Расстояние между молнией и громом. Что должен знать о грозе каждый человек

27/07/2010

Ученые изучают молнию на протяжении сотен лет. Хотя они прекрасно знают, что вызывает молнии, эти загадочные вспышки электричества хранят еще много секретов.

У читывая, что летом начался сезон отпусков, мы предлагаем вам пополнить копилку ваших знаний полезными и интересными фактами о молниях. Рассмотрим, насколько отвечают действительности некоторые мифы о молнии.

Миф: торнадо и ураганы опасней, чем молния.
Факт: молния убивает больше людей каждый год чем торнадо или ураганы. Только от наводнений умирает намного больше людей, чем от молний.

Миф: даже дома в вас может попасть молния.
Факт: пожалуй, самое безопасное место во время грозы - в доме, но это не значит, что не нужно принимать мер предосторожности.

Если в здание попала молния, то электрический ток скорей всего пройдет по водопроводу или проводке, прежде чем уйти в землю. Поэтому во время молнии не разговаривайте по проводному телефону, держитесь подальше от проточной воды (не принимайте душ, не мойте тарелки и руки). Не используйте кухонную плиту, компьютер или другие приборы, присоединенные к электрической сети.

Миф: молния всегда сбивает самолеты.
Факт: в реальности, молния регулярно попадает в самолеты, но редко приводит к крушению. В среднем, по меньшей мере, раз в год в каждый самолет попадает молния. Большинство самолетов сделаны из алюминия, который является хорошим проводником электричества, поэтому для самолетов предусмотрены строгие правила техники безопасности.

Миф: во время грозы необходимо выключать электронные приборы.
Факт: выброс тока, может повредить электронику, даже если молния не попала в ваш дом. Если вы не уверены в надежности работы прибора по защите от выброса напряжения, то отключите компьютер, телевизор и другую электронику. Если вы начнете отключать приборы во время грозы, то есть шанс подвергнуться удару тока, поэтому это нужно делать до начала грозы.

Миф: во время грозы опасно находиться в машине.
Факт: на самом деле, машины представляют собой одно из самых безопасных мест во время грозы, если вы не имеете возможности зайти в здание. Только убедитесь, что у вашей машины надежная и крепкая крыша: гольфмобиль или машина с откидным верхом не подойдут.

Миф: молния не попадает два раза в одно и то же место.
Факт: во время грозы, молния может попасть несколько раз в одно и то же место.

Миф: во время грозы находиться на улице не безопасно.
Факт: Если вы оказались на улице во время грозы, то постарайтесь укрыться в заземленном здании или в машине. Если это не представляется возможным, то следующие советы помогут минимизировать риск: избегайте открытых пространств и одиноко стоящих высоких объектов (например, деревьев). Держитесь подальше от воды - она хорошо проводит ток. Не ложитесь на землю - это увеличит площадь контакта, ведь если неподалеку от вас в землю ударит молния - то чем меньше площадь контакта, тем меньше тока перетечет в вас.

Миф: необходимо оставаться дома еще в течении получаса после окончания грозы.
Факт: в большинстве случаев, молния попадает в людей не в самый разгар грозы. Согласно данным национальной метеорологической службы США (НМС), молния может ударить с расстояния в 15 км от того места, где идет дождь, поэтому если вы слышите гром - значит вы в зоне угрозы попадания молнии.

НМС советует придерживаться следующего совета: «Если слышите гром, то переждите дома. Из дома будет безопасно выходить через полчаса после того, как в последний раз прогремел гром».

Миф: можно определить расстояние до грозы, считая сколько секунд прошло от вспышки света до грома.
Факт: удивительно, но этот детский трюк действительно работает. Свет распространяется быстрее звука, поэтому, сначала мы видим вспышку света, а потом раскат грома.

Чтобы определить расстояние до грозы, необходимо знать скорость звука: он движется со скоростью в 1 км за 3 секунды.

