Грозовые облака
Автор Александра задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Вы знаете из-за чего гроза образуется? Как происходит удар молнии? и получил лучший ответ
Ответ от Evgeny M.[гуру]
Грозой называется явление при которой имеет место молнии с громом. Дождь при этом не обязателен, но чаще всего бывает. Гром и молния это одно и тоже явление электрического разряда. Молния это свет, который приходит к нам из области этого разряда, а гром это звук, который приходит к нам из области этого разряда
Электрический разряд возникает из-за разницы электрических потенциалов либо между землей и облаками, либо между двумя разными облаками. Другими словами одни облака электрически заряжены как "плюс", а другие как "минус". Ну а земля имеет нулевой электрический потенциал, поэтому молнии в землю идут и от тех облаков и от других.
Электрически заряженные облака возникают из-за скопления там сконденсированных капелек воды во взвешенном состоянии. При трении этих капелек о воздух возникают заряженные ионы азота и кислорода. Эти ионы могут быть в основном положительно заряженными или отрицательно заряженными. Это определяется случайным образом на первоначальном этапе. Если преобладали в начале положительно заряженные ионы, то и дальше образуются только положительно заряженные ионы в этой области атмосферы.
Через некоторое время облака очень сильно заряжаются и начинают чувствовать электрические поля друг друга. А если поблизости нет облаков с противоположным зарядом, то электрическое поле этого облака начинает чувствовать незаряженную землю. Но воздух между облаками и между облаком и землей не является проводником электрического тока. Поэтому электрические заряды не могут сразу равномерно перетечь с одного облака на другое или в землю. Поэтому сухой воздух между облаками (или облаком и землей) начинает находиться в огромном электрическом поле, которое создается между двумя облаками (или облаком и землей) . Напряжение этого поля нарастает так сильно, что начинает срывать электроны со внешних оболочек атомов сухого воздуха. Эти сорванные электроны разгоняются в электрическом поле так сильно, что бомбят собою соседние атомы и срывают у них тоже электроны. И этих электронов становится все больше и больше. Образуется в воздухе канал, где как лавина нарастает ток. Этот канал "роется" в воздухе случайным образом, может случайно разделиться на несколько каналов. Но он все равно, в конце-концов, свяжет между собой два разнозаряженных облака или заряженное облако и землю. Заряды по этому каналу перетекают с облака на облако или уходят в землю и облака снова становятся нейтральными.
После чего процесс их зарядки может возобновиться, если в этих облаках продолжают оставаться капельки воды, диаметр которых свыше некоторого критического. Поэтому после дождя грозы не бывает. Ведь все крупные капельки воды продолжают укрупняться еще больше, и уже не могут удерживаться на лету в воздухе и падают вниз. Облако очищается от капелек определенного размера.
Понятно, что в основном молнии бьют между двумя облаками. Удары молнии в землю это большая редкость.
Почему от молнии идет свет?
Электрон, попадая в положительно заряженный ион остается там и такой ион снова делается нейтральным атомом. При этом энергия электрона излучается в виде одного или нескольких фотонов со случайной длиной электромагнитной волны. В основном эти излучаемые электромагнитные волны (фотоны) находятся в ультрафиолетовом диапазоне. Но некоторая часть и в видимом диапазоне. Мы их и видим, как белый свет, т. е. смесь разных длин волн видимого диапазона.
Почему при грозе гремит гром?
Заряженные ионы разгоняются в электрическом поле до сверхзвуковых скоростей. Получается обычная звуковая ударная волна.
Evgeny M.
Высший разум
(823565)
Также как и при трении, скажем, пластмассовой расчески о шелк или что там надо для этого. Заряды другой полярности тоже образуются. Но они находятся в капельках воды. А поверхностное натяжение препятствует их выходу на поверхность капель. Поэтому разряда с каплями не происходит. Дистиллированная вода без солей - это не проводник. А если брызнет дождь, то вообще будет идеально, т.к. заряды противоположного знака будут выведены из огромного пространства. Капельки воды слегка заряжены, но в одной капле такой мизерный заряд, что при встрече с землей никакого минигрозового эффекта не происходит.
Облака трутся друг об друга и образуются искры. Как от шерстяной кофты, только очень большие.
Здравствуйте
Образование грозовых очагов (кучево-дождевых облаков) возникает из за вертикальной неустойчивости. Если вертикальный градиент (изменение) температуры становится больше 1 град на 100м высоты, то возникают вертикальные движения - КОНВЕКЦИЯ - в одних местах резкий и ускоренный подъём вверх, а в других - опускание вниз (компенсационные токи) . В тех местах, где воздух поднимается вверх, он, попадая в условия более низкого давления, расширяется и соответственно, в нём падает температура - основная причина насыщения воздуха водяным паром - вот и возникают кучево-дождевые облака, в них на больших высотах водяной пар не только конденсируется, но и возникает сублимация - образование кристаллов, а соответственно, начинается накопление в облаке электрических зарядов, образованных кристаллами, и как следствие - грозы. Но главный вопрос в том, какова причина неустойчивости, которая приводит к вертикальным токам в атмосфере. А этих основных причин две - 1.термическая и 2. динамическая виды неустойчивости. Термическая неустойчивость возникает за счёт дневного прогрева солнечными лучами подстилающей поверхности, преимущественно в летнее время. Перегретые массы поднимаются (всплывают) вверх в виде т. наз. термических ячеек, затем происходит конденсация вод. пара, а выше - его кристаллизация и грозы. Такие грозы называются "термическими" или "внутримассовыми", т. к. происходят внутри данной воздушной массы; такие грозы могут быть и достаточно мощными, в особенности в тропических широтах. Другой тип неустойчивости вознкает при "адвекции" холода - вторжении холодных воздушных масс на тёплую подстилающую поверхность. При этом нижние слои воздуха быстро прогреваются от поверхности, а т. к. верхние слои остаются холодными, то и возникает "динамическая" неустойчивость - конвекция (подъём масс вверх) а дальше - образование облаков, и по достижении определённой высоты конвекции (нулевой изотермы) - рост кристаллов и соответственно образование гроз, называемых "фронтальными" - т. к. связаны они с проходящим холодным фронтом. В отличие от внутримассовых гроз, которые формируются в виде отдельных "пятен" грозовых очагов (по данным метеолокатора и спутников) , грозовые очаги движутся плотным строем, валом и могут быть очень мощными. Кстати, зимние грозы также связаны именно с холодными фронтами - обычное, но не часто встречающееся явление. И самые мощные грозовые облака и сплошные "валы" их образуются, когда совместно действуют два фактора - дневной прогрев (внутримассовый) дополнен мощным вторжением холодного воздуха, т. е. оба типа гроз формируются совместно, дополняя друг друга. Грозовые очаги вызывают целый ряд опасных явлений природы: молнии, сильные ливни, град, смерчи, шквалы и представляют опасность для всех видов хозяйства, в особенности для транспорта, как наземного, так морского, и в особенности - воздушного. По вине грозовых облаков продолжаются гибель любого типа транспортных средств, в особенности самолётов и вертолётов, хотя по правилам полётов нельзя заходить в грозовое облако (но это иногда происходит из-за отсутствия информации у экипажа, как это произошло недавно с ТУ-154 под Донецком) и даже приближаться к нему. Грозовые облака хорошо прослеживаются на экранах радиолокаторов, что позволяет "обходить" их в полёте (см фото) . Вот что я могу сказать по этому большому и интересному вопросу. Всего Вам доброго, и пореже попадайте в грозу!
Облака трутся друг об друга и образуются искры