Молния это физическое или химическое явление: Физические явления. Гром, гроза и молния — РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7

Содержание

Физические явления. Гром, гроза и молния — РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7

Гром-это вещество,явление или физическое тело?

Извините, я не уловил мысль. Помогите понять, что имелось ввиду. «Как и в случае равномерного движения, можно пользоваться формулой [tex]s \: = ut[/t … ex]для определения пути, пройденного за данный промежуток времени при определённой средней скорости, и формулой [tex]t \: = \frac{s}{u} [/tex]для определения времени, за которое пройден данный путь с данной средней скоростью. Но пользоваться этими формулами можно только для того участка пути и для того промежутка времени, для которых эта средняя скорость была рассчитана. Например, зная среднюю скорость на участке пути AB и зная длину AB, можно определить время, за которое был пройден этот участок, но нельзя найти время, за которое была пройдена половина участка АВ, т.к. средняя скорость на половине участка при неравномерном движении, вообще говоря, не будет равна средней скорости на всём участке. Что имеется ввиду под предпоследним предложением? Объясните просторно и понятно, даю 40 баллов​

ПОЖАЛУЙСТА, СРОЧНО! 1).

Известно, что нота «до» первой октавы имеет частоту 262 Hz. Также известно, что частоты двух одноимённых нот соседних октав от … личаются ровно в 2 раза. В какой октаве находится звук, порождённые колебаниями, ищображенными на графике? (график приложен) 2). Нарисовать график 3). Определить музыкальный инструмент

Для того, чтобы быстрее остудить кастрюлю с горячей водой, Вам предложили: 1) поставить кастрюлю на лёд, 2) положить лёд на крышку кастрюли. Выберите … один из вариантов и обоснуйте его.

В системе, показанной на рисунке, все нити невесомы и находятся в вертикальном положении. Верхний груз в два раза легче нижнего. Верхняя нить натянута … с силой T1=19 Н, нижняя — с силой T3=10 Н. Определите силу натяжения средней нити T2 .

28. На полиці стоять дві бронзові статуетки, одна з яких є учетверо зменшеною копією другої. У скільки разів відрізняються тиски, що створюють ці стат … уетки на полицю? 29.

Знайти максимальну висоту колони, яку можна збудувати з каменю, що має межу міцності на стискання 5 МПа і густину 5000 кг/м3.

Вважати g = 10 м/с2. 30. Який тиск чинить вода на нижню поверхню плоскої крижинки площею 20 см2 та масою 500 г?

Визначити омічний опір коливального контуру, індуктивність якого 1 Гн, якщо за час 0,01 с амплітуда напруги на конденсаторі зменшуєтся в 4 рази

Решите пожалуйста 3 задачи​

Решите пожалуйста эти 3 задачи)​

решите пожалуйста задачу 18 даю 20 баллов

решите пожалуйста задачу 11 даю 20 баллов

физика атмосферы, в результате чего

Такое явление, как гроза, одновременно пугает и завораживает. Вспышки молний, расчерчивающих потемневшее небо, и страшные раскаты грома… В древности люди думали, что так боги проявляют свой гнев на жителей Земли. В настоящее время наука может дать точное описание и объяснение этому природному явлению.

Как появляется молния и гром: краткое описание явления

Искровой разряд

Молния — это гигантский электрический разряд, всегда сопровождающийся яркой вспышкой и звуковыми раскатами — громом. Вспышка молнии редко бывает одиночной, обычно они бывают от 2-3 до нескольких десятков разрядов. Образование этого явления возможно в кучево-дождевых облаках или слоисто-дождевых тучах огромных размеров (до 7 км в высоту). Такие облака и тучи легко выделить среди других по насыщенному темно-синему цвету. 

Источник: yandex.by

Молнии могут образовываться:

  1. Внутри одной тучи.
  2. Между соседними наэлектризованными облаками.
  3. Между тучами и поверхностью земли. 

Грозовые облака состоят из пара, который в верхних слоях тучи из-за низкой температуры конденсирован в виде кристалликов льда. Для того чтобы туча стала грозовой, ледяные кристаллы внутри нее должны начать активно двигаться. Этому способствуют потоки теплого воздуха, поднимающиеся с нагретой поверхности. Теплые массы воздуха влекут за собой вверх более мелкие кристаллики льда, которые наталкиваются на более крупные. В результате этого процесса маленькие кристаллы оказываются положительно заряженными, крупные — отрицательно заряженными.

При этом маленькие кристаллики льда концентрируются в верхней части тучи, которая становится положительно заряженной, а большие — в нижней, отрицательно заряженной. Напряженность электрического поля в таком облаке достигает огромных значений: 1 миллион вольт на 1 метр. При соприкосновении противоположно заряженных слоев в местах столкновения ионы и электроны образуют канал, все заряженные частицы устремляются по нему вниз, и образуется мощный электрический разряд — молния. 

Полученный канал раскаляется до 30000 градусов Цельсия и образует яркий свет, который видно доли секунды. После того, как канал образован, грозовая туча начинает разряжаться: за первым ударом молнии следуют два и более разрядов. 

Звук разряда

Через несколько секунд после вспышки молнии возникает гром. Гром — это взрывоподобные колебания воздуха, которые происходят из-за резкого повышения давления вдоль канала, чему способствует разогрев атмосферы до 30000 градусов Цельсия.

 

Удар молнии — это своего рода взрыв, который вызывает ударную волну, очень опасную для человека или животного, оказавшегося поблизости. Находясь на отдаленном расстоянии от эпицентра грозы, мы не можем ощутить ударную волну электрического разряда, но хорошо слышим звуковую, которую и называем громом или громовыми раскатами.

Сколько молний возникает ежедневно

Благодаря данным со спутников ученые узнали, что в каждую секунду на Земле происходит 44 ± 5 ударов молнии. То есть за сутки случается более 3,5 миллионов разрядов, а их количество в год составляет порядка 1,4 миллиарда. При этом около 25% ударяют в землю и примерно 75% вспыхивают среди облаков.

Природа молнии в физике

Молния не образуется мгновенно из ничего, хоть все и происходит очень быстро. Один электрический разряд можно разделить на 2 стадии:

  1. Ступенчатый лидер.
  2. Обратная вспышка.
Ступенчатый лидер

Перед вспышкой молнии в небе можно увидеть небольшое пятно, которое движется от облака к поверхности земли.

Это пятно называют «ступенчатым лидером», оно является тем самым каналом, по которому чуть позже будет произведен электрический разряд. Лидер может разветвляться, как и последующий удар молнии по этому каналу. Происходит это из-за неравномерной ионизации воздуха. 
Обратная вспышка

Когда ступенчатый лидер достигает поверхности земли, по проложенному им каналу начинает течь ток. В этот момент и можно видеть основную вспышку молнии, которая сопровождается огромным выделением энергии и высокими показателями силы тока. При этом лидер всегда распространяется от тучи к земле, а яркая вспышка, которую мы называем молнией, наоборот, от земли к туче.

Молния — это явление, которое идет не от тучи к земле, а происходит между ними.

Почему возникает гром

Удар молнии всегда сопровождается звуками грома. Объясним, как возникает гром.

При вспышке молнии происходит резкий скачок температуры окружающего воздуха до огромных значений, что приводит к расширению нагретого воздуха по типу взрыва, вызывающему ударную волну или раскат грома.

Почти всегда громкость звука увеличивается к концу раската из-за отражения звука от облаков и поверхности земли. Чем большее число молний прошло по каналу, тем продолжительнее будет сотрясение воздуха. При значительной длине электрического разряда звук с разных его участков доходит в разное время и образуются громовые раскаты.
Скорость света и скорость звука

Из-за того, что скорость звука (330 метров в секунду) гораздо меньше скорости света (299 792 458 метров в секунду), гром всегда появляется немного позже молнии. 

По времени задержки грома от молнии можно рассчитать расстояние до того места, куда ударил разряд. Для этого нужно посчитать, сколько секунд прошло между вспышкой и звуками грома. 3 секунды будут примерно равны расстоянию в 1 километр.

Разновидности молний

На Земле существует несколько разновидностей молний. 

  1. Наземные (составляют всего около 25% от общего количества).
  2. Внутриоблачные (самое распространенное явление).
  3. Молнии, образующиеся в высших слоях атмосферы, которые можно увидеть только при помощи специальных приборов.
  4. Вулканические.
  5. Огни святого Эльма.
  6. Шаровые.

К

наземным относятся:

Линейная. Частый вид, образование которого мы как раз и приводили выше, описывая разряд между небом и землей. Молния представляет собой изогнутую линию с ответвлениями, один конец которой находится в небе, другой — на поверхности земли. 

Источник: pxhere.com Молния «земля-облако» образуется, когда разряд попадает в объект, расположенный на большой высоте. Высокие предметы накапливают электростатический заряд и тем самым приманивают молнии. Источник: yandex.uz

Ленточная. Интересный редкий вид молнии, который представляет собой ряд одинаковых каналов, находящихся на небольшом расстоянии и параллельных друг другу. Ученые считают, что причиной данного явления выступает сильный ветер, который значительно расширяет каналы.

Источник: popmech.ru

Пунктирная или жемчужная

. Очень редкий вид, который представляет собой не сплошной разряд, а линию, состоящую из частых промежутков, похожих на пунктиры. Ученые предполагают, что такой эффект возможен по причине быстрого остывания некоторых участков молнии. 

Источник: tainaprirody.ru

Шторовая. В отличие от других видов возникает над облаками. Внешне выглядит эффектно — как сеть разрядов. При ней можно слышать негромкий гул. Такую молнию впервые сфотографировали только в 1994 году.

Источник: rusdialog.ru

Внутриоблачные или межоблачные электрические разряды бывают 2-х видов:

«Облако-облако». Самый распространенный вид молний, когда оба концы электрического разряда находятся в небе. Это происходит потому, что соседние облака имеют разные заряды и пробивают друга друга. Такой вид молнии не опасен для человека, так как не достигает поверхности земли.

Источник: wallhere.com

Горизонтальная. Напоминает собой молнию «облако-земля», но при этом не достигает земли. Вспышки по небу распространяются в разные стороны, выглядит такой разряд очень эффектно и считается чрезвычайно мощным. 

Источник: agrometeo.od.ua

Вспышки, которые образуются на высоте 40 км и выше от поверхности земли, делятся на:

Спрайты. Привычные нам электрические разряды образуются на высоте порядка 16 км. Спрайты же возникают гораздо выше, от 50 до 130 км над землей. Это вспышки холодной плазмы, которые бьют из облаков вверх. Они образуются группами при сильной грозе и появляются спустя несколько секунд после мощной молнии. Обладают следующими параметрами: средняя длина вспышки составляет 60 км, длительность — до 100 миллисекунд, диаметр — до 100 км.

Источник: mirkosmosa.ru

Эльфы. Представляют собой масштабные разряды в виде конусов со слабым красным светом. Их диаметр около 400 км. Возникают в верхних частях грозовых облаков. Их высота составляет 100 км, длительность — 3 миллисекунды.

Источник: interplanetaryfest.org

Джеты. Вспышки с синим свечением и трубчато-конусной формой. В высоту достигают 40-70 км. Длятся чуть дольше эльфов.

Источник: twitter.com

Необычными видами электрических разрядов считаются:

Вулканическая. Такой вид образуется при извержении вулкана. Связано это со столкновением электрических зарядов, которые несут в себе пепел и магма.

Источник: emosurf.com

Огни Святого Эльма. Это разряды, возникающие на острых концах высоких объектов (вершины скал, мачты судов, деревья, башни и т.п.). Возникают по причине высокой напряженности электрического поля во время грозы летом или метели зимой.

Источник: knowhow.pp.ua

Шаровая. Этот вид электрического разряда представляет собой шарообразный сгусток плазмы диаметром 10-20 см, который свободно перемещается по воздуху, имеет непредсказуемую траекторию движения и способен взрываться. С уверенностью можно говорить о том, что это самый интересный и малоизученный вид молний.

Источник: www.yapfiles.ru

Интересные факты о молниях в небе

  1. Самая длинная молния на Земле зафиксирована в 2007 году в Оклахоме, США. Ее длина составила 321 км.
  2. Самая долгая молния — наблюдалась в течение 7,74 секунды — зафиксирована в Альпах.
  3. Похожие природные явления образуются и на других планетах. Ученым удалось зафиксировать вспышки на Венере, Уране, Сатурне, Юпитере и выяснить, что на Сатурне они гораздо мощнее, чем на Земле.
  4. Значения характеристик тока в молнии очень высоки: сила тока порой достигает сотен тысяч Ампер, напряжение равно миллиарду Вольт.
  5. Температура канала молнии достигает рекордных 30000 градусов Цельсия, что почти в 5-6 раз больше температуры на Солнце, а ширина канала, по которому проходит ток, — всего 1 сантиметр в диаметре.
  6. Скорость молнии составляет в среднем около 56000 км в секунду, при том что гроза движется со скоростью около 40 км/час. Средняя длина электрического разряда равна 9,5 километрам.
  7. Обычная вспышка длится 0,2-0,3 секунды и состоит из 3-4 электрических разрядов.
  8. В Венесуэле, в устье реки Кататумбо, круглый год ночью можно наблюдать множество молний, которые возникают без перерыв в течение длительного времени. Пик необычного явления приходится на май и октябрь.
  9. При попадании электрического разряда в песок или горную породу образуются фульгуриты. Фульгуриты представляют собой стеклянные, полые внутри трубочки разнообразных форм и размеров.
  10. Молния попадает в самолеты один раз за 5-10 тысяч летных часов.
  11. Вероятность увидеть шаровой сгусток плазмы — 1 к 10 000.
  12. Вероятность умереть от удара молнии довольно низкая: 1 к 2000000.
  13. При попадании электрического разряда непосредственно в землю или человека оставляет витиеватые следы, которые внешне напоминают молнию по форме.
  14. Молния всегда ищет самый короткий путь для удара между землей и небом. Поэтому чаще всего бьет в высокие объекты, возвышающиеся над поверхностью земли. Именно по этой причине во время грозы очень опасно находиться на равнине или на поверхности воды, так как человек в этом случае превращается в самый высокий объект.
  15. Громоотводы были придуманы в качестве ловушки для молний, но стопроцентной гарантии они не дают. По наблюдениям ученых 3 заряда из 10 приходят мимо.

Если в вашей учебе наметилась непогода, срочно обращайтесь за помощью к образовательному сервису Феникс.Хелп. Как надежный громоотвод, мы возьмем всю вашу учебную нагрузку на себя.

что об этом нужно знать

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.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

Тест по физике: физические тела, явления, вещества

Предлагаю вам тест по физике: физические тела, явления, вещества. Тест был опубликован вчера на Яндекс-Дзен канале «Домобуч». Физика у моих подписчиков не такой популярный предмет, как русский язык, поэтому ответили всего 30 человек. Многие ответили верно, но есть и запутавшиеся. Вы тоже можете пройти этот тест, а под картинкой посмотреть ответы и комментарии.

 

Тест по физике: физические тела, явления, вещества

 

Картиночка)

 

Ответы и пояснения

Вопрос № 1

Ответ: физическое тело — это любой предмет.

Физическая величина описывает физическое тело. Не каждое физическое тело можно взять в руки, например, Луну.

 

Вопрос № 2

Ответ: физическую величину можно измерить или вычислить, выразить в соответствующих единицах. Физическая величина описывает свойства физических тел и явлений.

 

Вопрос № 3

Ответ: вертолёт, ножницы, Луна.

  • Алюминий и спирт — это вещества.
  • Снегопад, метель, гром — физические явления.

 

Вопрос № 4

Ответ: ртуть, спирт, алюминий.

  • Вертолёт и Луна — это физические тела.
  • Снегопад, метель, гром — физические явления.

 

Вопрос № 5

Ответ: снегопад, кипение, метель, гром.

  • Алюминий и ртуть — это вещества.
  • Луна и вертолёт — физические тела.

 

Вопрос № 6

Ответ: катится шар, колеблется маятник часов, летит птица.

  • Шелест листвы, раскат грома — это звуковые явления.
  • Плавится свинец, тает снег — это тепловые явления.
  • Сверкает молния, мерцают звёзды — это световые явления.
  • Гроза — это электрическое явление.

 

Вопрос № 7

Ответ: кипит вода, тает снег, плавится свинец.

  • Мерцают звёзды, сверкает молния — это световые явления.
  • Катится шар, летит птица — это механические явления.
  • Раскат грома, шелестит листва — это звуковые явления.
  • Гроза — это электрическое явление.

 

 

Вопрос № 8

Ответ: раскат грома, шелестит листва, пение птиц.

  • Гроза — это электрическое явление.
  • Сверкает молния, мерцают звёзды — световые явления.
  • Кипит вода, плавится свинец — тепловые явления.
  • Катится шар, летит птица — механические явления.

 

Вопрос № 9

Ответ. Электрические явления: включился электрочайник, гроза.

  • Сверкает молния, мерцают звёзды — это световые явления.
  • Плавится свинец, кипит вода — тепловые явления.
  • Катится шар, летит птица — механические явления.
  • Пение птиц, шелестит листва — звуковые явления.

 

Вопрос № 10

Ответ: сверкает молния, мерцают звёзды..

  • Гроза — электрическое явление.
  • Летит птица, катится шар — механические явления.
  • Кипит вода, плавится свинец — тепловые явления.
  • Пение птиц, шелестит листва — звуковые явления.

 

Второй тест по физике ТУТ.

МОЛНИЯ (явление) — это… Что такое МОЛНИЯ (явление)?

МО́ЛНИЯ, гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, сопровождающийся обычно яркой вспышкой света и громом (см. ГРОМ). Чаще всего наблюдаются линейные молнии — разряды между грозовыми облаками (см. ОБЛАКА) (внутриоблачные) или между облаками и земной поверхностью (наземные).Процесс развития наземной молнии состоит из несколько стадий. На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными электронами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с атомами воздуха, ионизуют их. Таким образом, возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов — стримеры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые, сливаясь, дают начало яркому термоионизованному каналу с высокой проводимостью — ступенчатому лидеру молнии. Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в несколько десятков метров со скоростью около 5·107 м/с, после чего его движение приостанавливается на несколько десятков мкс, а свечение сильно ослабевает; затем в последующей стадии лидер снова продвигается на несколько десятков метров. Яркое свечение охватывает при этом все пройденные ступени; затем следуют снова остановка и ослабление свечения. Эти процессы повторяются при движении лидера до поверхности земли со средней скоростью 2·105 м/с. По мере продвижения лидера к земле напряженность поля на его конце усиливается и под его действием из выступающих на поверхности Земли предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером. Эта особенность молний используется для создания молниеотвода (см. МОЛНИЕОТВОД). В заключительной стадии по ионизованному лидером каналу следует обратный, или главный, разряд молнии, характеризующийся токами от десятков до сотен тысяч А, яркостью, заметно превышающей яркость лидера, и большой скоростью продвижения, вначале доходящей до 108 м/с, а в конце уменьшающейся до 107 м/с. Температура канала при главном разряде может превышать 25 000 °С. Длина канала наземной молнии 1—10 км, диаметр — несколько см. После прохождения импульса тока ионизация канала и его свечение ослабевают. В финальной стадии ток молнии может длиться сотые и даже десятые доли секунд, достигая сотен и тысяч А. Такие молнии называют затяжными, они наиболее часто вызывают пожары.
Главный разряд разряжает нередко только часть облака. Заряды, расположенные на больших высотах, могут дать начало новому (стреловидному) лидеру, движущемуся непрерывно со средней скоростью 106 м/с. Яркость его свечения близка к яркости ступенчатого лидера. Когда стреловидный лидер доходит до поверхности земли, следует второй главный удар, подобный первому. Обычно молния включает несколько повторных разрядов, но их число может доходить и до нескольких десятков. Длительность многократной молнии может превышать 1 секунду. Смещение канала многократной молнии ветром создает «ленточную» молнию — светящуюся полосу.
Внутриоблачные молнии включают в себя обычно только лидерные стадии; их длина от 1 до 150 км. Доля внутриоблачных молний растет по мере смещения к экватору, меняясь от 50% в умеренных широтах до 90% в экваториальной полосе. Прохождение молний сопровождается изменениями электрических и магнитных полей и радиоизлучением — атмосфериками (см. АТМОСФЕРИКИ). Вероятность поражения молнией наземного объекта растет по мере увеличения его высоты и с увеличением электропроводности почвы на поверхности или на некоторой глубине (на этих факторах основано действие молниеотвода). Если в облаке существует электрическое поле, достаточное для поддержания разряда, но недостаточное для его возникновения, роль инициатора молнии может выполнить длинный металлический трос или самолет — особенно, если он сильно электрически заряжен. Таким образом иногда «провоцируются» молнии в слоисто-дождевых и мощных кучевых облаках.
Особый вид молний — шаровая молния (см. ШАРОВАЯ МОЛНИЯ), светящийся сфероид, обладающий большой удельной энергией, образующийся нередко вслед за ударом линейной молнии.

1. Физические тела. Физические явления

1. Укажите, что относится к понятию «физическое тело», а что к понятию «вещество»: самолет, космический корабль, медь, авторучка, фарфор, вода, автомобиль.
Физическое тело — самолет, космический корабль, авторучка.
Вещество — медь, фарфор, вода.

