Молния

Молнии

Молния — электрический разряд между облаками или между облаком и землёй.

В процессе образования осадков в облаке происходит электризация капель или ледяных частиц. Вследствие сильных восходящих потоков воздуха в облаке образуются отдельные области, заряженные разноимёнными зарядами. Когда напряжённость электрического поля в облаке или между нижней заряженной областью и землей достигает пробойного значения, возникает молния.

Лучше всего изучена линейная молния, которая является искровым разрядом. Под воздействием электрического поля свободные электроны, которые всегда есть в атмосфере, приобретают большую скорость и при столкновении с молекулами ионизируют их. Вследствие этого в воздухе увеличивается количество электронов, которые снова разгоняются электрическим полем и в свою очередь вызывают ионизацию молекул. Образуется ионизированный газ, то есть плазма.

В узком канале воздуха лавинообразно увеличивается количество электронов, движущихся от облака к земле. Из облака начинают утекать заряды. Возникает лидер молнии, который пробегает 50-100 м и останавливается. Затем он сразу же восстанавливается в том же канале и пробегает ещё такое же расстояние. Так продолжается, пока лидер не достигнет земли.

Средняя скорость развития такого ступенчатого лидера составляет 102 км/с. В момент достижения лидером земли в его канале начинают двигаться заряды, образующие яркий главный канал молнии; его скорость — порядка 104 км / с. Ток в главном канале составляет в среднем 20-40 кА, достигая 200 кА. Длина молнии в среднем 1-2 км, но иногда и 40-50 км. Диаметр канала молнии около 10 см.

Разряд молнии не ограничивается одним импульсом, чаще возникают 2-3 импульса, а иногда и около 50. Этим и объясняется мерцание молнии. Следующие импульсы отличаются от первого тем, что лидеры их непрерывные, так как эти импульсы проходят уже через ионизированный канал. Такой лидер называется стреловидным; скорость его несколько больше, чем ступенчатого.

Время между импульсами порядка 10-2 с. Продолжительность полного разряда молнии может составлять около 1 с и более. В канале молнии развивается высокая температура, вызывает очень быстрое расширение и сжатие воздуха в канале. Это сопровождается звуковым явлением — громом. Многократность импульсов молнии и отражения звука от облаков и от поверхности земли приводят к появлению раскатов грома.

Разряды линейной молнии в землю иногда наносят значительный ущерб; жертвой таких разрядов молний бывают и люди. Действенным средством защиты земных объектов от ударов линейной молнии являются молниеотводы.

Виды

• Линейная молния;
• Плоская молния;
• Шаровая молния.