особенность разрядов в землю, недоступную глазу: кроме яркого канала, достигшего земли существуют многочисленные ответвления, прекратившие свое развитие на самой разной высоте. Длина отдельных ветвей может быть очень большой, иногда сравнимой с основным каналом (рис. 1.2).

Ветви удобны для определения направления развития молнии. Молния, как и дерево, ветвится в сторону роста. Кроме молний, прорастающих от облака к земле,  - их называют нисходящими молниями, наблюдаются разряды, которые стартуют от высокого наземного сооружения и движутся к облаку. Это восходящие молнии (рис. 1.3). Направление их развития выдают ветви, расходящиеся друг от друга снизу вверх. Восходящая молния в равнинной местности может возникнуть только от очень высокого здания или башни, как правило, не меньше 100-200 м высоты. Чем выше сооружение, тем больше доля восходящих молний. Из всех молний, поражающих Останкинскую телебашню в Москве высотой 530 м, более 90% — восходящие [1.1]. Похожая ситуация характерна для нью-йоркского Empire State Building высотой около 410 м [1.2]. Про такие высокие сооружения правильнее говорить, что они не столько поражаются молниями, сколько сами обстреливают ими грозовое облако. В горных районах восходящие молнии наблюдались и при существенно меньшей высоте заземленного объекта. Как пример, можно сослаться на результаты наблюдений грозовой деятельности на горе Сан-Сальваторе в Швейцарии [1.3]. Высота приемной башни равнялась там всего 70 м. Тем не менее, большинство молний, поразивших ее, были восходящими.

Небоскребами и высотными телеантеннами земля не забита. Поэтому логично желание исследователя соорудить в нужном месте хоть на короткое время личную молниетворную башню.

Рис. 1.2. Фотография нисходящей молнии

Рис. 1.3. Фотография восходящей молнии с многочисленными ветвлениями

Для этого к грозовому облаку запускают маленькую ракету, которая тащит за собой тонкую заземленную проволоку [1.4]. Когда та поднимается на высоту 200-300 м, от ракеты стартует восходящая молния. Такой искусственно возбужденный разряд в атмосфере часто называют триггерной молнией. Чтобы увеличить шансы на успех, перед пуском ракеты измеряют электрическое поле у поверхности земли, созданное зарядами грозового облака. Команду на старт дают, когда поле близко к 200 В/см. Это гарантирует возбуждение молнии для 60-70 % запусков [1.5]. Цифра 200 В/см на 2 порядка меньше пороговой величины Ei приблизительно 30 кВ/см, при которой пробивается воздушный промежуток с однородным полем в нормальных атмосферных условиях. Ясно, что возбуждение молнии было бы невозможным без локального усиления поля электрическими зарядами, наведенными на поднятой проволоке и ракете. Нам еще придется подробно рассматривать механизм зарождения такого искусственно возбуждаемого электрического разряда. Датчик поля на поверхности земли (кстати, его можно расположить и на подоконнике собственной комнаты) позволяет легко определять полярность заряда, переносимого молнией к земле. Полярность молнии устанавливается по знаку этого заряда. Примерно 90% нисходящих молний в Европе во время летних гроз несут к земле отрицательный заряд — это отрицательные нисходящие молнии. Остальные нисходящие молнии положительные. Замечено, что доля положительных молний несколько возрастает в тропических и субтропических областях, особенно для зимних гроз, где она может приближаться к 50 %. Не придумано специального названия для молний, которые возбуждаются от летательных аппаратов, когда они находятся в атмосфере и полностью изолированы от земли. Появление таких молний не редкость. В современный авиалайнер в среднем приходится один удар молнии на каждые 3000 часов полета. По крайней мере половина этих молний возбуждается не в грозовом облаке, а непосредственно от самолета. Часто это происходит не в грозовой, а в кучевой облачности, несущей относительно небольшой электрический заряд. Причина возбуждения молнии от изолированного от земли крупногабаритного объекта в основных чертах такая же, как от заземленного, и связана с усилением электрического поля поверхностным зарядом поляризации. Мы рассмотрим этот вопрос в разд. 4.2 следом за анализом природы восходящих молний.

<< Предисловие

Компоненты разрядов молний >>

 

electrobezopasnost1.narod.ru

Виды молний

В продолжение поста Молнии и их следы сегодня напишу про виды молний.

Молния – это огромных размеров электрический разряд, который всегда сопровождается вспышкой и громовыми раскатами (в атмосфере чётко просматривается сияющий канал разряда, напоминающий ветви дерева). При этом вспышка молнии почти никогда не бывает одна, за ней обычно следует две, три, иногда доходит и до нескольких десятков.