2. Приведите примеры следующих физических тел: а) состоящих из одного и того же вещества; б) состоящих из различных веществ одинакового названия и назначения.
а) Из одного вещества: стол, карандаш, стул — из дерева,
б) Из различных веществ: пластиковая и стеклянная бутылка.

3. Назовите физические тела, которые могут быть сделаны из стекла, резины, древесины, стали, пластмассы.
Стекло: колба лампы, бутылка.
Резина: покрышка, воздушный шарик.
Древесина: дверь, паркет.
Сталь: резец, лезвие ножа.
Пластмасса: корпус шариковой ручки, калькулятора.

4. Укажите вещества, из которых состоят следующие тела: ножницы, стакан, футбольная камера, лопата, карандаш.
Ножницы — сталь; стакан — стекло; футбольная камера — резина; лопата — сталь; карандаш — дерево.

5. Начертите в тетради таблицу и распределите в ней следующие слова: свинец, гром, рельсы, пурга, алюминий, рассвет, буран, Луна, спирт, ножницы, ртуть, снегопад, стол, медь, вертолет, нефть, кипение, метель, выстрел, наводнение.

6. Приведите примеры механических явлений.
Механические явления: падение тела, колебание маятника.

7. Приведите примеры тепловых явлений.
Тепловые явления: таяние снега, кипение воды.

8. Приведите примеры звуковых явлений.
Звуковые явления: гром, свист милиционера.

9. Приведите примеры электрических явлений.
Электрические явления: молния, искра свечи зажигания.

10. Приведите примеры магнитных явлений.
Магнитные явления: взаимодействие двух магнитов, вращение стрелки компаса.

11. Приведите примеры световых явлений.
Световые явления: свет лампочки, северное сияние.

12. Предлагаемую ниже таблицу начертите в тетради и впишите слова, относящиеся к механическим, звуковым, тепловым, электрическим, световым явлениям: шар катится, свинец плавится, холодает, слышны раскаты грома, снег тает, звезды мерцают, вода кипит, наступает рассвет, эхо, плывет бревно, маятник часов колеблется, облака движутся, гроза, летит голубь, сверкает молния, шелестит листва, горит электрическая лампа.

13. Назовите два-три физических явления, которые наблюдаются при выстреле из пушки.
Полет снаряда, звук выстрела и взрыв пороха.

Эксперт БФУ им. И. Канта рассказал о наиболее встречающихся в Калининградской области типах молний

Грозы — нередкое атмосферное явление для летнего периода в Калининградской области.

Термин «гроза» объединяет комплекс атмосферных метеорологических явлений (дождь, шквалистый ветер, молнии, гром). Молния — искровой разряд, возникающий между тучами или между тучей и земной поверхностью. При электрическом разряде выделяется большое количество энергии, затрачивающейся на разогревание воздуха в узком канале, — трассе распространения электрического разряда. Из-за быстрого нагревания воздух резко расширяется и возникает ударная волна. Эта волна воспринимается как звук, называемый громом.

Удар молнии может причинить большие неприятности. Ее разрушающее воздействие обусловлено выделением тепловой энергии, от которой могут загораться или даже разрываться деревья, дома, башни. Для предотвращения поражения молнией на высоких домах и сооружениях устанавливают молниезащиту (иногда, не совсем точно, ее называют громоотводом) — металлические стержни, имеющие надежную токопроводящую связь с землей.

Как рассказал доктор наук, профессор института физико-математических наук и информационных технологий БФУ им. И. Канта Иван Карпов, существует разные типы электрических разрядов — молний, которые наблюдаются как в нижней, так и в верхней атмосфере (выше 50 км).

В нижней атмосфере (тропосфера), как правило, бывают линейные молнии облако-облако (разряд такой молнии происходит между облаками вдоль достаточно узкой траектории — трассы), или молния облако-земля. Причина образования таких молний – накопление электростатического заряда в грозовых облаках Трассы молний видятся как ломаные линии, что определяется локальной электропроводностью атмосферы.

Как отметил Иван Карпов, в Калининградской области чаще всего встречаются линейные молнии. Такие молниевые разряды характерны для нижней атмосферы, и Калининградская область здесь ничем не отличается от остальных регионов.

В верхней атмосфере (выше 50 км) наблюдаются особые виды молний: эльфы, джеты и спрайты. Это те электрические разряды, трассы которых направлены вверх.

 

“В последнее время молниевые разряды в средней и верхней атмосфере (50-120 км) привлекают внимание исследователей. Предполагается, что такие процессы отражают динамику нижних слоев атмосферы и могут служить индикатором метеорологических, сейсмических, тектонических и т.д. событий. Молниевые разряды на высотах ионосферы влияют на локальные характеристики ионосферы. Это может приводить к негативному влиянию на работу спутниковых систем связи, навигации и т.д. Шаровая молния – отдельный вид молнии, природа которой остается загадкой. Такая молния представляет собой движущийся в воздухе светящийся объект в форме шара. По свидетельствам очевидцев, шаровая молния может двигаться по непредсказуемой траектории, разделяться на более мелкие молнии, может взорваться, а может просто неожиданно исчезнуть. Существует множество гипотез о происхождении шаровой молнии, но ни одна пока не признана достоверной. Физические процессы, стабилизирующие горячую плазму (миллионы градусов) в объеме, неизвестны и непонятны. В лабораторных условиях получить шаровую молнию не удается”, — рассказал Иван Карпов.

По словам исследователя, чаще всего воздействию молний подвергаются горы, одиночные здания, высокие деревья, электротехнические сооружения, поскольку электрический разряд «облако-земля» идет по трассе с наиболее высокой электропроводностью (по пути наименьшего сопротивления).

Иван Карпов объяснил, по какой причине зачастую молния бьет в одно и тоже место:

 

 

“Трасса молниевого разряда на трассе «облако-земля» определяется особенностями формирования грозовых облаков и свойствами поверхности. Условия возникновения разряда могут меняться в зависимости от сезона, в то время как свойства поверхности (прежде всего особенности рельефа) изменяются слабо. Поэтому, повторяемость событий может быть высокая”.

Также профессор объяснил, почему раньше грозы сотрясали небо только поздней весной и летом, а сейчас случаются и зимой.

 

 

“Сезонная зависимость связана с естественным годовым ходом изменения атмосферы. При этом причины формирования грозовых облаков во многом связаны с процессами электризации воздуха. Вследствие климатических изменений, антропогенных факторов в атмосфере могут формироваться условия для развития грозовых облаков (накопления электрических зарядов) в необычное время”, — рассказал Иван Карпов.

 

 

По мнению Ивана Карпова, летать на самолетах или передвигаться на автомобиле в грозу достаточно опасно.

 

“Электрические разряды огромной мощности, конечно же, опасны для всех видов транспорта. Правда, люди, понимая физическую природу воздействия электрических разрядов на технику, научились минимизировать их последствия. Однако, конечно же, надо избегать попадания в такие ситуации”, — заявил исследователь.

 

 

Ссылка на оригинал статьи

гроза | Определение, типы, структура и факты

Гроза , сильное кратковременное погодное нарушение, которое почти всегда связано с молнией, громом, плотными облаками, сильным дождем или градом и сильными порывистыми ветрами. Грозы возникают, когда слои теплого влажного воздуха поднимаются большим быстрым восходящим потоком в более прохладные области атмосферы. Там влага, содержащаяся в восходящем потоке, конденсируется, образуя возвышающиеся кучево-дождевые облака и, в конечном итоге, осадки. Столбы охлажденного воздуха затем опускаются к земле, ударяясь о землю сильными нисходящими потоками и горизонтальными ветрами. В то же время электрические заряды накапливаются на частицах облаков (каплях воды и льда). Разряды молнии возникают, когда накопленный электрический заряд становится достаточно большим. Молния нагревает воздух, через который проходит, так интенсивно и быстро, что возникают ударные волны; эти ударные волны слышны как раскаты и раскаты грома. Иногда сильные грозы сопровождаются кружащимися воздушными вихрями, которые становятся достаточно концентрированными и мощными, чтобы образовывать торнадо.

гроза

Гроза с молнией.

© Пол Лэмпард / stock.adobe.com

Британская викторина

Молния: факт или вымысел?

Безопасны ли небоскребы от ударов молнии? Помогают ли кристаллы льда производить молнии? Узнайте больше о самом электрическом явлении в природе в этой викторине.

  • Узнайте, как быстрые восходящие потоки теплого воздуха образуют кучево-дождевые облака, что приводит к проливным дождям и молниям.

    Формирование грозы.

    Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видео для этой статьи
  • Наблюдайте за плотностью вспышек молний в типичный год с самым высоким уровнем в Южной Америке, Африке и Австралазии

    Как показано на анимации, год грозовой активности -round наиболее популярен в континентальных районах тропиков, особенно в Южной Америке, Африке и Австралазии.Удары молний в высоких широтах усиливаются в весенние и летние месяцы (май – сентябрь в северном полушарии и ноябрь – март в южном полушарии).

    Адаптировано из NASA См. Все видео к этой статье

Известно, что грозы случаются почти во всех регионах мира, хотя они редки в полярных регионах и нечасты на широтах выше 50 ° северной широты и 50 ° южной широты. Поэтому умеренный и тропический регионы мира наиболее подвержены грозам.В США районами максимальной грозовой активности являются полуостров Флорида (более 80 грозовых дней в году, а в некоторых районах более 100), побережье Мексиканского залива (60–90 дней в году) и горы Нью-Мексико (50 –80 дней в году). В Центральной Европе и Азии в среднем от 20 до 60 грозовых дней в году. Было подсчитано, что в любой момент в мире происходит около 1800 гроз.

В этой статье рассматриваются два основных аспекта гроз: их метеорология (т.е., их образование, структура и распространение) и их электризация (т. е. генерация молнии и грома). Для отдельного освещения связанных явлений, не описанных в этой статье, см. Торнадо , шаровые молнии, бусовые молнии, а также красные спрайты и синие струи.

Грозовые образования и структура

Вертикальное движение атмосферы

Самые короткие, но сильные возмущения в ветровых системах Земли затрагивают большие области восходящего и нисходящего воздуха.Грозы не являются исключением из этого правила. Говоря техническим языком, считается, что гроза возникает, когда атмосфера становится «неустойчивой к вертикальному движению». Такая нестабильность может возникнуть, когда относительно теплый легкий воздух перекрывается более прохладным и тяжелым воздухом. В таких условиях более холодный воздух имеет тенденцию опускаться, вытесняя более теплый воздух вверх. Если поднимается достаточно большой объем воздуха, образуется восходящий поток (сильный поток поднимающегося воздуха). Если восходящий поток влажный, вода конденсируется и образует облака; конденсация, в свою очередь, высвобождает скрытую тепловую энергию, дополнительно подпитывая восходящее движение воздуха и увеличивая нестабильность.

гроза: структура

Когда атмосфера становится достаточно нестабильной, чтобы сформировать большие мощные восходящие и нисходящие потоки (как показано красными и синими стрелками), образуется возвышающееся грозовое облако. Иногда восходящие потоки бывают достаточно сильными, чтобы расширить верхнюю часть облака до тропопаузы, границы между тропосферой (или нижним слоем атмосферы) и стратосферой. Щелкните значки в левой части рисунка, чтобы просмотреть иллюстрации других явлений, связанных с грозами.

Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Когда в нестабильной атмосфере инициируются восходящие движения воздуха, поднимающиеся частицы теплого воздуха ускоряются по мере того, как они поднимаются через более прохладную окружающую среду, потому что они имеют меньшую плотность и большую плавучесть. Это движение может создать модель конвекции, при которой тепло и влага транспортируются вверх, а более холодный и сухой воздух транспортируется вниз.Области атмосферы, где вертикальное движение относительно велико, называются ячейками, а когда они переносят воздух в верхнюю тропосферу (самый нижний слой атмосферы), они называются глубокими ячейками. Грозы возникают, когда глубокие ячейки влажной конвекции организуются и сливаются, а затем производят осадки и, в конечном итоге, молнии и гром.

Восходящие движения могут быть инициированы в атмосфере разными способами. Распространенным механизмом является нагревание поверхности земли и прилегающих слоев воздуха солнечным светом. Если поверхностного нагрева достаточно, температура нижних слоев воздуха будет расти быстрее, чем верхних слоев, и воздух станет нестабильным. Способность земли быстро нагреваться — вот почему большинство гроз формируется над сушей, а не над океанами. Неустойчивость также может возникать, когда слои холодного воздуха нагреваются снизу после того, как они перемещаются по теплой поверхности океана или по слоям теплого воздуха. Горы также могут вызывать восходящее атмосферное движение, действуя как топографические барьеры, заставляющие подниматься ветры.Горы также действуют как высокоуровневые источники тепла и нестабильности, когда их поверхности нагреваются Солнцем.

мировых моделей частоты грозы

Грозы чаще всего происходят в тропических широтах над сушей, где воздух, скорее всего, быстро нагреется и образует сильные восходящие потоки.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Огромные облака, связанные с грозами, обычно начинаются как изолированные кучевые облака (облака, образованные конвекцией, как описано выше), которые вертикально развиваются в купола и башни. Если имеется достаточная нестабильность и влажность, а фоновый ветер благоприятен, тепло, выделяемое за счет конденсации, еще больше усилит плавучесть поднимающейся воздушной массы. Кучевые облака будут расти и сливаться с другими ячейками, образуя огромное кучевое облако, простирающееся еще выше в атмосферу (6000 метров [20 000 футов] или более над поверхностью). В конечном итоге образуется кучево-дождевое облако с его характерной верхней частью в форме наковальни, вздымающимися сторонами и темным основанием. Кучево-дождевые облака обычно производят большое количество осадков.

Что вызывает звук грома?

Ответ

Гром возникает из-за быстрого расширения воздуха, окружающего путь разряда молнии.

Муссонный шторм, вызвавший разветвленную молнию в Центре посетителей Красных холмов в национальном парке Сагуаро в Аризоне. Пит Грегуар, фотограф, NOAA Weather in Focus Photo Contest 2015. Библиотека фотографий NOAA.

От облаков до ближайшего дерева или крыши молнии требуется всего несколько тысячных долей секунды, чтобы разлететься в воздухе. Обычно говорят, что громкий гром, который следует за разрядом молнии, исходит от самого молнии. Однако ворчание и рычание, которое мы слышим во время грозы, на самом деле происходят из-за быстрого расширения воздуха, окружающего молнию.

Когда молния соединяется с землей из облаков, второй удар молнии возвратится от земли к облакам по тому же каналу, что и первый удар. Тепло от электричества этого обратного хода повышает температуру окружающего воздуха примерно до 27 000 ° C (48 632 F °).Быстрое повышение температуры приводит к быстрому увеличению давления воздуха, которое в 10-100 раз превышает нормальное атмосферное давление. Под таким давлением нагретый воздух вырывается наружу из канала, сжимая окружающий воздух. Когда нагретый воздух расширяется, давление падает, воздух охлаждается и сжимается. Результатом является ударная волна с громким грохотом, разносящимся во всех направлениях.

Огромное облако предвещает грозу над Грумом, крошечным поселением вдоль старого U.С. Маршрут 66 в Техасском попрошайничестве Кэрол М. Хайсмит, фотограф, 2014. Отдел эстампов и фотографий, Библиотека Конгресса.

Поскольку электричество проходит по кратчайшему пути, большинство разрядов молний близки к вертикали. Ударные волны, расположенные ближе к земле, сначала достигают вашего уха, а затем ударные волны падают сверху. Вертикальные молнии часто слышны в одном долгом грохоте. Однако, если молния раздваивается, звуки меняются. Ударные волны от разных ответвлений молний отражаются друг от друга, от низко нависающих облаков и близлежащих холмов, создавая серию более низких, непрерывных грохотов грома.

Молния. Оклахома, 2009. Коллекция Национальной лаборатории сильных штормов, фото-библиотека NOAA.

Интересные факты о громе

  • Чтобы определить, насколько близко молния, посчитайте секунды между вспышкой и ударом грома. Каждая секунда соответствует примерно 300 м (984,25 фута).
  • Гром слышен не только во время грозы. Нечасто, но не редко, слышать гром, когда идет снег.
  • Молния не всегда создает гром. В апреле 1885 года пять молний ударили в памятник Вашингтону во время грозы, но грома не было слышно.
Линия застройки кучево-дождевых гроз. Вид из-за шторма на ранних этапах разработки. Национальная коллекция лаборатории сильных штормов, фотоархив NOAA.

Опубликовано: 17.06.2021. Автор: Справочная секция по науке, Библиотека Конгресса

Что вызывает молнию?

Гроза в сельской местности.Кредит: noaanews.noaa.gov

Гром и молния. Когда дело доходит до сил природы, немногие вещи вызывают столько страха, благоговения или восхищения, не говоря уже о легендах, мифах и религиозных представлениях. Как и все в естественном мире, то, что изначально рассматривалось Богами как действие (или другие сверхъестественные причины), с тех пор стало признано естественным явлением.

Но, несмотря на все, что люди узнали на протяжении веков, когда дело доходит до молнии, остается некоторая загадка.Эксперименты проводились со времен Бенджамина Франклина; однако мы по-прежнему сильно полагаемся на теории о том, как ведет себя освещение.

Описание:

По определению, молния — это внезапный электростатический разряд во время грозы. Этот разряд позволяет заряженным областям в атмосфере временно уравновесить себя, когда они ударяются об объект на земле. Хотя молния всегда сопровождается звуком грома, далекие молнии можно увидеть, но они находятся слишком далеко, чтобы можно было услышать гром.

Типы:

Молния может принимать одну из трех форм, которые определяются тем, что находится на «конце» канала ответвления (т. Е. Молния). Например, существует внутриоблачное освещение (IC), которое происходит между электрически заряженными областями облака; освещение облака в облако (CC), когда оно возникает между одним функциональным грозовым облаком и другим; и молния облако-земля (CG), которая в основном возникает в грозовом облаке и заканчивается на поверхности Земли (но также может возникать в обратном направлении).

Внутриоблачная молния чаще всего возникает между верхней (или «наковальней») частью и нижней частью данной грозы. В таких случаях наблюдатель может видеть только вспышку света, не слыша грома. Здесь часто применяется термин «тепловая молния» из-за связи между ощущаемой на месте теплотой и удаленными вспышками молнии.

В случае молнии «облако-облако» заряд обычно исходит из-под наковальни или внутри нее и карабкается через верхние облачные слои во время грозы, обычно генерируя разряд молнии с множеством ответвлений.

Облако-земля (CG) — самый известный тип молнии, хотя он является третьим по распространенности — на него приходится примерно 25% случаев во всем мире. В этом случае молния принимает форму разряда между грозовым облаком и землей, обычно имеет отрицательную полярность и инициируется ступенчатой ​​ветвью, движущейся вниз от облака.

Молния

CG является наиболее известной, потому что, в отличие от других форм молнии, она заканчивается на физическом объекте (чаще всего на Земле) и, следовательно, поддается измерению с помощью инструментов.Кроме того, он представляет наибольшую угрозу для жизни и имущества, поэтому понимание его поведения рассматривается как необходимость.

Недвижимость:

Освещение возникает, когда в атмосфере возникают восходящие и нисходящие потоки ветра, создавая механизм зарядки, который разделяет электрические заряды в облаках, оставляя отрицательные заряды внизу и положительные вверху. Поскольку заряд в нижней части облака продолжает расти, разность потенциалов между облаком и землей, которая заряжена положительно, также растет.

Когда пробой в нижней части облака создает карман положительного заряда, образуется канал электростатического разряда, который начинает двигаться вниз с шагом в десятки метров в длину. В случае молнии IC или CC этот канал затем направляется в другие карманы областей положительных зарядов. В случае ударов КГ ступенчатый лидер притягивается к положительно заряженной земле.

Многие факторы влияют на частоту, распределение, силу и физические свойства «типичной» молнии в определенном регионе мира.К ним относятся высота земли, широта, преобладающие ветровые течения, относительная влажность, близость к теплым и холодным водоемам и т. Д. В определенной степени соотношение между IC, CC и CG молнией также может варьироваться в зависимости от сезона в средних широтах.

Около 70% молний происходит над сушей в тропиках, где атмосферная конвекция наиболее высока. Это происходит как из-за смеси более теплых и более холодных воздушных масс, так и из-за различий в концентрациях влаги, и обычно это происходит на границах между ними.В тропиках, где уровень замерзания, как правило, выше в атмосфере, только 10% вспышек молний являются компьютерными. На широте Норвегии (около 60 ° северной широты), где точка замерзания ниже, 50% молний приходится на КГ.

Эффекты:

В общем, молния оказывает на окружающую среду три измеримых воздействия. Во-первых, это прямое воздействие самого удара молнии, которое может привести к повреждению конструкции или даже физическому ущербу. Когда молния попадает в дерево, оно испаряет сок, что может привести к взрыву ствола или отрыву больших ветвей и падению на землю.

Когда молния ударяет в песок, почва, окружающая плазменный канал, может плавиться, образуя трубчатые структуры, называемые фульгуритами. Здания или высокие сооружения, пораженные молнией, могут быть повреждены, поскольку молния ищет непредусмотренные пути к земле. И хотя примерно 90% людей, пораженных молнией, выживают, люди или животные, пораженные молнией, могут получить серьезные травмы из-за повреждения внутренних органов и нервной системы.