В теплое время года довольно часто бывают грозы ‑ впечатляющие природные явления, тем не менее, вызывающие не только любопытство, но и страх. Во время грозы между облаками и Землей возникают электрические разряды, которые хорошо видно и слышно: молния наблюдается в виде ветвящихся светящихся линий, пронизывающих небо, а несколько позже мы слышим раскатистый звук грома. При этом, как правило, наблюдается ливневый дождь, сопровождающийся шквальным ветром и градом. Гроза является одним из наиболее опасных атмосферных явлений: только наводнения связаны с большим, чем у гроз количеством человеческих жертв. Интерес к изучению природного электричества возник еще в давние времена. Первым, кто исследовал электрическую природу молнии, был Бенджамин Франклин – американский политический деятель, но вместе с тем ученый и изобретатель. Именно он еще в 1752 году предложил первый проект молниеотвода. Давайте попробуем разобраться, какую опасность несет гроза, и что нужно знать и делать, чтобы себя обезопасить.

Одновременно на Земле действует около полутора тысяч гроз, средняя интенсивность разрядов оценивается как 100 молний в секунду или свыше 8 миллионов в день. По поверхности планеты грозы распределяются неравномерно. Над океаном гроз наблюдается приблизительно в десять раз меньше, чем над континентами. В тропической и экваториальной зоне (от 30° северной широты до 30° южной широты) сосредоточено около 78 % всех молниевых разрядов. Максимум грозовой активности приходится на Центральную Африку. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически не бывает. Интенсивность гроз следует за солнцем: максимум гроз приходится на лето (в средних широтах) и дневные послеполуденные часы. Минимум зарегистрированных гроз приходится на время перед восходом солнца. На грозы влияют также географические особенности местности: сильные грозовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер.

Во время грозы между тучами и Землей возникает огромное напряжение, достигающее значения в 1000000000 В. При таком напряжении воздух ионизируется, превращаясь в плазму, и возникает гигантский электрический разряд с силой тока до 300000 А. Температура плазмы в молнии превышает 10000 °С. Молния проявляется яркой вспышкой света и ударной звуковой волной, которую несколько позднее слышно в качестве грома. Опасна молния еще и тем, что она может ударить совершенно неожиданно, и ее путь может быть непредсказуем. Однако расстояние до грозового фронта и скорость его приближения или удаления можно легко определить при помощи секундомера. Для этого необходимо засечь время между вспышкой света молнии и раскатом грома. Скорость звука в воздухе составляет примерно 340 м/с, поэтому, если вы услышали гром через 10 с после вспышки света, то до грозового фронта примерно 3,4 км. Измеряя таким образом время между вспышкой света и громом, а также время между разными ударами молнии, можно определить не только расстояние до них, но и скорость приближения или удаления грозового фронта:

где – скорость звука, – время между вспышкой света и громом первой молнии, – время между вспышкой света и громом второй молнии, – время между молниями. Если значение скорости получится положительным, то грозовой фронт приближается, а если отрицательным – удаляется. При этом необходимо учитывать, что направление ветра не всегда совпадает с направлением движения грозы.

Если все-таки вы попали в грозу, то следует соблюдать ряд простых правил, чтобы себя обезопасить:

Во-первых , во время грозы желательно избегать открытой местности. Молния с большей вероятностью бьет в самую высокую точку, одинокий человек в поле – это и есть та самая точка. Если Вы по какой-то причине остались в поле один на один с грозой, спрячьтесь в любом возможном углублении: канавке, ложбинке или самом низком месте поля, сядьте на корточки и пригните голову. При этом следует помнить, что песчаная и каменная почвы имеют меньшую электропроводность, а значит, они безопаснее, чем глинистая. Не следует прятаться под отдельно стоящими деревьями, так как они в первую очередь подвержены ударам молнии. А если вы находитесь в лесу, то лучше всего прятаться под низкорослыми деревьями с густой кроной.

Во-вторых , во время грозы избегайте воды, так как природная вода – хороший проводник тока. Удар молнии распространяется вокруг водоема в радиусе около 100 метров. Нередко она бьет в берега. Поэтому во время грозы необходимо подальше отойти от берега, при этом нельзя купаться и ловить рыбу. Кроме того, при грозе желательно избавиться от металлических предметов. Часы, цепочки и даже раскрытый над головой зонтик – потенциальные цели удара. Известны случаи удара молнии по находящейся в кармане связке ключей.