Эти разряды почти всегда образуются в кучево-дождевых облаках, иногда – в слоисто-дождевых тучах больших размеров: верхняя граница нередко достигает семи километров над поверхностью планеты, тогда как нижняя часть может почти касаться земли, пребывая не выше пятисот метров.

Гром же возникает из-за того, что теплая волна воздуха, нагретая молнией до огромной температуры, сталкивается с холодной. Звук, получающийся при этом, - не что иное, как волна, вызванная колебаниями воздуха. В большинстве случаев громкость увеличивается к концу раската. Это происходит из-за отражения звука от облаков.

О природе возникновения молний:

Состоит грозовая туча из большого количества пара, сконденсированного в виде льдинок (на высоте, превышающей три километра это практически всегда ледяные кристаллы, поскольку температурные показатели здесь не поднимаются выше нуля). Перед тем как туча становится грозовой, внутри неё начинают активное движение ледяные кристаллы, при этом двигаться им помогают восходящие с нагретой поверхности потоки тёплого воздуха. Воздушные массы увлекают за собой вверх более мелкие льдинки, которые во время движения постоянно наталкиваются на более крупные кристаллы. В результате кристаллики меньших размеров оказываются заряженными положительно, более крупные – отрицательно. После того как маленькие ледяные кристаллики собираются наверху, а большие – снизу, верхняя часть облака оказывается положительно заряженной, нижняя – отрицательно. Таким образом, напряжённость электрического поля в туче достигает чрезвычайно высоких показателей: миллион вольт на один метр. Когда эти противоположно заряженные области сталкиваются друг с другом, в местах соприкосновения ионы и электроны образовывают канал, по которому вниз устремляются все заряженные элементы и образуется электрический разряд – молния. В это время выделяется настолько мощная энергия, что её силы вполне хватило бы на то, чтобы на протяжении 90 дней питать лампочку мощностью в 100 Вт.

Проводящий канал называется лидер. Молния обычно имеет форму разветвленной ломаной или кривой линии. Это является следствием того, что лидер распространяется не по прямой и не сразу. Лавинообразный процесс ионизации периодически затухает и возобновляется вновь. При этом направление распространения лидера изменяется, часто происходит ветвление. Он как бы "выбирает", где присутствует наибольшее количество свободных зарядов, и распространяется именно туда - по пути наименьшего сопротивления. В дальнейшем всю эту траекторию с большой точностью повторяет молния. Все эти архисложные процессы занимают ничтожные доли секунды.

Виды молний:

1. Линейная молния (туча-земля)

В результате распределения электронов в облаке, обычно позитивно заряжен верх облака, а негативно — низ. В результате получаем очень мощный "конденсатор", который может время от времени разряжаться в результате скачкообразного преобразования обычного воздуха в плазму (это происходит из-за все более сильной ионизации атмосферных слоев, близких к грозовым тучам). Кстати, температура воздуха в месте прохождения заряда (молнии) достигает 30 тысяч градусов, а скорость распространения молнии около 150 километров в секунду.

2. Молния "земля-облако"

Образуются они в результате накапливающегося электростатического заряда на вершине самого высокого объекта на земле, что делает его весьма «привлекательным» для молнии. Такие молнии образуются в результате «пробивания» воздушной прослойки между вершиной заряженного объекта и нижней частью грозовой тучи.

3. Молния "облако-облако"

Поскольку верхняя часть облака заряжена позитивно, а нижняя — негативно, рядом стоящие грозовые облака могут простреливать электрическими зарядами друг друга.

4. Горизонтальная молния

Эта молния не бьет в землю, она распространяется в горизонтальной плоскости по небу. Иногда такая молния может распространяться по чистому небу, исходя от одной грозовой тучи. Такие молнии очень мощные и очень опасные.

5. Ленточная молния

Ленточная молния — несколько одинаковых зигзагообразных разрядов от облаков к земле, параллельно смещённых относительно друг друга с небольшими промежутками или без них.

Считается, что их причина сильный ветер - он может расширять каналы из плазмы, о которых сказано выше, и в результате образуется вот такая вот дифференцированная молния.

6. Четочная (пунктирная молния)

Это очень редкая молния, и как она образуется - пока что можно только догадываться. Ученые предполагают, что пунктирная молния образуется в результате быстрого остывания некоторых участков трека молнии, что и превращает обычную молнию в пунктирную.

Время существования четочной молнии 1–2 секунды. Примечательно, что траектория четочной молнии нередко имеет волнообразный характер. В отличие от линейной молнии след четочной молнии не ветвится — это является отличительной особенностью этого вида.

7. Шторовая молния

Шторовая молния выглядит как широкая вертикальная полоса света, сопровождающаяся низким негромким гулом.

До сих пор речь шла только о том, что случается ниже облаков, или на их уровне. Но оказывается, что некоторые виды молний бывают и выше облаков. О них было известно со времени появления реактивной авиации, но вот сфотографированы и сняты на видео эти молнии были только в 1994 году.