Гром также является прямым результатом электростатического разряда. Поскольку плазменный канал перегревает воздух в непосредственной близости от него, газообразные молекулы подвергаются быстрому увеличению давления и, таким образом, расширяются наружу от молнии, создавая слышимую ударную волну (иначе.гром). Поскольку звуковые волны распространяются не от одного источника, а по длине пути молнии, различные расстояния до источника могут вызывать эффект качения или грохота.

Излучение высокой энергии также возникает в результате удара молнии. К ним относятся рентгеновские лучи и гамма-лучи, которые были подтверждены посредством наблюдений с использованием электрического поля и детекторов рентгеновского излучения, а также космических телескопов.

Исследования:

Первое систематическое и научное исследование молнии было проведено Бенджамином Франклином во второй половине 18 века.До этого ученые выяснили, как электричество можно разделить на положительные и отрицательные заряды и сохранить. Они также отметили связь между искрами, производимыми в лаборатории, и молнией.

Франклин предположил, что облака электрически заряжены, из чего следовало, что сама молния была электрической. Первоначально он предложил проверить эту теорию, поместив железный стержень рядом с заземленным проводом, который будет удерживаться на месте изолированной восковой свечой. Если бы облака были электрически заряжены, как он ожидал, то между железным стержнем и заземленным проводом прыгали искры.

В 1750 году он опубликовал предложение, согласно которому воздушный змей будет запускаться во время шторма для привлечения молнии. В 1752 году Томас Франсуа Д’Алибар успешно провел эксперимент во Франции, но использовал 12-метровый железный стержень вместо воздушного змея для образования искр. К лету 1752 года Франклин, как полагают, сам провел эксперимент во время сильного шторма, обрушившегося на Филадельфию.

Для своей усовершенствованной версии эксперимента Фрэнкинг атаковал ключ к воздушному змею, который был соединен влажной нитью с изолирующей шелковой лентой, обернутой вокруг суставов руки Франклина.Между тем тело Франклина обеспечивало проводящий путь для электрических токов к земле. Франклин не только показал, что грозы содержат электричество, но и сделал вывод о том, что нижняя часть грозы, как правило, также была отрицательно заряжена.

Незначительный прогресс был достигнут в понимании свойств молнии до конца 19 века, когда фотографии и спектроскопические инструменты стали доступны для исследования молний. В этот период многие ученые использовали фотографию с временным разрешением для идентификации отдельных ударов молнии, которые образуют разряд молнии на землю.

Множественные пути молнии из облака в облако, Свифтс-Крик, Австралия. Кредит: fir0002 / flagstaffotos.com.au

Исследования молний в наше время восходят к работе C.T.R. Уилсон (1869 — 1959), который первым применил измерения электрического поля для оценки структуры грозовых зарядов, участвующих в грозовых разрядах. Уилсон также получил Нобелевскую премию за изобретение Туманной камеры, детектора частиц, используемого для определения присутствия ионизированного излучения.

К 1960-м годам интерес вырос благодаря жесткой конкуренции, вызванной космической эрой. Когда космические корабли и спутники отправлялись на орбиту, были опасения, что молния может создать угрозу для аэрокосмических аппаратов и твердотельной электроники, используемой в их компьютерах и инструментах. Кроме того, улучшенные возможности измерений и наблюдений стали возможны благодаря усовершенствованию космических технологий.

В дополнение к наземному обнаружению молний, ​​на борту спутников было сконструировано несколько приборов для наблюдения за распределением молний. К ним относятся оптический детектор переходных процессов (OTD) на борту спутника OrbView-1, запущенного 3 апреля 1995 г., и последующий датчик изображения молнии (LIS) на борту TRMM, запущенный 28 ноября 1997 г.

Вулканическая молния:

Вулканическая активность может создавать благоприятные для молнии условия несколькими способами. Например, мощный выброс огромного количества материала и газов в атмосферу создает плотный шлейф из сильно заряженных частиц, который создает идеальные условия для молнии.Кроме того, плотность золы и постоянное движение в шлейфе постоянно вызывают электростатическую ионизацию. Это, в свою очередь, приводит к частым и мощным вспышкам, поскольку шлейф пытается нейтрализовать себя.

Этот тип грозы часто называют «грязной грозой» из-за высокого содержания твердого материала (золы). На протяжении всей истории было зарегистрировано несколько случаев вулканических молний. Например, во время извержения Везувия в 79 году нашей эры Плиний Младший заметил несколько мощных и частых вспышек, происходящих вокруг вулканического шлейфа.

Внеземная молния:

Частота ударов молний по всему миру, по данным НАСА. Предоставлено: Википедия / Citynoise.

Молния наблюдалась в атмосферах других планет нашей Солнечной системы, таких как Венера, Юпитер и Сатурн. Что касается Венеры, то первые признаки того, что молнии могут присутствовать в верхних слоях атмосферы, были обнаружены советскими миссиями «Венера» и «Пионер» США в 1970-х и 1980-х годах.Радиоимпульсы, зарегистрированные космическим аппаратом Venus Express (в апреле 2006 г.), были подтверждены как происхождение от молнии на Венере.

Грозы, похожие на земные, наблюдались на Юпитере. Считается, что они являются результатом влажной конвекции в тропосфере Юпитера, где конвективные шлейфы переносят влажный воздух из глубин в верхние части атмосферы, где он затем конденсируется в облака размером около 1000 км.

Серия ударов молний, ​​снятая камерой Nightpod на борту МКС над Римом в 2012 году.Предоставлено: ESA / NASA / André Kuipers.

Изображение ночного полушария Юпитера, полученное Галилеем в 1990 году и космическим кораблем Кассини в декабре 2000 года, показало, что штормы всегда связаны с молниями на Юпитере. Хотя удары молнии в среднем в несколько раз мощнее, чем на Земле, они, по-видимому, менее часты. Несколько вспышек были обнаружены в полярных регионах, что сделало Юпитер второй известной планетой после Земли, на которой наблюдаются полярные молнии.

Освещение также наблюдалось на Сатурне. Первый случай произошел в 2010 году, когда космический зонд «Кассини» обнаружил вспышки на ночной стороне планеты, что совпало с обнаружением мощных электростатических разрядов. В 2012 году изображения, сделанные зондом Кассини в 2011 году, показали, что массивный шторм, охвативший северное полушарие, также генерировал мощные вспышки молний.

  • В результате удара молнии на песчаном участке образовался фульгерит.Кредит: blogs.discovermagazine. com
  • Вулкан Колима (Volcán de Colima) на снимке 29 марта 2015 года с молнией. Предоставлено: Сезар Канту.
  • Художественная концепция грозы Венеры. Предоставлено: НАСА.

Ученый ищет новые идеи для изучения молнии

Ссылка : Что вызывает молнию? (2015, 10 июля) получено 15 июля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2015-07-lightning.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Суровая погода 101: Основные сведения о молниях

Суровая погода 101

Основы Lightning
Что такое молния?
Молния — это гигантская электрическая искра в атмосфере между облаками, воздухом или землей.На ранних стадиях развития воздух действует как изолятор между положительными и отрицательными зарядами в облаке и между облаком и землей. Когда противоположные заряды накапливаются достаточно, эта изолирующая способность воздуха разрушается, и происходит быстрый разряд электричества, который мы называем молнией. Вспышка молнии временно выравнивает заряженные области в атмосфере до тех пор, пока противоположные заряды не накопятся снова.

Молния может возникать между противоположными зарядами в грозовом облаке (внутриоблачная молния) или между противоположными зарядами в облаке и на земле (молния облако-земля).

Молния — одно из старейших наблюдаемых природных явлений на Земле. Его можно увидеть в извержениях вулканов, чрезвычайно интенсивных лесных пожарах, ядерных взрывах на поверхности, сильных метелях, сильных ураганах и, очевидно, в грозах. .

Подробнее об исследовании молний NSSL читайте здесь.
Что вызывает гром?
Молния вызывает гром! Энергия из канала молнии нагревает воздух на короткое время примерно до 50 000 градусов по Фаренгейту, что намного горячее, чем поверхность Солнца.Это приводит к тому, что воздух взрывается наружу. Огромное давление в исходной ударной волне, направленной наружу, быстро уменьшается с увеличением расстояния и в пределах десяти ярдов или около того становится достаточно маленьким, чтобы восприниматься как звук, который мы называем громом.

Гром можно услышать на расстоянии до 25 миль от разряда молнии, но частота звука меняется с расстоянием от каналов молнии, которые его производят, потому что более высокие частоты быстрее поглощаются воздухом. Очень близко к молнии, первый гром, который вы слышите, исходит из ближайших каналов, которые производят рвущий звук, потому что этот гром содержит высокие частоты.Через несколько секунд вы слышите резкий щелчок или громкий треск из каналов молнии чуть дальше, а через несколько десятков секунд гром из самой отдаленной части вспышки стихает до низкочастотного грохота.

Поскольку свет распространяется по воздуху примерно в миллион раз быстрее, чем звук, вы можете использовать гром, чтобы оценить расстояние до молнии. Просто посчитайте количество секунд от момента появления вспышки до момента, когда вы услышите молнию. Звук распространяется примерно на одну пятую мили в секунду или одну треть километра в секунду, поэтому деление количества секунд на 5 дает количество миль до вспышки, а деление на 3 дает количество километров.

Куда бьет молния?
Большинство, если не все, вспышки молний, ​​вызванные штормами, начинаются внутри облака. Если вспышка молнии ударит по земле, канал будет направлен вниз к поверхности. Когда он проходит менее чем примерно в сотне ярдов от земли, такие объекты, как деревья, кусты и здания, начинают посылать искры, встречая его. Когда одна из искр соединяет развивающийся вниз канал, мощный электрический ток быстро проходит по каналу к объекту, который произвел искру.Высокие объекты, такие как деревья и небоскребы, с большей вероятностью, чем окружающая земля, произведут одну из соединяющих искр, и поэтому с большей вероятностью будут поражены молнией. Горы также являются хорошими целями. Однако это не всегда означает, что высокие предметы будут поражены. Молния может ударить по земле в открытом поле, даже если линия деревьев находится рядом.
Что вызывает молнию?
Создание молнии — сложный процесс. Обычно мы знаем, какие условия необходимы для возникновения молнии, но до сих пор ведутся споры о том, как именно облако накапливает электрические заряды и как образуется молния.Ученые считают, что первоначальный процесс создания областей заряда во время грозы включает в себя мелкие частицы града, называемые крупой, которые составляют примерно от четверти миллиметра до нескольких миллиметров в диаметре и растут за счет сбора еще более мелких капель переохлажденной жидкости. Когда эти частицы крупы сталкиваются и отскакивают от более мелких частиц льда, крупа приобретает один знак заряда, а более мелкая частица льда приобретает другой знак заряда. Поскольку более мелкие частицы льда поднимаются в восходящем потоке быстрее, чем частицы крупы, заряд на частицах льда отделяется от заряда на частицах крупы, и заряд на частицах льда накапливается над зарядом на частицах крупы.

Лабораторные исследования показывают, что крупа приобретает положительный заряд при температурах немного ниже 32 градусов по Фаренгейту, но получает отрицательный заряд при более низких температурах, немного выше во время шторма. Ученые считают, что две области с наибольшим зарядом в большинстве штормов вызваны в основном крупой, несущей отрицательный заряд в середине шторма, и частицами льда, несущими положительный заряд в верхней части шторма. Однако небольшая область положительного заряда часто находится ниже области основного отрицательного заряда из-за того, что крупа набирает положительный заряд на более низких, более теплых высотах.Небольшие частицы льда, которые столкнулись с отрицательной крупой в нижней части, могут внести положительный заряд в середину шторма.

Концептуальная модель, разработанная NSSL и университетскими учеными, показывает распределение электрического заряда внутри глубокой конвекции (грозы). В основном восходящем потоке (внутри и над красной стрелкой) есть четыре области основных зарядов. В конвективной области, но за пределами вытяжки (внутри и над синей стрелкой) имеется более четырех областей заряда.

Вы можете узнать больше о молниях в онлайн-школе погоды JetStream Национальной службы погоды.

Как электрический заряд распространяется во время грозы?

Распределение заряда в грозовых облаках [+]

Концептуальная модель, разработанная NSSL и университетскими учеными, показывает распределение электрического заряда внутри глубокой конвекции (грозы). В основном восходящем потоке (внутри и над красной стрелкой) есть четыре области основных зарядов.В конвективной области, но за пределами вытяжки (внутри и над синей стрелкой) имеется более четырех областей заряда.

Исследователи NSSL используют трехмерную облачную модель для исследования полного жизненного цикла гроз. Модель показала, как крупа или другие капли могут помочь сформировать области с более низким зарядом во время шторма.

Команда

NSSL запускает инструментальный метеозонд для изучения молний в северной Флориде. [+]

Исследователи NSSL были пионерами в области запуска метеозонд с инструментами во время грозы.Эта возможность позволила NSSL собирать данные о погоде в непосредственной близости от торнадо и сухих линий, а также во время грозы, собирая критически необходимые наблюдения в условиях, близких к грозам. Кроме того, эти мобильные лаборатории и системы воздухоплавания предоставили первые вертикальные профили электрических полей внутри грозы, что привело к новой концептуальной модели электрических структур в конвективных бурях.

Один из способов проверки своих теорий исследователями — это измерения сильных гроз в полевых условиях и последующий анализ результатов.Крупномасштабные полевые эксперименты с участием многих инструментов, в первую очередь сосредоточенных на атмосферном электричестве, включают в себя эксперимент по глубоким конвективным облакам и химии (DC3), исследование электрификации MCS и поляриметрического радара, исследование сильной грозовой электрификации и осадков и эксперимент по электрификации грозы и молниям.

Более суровая погода 101:
← Часто задаваемые вопросы о наводнениях Типы молний → Учебник по физике

: Lightning

Пожалуй, самым известным и мощным проявлением электростатики в природе является гроза.Грозы неизбежны от внимания человечества. Их никогда не приглашали, никогда не планировали и никогда не оставляли незамеченными. Ярость удара молнии разбудит человека посреди ночи. Они отправляют детей вбегать в родительские спальни, требуя уверенности в том, что все будет в безопасности. Ярость удара молнии способна прервать полуденные разговоры и дела. Они — частая причина отмены игр с мячом и прогулок в гольф. Дети и взрослые одинаково толпятся у окон, чтобы наблюдать за появлением молний в небе, трепещущие перед мощью статических разрядов.Действительно, гроза — это самое яркое проявление электростатики в природе.

В этой части Урока 4 мы обсудим два вопроса:

  • Какова причина и механизм поражения молнии?
  • Как громоотводы служат для защиты зданий от разрушительного воздействия удара молнии?
Накопление статического заряда в облаках

Научное сообщество давно размышляет о причинах ударов молнии. Даже сегодня это предмет многочисленных научных исследований и теоретизирования. Детали того, как облако становится статически заряженным, не совсем понятны (на момент написания этой статьи). Тем не менее, есть несколько теорий, которые имеют большой смысл и демонстрируют многие концепции, ранее обсуждавшиеся в этом разделе Физического класса.

Предвестником любого удара молнии является поляризация положительных и отрицательных зарядов внутри грозового облака. Известно, что вершины грозовых облаков приобретают избыток положительного заряда, а низы грозовых облаков приобретают избыток отрицательного заряда.Два механизма кажутся важными для процесса поляризации. Один из механизмов включает разделение заряда посредством процесса, который напоминает зарядку трением. Известно, что облака содержат бесчисленные миллионы взвешенных капель воды и частиц льда, которые движутся и кружатся в турбулентном режиме. Дополнительная вода из земли испаряется, поднимается вверх и образует скопления капель по мере приближения к облаку. Эта поднимающаяся вверх влага сталкивается с каплями воды в облаках. При столкновении электроны отрываются от поднимающихся капель, вызывая отделение отрицательных электронов от положительно заряженной капли воды или кластера капель.

Второй механизм, который способствует поляризации грозового облака, связан с процессом замораживания. Повышение влажности сопровождается более низкими температурами на больших высотах. Эти более низкие температуры вызывают замерзание скопления капель воды. Замороженные частицы имеют тенденцию более плотно сгруппироваться и образуют центральные области кластера капель. Замороженная часть скопления поднимающейся влаги становится отрицательно заряженной, а внешние капли приобретают положительный заряд.Воздушные потоки внутри облаков могут оторвать внешние части скоплений и унести их вверх, к вершине облаков. Замороженная часть капель с их отрицательным зарядом имеет тенденцию тяготеть к нижней части грозовых облаков. Таким образом, облака становятся еще более поляризованными.

Считается, что эти два механизма являются основными причинами поляризации грозовых облаков. В конце концов, грозовое облако становится поляризованным: положительные заряды переносятся в верхние части облаков, а отрицательные части тяготеют к нижней части облаков.Не менее важное влияние на поверхность Земли оказывает поляризация облаков. Электрическое поле облака распространяется через окружающее его пространство и вызывает движение электронов на Земле. Электроны на внешней поверхности Земли отталкиваются нижней поверхностью отрицательно заряженного облака. Это создает противоположный заряд на поверхности Земли. Здания, деревья и даже люди могут испытывать накопление статического заряда, поскольку электроны отталкиваются дном облака. С облаком, поляризованным на противоположности, и с положительным зарядом, индуцированным на поверхности Земли, все готово для второго акта драмы удара молнии.

Механика удара молнии

По мере увеличения накопления статического заряда в грозовом облаке электрическое поле, окружающее облако, становится сильнее. Обычно воздух, окружающий облако, был бы достаточно хорошим изолятором, чтобы предотвратить разряд электронов на Землю. Тем не менее, сильные электрические поля, окружающие облако, способны ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим.Ионизация заключается в отрыве электронов от внешних оболочек молекул газа. Таким образом, молекулы газа, из которых состоит воздух, превращаются в суп из положительных ионов и свободных электронов. Изолирующий воздух превращается в проводящую плазму . Способность электрических полей грозового облака преобразовывать воздух в проводник делает возможной передачу заряда (в виде молнии) от облака к земле (или даже к другим облакам).

Удар молнии начинается с разработки шагового лидера .Избыточные электроны на дне облака начинают путешествие через проводящий воздух к земле со скоростью до 60 миль в секунду. Эти электроны движутся зигзагообразными путями к земле, разветвляясь в разных местах. Переменные, которые влияют на детали фактического пути, малоизвестны. Считается, что присутствие примесей или частиц пыли в различных частях воздуха может создавать области между облаками и землей, которые обладают большей проводимостью, чем другие области. По мере роста ступенчатого лидера он может освещаться пурпурным свечением, характерным для молекул ионизированного воздуха.Тем не менее, лидер — это не настоящий удар молнии; он просто обеспечивает дорогу между облаком и Землей, по которой в конечном итоге будет перемещаться молния.

Когда электроны ступенчатого лидера приближаются к Земле, происходит дополнительное отталкивание электронов вниз от поверхности Земли. Количество положительного заряда, находящегося на поверхности Земли, становится еще больше. Этот заряд начинает мигрировать вверх через здания, деревья и людей в воздух.Этот восходящий восходящий положительный заряд — известный как стример — приближается к ступенчатому лидеру в воздухе над поверхностью Земли. Лента может встретиться с лидером на высоте, эквивалентной длине футбольного поля. После установления контакта между косой и лидером намечается полный проводящий путь и начинается молния. Точка контакта между наземным зарядом и облачным зарядом быстро поднимается вверх со скоростью до 50 000 миль в секунду. Целый миллиард триллионов электронов могут пройти этот путь менее чем за миллисекунду.За этим начальным ударом следует несколько последовательных вторичных ударов или скачков заряда. Эти вторичные выбросы разнесены во времени так близко, что могут выглядеть как один удар. Огромный и быстрый поток заряда по этому пути между облаком и Землей нагревает окружающий воздух, заставляя его сильно расширяться. Расширение воздуха создает ударную волну, которую мы наблюдаем как гром.

Молниеотводы и другие средства защиты

Высокие здания, фермерские дома и другие строения, восприимчивые к ударам молнии, часто оснащены громоотводами .Крепление заземленного громоотвода к зданию — это защитная мера, которая предпринимается для защиты здания в случае удара молнии. Первоначально концепция громоотвода была разработана Беном Франклином. Франклин предположил, что молниеотводы должны состоять из заостренного металлического столба, который поднимается вверх над зданием, которое он предназначен для защиты. Франклин предположил, что громоотвод защищает здание одним из двух способов. Во-первых, стержень служит для предотвращения разряда молнии заряженным облаком.Во-вторых, громоотвод служит для безопасного отвода молнии на землю в том случае, если облако действительно разряжает свою молнию с помощью болта. Теории Франклина о работе громоотводов существуют уже несколько столетий. И только в последние десятилетия научные исследования предоставили доказательства, подтверждающие, как они действуют для защиты зданий от повреждений молнией.

Первую из двух предложенных Франклином теорий часто называют теорией рассеяния молнии .Согласно теории, использование громоотвода на здании защищает здание, предотвращая удар молнии. Идея основана на том принципе, что напряженность электрического поля вокруг заостренного объекта велика. Сильные электрические поля, окружающие заостренный предмет, служат для ионизации окружающего воздуха, тем самым повышая его проводящую способность. Теория диссипации утверждает, что по мере приближения грозового облака между статически заряженным облаком и громоотводом устанавливается проводящий путь.Согласно теории, статические заряды постепенно перемещаются по этому пути к земле, что снижает вероятность внезапного и взрывного разряда. Сторонники теории рассеяния молнии утверждают, что основная роль молниеотвода — разрядить облако в течение более длительного периода времени, предотвращая, таким образом, чрезмерное накопление заряда, характерное для удара молнии.

