Во время грозы мы сначала видим вспышку, а через несколько секунд слышим гром. Иногда пауза между ними совсем короткая, иногда — заметно длиннее. Разбираемся, как возникает молния, почему гром звучит раскатисто и что можно понять о расстоянии до разряда по времени между вспышкой и звуком.
Откуда берутся молния и гром
Молнии чаще всего возникают в кучево-дождевых облаках — больших облачных системах с мощными восходящими потоками воздуха.
Внутри такого облака находятся капли переохлаждённой воды, кристаллы льда и более крупные ледяные частицы. Они сталкиваются друг с другом, из-за чего между частицами происходит обмен электрическим зарядом. Сильные восходящие потоки воздуха разносят частицы по облаку, и в разных его частях постепенно формируются области с разными зарядами.
Когда электрическое поле становится достаточно сильным, происходит разряд. Он может пройти внутри одного облака, между облаками или между облаком и землёй.
Молния — это электрический разряд
Молния — мощный электрический разряд, который быстро нагревает воздух вокруг своего канала. Температура в канале молнии может достигать примерно 30 000 °C — это примерно в пять раз выше температуры поверхности Солнца.
Почему молнию видно раньше грома
Свет — электромагнитная волна. В вакууме он движется со скоростью 299 792 458 м/с, то есть почти 300 000 км/с. В воздухе скорость немного меньше, но для обычных расчётов этой разницей можно пренебречь. Свет распространяется настолько быстро, что на расстояниях в несколько километров задержку между вспышкой и её попаданием в глаза можно считать незаметной.
Звук распространяется гораздо медленнее. При температуре около +20 °C его скорость в воздухе составляет примерно 343 м/с, или около 1235 км/ч. В холодном воздухе она ниже, в тёплом — выше.
Почему гром бывает раскатистым
Гром не всегда звучит как короткий хлопок. Иногда он превращается в длинный раскат, который продолжается несколько секунд. Одна из главных причин — протяжённый канал молнии. Его разные участки находятся на разном расстоянии от наблюдателя: звук от ближайшей части приходит раньше, от дальней — позже. Дополнительно на звучание грома влияют отражения от земли и зданий, а также температура, влажность и ветер.
Как определить расстояние до молнии
По задержке между вспышкой и громом можно примерно оценить расстояние до места разряда.
Считаем секунды
Как только увидишь молнию, начинай считать секунды. Остановись, когда услышишь гром. Полученное число раздели примерно на три — так ты получишь расстояние до молнии в километрах.
Например:
- 3 секунды — около 1 км;
- 6 секунд — около 2 км;
- 9 секунд — около 3 км;
- 15 секунд — около 5 км.
Это приблизительный расчёт: звук проходит около километра за три секунды, но его скорость зависит от температуры воздуха.
Если гром слышен почти сразу
Если ты слышишь гром, молния уже находится достаточно близко, чтобы представлять опасность. Во время грозы лучше укрыться в капитальном здании или закрытом автомобиле.
Не стоит оставаться на открытом пространстве, на возвышенности или под одиноким высоким объектом, например деревом. Молния может ударить в дерево, а ток от разряда — распространиться по земле и поразить человека, который находится рядом.
Почему молния бывает разного цвета
Молния может казаться белой, голубоватой, жёлтой, оранжевой или даже красноватой. На то, какой цвет мы видим, влияет не только сам разряд, но и атмосфера между молнией и наблюдателем. Влажность, пыль, дымка, дождевые капли и другие частицы рассеивают и поглощают часть света, поэтому его оттенок может меняться.
Бывают ли грозы зимой
Грозы чаще возникают в тёплое время года, когда в атмосфере достаточно влаги и есть условия для сильных восходящих потоков воздуха. Но зимой они тоже случаются.
Например, над относительно тёплой водой холодный воздух может прогреваться снизу и становиться неустойчивым. Возникают сильные восходящие потоки, благодаря которым могут формироваться мощные грозовые облака. Если одновременно идёт снег, такую грозу называют снежной.
Заключение
Молния и гром возникают в результате одного разряда, но свет доходит до нас гораздо раньше звука. Пауза между вспышкой и громом помогает примерно оценить расстояние до места разряда: три секунды — около километра.