8. Спрайты — некое подобие молнии, бьющей из облака вверх. Впервые это явление было зафиксировано в 1989 году случайно. Сейчас о физической природе спрайтов известно крайне мало.

9. Эльфы. Представляют собой огромные, но слабосветящиеся вспышки-конусы диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней части грозового облака. Высота эльфов может достигать 100 км, длительность вспышек — до 5 мс (в среднем 3 мс)

10. Джеты. Представляют собой трубки-конусы синего цвета. Высота джетов может достигать 40-70 км (нижняя граница ионосферы), живут джеты относительно дольше эльфов.

11. Вулканические молнии

По одному из многочисленных предположений ученых вулканические молнии возникают вследствие того, что пузыри магмы, выбрасываемые вверх, либо вулканический пепел несут электрический заряд, и при их движении возникают разделенные области. Кроме этого, выдвигается предположение, что вулканические молнии могут быть вызваны наводящими заряд столкновениями в вулканической пыли.

12. Огни Святого Эльма. Это, в принципе, и не молнии, а разряд в форме светящихся пучков или кисточек (или коронный разряд), возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые вершины скал и т. п.) при большой напряжённости электрического поля в атмосфере. Они образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, и зимой во время метелей.

13. Под номером тринадцадь конечно же, самые загадочные молнии. Шаровые.

Шаровая молния — светящийся плавающий в воздухе плазменный шар, уникально редкое природное явление. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено.

Некоторые люди утверждают, что шаровых молний не бывает. Другие рассказывают истории очевидцев, размещают видео шаровых молний на YouTube и доказывают, что все это - реальность. Ученые же пока твердо не уверены в существовании шаровых молний.

На этом все, спасибо, что дочитали до конца. Прошу не судить строго, так как я не физик и ищу информацию в открытых источниках.

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

nauka-novosti.ru

Молния и ее типы

В электрическом шторме столкновения между поднимающимися и падающими ледяными кристаллами вынуждают частицы с положительным зарядом собираться у верхней границы кучево-дождевого облака, а частицы с отрицательным зарядом – у нижней границы.
Отрицательно заряженные частицы вызывают положительный заряд на земле. Затем на землю обрушивается все усиливающийся каскад электронов, нейтрализуя заряд. Менее чем за секунду молнии нагревают окружающий воздух до 30 000 °С Воздух взрывается, и ударная волна образует гром.
Он громыхает гораздо дольше, чем длится сама молния, потому что звук исходит от разных участков по всей длине молнии. Молния может вспыхнуть внутри облака, между облаком и землей, или в стороне от облака.
Страны, страдающие от молний:
1. Демократическая Республика Конго. Эта африканская страна страдает от молний, которые здесь возникают чаще, чем з других местах. Например, ежегодно в горной деревне Кифука в среднем фиксируют 158 вспышек на квадратный километр.
2. Терезина. Столица отдаленного штата Пиауи на северо-востоке Бразилии занимает третье место в мире по активности молний. Такую репутацию этот город приобрел благодаря прилегающему району под названием Равнина молний.


3. Сингапур. После двух ударов молнии в 1845 и 1849 году первое здание собора Святого Андрея было разрушено. Позднее, в 1855 году, здание было снесено из-за значительных повреждений, нанесенных ему молниями, а также, по слухам, потому, что духи невзлюбили здание.
4. Нью-Йорк. Небоскребы в этом городе притягивают молнии. Чем выше здание, тем больше риск удара молнии. Эмпайр-стейт-билдинг высотой 443 м попадает под удары молнии до 100 раз в год. Однажды этому зданию пришлось пережить 15 ударов молнии за 15 минут.
5. Тулса. Это второй по величине город в штате Оклахома, расположенный в самом сердце местности, известной как Аллея торнадо. Эта часть США занимает второе место после Флориды по количеству смертей от ударов молнии. В Оклахоме в среднем ежегодно 17 человек погибают от ударов молнии.
Первая часть удара молнии ионизирует воздух вдоль всей длины канала (около 20 см) в ширину. Удар продолжается около 0,2 секунды.
Типы молний:
1. От облака к земле (отрицательная нисходящая). Удар молнии переносит отрицательные электроны, приближаясь к зданию, ионизирует воздух перед ним и образует направленный сверху вниз разряд, ударяющий в здание.
2. От облака к земле (положительная нисходящая). Этот вид молнии возникает, когда удар начинается в положительно заряженном облакенаковальне. Это более редкое и опасное явление, чем молния 1.
3. От земли к облаку (отрицательная восходящая). В качестве «запала» выступают несколько молний 1. Большинство ударов по высотным зданиям происходят по пути от земли к облаку.
4. От земли к облаку (положительная восходящая). Первая часть удара – ступенчатый лидер, несущий от здания вверх к облаку положительный объемный заряд. Частыми объектами ударов становятся небоскребы.
5. Внутриоблачная. Эта молния вспыхивает между областями
с противоположными зарядами внутри одного облака. С земли это выглядит как белая вспышка зарницы. Она может причинить вред самолетам.
6. Межоблачная. Это редкий тип молнии, когда разряд возникает между соседними облаками.
Самый распространенный тип – «земля-облако», следом идет самая опасная молния – «облако-земля». Такие молнии могут нанести большой вред.