Вторая из предложенных Франклином теорий о работе громоотвода является основой теории отведения молнии .Теория отвода молнии утверждает, что молниеотвод защищает здание, обеспечивая проводящий путь заряда к Земле. Громоотвод обычно прикрепляют толстым медным кабелем к заземляющему стержню, который закапывают в землю внизу. Внезапный разряд из облака будет направлен к поднятому громоотводу, но безопасно направлен на Землю, что предотвратит повреждение здания. Громоотвод, присоединенный к нему кабель и заземляющий полюс обеспечивают путь с низким сопротивлением от области над зданием к земле под ним.Отводя заряд через систему молниезащиты, здание избавляется от повреждений, связанных с прохождением через него большого количества электрического заряда.

Исследователи молний в настоящее время в целом убеждены, что теория рассеяния молнии дает неточную модель того, как работают громоотводы. Действительно, кончик громоотвода способен ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим. Однако этот эффект распространяется только на несколько метров над кончиком громоотвода.Несколько метров повышенной проводимости над кончиком стержня не способны разряжать большое облако, простирающееся на несколько километров. К сожалению, в настоящее время нет научно проверенных методов предотвращения молний. Более того, недавние полевые исследования показали, что кончик молниеотвода не нужно резко заострять, как предлагал Бен Франклин. Было обнаружено, что громоотводы с тупым концом более восприимчивы к ударам молнии и, таким образом, обеспечивают более вероятный путь разряда заряженного облака.При установке молниеотвода на здание в качестве меры молниезащиты обязательно, чтобы стержень был приподнят над зданием и соединен проводом с низким сопротивлением с землей.


Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Наличие громоотводов на крыше зданий не позволяет облаку со статическим зарядом передать свой заряд в здание.

2. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Если вы поместите громоотвод на крышу своего дома, но не заземлите его, то ваш дом все равно будет в безопасности в маловероятном случае удара молнии.

Статическое электричество 4: Статическое электричество и молния

Фото: Clipart. ком
Назначение

Чтобы помочь учащимся понять концепции, связанные со статическим электричеством, на единственном примере: молния.


Контекст

Этот урок является первым из серии из четырех частей, посвященных статическому электричеству. Эти уроки призваны помочь учащимся понять, что статическое электричество — это явление, связанное с положительными и отрицательными зарядами.

Понимание статического электричества должно начинаться с концепции, что вся материя состоит из атомов, а все атомы состоят из субатомных частиц, среди которых есть заряженные частицы, известные как электроны и протоны.Протоны несут положительный заряд (+), а электроны — отрицательный заряд (-). Число электронов в атоме — от одного до примерно 100 — совпадает с числом заряженных частиц или протонов в ядре и определяет, как атом будет связываться с другими атомами, образуя молекулы. Электрически нейтральные частицы (нейтроны) в ядре увеличивают его массу, но не влияют на количество электронов и поэтому почти не влияют на связи атома с другими атомами (его химическое поведение).

Чтобы лучше понять статическое электричество, вы должны помочь своим ученикам установить связь между их повседневным опытом работы со статическим электричеством, например, молнией, получением сотрясений после перетасовки по ковру, снятием с себя одежды, которая цепляется друг за друга. фен, причесывание волос зимой — со статическими упражнениями, проводимыми в классе.Попросите их попытаться описать и объяснить свой повседневный опыт работы со статикой в ​​терминах, которые они изучают: отталкивание, притяжение, статический заряд, перенос электронов. Важно, чтобы учащиеся усвоили концепцию, согласно которой противоположно заряженные объекты притягиваются друг к другу, а одноименные заряженные объекты отталкиваются. Менее важно то, что они могут вспомнить, какие материалы имеют тенденцию к накоплению отрицательного или положительного заряда.

Когда два разных материала вступают в тесный контакт, например, войлок трется о воздушный шар или две воздушные массы в грозовом облаке, электроны могут переходить от одного материала к другому. Когда это происходит, в одном материале оказывается избыток электронов, и он становится отрицательно заряженным, в то время как другой в конечном итоге испытывает недостаток электронов и становится положительно заряженным. Это накопление несбалансированных зарядов на объектах приводит к явлениям, которые мы обычно называем статическим электричеством.

Когда учащиеся только начинают понимать атомы, они не могут уверенно проводить различие между атомами и молекулами. Студенты часто приходят к мысли, что атомы каким-то образом просто заполняют материю, а не к правильному представлению о том, что атомы являются материей.У учеников средней школы также есть проблемы с представлением о том, что атомы находятся в постоянном движении. Принятие этих концепций необходимо студентам, чтобы понять атомную теорию и ее объяснительную силу. («Контрольные показатели научной грамотности», стр. 75.)

В курсе «Статическое электричество 1: знакомство с атомами» учащихся просят просмотреть веб-сайты, чтобы узнать об основной структуре атома, а также о положительных и отрицательных зарядах его субчастиц. Этот урок закладывает основу для дальнейшего изучения статического и текущего электричества, сосредоточив внимание на идее положительных и отрицательных зарядов на атомном уровне.Из-за количества и сложности информации, связанной с этой темой, учащиеся со временем получат понимание этих концепций. Важно, чтобы они исследовали эту тему в различных контекстах.

Статическое электричество 2: Знакомство со статическим электричеством помогает расширить представления учащихся об атомах и их отношении к статическому электричеству. На этом уроке учащиеся проводят несколько простых экспериментов, создавая статическое электричество, чтобы продемонстрировать, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.Затем студенты изучают веб-сайт, который более подробно объясняет эти концепции.

Статическое электричество 3: Подробнее о статическом электричестве помогает расширить представления учащихся об атомах и их отношении к статическому электричеству. На этом уроке студенты изучают веб-сайт, чтобы изучить концепции, связанные со статическим электричеством. Затем ученики проводят эксперименты, в которых они создают статическое электричество и демонстрируют, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.

Статическое электричество 4: Статическое электричество и молния знакомит учащихся с концепциями молнии и их отношением к статическому электричеству.На этом уроке учащиеся изучают различные веб-сайты, чтобы узнать о молнии, а затем объяснить своими словами, что вызывает молнию и как это связано со статическим электричеством.


Мотивация

Прежде чем попросить учащихся изучить веб-сайты, посвященные молниям и статическому электричеству, обсудите с ними их текущие знания по этой теме.

Раздайте пакет активности «Статическое электричество и молния». Студенты должны заполнить Часть 1 пакета в это время.Попросите учащихся записать свои ответы своими словами. Сообщите им, что они вернутся к этим ответам позже на уроке, после того, как завершат веб-квест. Обсудите со студентами, как они ответили на вопросы из Части 1 своего практического пакета.


Разработка

На этом уроке учащиеся будут использовать свою электронную таблицу «Статическое электричество и молния», чтобы пройти веб-квест, изучая следующие веб-сайты, чтобы больше узнать о молниях и статическом электричестве:

Предложите учащимся работать в парах или небольших группах, чтобы они могли помочь друг другу понять факты и концепции, используемые при исследовании Интернета.

После того, как учащиеся завершат часть 2 пакета заданий, проведите обсуждение, чтобы помочь им осмыслить идеи. Ниже приведены вопросы из пакета с предлагаемыми ответами.

Статическое электричество и молния

  • Объясните, что вызывает молнию. Как принцип притяжения противоположных зарядов способствует возникновению молнии? (Воздух, капли воды и даже кристаллы льда сильно трутся друг о друга внутри грозовой тучи, создавая два противоположных вида электрического заряда: отрицательный и положительный. Когда притяжение между зарядами настолько велико, что они толкают воздух навстречу друг другу, у вас есть молния.)
  • Нарисуйте схему, чтобы проиллюстрировать, что происходит с электронами в облаках и на земле во время грозы.
  • Как проще всего определить, как далеко от вас находится молния? (Свет распространяется быстрее звука. Если вы видите вспышку молнии, считайте секунды, пока не услышите гром. Разделите полученное число на пять, и это скажет вам, на сколько миль находится молния.)

Основы статического электричества

  • Опишите влияние статического электричества на материю. Используйте несколько примеров из своей повседневной жизни. (Статическое электричество может привести к слипанию или слипанию материалов. Например, вы можете наблюдать «статическое прилипание» к одежде, исходящей из сушилки. Это может привести к тому, что материалы отталкиваются или расходятся. Вы можете увидеть, как ваши волосы отталкиваются друг от друга после расчесывания. сухой день. Он может создавать искры, летящие от одного объекта к другому.Например, после того, как вы прошли по ковру, вы можете наблюдать искру от вашего пальца прямо перед тем, как коснуться дверной ручки. Вы также можете увидеть очень большие искры, когда увидите молнию во время грозы.)
  • Опишите, как работает электроскоп для обнаружения статического электричества. (При наличии статического электричества заряды спускаются вниз по стержню электроскопа и накапливаются на фольгах. Поскольку каждая фольга собирает одинаковый тип заряда, они разделяются или отталкиваются друг от друга.)
  • Почему лучше не использовать металлы для создания статического электричества? (Хотя трение о металлические предметы может вызвать некоторое статическое электричество, на самом деле это не работает.Это связано с тем, что электричество обычно проходит через металл, а не накапливается на поверхности, как это происходит с материалом, который не проводит электричество, например, пластиком.)
  • Опишите, как Бен Франклин доказал, что молния является статическим электричеством. (Бен Франклин доказал, что молния является статическим электричеством, запустив воздушного змея во время шторма и обнаружив статическое электричество, увидев, как волоски на веревке воздушного змея встают дыбом и создают искру на металлическом кайте, прикрепленном к воздушному змею.)
  • Как статическое электричество может повредить компьютер? (Если вы прикоснетесь к печатной плате компьютера, что вызовет искру статического электричества, это может серьезно повредить схему. Внезапный выброс электронов может легко разрушить микрочипы в компьютере.)

Искры статического электричества

  • Опишите причину искры. (Искра — это внезапный выброс электронов по воздуху от одного проводника к другому, нагревая воздух до тех пор, пока он не станет раскаленным добела.По мере того как количество электрических зарядов у поверхности материалов увеличивается, притяжение между положительными и отрицательными зарядами становится больше. Если притяжение достаточно велико, некоторые электроны покинут свой материал и полетят к другому объекту. Электроны, движущиеся в воздухе, вызывают его нагрев. По мере того, как воздух нагревается, все больше и больше электронов начинают прыгать на другую сторону, вызывая еще больше тепла, пока он не станет раскаленным добела. Это искра, которую вы видите и чувствуете.)
  • Чем молния отличается от искры? (Молния работает так же, как искра, за исключением того, что она случается в больших масштабах. Молния возникает, когда капли воды вращаются в грозовой туче. Они собирают положительные или отрицательные электрические заряды, так что вскоре одно облако может быть положительным и другое облако может быть отрицательным. Возникающее электрическое давление должно быть чрезвычайно высоким, чтобы молния могла начаться. Молния может переходить от облака к облаку или от земли к облаку.)
  • Что вызывает гром? (Гром возникает из-за того, что воздух очень быстро расширяется и сжимается.)

Использование статического электричества

  • Назовите несколько полезных способов использования статического электричества. (Использование статического электричества включает борьбу с загрязнением, копировальные аппараты и покраску.)
  • Опишите, как статическое электричество можно использовать для борьбы с загрязнением воздуха. (Заводы используют статическое электричество, чтобы уменьшить загрязнение, придавая дыму электрический заряд.Когда он проходит мимо электрода с противоположным зарядом, большая часть частиц дыма прилипает к электроду. Это предотвращает попадание загрязняющих веществ в атмосферу.)

Оценка

После того, как учащиеся завершили веб-квест и ответили на вопросы в Части 2 пакета упражнений, попросите их уточнить определение статического электричества и молнии, которое они разработали в разделе «Мотивация».

В Части 3 студенты должны объяснить, какие изменения они внесли и почему они внесли их.Попросите учащихся перечислить любые доказательства, которые они нашли в веб-квесте, которые побудили их изменить свое определение.

Кроме того, попросите учащихся объяснить, как статическое электричество, молния и искры являются взаимосвязанными явлениями. Затем нарисуйте диаграмму, показывающую отрицательные и положительные заряды, возникающие во время грозы.


Расширения

Следующие Интернет-ресурсы можно использовать для дальнейшего изучения тем, связанных с молнией и статическим электричеством:

  • Lightning На сайте NOVA Online есть мероприятие по освещению в помещении, в котором даются инструкции по проведению эксперимента с участием молний и искр.
  • Static Electricity рассматривает статическое электричество с точки зрения потенциальных эффектов электростатического разряда, включая предотвращение электростатического разряда в производстве электроники, материалы для электростатических растворов и уменьшение вредного воздействия электростатического разряда.
  • На веб-сайте «Театра электричества
  • » Бостонского музея науки есть множество тем, связанных с молниями, в том числе история, воздушный змей Франклина, викторина по безопасности и ресурсы для учителей с экспериментами.

Отправьте нам отзыв об этом уроке>

(PDF) Молния, электрическое явление в природе

Молния, электрическое явление в природе.

История

Исторически, изучение молний можно проследить со времен Бенджамина Франклина (1706 —

1790). Франклин пришел к выводу, что облака электрически заряжены. В эксперименте, где

он стоял на электрическом стенде, держа железный стержень, чтобы получить электрический разряд между

другой рукой и землей, пришел к выводу, что если бы облака были электрически заряжены, то между железом прыгало бы

искр. стержень и заземленный провод.Этому эксперименту способствовал

, проведенный Томасом Франсуа Далибаром (1709 — 1799) в мае 1752 года, в котором

искры выпрыгивали из железного стержня во время грозы. G.W. Рихманн (1711 — 1753)

погиб от удара молнии, когда доказал, что грозовые облака имеют электрический заряд.

По словам Лукаша Сташевского из Технологического университета, Польша, Бенджамин

Франклин попытался проверить теорию искр, имеющих некоторое сходство с молнией, используя

шпиль, который возводился в Филадельфии. В ожидании завершения строительства шпиля ему

пришла в голову идея использовать летающий объект, например, воздушный змей. В июне 1752 года сообщалось, что он поднял воздушного змея

. Ключ был прикреплен к его концу веревки, и он привязал его к столбу шелковой нитью. По прошествии времени

, свободные волокна на струне растягивались, затем он поднес руку к ключу

, и в промежутке проскочила искра. Дождь пропитал линию и сделал ее проводящей.

Хотя этот эксперимент показал, что молния была разрядом статического электричества,

мало улучшил теоретическое понимание за более чем 150 лет.

Определение

По определению, молния — это напряжение между облаками и Землей, которое становится настолько высоким, что паразитные электроны в воздухе ускоряются до кинетической энергии, достаточной для того, чтобы выбить

электронов из атомов воздуха ( Дуглас К. Джанколи, 2005). Согласно Мартину А. Уману

(1984), молнию можно определить как кратковременный сильноточный электрический разряд, длина пути которого

обычно измеряется в километрах. Это также может быть определено как электрический разряд в

форме искры в облаке заряженного.

Процесс формирования молнии

Молнию можно сформировать в четырех типах процессов: разделение заряда,

формирование лидера, разряд и повторный удар. Процесс разделения зарядов все еще является предметом

исследований с одной гипотезой, механизм поляризации, который состоит из двух компонентов.

Во-первых, падающие капли дождя становятся электрически поляризованными, когда они падают через естественное электрическое поле атмосферы

.Во-вторых, сталкивающиеся частицы льда заряжаются электростатической индукцией

. Кроме того, есть несколько других гипотез для этого процесса, например,

разделение зарядов запускается ионизацией молекулы воздуха входящим космическим лучом.

физика атмосферы, в результате чего

Такое явление, как гроза, одновременно пугает и завораживает. Вспышки молний, расчерчивающих потемневшее небо, и страшные раскаты грома. .. В древности люди думали, что так боги проявляют свой гнев на жителей Земли. В настоящее время наука может дать точное описание и объяснение этому природному явлению.

Как появляется молния и гром: краткое описание явления

Искровой разряд

Молния — это гигантский электрический разряд, всегда сопровождающийся яркой вспышкой и звуковыми раскатами — громом. Вспышка молнии редко бывает одиночной, обычно они бывают от 2-3 до нескольких десятков разрядов. Образование этого явления возможно в кучево-дождевых облаках или слоисто-дождевых тучах огромных размеров (до 7 км в высоту). Такие облака и тучи легко выделить среди других по насыщенному темно-синему цвету. 

Источник: yandex.by

Молнии могут образовываться:

  1. Внутри одной тучи.
  2. Между соседними наэлектризованными облаками.
  3. Между тучами и поверхностью земли. 

Грозовые облака состоят из пара, который в верхних слоях тучи из-за низкой температуры конденсирован в виде кристалликов льда. Для того чтобы туча стала грозовой, ледяные кристаллы внутри нее должны начать активно двигаться. Этому способствуют потоки теплого воздуха, поднимающиеся с нагретой поверхности. Теплые массы воздуха влекут за собой вверх более мелкие кристаллики льда, которые наталкиваются на более крупные. В результате этого процесса маленькие кристаллы оказываются положительно заряженными, крупные — отрицательно заряженными.

При этом маленькие кристаллики льда концентрируются в верхней части тучи, которая становится положительно заряженной, а большие — в нижней, отрицательно заряженной. Напряженность электрического поля в таком облаке достигает огромных значений: 1 миллион вольт на 1 метр. При соприкосновении противоположно заряженных слоев в местах столкновения ионы и электроны образуют канал, все заряженные частицы устремляются по нему вниз, и образуется мощный электрический разряд — молния. 

Полученный канал раскаляется до 30000 градусов Цельсия и образует яркий свет, который видно доли секунды. После того, как канал образован, грозовая туча начинает разряжаться: за первым ударом молнии следуют два и более разрядов. 

Звук разряда

Через несколько секунд после вспышки молнии возникает гром. Гром — это взрывоподобные колебания воздуха, которые происходят из-за резкого повышения давления вдоль канала, чему способствует разогрев атмосферы до 30000 градусов Цельсия. 

Удар молнии — это своего рода взрыв, который вызывает ударную волну, очень опасную для человека или животного, оказавшегося поблизости. Находясь на отдаленном расстоянии от эпицентра грозы, мы не можем ощутить ударную волну электрического разряда, но хорошо слышим звуковую, которую и называем громом или громовыми раскатами.

Сколько молний возникает ежедневно

Благодаря данным со спутников ученые узнали, что в каждую секунду на Земле происходит 44 ± 5 ударов молнии. То есть за сутки случается более 3,5 миллионов разрядов, а их количество в год составляет порядка 1,4 миллиарда. При этом около 25% ударяют в землю и примерно 75% вспыхивают среди облаков.

Природа молнии в физике

Молния не образуется мгновенно из ничего, хоть все и происходит очень быстро. Один электрический разряд можно разделить на 2 стадии:

  1. Ступенчатый лидер.
  2. Обратная вспышка.

Ступенчатый лидер

Перед вспышкой молнии в небе можно увидеть небольшое пятно, которое движется от облака к поверхности земли. Это пятно называют «ступенчатым лидером», оно является тем самым каналом, по которому чуть позже будет произведен электрический разряд. Лидер может разветвляться, как и последующий удар молнии по этому каналу. Происходит это из-за неравномерной ионизации воздуха. 

Обратная вспышка

Когда ступенчатый лидер достигает поверхности земли, по проложенному им каналу начинает течь ток. В этот момент и можно видеть основную вспышку молнии, которая сопровождается огромным выделением энергии и высокими показателями силы тока. При этом лидер всегда распространяется от тучи к земле, а яркая вспышка, которую мы называем молнией, наоборот, от земли к туче.

Молния — это явление, которое идет не от тучи к земле, а происходит между ними.

Почему возникает гром

Удар молнии всегда сопровождается звуками грома. Объясним, как возникает гром.

При вспышке молнии происходит резкий скачок температуры окружающего воздуха до огромных значений, что приводит к расширению нагретого воздуха по типу взрыва, вызывающему ударную волну или раскат грома. Почти всегда громкость звука увеличивается к концу раската из-за отражения звука от облаков и поверхности земли. Чем большее число молний прошло по каналу, тем продолжительнее будет сотрясение воздуха. При значительной длине электрического разряда звук с разных его участков доходит в разное время и образуются громовые раскаты.

Скорость света и скорость звука

Из-за того, что скорость звука (330 метров в секунду) гораздо меньше скорости света (299 792 458 метров в секунду), гром всегда появляется немного позже молнии.  

По времени задержки грома от молнии можно рассчитать расстояние до того места, куда ударил разряд. Для этого нужно посчитать, сколько секунд прошло между вспышкой и звуками грома. 3 секунды будут примерно равны расстоянию в 1 километр.

Разновидности молний

На Земле существует несколько разновидностей молний. 

  1. Наземные (составляют всего около 25% от общего количества).
  2. Внутриоблачные (самое распространенное явление).
  3. Молнии, образующиеся в высших слоях атмосферы, которые можно увидеть только при помощи специальных приборов.
  4. Вулканические.
  5. Огни святого Эльма.
  6. Шаровые.