В-третьих , если гроза застала Вас в машине, то она достаточно хорошо защищает от молнии, так как даже при ударе молнии разряд идет по поверхности металла. Поэтому закройте окна, отключите радиоприёмник и GPS-навигатор. Не следует дотрагиваться до любых металлических деталей автомобиля. Очень опасно во время грозы разговаривать по мобильному телефону. Лучше всего во время грозы его тоже выключить. Были случаи, когда входящий звонок становился причиной попадания молнии. Велосипед и мотоцикл в отличие от машины от грозы вас не спасут. Необходимо слезть, уложить транспорт на землю и отойти на расстояние примерно 30 м от него.

В природе существуют разные виды молний: линейные (наземные, внутриоблачные, молнии в верхней атмосфере) и шаровые молнии – светящиеся плавающие в воздухе образования, уникально редкое природное явление. Если природа линейной молнии ясна и ее поведение более предсказуемо, то природа шаровой молнии до сих пор хранит в себе множество тайн. Несмотря на то, что вероятность поражения человека шаровой молнией мала, тем не менее, она представляет серьезную опасность, так как не существует надежных методов и правил защиты от нее.

Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Она может неожиданно появляться где угодно, в том числе в закрытых помещениях. Отмечены случаи появления шаровой молнии из телефонной трубки, электрической бритвы, выключателя, розетки, репродуктора. Достаточно часто она проникает в здания через трубы, открытые окна и двери. Известны случаи, когда шаровая молния проникала в помещение через узкие щели и даже замочную скважину. Размеры шаровой молнии могут быть различными: от нескольких сантиметров до нескольких метров. В большинстве случаев шаровая молния легко парит или катится над землей, иногда подскакивая, но может и зависнуть над поверхностью земли. Как утверждают очевидцы, шаровая молния реагирует на ветер, сквозняк, восходящие и нисходящие потоки воздуха. Но это не всегда так: известны случаи, кода шаровая молния никак не реагировала на потоки воздуха.

Шаровая молния может внезапно появиться и так же внезапно исчезнуть, не нанеся вреда человеку или помещению. Например, может залететь в окно и вылететь из помещения через открытую дверь или дымовую трубу, пролетев мимо Вас. При этом следует знать, что всякий контакт с человеком приводит к тяжелым травмам, ожогам, а в большинстве случаев к смертельному исходу. Поэтому, если вы увидели шаровую молнию, безопаснее всего удалиться от нее на максимально возможное расстояние.

Кроме того шаровая молния часто взрывается. Возникающая при этом ударная воздушная волна может травмировать человека или привести к разрушениям. Например, известны случаи взрывов молний в печках, дымоходах, что привело к серьезным разрушениям. Температура внутри шаровой молнии достигает 5000 °С, поэтому она может стать причиной пожара. Статистика поведения шаровой молнии говорит о том, что в 80% случаев взрывы не были опасны, однако тяжелые последствия все-таки возникали в 10% взрывов.

По предложенному методу мы предлагаем вам рассчитать расстояние до грозового разряда и его скорость, если первый гром был слышен через 20 секунд после наблюдения первой молнии, а второй через 15 секунд после наблюдения второй молнии. Время между молниями составляет 1 минуту.

Определить расстояние до грозы (грозового дождя) может каждый.

Мы в школе с учащимися определяли это расстояние рассчитывая путь, пройденный громовыми раскатами (звуком) до наблюдателя. И каждый раз такой расчет оказался верным в требуемом приближении. Для этого мы засекали время в момент разряда молнии и считали до появления громовых раскатов. Обычно это от 2-х до 15 секунд. Более дальние грозы не удавалось засечь.
Итак, вот пример расчета, если от разряда молнии до грома прошло 8 секунд, то гроза находится на расстоянии 8 х 330 м/с (скорость звкуа в воздухе) = 2640 метров. Потом рассчитывали, когда гроза дойдет до нас. Если скорость ветра 20 м/с, то гроза должна дойти до места наблюдения через 2640: 20 = 132 с или через 2 с лишним минуты. За это время Вы сможете принять меры предосторожности (выключить электроприборы, закрыть окна и т.д.)

Простой способ определения расстояния до грозы требует только часов с секундомером.

★★★★★★★★★★

Определить расстояние до грозы можно, и сделать это достаточно просто, если у вас есть часы с секундомером. И даже, если их у вас нет.