Если Вам понравилась наша энциклопедия или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.

planete-zemlya.ru

Типы молний

Стихия – она просто зачаровывает в своей непостижимости. И испокон веков, молния вдохновляла поэтов на известные шедевры. Вспомните хотя бы эти строчки Тютчева:

«Люблю грозу в начале мая,
Когда весенний, первый гром,
Как бы резвяся и играя,
Грохочет в небе голубом».

Однако у физиков своя романтика – числа, формулы, вычисления. Явление молнии они тоже разложили на факты. И именно благодаря этому мы можем выделить на сегодня следующие типы молний.

Линейная молния (туча-земля)

Разряд такой молнии происходит между облаками. Причем возникать он может, как между облаком и замлей, так и внутри облаков. Ее длина обычно не превышает 3 метров, однако наблюдали и явления 20 метров в длину.

Этот тип – самый распространенный и имеет форму ломаной линии, от которой идет несколько ответвлений. Цвет ее зачастую белый, но встречают и желтые и даже голубые варианты.

Молния земля-облако

Причина образования таких молний – накопление электростатического разряда на вершине наивысочайшего на земле предмета. Таким образом, он становится «аппетитной» приманкой для молний, которые пробивают воздушную прослойку между облаком и заряженным предметом.

Иными словам, чем выше предмет, тем вероятнее он станет добычей молнии, потому никогда не прячьтесь от непогоды под высокими деревьями.

Молния облако-облако

Такие явления возникают в результате «обмена» молниями (по сути электрическими зарядами) между облаками. Это достаточно просто объяснить, так как верхняя часть облака заряжена позитивно, а нижняя – негативно. В результате, ближайшие облака иногда могут «выстреливать» этими зарядами друг в друга.

Но тут стоит сказать, что довольно часто можно увидеть молнию, которая пробивает облако, а вот, когда она исходит от одного облака к другому можно заметить реже.

Горизонтальные молнии

Как вы уже догадались, такие молнии не бьют в землю, а распространяются по всей поверхности неба. Пожалуй, это одно из самых эффектных явлений. Но вместе с тем именно такой разряд самый сильный и представляет большую угрозу для живого.

 Ленточная молния

Такое природное явление заключается в возникновении нескольких молний, который идут аккурат параллельно друг другу. Причина их появления заключается в действии силы ветра, который может расширять каналы плазмы в каждой молнии, в результате чего появляются вот такие вот дифференцированные варианты.

Бисерная молния

Это наиболее редкий вариант молнии. И причины его возникновения не известны ученым. А все дело в том, что она представлена пунктирной, а не сплошной линией. Существует предположение, что кое-какие ее участки остывают по пути к земле. И именно в результате этого, обычная молния становится бисерной. Но вы и сами можете согласиться, что объяснение выглядит как минимум странно.

Шаровая молния

Именно об этом явлении ходят легенды, в частности о том, что они могут испепелять или уничтожать ювелирные украшения. Конечно, они опасны для человека, однако большинство рассказов просто выдуманные страшилки.

Спрайтовые молнии

Что примечательно, эти молнии образуются над облаками, на высоте около 100 км. Увы, но о них сейчас мало что знают. И хоть известны они стали при появлении и развитии авиации, фотографии этого завораживающего явления стали доступны только сейчас. 

Вулканические

Это последние типы молний, которые мы с вами рассмотрим. Возникают они при извержении вулканов. Ученые склонны объяснять это явление тем, что образующийся пылевой купол пробивает сразу несколько слоев атмосферы, а так как он несет с собой колоссальный заряд, то естественно вызывает возмущения.

Все описанные явления очень эффектны и способны завораживать. Но вместе с этим их красота убийственна для человека. Потому нам остается лишь восхищаться той непостижимой мощью, которую демонстрирует нам природа и стараться обезорасить себя от бушующих стихий.

Интересные материалы по этой теме:
Виды молний
О шаровой молнии
Последствия попадания молнии в человека. Факты и вымыслы
Можно ли выжить после удара молнии?
Молния как оружие
Последствия удара молнии в человека
Молния и молниезащита
Как защитить компьютер во время грозы

 

www.mzke.ru