К наземным относятся:

Линейная. Частый вид, образование которого мы как раз и приводили выше, описывая разряд между небом и землей. Молния представляет собой изогнутую линию с ответвлениями, один конец которой находится в небе, другой — на поверхности земли.  

Источник: pxhere.com

Молния «земля-облако» образуется, когда разряд попадает в объект, расположенный на большой высоте. Высокие предметы накапливают электростатический заряд и тем самым приманивают молнии.

Источник: yandex.uz

Ленточная. Интересный редкий вид молнии, который представляет собой ряд одинаковых каналов, находящихся на небольшом расстоянии и параллельных друг другу. Ученые считают, что причиной данного явления выступает сильный ветер, который значительно расширяет каналы.

Источник: popmech.ru

Пунктирная или жемчужная. Очень редкий вид, который представляет собой не сплошной разряд, а линию, состоящую из частых промежутков, похожих на пунктиры. Ученые предполагают, что такой эффект возможен по причине быстрого остывания некоторых участков молнии. 

Источник: tainaprirody.ru

Шторовая. В отличие от других видов возникает над облаками. Внешне выглядит эффектно — как сеть разрядов. При ней можно слышать негромкий гул. Такую молнию впервые сфотографировали только в 1994 году.

Источник: rusdialog.ru

Внутриоблачные или межоблачные электрические разряды бывают 2-х видов:

«Облако-облако». Самый распространенный вид молний, когда оба концы электрического разряда находятся в небе. Это происходит потому, что соседние облака имеют разные заряды и пробивают друга друга. Такой вид молнии не опасен для человека, так как не достигает поверхности земли.

Источник: wallhere.com

Горизонтальная. Напоминает собой молнию «облако-земля», но при этом не достигает земли. Вспышки по небу распространяются в разные стороны, выглядит такой разряд очень эффектно и считается чрезвычайно мощным. 

Источник: agrometeo.od.ua

Вспышки, которые образуются на высоте 40 км и выше от поверхности земли, делятся на:

Спрайты. Привычные нам электрические разряды образуются на высоте порядка 16 км. Спрайты же возникают гораздо выше, от 50 до 130 км над землей. Это вспышки холодной плазмы, которые бьют из облаков вверх. Они образуются группами при сильной грозе и появляются спустя несколько секунд после мощной молнии. Обладают следующими параметрами: средняя длина вспышки составляет 60 км, длительность — до 100 миллисекунд, диаметр — до 100 км.

Источник: mirkosmosa.ru

Эльфы. Представляют собой масштабные разряды в виде конусов со слабым красным светом. Их диаметр около 400 км. Возникают в верхних частях грозовых облаков. Их высота составляет 100 км, длительность — 3 миллисекунды.

Источник: interplanetaryfest.org

Джеты. Вспышки с синим свечением и трубчато-конусной формой. В высоту достигают 40-70 км. Длятся чуть дольше эльфов.

Источник: twitter.com

Необычными видами электрических разрядов считаются:

Вулканическая. Такой вид образуется при извержении вулкана. Связано это со столкновением электрических зарядов, которые несут в себе пепел и магма.

Источник: emosurf.com

Огни Святого Эльма. Это разряды, возникающие на острых концах высоких объектов (вершины скал, мачты судов, деревья, башни и т.п.). Возникают по причине высокой напряженности электрического поля во время грозы летом или метели зимой.

Источник: knowhow.pp.ua

Шаровая. Этот вид электрического разряда представляет собой шарообразный сгусток плазмы диаметром 10-20 см, который свободно перемещается по воздуху, имеет непредсказуемую траекторию движения и способен взрываться. С уверенностью можно говорить о том, что это самый интересный и малоизученный вид молний.

Источник: www.yapfiles.ru

Интересные факты о молниях в небе

  1. Самая длинная молния на Земле зафиксирована в 2007 году в Оклахоме, США. Ее длина составила 321 км.
  2. Самая долгая молния — наблюдалась в течение 7,74 секунды — зафиксирована в Альпах.
  3. Похожие природные явления образуются и на других планетах. Ученым удалось зафиксировать вспышки на Венере, Уране, Сатурне, Юпитере и выяснить, что на Сатурне они гораздо мощнее, чем на Земле.
  4. Значения характеристик тока в молнии очень высоки: сила тока порой достигает сотен тысяч Ампер, напряжение равно миллиарду Вольт.
  5. Температура канала молнии достигает рекордных 30000 градусов Цельсия, что почти в 5-6 раз больше температуры на Солнце, а ширина канала, по которому проходит ток, — всего 1 сантиметр в диаметре.
  6. Скорость молнии составляет в среднем около 56000 км в секунду, при том что гроза движется со скоростью около 40 км/час. Средняя длина электрического разряда равна 9,5 километрам.
  7. Обычная вспышка длится 0,2-0,3 секунды и состоит из 3-4 электрических разрядов.
  8. В Венесуэле, в устье реки Кататумбо, круглый год ночью можно наблюдать множество молний, которые возникают без перерыв в течение длительного времени. Пик необычного явления приходится на май и октябрь.
  9. При попадании электрического разряда в песок или горную породу образуются фульгуриты. Фульгуриты представляют собой стеклянные, полые внутри трубочки разнообразных форм и размеров.
  10. Молния попадает в самолеты один раз за 5-10 тысяч летных часов.
  11. Вероятность увидеть шаровой сгусток плазмы — 1 к 10 000.
  12. Вероятность умереть от удара молнии довольно низкая: 1 к 2000000.
  13. При попадании электрического разряда непосредственно в землю или человека оставляет витиеватые следы, которые внешне напоминают молнию по форме.
  14. Молния всегда ищет самый короткий путь для удара между землей и небом. Поэтому чаще всего бьет в высокие объекты, возвышающиеся над поверхностью земли. Именно по этой причине во время грозы очень опасно находиться на равнине или на поверхности воды, так как человек в этом случае превращается в самый высокий объект.
  15. Громоотводы были придуманы в качестве ловушки для молний, но стопроцентной гарантии они не дают. По наблюдениям ученых 3 заряда из 10 приходят мимо.

Если в вашей учебе наметилась непогода, срочно обращайтесь за помощью к образовательному сервису Феникс.Хелп. Как надежный громоотвод, мы возьмем всю вашу учебную нагрузку на себя.

С чего начинается молния – Огонек № 18 (5514) от 21.05.2018

За красными гоблинами, эльфами и голубыми струями теперь будут наблюдать с МКС. Но даже с земли ученым многое видно: от встречных лидеров до сталкеров. В науке о молниях — сезон открытий

На МКС доставлен комплекс приборов ASIM, задача которого приоткрыть тайны переходных световых явлений, сообщили информагентства. За скучной формулировкой — научный детектив: в конце 1980-х ученые обнаружили в верхних слоях атмосферы во время гроз нечто странное. Как оказалось, там имеют место особые световые явления, или TLE (от англ. Transient Luminous Events). Говорят, их наблюдали и раньше, в частности пилоты самолетов, но фундаментальная наука занимается этой загадкой лишь пару десятилетий. Эти феномены даже окрестили необычно — спрайтами (они же красные призраки или гоблины — короткие вспышки, которые наблюдают в основном в ночное время), эльфами (самые высотные и кольцеобразные) и голубыми струями. С чем столкнулась наука, «Огонек» выяснил в Лаборатории физики молний Института прикладной физики РАН.

— Все грозовые разряды делятся на три типа: облако — земля (это те самые молнии, которые мы видим), внутриоблачные разряды и разряды облако — ионосфера. Так вот TLE — это и есть разряды над грозовыми облаками,— поясняет «Огоньку» сотрудник Лаборатории Мария Шаталина.— Для того чтобы образовался такой разряд, должна быть мощная облачность, что в наших широтах редкость, поэтому их чаще наблюдают в Европе и Америке. Однако у нас в Лаборатории недавно запустили экспериментальную установку, с помощью которой мы моделируем такие разряды.

В чем научная значимость проекта по изучению TLE из космоса? Специалисты, опрошенные «Огоньком», единодушны: с ними, как и с молниями в целом, остается много загадок. А в Лаборатории физики молний поясняют: известно, что TLE возникают, когда при мощных грозовых событиях создается разница потенциалов между грозовым облаком и ионосферой и разряд может пойти вверх. Но есть ли еще какие-то условия для их возникновения? Вопрос открыт. Как открыт и другой: как влияют эти световые явления на состав верхних слоев атмосферы? Известно, что во время грозы внизу, под облаками, выделяется озон. Но что происходит наверху, ведь в электрическом поле химические реакции протекают по-другому? Тут и пригодится комплекс ASIM.

— Можно сказать, что новый феномен, который ASIM будет изучать,— это окно во внутренние процессы, происходящие в молнии,— подчеркивает в одном из интервью ведущий исследователь проекта, физик из Дании Торстен Нейберт.

Проект только начался, но перспективы у него самые радужные, ведь в последние годы наука семимильными шагами продвигается в изучении молний. Судите сами. Как отмечает Мария Шаталина из Лаборатории физики молний, только недавно были открыты так называемые компактные внутриоблачные разряды — очень мощные и редкие, их приходится изучать со спутников. А вот другое открытие: благодаря высокочувствительным скоростным инфракрасным камерам российскими учеными из Высоковольтного научно-исследовательского центра ВЭИ обнаружен новый тип зарядов — так называемые сталкеры.

— Они идут перед лидерным разрядом и показывают, как он будет развиваться,— уточняет Шаталина.— Одно из важных направлений в науке о молниях — это попытка их предсказать, выяснить условия возникновения, вероятность, мощность и направление разряда… Так вот, изучение сталкеров помогает прояснить эти вопросы.

Впрочем, человек давно мечтает не просто предсказывать молнии, но и «управлять» ими.

Американские ученые из Флориды экспериментируют с так называемыми триггерными молниями (запускают в грозовое облако ракеты с заземленной проволокой, пытаясь спровоцировать появление разряда).

Это не просто научное любопытство: возможно, когда-нибудь с помощью подобных технологий мы научимся «разряжать» надвигающиеся грозы… А, к примеру, подмосковные специалисты исследуют, при каких условиях заряд может попасть в самолет, пролетающий через грозовое облако: эксперименты проводятся на моделях, причем моделируют и облако, и самолет.

Наука о молниях не только открывает новые горизонты, но и пересматривает имеющиеся взгляды. Еще одно открытие, буквально переворачивающее наши представления о молниях, связано с явлением, которое названо «встречный лидер». Речь вот о чем: ранее считалось, что молния бьет сверху вниз, из облака в землю. Однако благодаря современным высокоскоростным съемкам выяснилось: когда сверху, из облака, стартует лидер (так называют первую стадию образования грозового разряда), ему навстречу, с земли, идет встречный разряд, а соединяются они на высоте в несколько десятков метров над поверхностью земли. То есть, когда молния бьет в дерево (или, не дай бог, в человека), она бьет не сверху, а снизу! Это очень быстрый процесс, незаметный глазу,— несколько сотен миллисекунд, но его открытие, по сути, — маленькая революция.

Впрочем, загадок, связанных с молниями и грозами, на наш век хватит: до сих пор не очень понятно, как устроена шаровая молния и почему возникает. Как нет эффективных инструментов, скажем, по прогнозированию гроз.

— Грозы происходят в атмосфере, а это многофазная, сильно дисперсная система: там есть лед, вода, газы, ионы, все это взаимодействует, и просчитать все факторы пока не представляется возможным,— объясняет Мария Шаталина.— Вероятность возникновения грозы, конечно, частично коррелирует с многолетним опытом наблюдений, но мы хотим точно знать, будет ли гроза, как долго она продлится и почему возникает именно в этом регионе. Или еще вопрос: при каких условиях бывают положительные, а при каких отрицательные вспышки? Известно, допустим, что положительно заряженные, очень мощные вспышки возникают там, где в атмосферу попадают продукты вулканической деятельности и природных пожаров. Но как именно это происходит? Все это до сих пор требует исследований.

Ученые, подчеркивает Шаталина, прежде всего хотят понять, как вся эта глобальная атмосферная электрическая цепь влияет на климат и жизнь на Земле, на человека. Хотя вопрос легко можно и переформулировать: а как человек может повлиять на нее?

Экспертиза

Атмосфера загадок

Дмитрий Зыков, директор фонда «Наука, культура и жизнь», доцент МГИМО

Когда я учился в школе, казалось, что про молнию уже все известно. Нам уверенно рассказывали, что у земли и облака есть разноименные заряды: когда они сближаются на критическое расстояние, происходит разряд — его-то и видно, и слышно с земли. Однако с развитием измерительных приборов и накоплением научных данных оказалось, что это лишь часть правды. Ну, например, выяснилось, что молнии могут быть не только между землей и облаком, но и между разноименно заряженными облаками. Или что бывает молния, сопровождающаяся дождем, и та, что дождем не сопровождается. Или что молнии часто сопровождают торнадо, только их природа совершенно иная (так называемые наведенные заряды образуются из-за того, как именно работает торнадо,— это чистая электростатика). В результате сегодня мы многое знаем о молниях, но чем больше наука узнает, тем больше возникает вопросов, открываются все новые детали, которые надо уточнять. Вот, скажем, у теоретического отдела Физического института Академии наук есть площадка на Алтае: там наблюдают за молниями. Еще лет 10 назад на этой площадке в день фиксировалось по 15–20 разрядов, а сейчас это месячный показатель. Почему он упал? Вопрос. Возможно, что-то случилось с электрическим полем атмосферы (в атмосфере электрически заряжено все, от осадков до пыли.— «О»). Но с чем это связано? С климатом? Тогда как именно действует эта связь?

В климатологии сегодня вообще больше вопросов, чем ответов. Откуда берутся землетрясения, провоцирующие цунами? От чего зависит вулканическая активность?

Да что там, мы даже не знаем, почему, к примеру, из части вулканов идет жидкая магма, а другие вулканы выбрасывают только камни и дым. Или вернемся к молниям: известно, что электромагнитное поле Земли и грозовая активность тесно связаны. Так вот сегодня нас пугают сменой магнитных полюсов Земли. Может ли это произойти? И если да, то в какую сторону будут изменения? Как это скажется на той же самой грозовой активности? Наблюдения за свечением в верхних слоях атмосферы могут дать ответ хотя бы на часть этих вопросов. К тому же такие исследования в некоторой степени экономически оправдывают существование дорогой игрушки вроде МКС: позволяют набрать статистику, опробовать новейшие приборные комплексы и, вполне возможно, использовать полученные данные для более точного предсказания погоды. А это уже совершенно конкретные деньги, причем немалые…

Как часто бывает с фундаментальной наукой, мы не способны предсказать практическую пользу, которую в итоге получим от нынешних исследований. Но можно не сомневаться, она будет. Напомню: исследование квантовых переходов вылилось в появление светодиодов, а лазеры, начинавшиеся как чистая наука, сегодня используются на производстве. Схожие перспективы может открыть и изучение TLE. К примеру, если это подскажет нам, как убрать помехи при передачи данных со спутников во время грозы, уже неплохо.

Брифинг

Александр Раевский, Московский физико-технический институт

Многие секреты молнии до сих пор не разгаданы. Облако не может так наэлектризовать себя, чтобы между ним и землей возник разряд. Напряженность электрического поля в грозовом облаке не превышает 400 киловольт на метр (кВ/м), а электрический пробой в воздухе происходит при напряженности свыше 2500 кВ/м. Значит, для возникновения молнии необходимо что-то еще. По мнению ученых из группы Александра Гуревича, процесс «запускают» космические лучи — частицы высоких энергий, обрушивающиеся на Землю из космоса.

Источник: «Вечерняя Москва»

Николай Калинин, завкафедрой метеорологии и охраны атмосферы географического факультета ПГНИУ

Существует несколько видов молний. Наиболее распространенная — линейная. Еще есть четочная молния — обычно появляется между двумя тучами, образуя прерывистую линию светящихся пятен. Еще один вид — плоская — электрический разряд на поверхности облаков, не имеющий линейного характера и состоящий, по-видимому, из светящихся разрядов. И шаровая — выглядит как светящееся и плавающее в воздухе образование. Ученый-физик Капица считал, что шаровая молния имеет радиоволновую природу, поэтому она проходит по проводам через стены и дымоходы.

Источник: «59.ру»

Александр Костинский, участник международной коллаборации «Молния и ее проявления»

— Откуда взялись такие сказочные названия, как эльфы, духи, спрайты?

— Эльфы — это сокращение от английского Emissions of Lightand Very Low Frequency Perturbations from Electromagnetic Pulse Sources (Elves), по звучанию оно напоминает название мифических эльфов. Спрайты — это танцующие воздушные сказочные создания. Когда открывали все новые по формам классы разрядов, то там были и carrots, морковки, и гномы, и медузы и т.д. Эти названия не просто шутки геофизиков, но и способ привлечь к изучению новых явлений внимание, а с ним и финансирование.

Источник: «Индикатор»

Физические явления и их применения. Физические явления

Об окружающем мире. Кроме обычного любопытства, это было вызвано практическими нуждами. Ведь, например, если знаешь, как поднять
и переместить тяжелые камни, то сможешь возвести прочные стены и построить дом, жить в котором удобнее, чем в пещере или зем­лянке. А если научишься выплавлять металлы из руд и изготавли­вать плуги, косы, топоры, оружие и т. п., сможешь лучше вспахать поле и получить более высокий урожай, а в случае опасности суме ешь защитить свою землю.

В древности существовала только одна наука — она объединя­ла все знания о природе, которые накопило к тому времени человечество. В наши дни эта наука называется естествознанием.

Узнаём о физической науке

Еще одним примером электромагнитного поля является свет. С некоторы­ми свойствами света вы познакомитесь при изучении раздела 3.

3. Вспоминаем о физических явлениях

Материя вокруг нас постоянно изменяется. Некоторые тела перемеща­ются относительно друг друга, часть из них сталкиваются и, возможно, разру­шаются, из одних тел образуются другие… Перечень таких изменений можно продолжать и продолжать — недаром еще в глубокой древности философ Герак­лит заметил: «Все течет, все меняется». Изменения в окружающем нас мире, то есть в природе, ученые называют специальным термином — явления.


Рис. 1.5 . Примеры природных явлений


Рис. 1.6. Сложное природное явление — грозу можно представить как совокупность целого ряда физических явлений

Восход и закат Солнца, сход снежной лавины, извержение вулкана, бег лошади, прыжок пантеры — все это примеры природных явлений (рис. 1.5).

Чтобы лучше понять сложные природные явления , ученые разделяют их на совокупность физических явлений — явлений, которые можно опи­сать с помощью физических законов.

На рис. 1.6 показана совокупность физических явлений, образующих сложное природное явление — грозу. Так, молния — огромный электричес­кий разряд — представляет собой электромагнитное явление. Если молния попадет в дерево, то оно вспыхнет и начнет выделять тепло — физики в таком случае говорят о тепловом явлении. Грохот грома и потрескивание пылающего дерева — звуковые явления.

Примеры некоторых физических явлений приведены в таблице. Взгля­ните, например, на первую строку таблицы. Что может быть общего между полетом ракеты, падением камня и вращением целой планеты? Ответ прост. Все приведенные в этой строке примеры явлений описываются одними и теми же законами — законами механического движения. С помощью этих законов можно вычислить координаты любого движущегося тела (будь то камень, ракета или планета) в любой интересующий нас момент времени.


Рис. 1.7 Примеры электромагнитных явлений

Каждый из вас, снимая свитер или расчесывая волосы пластмассовым гребнем, наверняка обращал внимание на появляющиеся при этом крохот­ные искры. И эти искры, и могучий разряд молнии относятся к одним и тем же электромагнитным явлениям и, соответственно, подчиняются одним и тем же законам. Поэтому для изучения электромагнитных явлений не стоит дожидаться грозы. Достаточно изучить, как ведут себя безопасные искорки, чтобы понять, чего следует ждать от молнии и как избежать возмож­ной опасности. Впервые такие исследования провел американский ученый Б. Франклин (1706-1790), который изобрел эффективное средство защиты от грозового разряда — молниеотвод.

Изучив физические явления по отдельности, ученые устанавливают их взаимосвязь. Так, разряд молнии (электромагнитное явление) обязательно со­провождается значительным повышением температуры в канале молнии (теп­ловое явление). Исследование этих явлений в их взаимосвязи позволило не только лучше понять природное явление — грозу, но и найти путь практиче­ского применения электромагнитных и тепловых явлений. Наверняка каж­дый из вас, проходя мимо строительной площадки, видел рабочих в защит­ных масках и ослепительные вспышки электросварки. Электросварка (способ соединения металлических деталей с помощью электрического разряда) — это и есть пример практического использования научных исследований.


4. Определяем, что же изучает физика

Теперь, когда вы узнали, что собой представляют материя и физичес­кие явления, пришла пора определить, что же является предметом изуче­ния физики. Эта наука изучает: структуру и свойства материи; физические явления и их взаимосвязь.

  • подводим итоги

Окружающий нас мир состоит из материи. Существует два вида мате­рии: вещество, из которого состоят все физические тела, и поле.

В мире, который нас окружает, постоянно происходят изменения. Эти изменения называются явлениями. Тепловые, световые, механические, зву­ковые, электромагнитные явления — все это примеры физических явлений.

Предмет изучения физики — структура и свойства материи, физические яв­ления и их взаимосвязь.