Увидев вспышку молнии, необходимо сразу засечь секунды на часах до раската грома: одна секунда равняется примерно 200-300 метров, две секунды - 400-600, три секунды - 600-800 и т.д. Если часов нет, то можно считать: один-два-три, а чтобы точнее определить секунды, лучше считать: одиннадцать-двенадцать-тринадцать. Пока вы выговорите слово одиннадцать, как раз пройдет одна секунда.
Еще в такой экстремальной ситуации можно порекомендовать следующие правила поведения: нельзя в грозу стоять на возвышенности; нельзя передвигаться плотной группой, лучше разбегаться в разные стороны; нельзя находится рядом с металлическими предметами; нельзя прятаться под большим, одиноко стоящим деревом; если вы рядом с автомобилем, лучше войти в него, так как резиновые покрышки не проводят электричество и это поможет вам избежать печальных последствий.

В грозу необходимо быть очень осторожным и не забывать меры предосторожности. На первый взгляд кажется, что ничего опасного в этом природном явлении нет. Но ведь столько несчастных случаев происходят именно в грозу! Когда молния калечит человеческие судьбы! Берегите себя и своих близких!

Поэтому в целях безопасности, следует учесть тот факт, что молния, чаще всего, идет вместе с громом. Если слышите, что гремит все ближе и сильнее, то значит рядом и может вспыхнуть молния (хотя ее видно издалека).

Вот и уходите в безопасное место в это время.

Вспышка молнии - считаем вслух "один, два, три...", не очень быстро и не очень медленно, так, как просто произносили бы эти слова. На какой цифре услышали гром - столько километров до места удара молнии.

Откуда это - уже не вспомню. Наверное, бабушка научила. Пару раз проверяла, когда было возможно точно узнать, где именно была гроза. Результаты более-менее совпали.

В разделе на вопрос Как можно измерить расстояние до грозы? заданный автором Agressive noob лучший ответ это расстояние до грозы можно определить по времени между вспышкой молнии и раскатом грома (1с - расстояние 300-400 м, 2с - 600-800 м, 3с - 1000 м)

Ответ от Екатерина Курзенева [гуру]
Мне почему то объясняли родители так: Считай секунды между вспышкой молнии и первым ударом грома. 1с-1 км.

Ответ от Васисуалий леватеренолович [гуру]
Было установлено, что скорость звука равна 171 туазу в секунду, что соответствует 337 м/с.поэтому 3 сек ~ километр

Ответ от Serrrega [гуру]
Нет.. я не против физики.. .Но.. хочу вставить свои двадцать копеек.. .Может я и заблуждаюсь. . Но гроза не ИСХОДИТ из одной точки.. .Это вообще явление глобальное.. .И считать секунды между появление молнии и громом- некорректно, уж Вы извините.. .Я наблюдал грозы когда молнии на протяжение трех секунд присутствовали в виде вспышки в радиусе 180 градусов.. (слева -справа -впереди). А гром громыхал. потом.... раскатом и стерео.. .Ваши сабвуверы и стерео эффекты отдыхают.. .А это как???? Это подмосковье... Далеко не хожу... .Я видел молнии но не слышал гром.. Я слышал гром.. Но не видел молнии.. А это как? ?Как там у Д. Гранина? "Иду на грозу" 🙂

Ответ от В и х р ь [гуру]
Здравствуйте!
Всё довольно просто. В момент вспышки молнии включите секундомер, а при начале звукового удара - выключите. Число секунд умножьте на 340 (ср скорость в м/с звука) и получите расстояние до молнии в метрах! Если сделать несколько таких наблюдений подряд и записывать результаты, то можно вычислить, приближается к Вам гроза или удаляется от Вас, и даже с какой скоростью это происходит!
Но при этом нужно иметь ввиду, что молния может иметь протяжённостью в несколько км (см. фото) и поэтому звук приходит к Вам с временнОй сдвижкой из разных частей молнии и поэтому гром начинает "ворчать" по мере подхода звука из более далёких участков молнии. При этом близкая молния даёт более высокочастотный звук, а дальняя - низкочастотный, поскольку на больших расстояниях высокие частоты звука "гаснут", а длинноволновые низкочастотные - проникают на большие расстояния, почему от дальних молний приходит только низкочастотное "ворчание".
Прилагаю фото молнии, которое по вычислениям её параметров показало, что толщина молниевого штока составила около 50 м!
Всего Вам доброго.