  • Контрольные вопросы

Что изучает физика? Приведите примеры физических явле­ний. Можно ли считать физическими явлениями события, кото­рые происходят во сне или в воображении? 4. Из каких веществ со­стоят следующие тела: учебник, карандаш, футбольный мяч, стакан, автомобиль? Какие физические тела могут состоять из стекла, металла, дерева, пластмассы?

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока конспект урока и опорный каркас презентация урока интерактивные технологии акселеративные методы обучения Практика тесты, тестирование онлайн задачи и упражнения домашние задания практикумы и тренинги вопросы для дискуссий в классе Иллюстрации видео- и аудиоматериалы фотографии, картинки графики, таблицы, схемы комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты Дополнения

Нас окружает бесконечно разнообразный мир веществ и явлений.

В нем непрерывно происходят изменения.

Любые изменения, которые происходят с телами, называют явлениями. Рождение звезд, смена дня и ночи, таяние льда, набухание почек на деревьях, сверкание молнии при грозе и так далее – все это явления природы.

Физические явления

Вспомним, что тела состоят из веществ. Заметим, что при одних явлениях вещества тел не меняются, а при других – меняются. Например, если разорвать листок бумаги пополам, то, несмотря на произошедшие изменения, бумага останется бумагой. Если же бумагу сжечь, то она превратится в пепел и дым.

Явления, при которых могут изменяться размеры, форма тел, состояние веществ, но вещества остаются прежними, не превращаются в другие, называют физическими явлениями (испарение воды, свечение электрической лампочки, звучание струн музыкального инструмента и т. д.).

Физические явления чрезвычайно разнообразны. Среди них различают механические, тепловые, электрические, световые и др.

Давайте вспомним, как плывут по небу облака, летит самолет, едет автомобиль, падает яблоко, катится тележка и т. д. Во всех перечисленных явлениях предметы (тела) движутся. Явления, связанные с изменением положения какого-либо тела по отношению к другим телам, называют механическими (в переводе с греческого «механе» означает машина, орудие).

Многие явления вызываются сменой тепла и холода. При этом происходят изменения свойств самих тел. Они меняют форму, размеры, изменяется состояние этих тел. Например, при нагревании лед превращается в воду, вода – в пар; при понижении температуры пар превращается в воду, вода – в лед. Явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел, называют тепловыми (рис. 35).

Рис. 35. Физическое явление: переход вещества из одного состояния в другое. Если заморозить капли воды, вновь возникнет лед

Рассмотрим электрические явления. Слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон» – янтарь. Вспомните, что, когда вы быстро снимаете с себя шерстяной свитер, вы слышите легкий треск. Проделав то же в полной темноте, вы увидите еще и искры. Это простейшее электрическое явление.

Чтобы познакомиться еще с одним электрическим явлением, проделайте следующий опыт.

Нарвите маленькие кусочки бумаги, положите их на поверхность стола. Расчешите чистые и сухие волосы пластмассовой расческой и поднесите ее к бумажкам. Что произошло?

Рис. 36. Небольшие кусочки бумаги притягиваются к расческе

Тела, которые способны после натирания притягивать легкие предметы, называют наэлектризованными (рис. 36). Молнии при грозе, полярные сияния, электризация бумаги и синтетических тканей – все это электрические явления. Работа телефона, радио, телевизора, разнообразных бытовых приборов – это примеры использования человеком электрических явлений.

Явления, которые связаны со светом, называют световыми. Свет излучают Солнце, звезды, лампы и некоторые живые существа, например жуки-светлячки. Такие тела называются светящимися.

Мы видим при условии воздействия света на сетчатку глаза. В абсолютной темноте мы видеть не можем. Предметы, которые сами не излучают свет (например, деревья, трава, страницы этой книги и др.), видны только тогда, когда они получают свет от какого-нибудь светящегося тела и отражают его от своей поверхности.

Луна, о которой мы часто говорим как о ночном светиле, в действительности является лишь своеобразным отражателем солнечного света.

Изучая физические явления природы, человек научился использовать их в повседневной жизни, быту.

1. Что называют явлениями природы?

2. Прочитайте текст. Перечислите, какие явления природы называются в нем: «Наступила весна. Солнце греет все сильнее. Тает снег, бегут ручьи. На деревьях набухли почки, прилетели грачи».

3. Какие явления называют физическими?

4. Из перечисленных ниже физических явлений в первый столбик выпишите механические явления; во второй – тепловые; в третий – электрические; в четвертый – световые явления.

Физические явления: вспышка молнии; таяние снега; спуск с горы на санках; плавление металлов; работа электрического звонка; радуга на небе; солнечный зайчик; перемещение камней, песка водой; кипение воды.

Явлением называют любое проявление чего-либо, а также любое изменение в окружающем нас мире. Смысл данного слова определяется за счет контекста, а именно прилагательного, стоящего рядом с термином «явление». Что такое явление, трудно понять без примеров, поэтому приведем их.

  • Физическим явлением может считаться изменение агрегатного состояния вещества.
  • В этой местности встречаются такие необычные природные явления как окаменевшие волны.
  • Его напугало нечто, что можно было назвать паранормальным явлением.

Рассмотрим подробнее термин «Явление» в зависимости от контекста.

Что такое физическое явление

В первую очередь, обратите внимание, что физическое явление — это процесс, а не результат чего-либо. Это процесс происходящих изменений состояния или положения физических систем. Запомните, что физическое явление — это такое явление, при котором не произойдет превращения одного вещества в другое. Его состав останется тем же, но состояние или позиция изменится.

Физические явления классифицируют следующим образом:

  • Электрические явления. В них участвуют электрические заряды. Например, молния, электрический ток.
  • Механические явления. Движение будет относительно друг друга. Например, движение машин по дороге.
  • Тепловые явления. Они связаны с изменением температуры тел. Например, таяние снега.
  • Оптические явления. Они связаны с метаморфозами лучей света. Например, радуга.
  • Магнитные явления. Возникают при появлении магнитных свойств у того или иного предмета. Например, компас со стрелкой, направленной на Север.
  • Атомные явления. Случаются при метаморфозах во внутреннем строении вещества. Например, свечение звезд.

Что такое природные явления

Природными явлениями считаются климатические и метеорологические проявления природы, которые возникают естественным путем. Дождь, снег, буря, землетрясение, — все это примеры природных явлений.

Важно понимать, что такое явление природы и как оно взаимосвязано с физическими явлениями. Так, в одном природном явлении можно насчитать несколько физических явлений. То есть понятие «природное явление» обширнее. К примеру, такое явление природы как гроза включает в себя следующие физические явления: перемещение облаков и дождь (механические явления), молния (электрическое явление), горение дерева от удара молнии (тепловое явление).

Что такое паранормальное явление

Когда говорят о паранормальном явлении, имеют ввиду какие-либо изменения окружающей действительности, которые не являются нормой, обычным феноменом. Они не имеют научных объяснений, доказательств. Их существование выходит за рамки понимания обычной картины мира. Примерами паранормальных явлений служат: плачущие иконы, биополе живых существ.

Всё, что нас окружает: и живая, и неживая природа, находится в постоянном движении и непрерывно изменяется: движутся планеты и звёзды, идут дожди, растут деревья. И человек, как известно из биологии, постоянно проходит какие-либо стадии развития. Перемалывание зёрен в муку, падение камня, кипение воды, молния, свечение лампочки, растворение сахара в чае, движение транспортных средств, молнии, радуги – это примеры физических явлений.

И с веществами (железо, вода, воздух, соль и др.) происходят разнообразные изменения, или явления. Вещество может быть кристаллизировано, расплавлено, измельчено, растворено и вновь выделено из раствора. При этом его состав останется тем же.

Так, сахарный песок можно измельчить в порошок настолько мелкий, что от малейшего дуновения он будет подниматься в воздух, как пыль. Сахарные пылинки можно разглядеть лишь под микроскопом. Сахар можно разделить ещё на более мелкие части, растворив его в воде. Если же выпарить из раствора сахара воду, молекулы сахара снова соединяться друг с другом в кристаллы. Но и растворении в воде, и при измельчении сахар остаётся сахаром.

В природе вода образует реки и моря, облака и ледники. При испарении вода переходит в пар. Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. При воздействии низких температур (ниже 0˚С) вода переходит в твёрдое состояние – превращается в лёд. Мельчайшая частичка воды – это молекула воды. Молекула воды является и мельчайшей частичкой пара или льда. Вода, лёд и пар не разные вещества, а одно и то же вещество (вода) в разных агрегатных состояниях.

Подобно воде, и другие вещества можно переводить из одного агрегатного состояния в другое.

Характеризуя то или другое вещество как газ, жидкость или твёрдое вещество, имеют в виду состояние вещества в обычных условиях. Любой металл можно не только расплавить (перевести в жидкое состояние), но и превратить в газ. Но для этого необходимы очень высокие температуры. Во внешней оболочке Солнца металлы находятся в газообразном состоянии, потому что температура там составляет 6000˚С. А, например, углекислый газ путём охлаждения можно превратить в «сухой лёд».

Явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, относят к физическим явлениям. Физические явления могут привести к изменению, например, агрегатного состояния или температуры, но состав веществ останется тем же.

Все физические явления можно разделить на несколько групп.

Механические явления – это явления, которые происходят с физическими телами при их движении относительно друг друга (обращение Земли вокруг Солнца, движение автомобилей, полёт парашютиста).

Электрические явления – это явления, которые возникают при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (электрический ток, телеграфирование, молния при грозе).

Магнитные явления – это явления, связанные с возникновением у физических тел магнитных свойств (притяжение магнитом железных предметов, поворот стрелки компаса на север).

Оптические явления – это явления, которые происходят при распространении, преломлении и отражении света (радуга, миражи, отражение света от зеркала, появление тени).

Тепловые явления – это явления, которые происходят при нагревании и охлаждении физических тел (таяние снега, кипение воды, туман, замерзание воды).

Атомные явления – это явления, которые возникают при изменении внутреннего строения вещества физических тел (свечение Солнца и звезд, атомный взрыв).

blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Вперед >>>

В 1979 году Горьковский народный университет научно — технического творчества выпустил Методические материалы к своей новой разработке «Комплексному методу поиска новых технических решений». Мы планируем познакомить читателей сайта с этой интересной разработкой, во многом значительно опередившей свое время. Но сегодня предлагаем ознакомиться с фрагментом третьей части методических материалов, вышедшей под названием «Массивы информации». Предлагаемый в ней список физических эффектов включает в себя всего 127 позиций. Сейчас специализированные компьютерные программы предлагают более развернутые версии указателей физэффектов, но для пользователя, все еще «не охваченного» программной поддержкой интерес представляет таблица применений физических эффектов, созданная в Горьком. Ее практическая польза состоит в том, что на входе решатель должен был указать, какую функцию из перечисленных в таблице он хочет обеспечить и какой из видов энергии планирует использовать (как сказали бы сейчас — указать ресурсы). Номера в клетках таблицы — это номера физических эффектов в перечне. Каждый физэффект снабжен отсылками на литературные источники (к сожалению, почти все они в настоящее время являются библиографическими редкостями).
Работа выполнялась коллективом, в который входили преподаватели Горьковского народного университета: М.И. Вайнерман, Б.И. Голдовский, В.П. Горбунов, Л.А. Заполянский, В.Т. Корелов, В.Г. Кряжев, А.В. Михайлов, А.П. Сохин, Ю.Н. Шеломок. Предлагаемый вниманию читателя материал компактен, а следовательно может быть использован в качестве раздаточного материала на занятиях в общественных школах технического творчества.
Редактор

Список физических эффектов и явлений

Горьковский народный университет научно — технического творчества
Горький, 1979 год

N Название физического эффекта или явления Краткое описание сущности физического эффекта или явления Типовые выполняемые функции (действия) (см. табл. 1) Литература
1 2 3 4 5
1 Инерция Движение тел после прекращения действия сил. Вращающееся или поступательно движущееся по инерции тело может аккумулировать механическую энергию, производить силовое воздействие 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 21 42, 82, 144
2 Гравитация силовое взаимодействие масс на расстоянии, в результате которого тела могут двигаться, сближаясь друг с другом 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15 127, 128, 144
3 Гироскопический эффект Вращающиеся с большой скоростью тела способны сохранять неизменным положение своей оси вращения. Силовое воздействие со стороны с целью изменить направление оси вращения приводит к прецессии гироскопа, пропорциональной силе 10, 14 96, 106
4 Трение Сила, возникающая при относительном перемещении двух соприкасающихся тел в плоскости их касания. Преодоление этой силы приводит к выделению тепла, света, износу 2, 5, 6, 7, 9, 19, 20 31, 114, 47, 6, 75, 144
5 Замена трения покоя трением движения При колебаниях трущихся поверхностей сила трения уменьшается 12 144
6 Эффект безизносности (Крагельского и Гаркунова) Пара сталь-бронза с глицериновой смазкой практически не изнашивается 12 75
7 Эффект Джонсона-Рабека Нагрев трущихся поверхностей металл-полупроводник увеличивает силу трения 2, 20 144
8 Деформация Обратимое или необратимое (упругая или пластическая деформация) изменение взаимного положения точек тела под действием механических сил, электрических, магнитных, гравитационных и тепловых полей, сопровождающееся выделением тепла, звука, света 4, 13, 18, 22 11, 129
9 Эффект Пойтинга Упругое удлинение и увеличение в объеме стальных и медных проволок при их закручивании. Свойства материала при этом не меняются 11, 18 132
10 Связь деформации с электропроводностью При переходе металла в сверхпроводящее состояние его пластичность повышается 22 65, 66
11 Электропластический эффект Увеличение пластичности и уменьшение хрупкости металла под действием постоянного электрического тока высокой плотности или импульсного тока 22 119
12 Эффект Баушингера Понижение сопротивления начальным пластическим деформациям при перемене знака нагрузки 22 102
13 Эффект Александрова С ростом соотношения масс упруго соударяющихся тел коэффициент передачи энергии растет только до критического значения, определяемого свойствами и конфигурацией тел 15 2
14 Сплавы с памятью Деформированные с помощью механических сил детали из некоторых сплавов (титан-никель и др. ) после нагрева восстанавлива-ют в точности свою первоначаль-ную форму и способны при этом создавать значительные силовые воздействия 1, 4, 11, 14, 18, 22 74
15 Явление взрыва Воспламенение веществ вследствие мгновенного их химического разложения и образование сильно нагретых газов, сопровождающееся сильным звуком, выделением значительной энергии (механической, тепловой), световой вспышкой 2, 4, 11, 13, 15, 18, 22 129
16 Тепловое расширение Изменение размеров тел под действием теплового поля (при нагреве и охлаждении). Может сопровождаться возникновением значительных усилий 5, 10, 11, 18 128,144
17 Фазовые переходы первого рода Изменение плотности агрегатного состояния веществ при определенной температуре, сопровождающееся выделением или поглощением 1, 2, 3, 9, 11, 14, 22 129, 144, 33
18 Фазовые переходы второго рода Скачкообразное изменение теплоемкости, теплопроводности, магнитных свойств, текучести (сверхтекучесть), пластичности (сверхпластичность), электропроводности (сверхпроводимость) при достижении определенной температуры и без энергообмена 1, 3, 22 33, 129, 144
19 Капиллярность Самопроизвольное течение жидкости под действием капиллярных сил в капиллярах и полуоткрытых каналах (микротрещинах и царапинах) 6, 9 122, 94, 144, 129, 82
20 Ламинарность и турбулентность Ламинарность — упорядоченное движение вязкой жидкости (или газа) без междуслойного перемешивания с убывающей от центра трубы к стенкам скоростью потока. Турбулентность — хаотическое движение жидкости (или газа) с беспорядочным движением частиц по сложным траекториям и почти постоянной по сечению скоростью потока 5, 6, 11, 12, 15 128, 129, 144
21 Поверхностное натяжение жидкостей Силы поверхностного натяжения, обусловленные наличием поверхностной энергии, стремятся сократить поверхность раздела 6, 19, 20 82, 94, 129, 144
22 Смачивание Физико-химическое взаимодействие жидкости с твердым телом. Характер зависит от свойств взаимодействующих веществ 19 144, 129, 128
23 Эффект автофобности При контакте жидкости с низким натяжением и высокоэнергетического твердого тела происходит сначала полное смачивание, затем жидкость собирается в каплю, а на поверхности твердого тела остается прочный молекулярный слой жидкости 19, 20 144, 129, 128
24 Ультразвуковой капиллярный эффект Увеличение скорости и высоты подъема жидкости в капиллярах под действием ультразвука 6 14, 7, 134
25 Термокапиллярный эффект Зависимость скорости растекания жидкости от неравномерности нагрева ее слоя. Эффект зависит от чистоты жидкости, от ее состава 1, 6, 19 94, 129, 144
26 Электрокапиллярный эффект Зависимость поверхностного натяжения на границе раздела электродов с растворами электролитов или ионными расплавами от электрического потенциала 6, 16, 19 76, 94
27 Сорбция Процесс самопроизвольного сгущения растворенного или парообразного вещества (газа) на поверхности твердого тела или жидкости. При малом проникновении вещества сорбтива в сорбент происходит адсорбция, при глубоком — абсорбция. Процесс сопровождается теплообменом 1, 2, 20 1, 27, 28, 100, 30, 43, 129, 103
28 Диффузия Процесс выравнивания концентрации каждой компоненты во всем объеме смеси газа или жидкости. Скорость диффузии в газах увеличивается с понижением давления и ростом температуры 8, 9, 20, 22 32, 44, 57, 82, 109, 129, 144
29 Эффект Дюфора Возникновение разности температур при диффузионном перемешивании газов 2 129, 144
30 Осмос Диффузия через полупроницаемую перегородку. Сопровождается созданием осмотического давления 6, 9, 11 15
31 Тепломассо-обмен Передача тепла. Может сопровождаться перемешиванием массы или обуславливаться перемещением массы 2, 7, 15 23
32 Закон Архимеда Действие подъемной силы на тело, погруженное в жидкость или газ 5, 10, 11 82, 131, 144
33 Закон Паскаля Давление в жидкостях или газах передается равномерно по всем направлениям 11 82, 131, 136, 144
34 Закон Бернулли Постоянство полного давления в установившемся ламинарном потоке 5, 6 59
35 Вязкоэлектрический эффект Увеличение вязкости полярной непроводящей жидкости при протекании между обкладками конденсатора 6, 10, 16, 22 129, 144
36 Эффект Томса Снижение трения между турбулентным потоком и трубопроводом при введении в поток полимерной добавки 6, 12, 20 86
37 Эффект Коанда Отклонение струи жидкости, вытекающей из сопла по направлению к стенке. Иногда наблюдается «прилипание» жидкости 6 129
38 Эффект Магнуса Возникновение силы, действующей на цилиндр, вращающийся в набегающем потоке, перпендикулярной потоку и образующим цилиндра 5,11 129, 144
39 Эффект Джоуля- Томсона (дроссель-эффект) Изменение температуры газа при его протекании через пористую перегородку, диафрагму или вентиль (без обмена с окружающей средой) 2, 6 8, 82, 87
40 Гидравлический удар Быстрое перекрытие трубопровода с движущейся жидкостью вызывает резкое повышение давления, распространяющееся в виде ударной волны, и появление кавитации 11, 13, 15 5, 56, 89
41 Электрогидравлический удар (эффект Юткина) Гидравлический удар, вызываемый импульсным электрическим разрядом 11, 13, 15 143
42 Гидродинамическая кавитация Образование разрывов в быстром потоке сплошной жидкости в результате местного понижения давления, вызывающее разрушение объекта. Сопровождается звуком 13, 18, 26 98, 104
43 Акустическая кавитация Кавитация, возникающая вследствие прохождения акустических волн 8, 13, 18, 26 98, 104, 105
44 Сонолюминесценция Слабое свечение пузырька в момент его кавитационного схлопывания 4 104, 105, 98
45 Свободные (механические) колебания Собственные затухающие колебания при выводе системы из равновесного положения. При наличии внутренней энергии колебания становятся незатухающими (автоколебаниями) 1, 8, 12, 17, 21 20, 144, 129, 20, 38
46 Вынужденные колебания Колебания год действием периодической силы, как правило, внешней 8, 12, 17 120
47 Акустический парамагнитный резонанс Резонансное поглощение веществом звука, зависящее от состава и свойств вещества 21 37
48 Резонанс Резкое возрастание амплитуды колебаний при совпадении вынужденных и собственных частот 5, 9, 13, 21 20, 120
49 Акустические колебания Распространение в среде звуковых волн. Характер воздействия зависит от частоты и интенсивности колебаний. Основное назначение — силовое воздействие 5, 6, 7, 11, 17, 21 38, 120
50 Реверберация Послезвучание, обусловленное переходом в определенную точку запаздывающий отраженных или рассеянных звуковых волн 4, 17, 21 120, 38
51 Ультразвук Продольные колебания в газах, жидкостях и твердых телах в диапазоне частот 20х103-109Гц. Распространение лучевое с эффектами отражения, фокусировки, образование теней с возможностью передачи большой плотности энергии, используемой для силового и теплового воздействия 2, 4, 6, 7, 8, 9, 13, 15, 17, 20, 21, 22, 24, 26 7, 10, 14, 16, 90, 107, 133
52 Волновое движение еренос энергии без переноса вещества в виде возмущения, распространяющегося с конечной скоростью 6, 15 61, 120, 129
53 Эффект Допплера-Физо Изменение частоты колебаний при взаимном перемещении источника и приемника колебаний 4 129, 144
54 Стоячие волны При определенном сдвиге фаз прямая и отраженная волны складываются в стоячую с характерным расположением максимумов и минимумов возмущения (узлов и пучностей). Перенос энергии через узлы отсутствует, а между соседними узлами наблюдается взаимопревращение кинетической и потенциальной энергии. Силовое воздействие стоячей волны способно создавать соответствующую структуру 9, 23 120, 129
55 Поляризация Нарушение осевой симметрии, поперечной волны относительно направления распространения этой волны. Поляризацию вызывают: отсутствие осевой симметрии у излучателя, или отражение и преломление на границах разных сред, или распространение в анизотропной среде 4, 16, 19, 21, 22, 23, 24 53, 22, 138
56 Дифракция Огибание волной препятствия. Зависит от размеров препятствия и длины волны 17 83, 128, 144
57 Интерференция Усиление и ослабление волн в определенных точках пространства, возникающее при наложении двух или нескольких волн 4, 19, 23 83, 128, 144
58 Муаровый эффект Возникновение узора при пересечении под небольшим углом двух систем равноудаленных параллельных линий. Небольшое изменение угла поворота ведет к значительному изменению расстояния между элементами узора 19, 23 91, 140
59 Закон Кулона Притяжение разноименных и отталкивание одноименных электрически заряженных тел 5, 7, 16 66, 88, 124
60 Индукцированные заряды Возникновение зарядов на проводнике под действием электрического поля 16 35, 66, 110
61 Взаимодействие тел с полями Смена формы тел приводит к изменению конфигурации образующихся электрических и магнитных полей. Этим можно управлять силами, действующими на заряженные частицы, помещенные в такие поля 25 66, 88, 95, 121, 124
62 Втягивание диэлектрика между обкладками конденсатора При частичном введении диэлектрика между обкладками конденсатора наблюдается его втягивание 5, 6, 7, 10, 16 66, 110
63 Проводимость Перемещение свободных носителей под действием электрического поля. Зависит от температуры, плотности и чистоты вещества, его агрегатного состояния, внешнего воздействия сил, вызывающих деформацию, от гидростатического давления. При отсутствии свободных носителей вещество является изолятором и называется диэлектриком. При термическом возбуждении становится полупроводником 1, 16, 17, 19, 21, 25 123
64 Сверхпроводимость Значительное увеличение проводимости некоторых металлов и сплавов при определенных значениях температуры, магнитного поля и плотности тока 1, 15, 25 3, 24, 34, 77
65 Закон Джоуля- Ленца Выделение тепловой энергии при прохождении электрического тока. Величина обратно пропорциональна проводимости материала 2 129, 88
66 Ионизация Появление свободных носителей заряда в веществах под действием внешних факторов (электромагнитного, электрического или теплового полей, разрядов в газах облучения рентгеновскими лучами или потоком электронов, альфа-частиц, при разрушении тел) 6, 7, 22 129, 144
67 Вихревые токи (токи Фуко) В массивной неферромагнитной пластине, помещенной в изменяющееся магнитное поле перпендикулярно его линиям, протекают круговые индукционные токи. При этом пластина нагревается и выталкивается из поля 2, 5, 6, 10, 11, 21, 24 50, 101
68 Тормоз без трения покоя Колеблющаяся между полюсами электромагнита тяжелая металлическая пластина «увязает» при включении постоянного тока и останавливается 10 29, 35
69 Проводник с током в магнитном поле Сила Лоренца воздействует на электроны, которые через ионы передают силу кристаллической решетке. В результате проводник выталкивается из магнитного поля 5, 6, 11 66, 128
70 Проводник, движущийся в магнитном поле При движении проводника в магнитном поле в нем начинает протекать электрический ток 4, 17, 25 29, 128
71 Взаимная индукция Переменный ток в одном из двух расположенных рядом контуров вызывает появление ЭДС индукции в другом 14, 15, 25 128
72 Взаимодействие проводников с током движущихся электрических зарядов Проводники с током протягиваются друг к другу или отталкиваются. Аналогично взаимодействуют движущиеся электрические заряды. Характер взаимодействия зависит от формы проводников 5, 6, 7 128
73 ЭДС индукции При изменении магнитного поля или его движения в замкнутом проводнике возникает ЭДС индукции. Направление индукционного тока дает поле, препятствующее изменению магнитного потока, вызывающего индукцию 24 128
74 Поверхностный эффект (скин- эффект) Токи высокой частоты идут только по поверхностному слою проводника 2 144
75 Электромагнитное поле Взаимное индуктирование электрического и магнитного полей представляет собой распространение (радио волн, электромагнитных волн, света, рентгеновских и гамма лучей). Его источником может служить и электрическое поле. Частным случаем электромагнитного поля является световое излучение (видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное). Его источником может служить и тепловое поле. Электромагнитное поле обнаруживается по тепловому эффекту, электрическому действию, световому давлению, активизации химических реакций 1, 2, 4, 5, 6, 7, 11, 15, 17, 19, 20, 21, 22, 26 48, 60, 83, 35
76 Заряд в магнитном поле На заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Под действием этой силы движение заряда происходит по окружности или спирали 5, 6, 7, 11 66, 29
77 Электрореологический эффект Быстрое обратимое повышение вязкости неводных дисперсных систем в сильных электрических полях 5, 6, 16, 22 142
78 Диэлектрик в магнитном поле В диэлектрике, помещенном в электромагнитное поле, часть энергии переходит в тепловую 2 29
79 Пробой диэлектриков Падение электрического сопротивления и термическое разрушение материала из-за разогрева участка диэлектрика под действием сильного электрического поля 13, 16, 22 129, 144
80 Электрострикция Упругое обратимое увеличение размеров тела в электрическом поле любого знака 5, 11, 16, 18 66
81 Пьезо-электрический эффект Образование зарядов на поверхности твердого тела под воздействием механических напряжений 4, 14, 15, 25 80, 144
82 Обратный пьезоэффект Упругая деформация твердого тела под действием электрического поля, зависящая от знака поля 5, 11, 16, 18 80
83 Электро-калорический эффект Изменение температуры пироэлектрика при внесении его в электрическое поле 2, 15, 16 129
84 Электризация Появление на поверхности веществ электрических зарядов. Может вызываться и в отсутствии внешнего электрического поля (для пироэлектриков и сегнетоэлектриков при смене температуры). При воздействии на вещество сильным электрическим полем с охлаждением или освещением получаются электреты, создающие вокруг себя электрическое поле 1, 16 116, 66, 35, 55, 124, 70, 88, 36, 41, 110, 121
85 Намагничивание Ориентация собственных магнитных моментов веществ во внешнем магнитном поле. По степени намагничивания вещества подразделяются на парамагнетики, ферромагнетики. У постоянных магнитов магнитное поле остается после снятия внешнего электрические и магнитные свойства 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 22, 23 78, 73, 29, 35
86 Влияние температуры на электрические и магнитные свойства Электрические и магнитные свойства веществ вблизи определенной температуры (точки Кюри) резко меняются. Выше точки Кюри Ферромагнетик переходит в парамагнетик. Сегнетоэлектрики имеют две точки Кюри, в которых наблюдаются или магнитные, или электрические аномалии. Антиферромагнитики теряют свои свойства при температуре, названной точкой Нееля 1, 3, 16, 21, 22, 24, 25 78, 116, 66, 51, 29
87 Магнито- электрический эффект В сегнетоферромагнетиках при наложении магнитного (электрического) поля наблюдается изменение электрической (магнитной) проницаемости 22, 24, 25 29, 51
88 Эффект Гопкинса Возрастание магнитной восприимчивости при приближении к температуре Кюри 1, 21, 22, 24 29
89 Эффект Бархгаузена Ступенчатый ход кривой намагничивания образца вблизи точки Кюри при изменении температуры, упругих напряжений или внешнего магнитного поля 1, 21, 22, 24 29
90 Жидкости, твердеющие в магнитном поле язкие жидкости (масла) в смеси с ферромагнитными частицами твердеют при помещении в магнитное поле 10, 15, 22 139
91 Пьезо-магнетизм Возникновение магнитного момента при наложении упругих напряжений 25 29, 129, 144
92 Магнито- калорический эффект Изменение температуры магнетика при его намагничивании. Для парамагнетиков увеличение поля увеличивает температуру 2, 22, 24 29, 129, 144
93 Магнитострикция Изменение размеров тел при изменении их намагниченности (объемное или линейное), объект зависит от температуры 5, 11, 18, 24 13, 29
94 Термострикция Магнитострикционная деформация при нагреве тел в отсутствии магнитного поля 1, 24 13, 29
95 Эффект Эйнштейна и де Хааса Намагничивание магнетика приводит к его вращению, а вращение вызывает намагничивание 5, 6, 22, 24 29
96 Ферро- магнитный резонанс Избирательное (по частоте) поглощение энергии электромагнитного поля. Частота меняется в зависимости от интенсивности поля и при смене температуры 1, 21 29, 51
97 Контактная разность потенциалов (закон Вольты) Возникновение разности потенциалов при контакте двух разных металлов. Величина зависит от химического состава материалов и их температуры 19, 25 60
98 Трибоэлектричество Электризация тел при трении. Величина и знак заряда определяются состоянием поверхностей, их составом, плотностью и диэлектрической проницаемостью 7, 9, 19, 21, 25 6, 47, 144
99 Эффект Зеебека Возникновение термоЭДС в цепи из разнородных металлов при условии разной температуры в местах контакта. При контакте однородных металлов эффект возникает при сжатии одного из металлов всесторонним давлением или насыщении его магнитным полем. Другой проводник при этом находится в нормальных условиях 19, 25 64
100 Эффект Пельтье Выделение или поглощение тепла (кроме джоулева) при прохождении тока через спай разнородных металлов в зависимости от направления тока 2 64
101 Явление Томсона Выделение или поглощение тепла (избыточного над джоулевым) при прохождении тока по неравномерно нагретому однородному проводнику или полупроводнику 2 36
102 Эффект Холла Возникновение электрического поля в направлении, перпендикулярном направлению магнитного поля и направлению тока. В ферромагнетиках коэффициент Холла достигает максимума в точке Кюри, а затем снижается 16, 21, 24 62, 71
103 Эффект Эттингсгаузена Возникновение разности температур в направлении, перпендикулярном магнитному полю и току 2, 16, 22, 24 129
104 Эффект Томсона Изменение проводимости ферроманитного проводника в сильном магнитном поле 22, 24 129
105 Эффект Нернста Возникновение электрического поля при поперечном намагничивании проводника перпендикулярно направлению магнитного поля и градиенту температур 24, 25 129
106 Электрические разряды в газах Возникновение электрического тока в газе в результате его ионизации и под действием электрического поля. Внешние проявления и характеристики разрядов зависят от управляющих факторов (состава и давления газа, конфигурации пространства, частоты электрического поля, силы тока) 2, 16, 19, 20, 26 123, 84, 67, 108, 97, 39, 115, 40, 4
107 Электроосмос Движение жидкостей или газов через капилляры, твердые пористые диафрагмы и мембраны, а также через силы очень мелких частиц под действием внешнего электрического поля 9, 16 76
108 Потенциал течения Возникновение разности потенциала между концами капилляров а также между противоположными поверхностями диафрагмы, мембраны или другой пористой среды при продавливании через них жидкости 4, 25 94
109 Электрофорез Движение твердых частиц, пузырьков газа, капель жидкости, а также коллоидных частиц, находящихся во взвешенном состоянии, в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля 6, 7, 8, 9 76
110 Седиментационный потенциал Возникновение разности потенциалов в жидкости в результате движения частиц, вызванного силами неэлектрического характера (оседание частиц и т. п.) 21, 25 76
111 Жидкие кристаллы Жидкость с молекулами удлиненной формы имеет свойство мутнеть пятнами при воздействия электрического поля и менять цвет при различных температурах и углах наблюдения 1, 16 137
112 Дисперсия света Зависимость абсолютного показателя преломления от длины волны излучения 21 83, 12, 46, 111, 125
113 Голография Получение объемных изображений путем освещения объекта когерентным светом и фотографирования интерференционной картины взаимодействия рассеянного объектом света с когерентным излучением источника 4, 19, 23 9, 45, 118, 95, 72, 130
114 Отражение и преломление При падении параллельного пучка света на гладкую поверхность раздела двух изотропных сред часть света отражается обратно, а другая, преломляясь, проходит во вторую среду 4, 21
115 Поглощение и рассеяние света ри прохождении света через вещество его энергия поглощается. Часть идет на переизлучение, остальная энергия переходит в другие виды (тепло). Часть переизлученной энергии распространяется в разные стороны и образует рассеянный свет 15, 17, 19, 21 17, 52, 58
116 Испускание света. Спектральный анализ Квантовая система (атом, молекула), находящаяся в возбужденном состоянии, излучает излишнюю энергию в виде порции электромагнитного излучения. Атомы каждого вещества имеют сбою структуру излучательных переходов, которые можно зарегистрировать оптическими методами 1, 4, 17, 21 17, 52, 58
117 Оптические квантовые гeнераторы (лазеры) Усиление электромагнитных волн за счет прохождения их через среду с инверсией населенности. Излучение лазеров когерентное, монохроматическое, с высокой концентрацией энергии в луче и малой расходимостью 2, 11, 13, 15, 17, 19, 20, 25, 26 85, 126, 135
118 Явление полного внутреннего отражения Вся энергия световой волны, падающей на границу раздела прозрачных сред со стороны среды оптически более плотной, полностью отражается в эту же среду 1, 15, 21 83
119 Люминесценция, поляризация люминесценции Излучение, избыточное под тепловым и имеющее длительность, превышающую период световых колебаний. Люминесценция продолжается некоторое время после прекращения возбуждения (электромагнитного излучения, энергии ускоренного потока частиц, энергии химических реакций, механической энергии) 4, 14, 16, 19, 21, 24 19, 25, 92, 117, 68, 113
120 Тушение и стимуляция люминесценции Воздействие другим видом энергии, кроме возбуждающей люминесценцию, может или стимулировать, или потушить люминесценцию. Управляющие факторы: тепловое поле, электрическое и электромагнитное поля (ИК-свет), давление; влажность, присутствие некоторых газов 1, 16, 24 19
121 Оптическая анизотропия азличие оптических свойств веществ по различным направлениям, зависящее от их структуры и температуры 1, 21, 22 83
122 Двойное лучепреломление На. границе раздела анизотропных прозрачных тел свет расщепляется на два взаимоперпендикулярных поляризованных луча, имеющих различные скорости распространения в среде 21 54, 83, 138, 69, 48
123 Эффект Максвелла Возникновение двойного лучепреломления в потоке жидкости. Определяется действием гидродинамических сил, градиентом скоростей потока, трением о стенки 4, 17 21
124 Эффект Керра Возникновение оптической анизотропии у изотропных веществ под действием электрического или магнитного полей 16, 21, 22, 24 99, 26, 53
125 Эффект Поккельса Возникновение оптической анизотропии под действием электрического поля в направлении распространения света. Слабо зависит от температуры 16, 21, 22 129
126 Эффект Фарадея Поворот плоскости поляризации света при прохождении через вещество, помещенное в магнитное поле 21, 22, 24 52, 63, 69
127 Естественная оптическая активность Способность вещества поворачивать плоскость поляризации прошедшего через него света 17, 21 54, 83, 138

Таблица выбора физических эффектов

Список литературы к массиву физических эффектов и явлений

1. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей. М., 1947

2. Александров Е.А. ЖТФ. 36, №4, 1954

3. Алиевский Б.Д. Применение криогенной техники и сверхпроводимости в электрических машинах и аппаратах. М., Информстандартэлектро, 1967

4. Аронов М.А., Колечицкий Е.С., Ларионов В.П., Минеин В.Р., Сергеев Ю.Г. Электрические разряды в воздухе при напряжении высокой частоты, М., Энергия, 1969

5. Аронович Г.В. и др. Гидравлический удар и уравнительные резервуары. М., Наука, 1968

6. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. М., 1963

7. Бабиков О.И. Ультразвук и его применение в промышленности. ФМ, 1958″

8. Базаров И.П. Термодинамика. М., 1961

9. Батерс Дж. Голография и ее применение. М., Энергия, 1977

10. Баулин И. За барьером слышимости. М., Знание, 1971

11. Бежухов Н.И. Теория упругости и пластичности. М., 1953

12. Беллами Л. Инфракрасные спектры молекул. M., 1957

13. Белов К.П. Магнитные превращения. М., 1959

14. Бергман Л. Ультразвук и его применение в технике. М., 1957

15. Бладергрен В. Физическая химия в медицине и биологии. М.,1951

16. Борисов Ю.Я., Макаров Л.О. Ультразвук в технике настоящего и будущего. АН СССР, М., 1960

17. Борн М. Атомная физика. М., 1965

18. Брюнинг Г. Физика и применение вторичной электронной эмисси

19. Вавилов С.И. О «горячем» и «холодном» свете. М., Знание, 1959

20. Вайнберг Д.В., Писаренко Г.С. Механические колебания и их роль в технике. М., 1958

21. Вайсбергер А. Физические методы в органической химии. Т.

22. Васильев Б.И. Оптика поляризационных приборов. М., 1969

23. Васильев Л.Л., Конев С.В. Теплопередающие трубки. Минск, Наука и техника, 1972

24. Веников В.А., Зуев Э.Н., Околотин B.C. Сверхпроводимость в энергетике. М., Энергия, 1972

25. Верещагин И.К. Электролюминесценция кристаллов. М., Наука, 1974

26. Волькенштейн М.В. Молекулярная оптика, 1951

27. Волькенштейн Ф.Ф. Полупроводники как катализаторы химических реакций. М., Знание, 1974

28. Волькенштейн Ф.Ф, Радикало-рекомбинационная люминесценция полупроводников. М., Наука, 1976

29. Вонсовский С.В. Магнетизм. М., Наука, 1971

30. Ворончев Т.А., Соболев В.Д. Физические основы электровакуумной техники. М., 1967

31. Гаркунов Д.Н. Избирательный перенос в узлах трения. М., Транспорт, 1969

32. Гегузин Я.Е. Очерки о.диффузии в кристаллах. М., Наука, 1974

33. Гейликман Б.Т. Статистическая физика фазовых переходов. М., 1954

34. Гинзбург В.Л. Проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Сборник «Будущее науки» М., Знание, 1969

35. Говорков В.А. Электрические и магнитные поля. М., Энергия, 1968

36. Голделий Г. Применение термоэлектричества. М., ФМ, 1963

37. Гольданский В.И. Эффект Месбауэра и его

применение в химии. АН СССР, М., 1964

38. Горелик Г.С. Колебания и волны. М., 1950

39. Грановский В.Л. Электрический ток в газах. T.I, М., Гостехиздат, 1952, т.II, М., Наука, 1971

40. Гринман И.Г., Бахтаев Ш.А. Газоразрядные микрометры. Алма-Ата, 1967

41. Губкин А.Н. Физика.диэлектриков. М., 1971

42. Гулиа Н.В. Возрожденная энергия. Наука и жизнь, №7, 1975

43. Де Бур Ф. Динамический характер адсорбции. М., ИЛ, 1962

44. Де Гроот С.Р. Термодинамика необратимых процессов. М., 1956

45. Денисюк Ю.Н. Образы внешнего мира. Природа, №2, 1971

46. Дерибере М. Практическое применение инфракрасных лучей. М.-Л., 1959

47. Дерягин Б.В. Что такое трение? М., 1952

48. Дитчберн Р. Физическая оптика. М., 1965

49. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. М., 1966

50. Дорофеев А.Л. Вихревые токи. М., Энергия, 1977

51. Дорфман Я.Г. Магнитные свойства и строение вещества. М., Гостехиздат, 1955

52. Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. М., 1962

53. Жевандров Н.Д. Поляризация света. М., Наука, 1969

54. Жевандров Н.Д. Анизотропия и оптика. М., Наука, 1974

55. Желудев И. С. Физика кристаллов диэлектриков. М., 1966

56. Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных кранах. М.-Л., 1949

57. Зайт В. Диффузия в металлах. М., 1958

58. Зайдель А.Н. Основы спектрального анализа. М., 1965

59. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлении. М., 1963

60. Зильберман Г.Е. Электричество и магнетизм, М., Наука, 1970

61. Знание — сила. №11, 1969

62. «Илюкович A.M. Эффект Холла и его применение в измерительной технике. Ж. Измерительная техника, №7, 1960

63. Иос Г. Курс теоретической физики. М., Учпедгиз, 1963

64. Иоффе А.Ф. Полупроводниковые термоэлементы. М., 1963

65. Каганов М.И., Нацик В.Д. Электроны тормозят дислокацию. Природа, № 5,6, 1976

66. Калашников, С.П. Электричество. М., 1967

67. Канцов Н.А. Коронный разряд и его применение в электрофильтрах. М.-Л., 1947

68. Карякин А.В. Люминесцентная дефектоскопия. М., 1959

69. Квантовая электроника. М., Советская энциклопедия, 1969

70. Кенциг. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. М., ИЛ, 1960

71. Кобус А., Тушинский Я. Датчики Холла. М., Энергия, 1971

72. Кок У. Лазеры и голография. М., 1971

73. Коновалов Г.Ф., Коновалов О.В. Система автоматического управления с электромагнитными порошковыми муфтами. М., Машиностроение, 1976

74. Корнилов И.И. и др. Никелид титана и.другие сплавы с эффектом «памяти». М., Наука, 1977

75. Крагелъский И.В. Трение и износ. М., Машиностроение, 1968

76. Краткая химическая энциклопедия, т.5., М., 1967

77. Коесин В.З. Сверхпроводимость и сверхтекучесть. М., 1968

78. Крипчик Г.С. Физика магнитных явлений. М., МГУ, 1976

79. Кулик И.О., Янсон И.К. Эффект Джозефсона в сверхпроводящих туннельных структурах. М., Наука, 1970

80. Лавриненко В.В. Пьезоэлектрические трансформаторы. М. Энергия, 1975

81. Лангенберг Д.Н., Скалапино Д.Дж., Тейлор Б.Н. Эффекты Джозефсона. Сборник «Над чем думают физики», ФТТ, М., 1972

82. Ландау Л.Д., Ахизер А.П., Лифшиц Е.М. Курс общей физики. М., Наука, 1965

83. Ландсберг Г.С. Курс общей физики. Оптика. М., Гостехтеоретиздат, 1957

84. Левитов В.И. Корона переменного тока. М., Энергия, 1969

85. Лендъел Б. Лазеры. М., 1964

86. Лодж Л. Эластичные жидкости. М., Наука, 1969

87. Малков М.П. Справочник по физико-техническим основам глубокого охлаждения. М.-Л., 1963

88. Мирдель Г. Электрофизика. М., Мир, 1972

89. Мостков М.А. и др. Расчеты гидравлического удара, М.-Л., 1952

90. Мяников Л.Л. Неслышимый звук. Л., Судостроение, 1967

91. Наука и жизнь, №10, 1963; №3, 1971

92. Неорганические люминофоры. Л., Химия, 1975

93. Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. М., Недра, 1970

94. Оно С, Кондо. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях. М., 1963

95. Островский Ю.И. Голография. М., Наука, 1971

96. Павлов В. А. Гироскопический эффект. Его проявления и использование. Л., Судостроение, 1972

97. Пенинг Ф.М. Электрические разряды в газах. М., ИЛ, 1960

98. Пирсол И. Кавитация. М., Мир, 1975

99. Приборы и техника эксперимента. №5, 1973

100. Пчелин В.А. В мире двух измерений. Химия и жизнь, № 6, 1976

101. Paбкин Л.И. Высокочастотные ферромагнетики. М., 1960

102. Ратнер С.И., Данилов Ю.С. Изменение пределов пропорциональности и текучести при повторном нагружении. Ж. Заводская лаборатория, №4, 1950

103. Ребиндер П.А. Поверхностно-активные вещества. М., 1961

104. Родзинский Л. Кавитация против кавитации. Знание — сила, №6, 1977

105. Рой Н.А. Возникновение и протекание ультразвуковой кавитации. Акустический журнал, т.З, вып. I, 1957

106. Ройтенберг Я.Н., Гироскопы. М., Наука, 1975

107. Розенберг Л.Л. Ультразвуковое резание. М., АН СССР, 1962

108. Самервилл Дж. М. Электрическая дуга. М.-Л., Госэнергоиздат, 1962

109. Сборник «Физическое металловедение». Вып. 2, М., Мир, 1968

110. Сборник «Сильные электрические поля в технологических процессах». М., Энергия, 1969

111. Сборник «Ультрафиолетовое излучение». М., 1958

112. Сборник «Экзоэлектронная эмиссия». М., ИЛ, 1962

113. Сборник статей «Люминесцентный анализ», М., 1961

114. Силин А.А. Трение и его роль в развитии техники. М., Наука, 1976

115. Сливков И.Н. Электроизоляция и разряд в вакууме. М., Атомиздат, 1972

116. Смоленский Г.А., Крайник Н.Н. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. М., Наука, 1968

117. Соколов В.А., Горбань А. Н. Люминесценция и адсорбция. М., Наука, 1969

118. Сороко Л. От линзы к запрограммированному оптическому рельефу. Природа, №5, 1971

119. Спицын В.И., Троицкий О.А. Электропластическая деформация металла. Природа, №7, 1977

120. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний, М., 1968

121. Стророба Й., Шимора Й. Статическое электричество в промышленности. ГЗИ, М.-Л., 1960

122. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М., Химия, 1976

123. Таблицы физических величин. М., Атомиздат, 1976

124. Тамм И.Е. Основы теории электричества. M., 1957

125. Тиходеев П.М. Световые измерения в светотехнике. М., 1962

126. Федоров Б.Ф. Оптические квантовые генераторы. М.-Л., 1966

127. Фейман. Характер физических законов. М., Мир, 1968

128. Феймановские лекции по физике. T.1-10, М., 1967

129. Физический энциклопедический словарь. Т. 1-5, М., Советская энциклопедия, 1962-1966

130. Франсом М. Голография, М., Мир, 1972

131. Френкель Н.З. Гидравлика. М.-Л., 1956

132. Ходж Ф. Теория идеально пластических тел. М., ИЛ, 1956

133. Хорбенко И.Г. В мире неслышимых звуков. М., Машиностроение, 1971

134. Хорбенко И.Г. Звук, ультразвук, инфразвук. М., Знание, 1978

135. Чернышов и др. Лазеры в системах связи. М., 1966

136. Чертоусов М.Д. Гидравлика. Специальный курс. М., 1957

137. Чистяков И.Г. Жидкие кристаллы. М., Наука, 1966

138. Шерклифф У. Поляризованный свет. М., Мир, 1965

139. Шлиомис М.И. Магнитные жидкости. Успехи физических наук. Т.112, вып. 3, 1974

140. Шнейдерович Р.И., Левин О.А. Измерение полей пластических деформаций методом муара. М., Машиностроение, 1972

141. Шубников А.В. Исследования пьезоэлектрических текстур. М.-Л., 1955

142. Шульман З.П. и др. Электрореологический эффект. Минск, Наука и техника, 1972

143. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект. М., Машгиз, 1955

144. Яворский Б.М., Детлаф А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. М., 1965

Явления природы (биологические, физические, химические) | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, конспект, сочинение, ГДЗ, тест, книга

Как известно, явления — это изменения, происходящие с телами природы. В природе на­блюдаются разнообразные явления. Светит Солн­це, образуется туман, дует ветер, бегут лошади, из семени прорастает растение — это лишь некоторые примеры. Повседневная жизнь каждого человека также наполнена явлениями, происходящими при участии рукотворных тел, например, едет автомо­биль, нагревается утюг, звучит музыка. Посмотри­те вокруг, и вы увидите и сможете привести приме­ры многих других явлений.

Учёные разделили их на группы. Различают био­логические, физические, химические явления.

Явления природы

Биологические явления. Все явления, которые происходят с телами живой природы, т.е. организ­мами, называются биологическими явлениями. К ним относятся прорастание семян, цветение, образование плодов, листопад, зимняя спячка животных, полёт птиц (рис. 29).

Физические явления. К признакам физических явлений относятся изменение формы, размеров, ме­ста расположения тел и их агрегатного состояния (рис. 30). Когда гончар изготовляет из глины ка­кое-либо изделие, изменяется форма. При добыче каменного угля изменяются размеры кусков горной породы. Во время движения велосипедиста изменя­ется размещение велосипедиста и велосипеда отно­сительно тел, расположенных вдоль дороги. Таяние снега, испарение и замерзание воды сопровождают­ся переходом вещества из одного агрегатного состо­яния в другое. Во время грозы гремит гром и появ­ляется молния. Это физические явления.

Рис. 29. Биологические явления; а — прорастание семян, б — полёг птицы; в — листопад
Рис. 30. Физические явления

Согласитесь, что данные примеры физических явлений очень разные. Но какими бы разнообраз­ными не были физические явления, ни в одном из них не происходит образование новых веществ.

Физические явления — явления, во время кото­рых новые вещества не образуются, но изменяются размеры, форма, размещение, агрегатное состоя­ние тел и веществ.

Химические явления. Вам хорошо известны та­кие явления, как горение свечи, образование ржав­чины на железной цепи, скисание молока и др. (рис. 31). Это примеры химических явлений. Материал с сайта //iEssay.ru

Рис. 31. Химические явления: а — ржавение металла; б — выделение углекисло­го газа при добавлении в соду уксуса; в — химический анализ воды

Химические явления — это явления, во время которых из одних веществ образуются другие.

Химические явления имеют широкое примене­ние. С их помощью люди добывают металлы, соз­дают средства личной гигиены, материалы, лекар­ства, готовят разнообразные блюда.

На этой странице материал по темам:
  • конспект на тему химические явления в природе
  • физические явления в природе
  • природные химические явления
  • сообщение о биологическом явлении
  • биологическое сочинение на тему листопад

явление грозы

Комплексное атмосферное явление, необходимой частью которого являются многократные электрические заряды между облаками или между облаком и землей (молнии)сопровождающиеся звуковым явлением — громом. Г. связана с развитием мощных кучево-дождевых облаков, следовательно, с сильной неустойчивостью стратификации воздуха при высоком влагосодержании.[ …]

Гроза — это атмосферное явление, при котором между мощными кучево-дождевыми облаками и землей возникают сильные электрические разряды — молнии. Такие разряды достигают напряжения в миллионы вольт, а общая мощность «грозовой машины» Земли составляет 2 млн киловатт (при одной грозе расходуется столько энергии, что ее было бы достаточно для обеспечения потребностей небольшого города в электроэнергии в течение года). Скорость разряда достигает 100 тыс. км/с, а сила тока — 180 тыс. ампер. Температура в канале молнии — из-за протекающего там огромного тока — в 6 раз выше, чем на поверхности Солнца, поэтому почти каждый предмет, пронизанный молнией, сгорает. Ширина разрядного канала молнии достигает 70 см. Из-за быстрого расширения воздуха, нагревающегося в канале, слышны раскаты грома.[ …]

Грозы — частые и опасные климатические явления. Обычно сопровождаются ударами молний, интенсивными ливнями, иногда с градом и шквалистыми ветрами. Грозы бывают причиной пожаров и гибели людей от прямого попадания молний.[ …]

Гроза принадлежит к тем явлениям природы, которые замечает самый ненаблюдательный человек. Ее опасные воздействия широко известны. Об ее полезных последствиях знают меньше, хотя они играют существенную роль. Прогноз грозы — одна из основных задач метеорологии; уже поставлен вопрос об управлении грозами. Необходимо знать, как изменяется грозовая активность в результате человеческой деятельности. [ …]

ГРОЗА — атмосферное явление, при котором в мощных кучево-дождевых облаках, между облаками и землей возникают многократные электрические разряды — молнии, сопровождающиеся громом. Г. обычно сопутствуют шквалистые ветры, ливневые осадки, нередко с градом. См. Неблагоприятные и опасные природные явления (НОЯ).[ …]

В этих явлениях мы имеем скорость движения, превышающую скорость звука, и мы увидим, что такие явления не могут существовать для нормальных, миллионы лет длящихся, природных процессов. Только скоро преходящие, мгновенно существующие разрушительные природные процессы могут достигать в тропосфере такой мощности. Таковы некоторые грозы, смерчи, бури.[ …]

БЛИЗКАЯ ГРОЗА. Гроза с явлениями молнии и грома, причем промежуток времени между молнией и следующим за ней громом не превышает 10 с, что соответствует расстоянию грозового разряда от станции не более 3 км.[ …]

К атмосферным явлениям относят: осадки, облака, туман, грозу, гололед, пыльную (песчаную) бурю, шквал, метель, изморозь, росу, иней, обледенение, полярное сияние и др. [ …]

С точки зрения явления шаровой молнии вулканическая деятельность и извержения вулканов интересуют нас как физические явления, сопровождающиеся электрическими и оптическими процессами. Во время извержения выбрасываемая пыль может заряжаться в результате естественных процессов — движения, дробления и т. д. В результате выпадания заряженных частиц могут возникнуть области одного заряда, что приведет к тем же явлениям, что и при обычной грозе. Вот как Плиний Младший [100] описывает извержение Везувия 79 г. н. э., в результате которого погибла Помпея.[ …]

Звуковое явление, сопровождающее электрические разряды (молнии) при грозе. Вызывается нагреванием и, следовательно, быстрым расширением воздуха вдоль пути молнии (взрывная волна). Так как звук от различных точек пути молнии приходит к наблюдателю неодновременно и многократно отражается от облаков и поверхности земли, Г. имеет характер длительных раскатов. Г. обычно слышен на расстоянии не более 15—20 км.[ …]

ШАРОВАЯ МОЛНИЯ. Явление, наблюдающееся иногда при грозе; представляет собой ярко светящийся шар различной окраски и величины (у земной поверхности обычно порядка десятков сантиметров). Ш. М. появляется после разряда линейной молнии; перемещается в воздухе медленно и бесшумно, может проникать внутрь зданий через щели, дымоходы, трубы, иногда разрывается с оглушительным треском. Явление может длиться от нескольких секунд до полминуты. Это еще мало изученный физико-химический процесс в воздухе, сопровождающийся электрическим разрядом.[ …]

К антропогенным явлениям относятся грозы, ливни, град, ураганы, засухи — разрушительные явления на земной поверхности. Они также могут отрицательно влиять на природную среду.[ …]

Световые явления на горизонте при отдаленной грозе: молний не видно и грома не слышно; различается лишь освещение молниями облаков.[ …]

При электрометеорологических явлениях (грозы) в воздухе образуется аллотропная форма кислорода — озон, легко различимый обонянием (ощущение «свежести» водуха). Образуется озон также и при распаде радиоактивных веществ в почве, но в крайне ничтожных количествах. Существует превратное представление о том, что концентрация озона и число аэроионов в единице объема воздуха связаны некоторым соотношением. Еще никем не установлена зависимость между числом аэроионов в единице объема атмосферного воздуха и концентрацией озона, хотя возможно такая связь и возникает временно при грозовых явлениях. В обычных условиях такая связь, как известно, никем не обнаружена даже на электрокурортах, где концентрация аэроионов в 1 см3 доходит до 104—105. В естественной обстановке наружного воздуха озон образуется благодаря ряду химических реакций, постоянно протекающих в природных условиях и хорошо известных еще со времен Шейнбейна (начало XIX века). В хвойных лесах озон возникает под влиянием окисления смолистых веществ. Озон получается при аутоксидации фосфора и т. д. При этих реакциях не выделяется ни отрицательных, ни положительных электрических частиц.[ …]

Шаровая молния и другие световые явления обсуждались в работах [401, 1863], в которых также имеются ссылки на более ранние сообщения о подобных явлениях во время торнадо. В работах [1863, 1865] рассмотрена физика электрической активности, сопровождающей торнадо, и высказано предположение о том, что гроза и электрическая активность могут привести к образованию торнадо. Позже в экспериментах с дугами с вихревой стабилизацией было установлено, что энергетический вклад электрической активности в общую энергию торнадо недостаточен для того, чтобы ее можно было считать существенным источником энергии [1892].[ …]

В Советском Союзе больше всего дней с грозами наблюдается на Кавказе (до 60 дней в году), в центральных областях Украины (до 35), на Южном Урале (до 30 дней в году) Много гроз на юге Сибири, Приморского края, а также в Казахстане и на Алтае. Грозовые явления чаще бывают во второй половине дня, между 15 и 18 ч.[ …]

Синоним: газовые примеси. АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. В практике метеорологических наблюдений — обозначение тех атмосферных явлений, которые визуально наблюдаются на метеорологической станции и в ее окрестностях. Это осадки и туманы различных видов; метели; электрические явления — гроза, зарница, полярное сияние; шквал, пыльная буря, пыльный поземок, вихрь, смерч, ледяные иглы, мгла, снежная мгла, гололедица, смежный покров. [ …]

В примечании (графа 14) отмечаются особые явления, наблюдающиеся в период сбора осадков: пыльные бури, метель, дым, мгла, ливни, грозы и др.[ …]

В истории знания не так уж часто какое-то явление и отражающее его понятие расплываются до глобальных масштабов, охватывая все стороны жизни человека, физический и духовный мир его обитания. Пожалуй, таковой в средние века была теология. В наши дни глобально понимание культуры, но оно все же прилагается к человеку, а не ко всему универсуму земной природы. А понятие «экология» сейчас приобретает именно глобальный масштаб. Соответствующему термину совсем неуютно в прокрустовом ложе расширяющегося представления об этой науке. Языковый Прокруст со взрывной силой тянет понятие «экология» в разные стороны и грозит разорвать его на части. Но терминологический взрыв не происходит. Вместо него возникла путаница слов, понятий и самого понимания что есть что. Казалось бы, должен проявиться эффект Вавилонской башни. Однако серьезного неудобства при этом не ощущается. Каждый вкладывает в термин свой объем понятия, индивидуальные его оттенки. Ситуация приблизительно такова: «моя» экология—это не «твоя» экология, но все же что-то сходное, только, пожалуйста, отдай назад «мое» слово «экология».[ …]

ТЕКУЩАЯ ПОГОДА. Условное наименование сведений о явлениях: погоды, шифруемых в метеорологических телеграммах под рубрикой кода у у. Это преимущественно» осадки различных видов и градаций, туманы, грозы, метели и пр. в срок наблюдений или за последний час.[ …]

ГРОЗОВОЕ ОБЛАКО. Облако, с развитием которого связана гроза. Термин употребляется как синоним кучево-дождевого облака, хотя последнее не обязательно сопровождается грозовыми явлениями.[ …]

Поскольку шаровая молния чаще всего связана с молнией и грозами, для ранних исследователей было естественным попытаться использовать в лабораторных экспериментах атмосферную молнию. В работах [577, 617, 1058, 1212, 1443, 1444] первое научно зафиксированное исследование явления, похожего на шаровую молнию, связывается с именем профессора Рихмана из Петербурга. Считается, что разряд, похожий на шаровую молнию, случайно образовался во время грозы. Этот случай получил широкую известность в кругу исследователей явлений, связанных с линейной и шаровой молнией. Такая известность обусловлена не столько результатами самого эксперимента, сколько тем фактом, что шаровая молния, как сообщалось, ударила Рихмана в лоб, в результате чего он 6 августа 1753 г. скончался.[ …]

Территориям, которые были лишены защищающих их деревьев, грозят запустение и возникновение карста (явления, приводящего к смыву горных пород под воздействием поверхностных и подземных вод). Подсчитано, что естественного восстановления равнинных тропических лесов не произойдет в течение 100 лет. На высокогорных пространствах, покрытых в прошлом лесами, после искусственно вызванной гибели деревьев произошел смыв практически всего почвенного слоя. Вследствие этого восстановление растительности в этих районах даже искусственным путем практически невозможно.[ …]

Особняком от упомянутых стихийных бедствий стоит такое природное явление, как гроза, достаточно часто приводящее к пожарам, а иногда и к жертвам. [ …]

В начале этой главы мы упоминали, что шаровая молния появляется во время грозы. И снова это необычное явление ставит перед нами еще один нерешенный вопрос. Дело в том, что она может появляться и без грозы. Обратимся к фактам. На рис. 1.6 представлено распределение числа событий по месяцам, составленное по данным нашего опроса и содержащее 884 случая. Эта гистограмма довольно хорошо повторяет распределение грозовой активности в течение года. Мы видим отчетливый максимум в июле, на который приходится почти 40 % всех случаев наблюдения шаровой молнии. На три летние месяца падает 83 %, а если включить май и сентябрь, в течение которых также нередко случаются грозы, особенно в южных районах Советского Союза, то на этот период приходится 93 % общего числа событий. Сходная картина наблюдается и в США. Согласно [7] находим, что из 98 наблюдений, для которых был указан месяц, на июль приходится 35 (т. е. около 35%), на июнь и август — 28 и 18; таким образом, три летних месяца дают 83 %. В мае наблюдалось 7 случаев, а в сентябре— 4, т. е. период с мая по сентябрь включительно охватывает 94 % всех событий. Кроме того, наблюдалось два случая в октябре, один — в ноябре и три — в апреле.[ …]

Случай 5. В работе Уитмана [1937] описан еще один случай наблюдения шаровой молнии во время грозы с сильным дождем вблизи г. Кобург (ФРГ). Круглый ярко светящийся шар желтоватого цвета появился перед наблюдателем на расстоянии примерно 24 м, на высоте около 16 м над землей. Шар имел диаметр 50-100 см и опускался вниз со скоростью около 4 м/с. Полет молнии закончился на вершине расположенного вблизи дерева. Там она распалась на 8-12 небольших шаров диаметром 12-15 см каждый, которые светились таким же желтоватым цветом. Затем маленькие шары продолжали падать вниз и бесшумно исчезали после контакта с землей. Появление первоначального шара не сопровождалось вспышкой молнии, так что нельзя говорить об остаточном изображении на сетчатке глаза. Явление повторно наблюдалось спустя несколько минут и протекало вполне аналогично первому. Можно заметить, что последовательность событий при данном наблюдении шаровой молнии противоположна зарегистрированной Скоттом [1610]. Последний отметил, что множество небольших, как бы развешанных на дереве и светящихся зеленым цветом шариков поднялось вверх и слилось в один большой шар, который затем свободно поплыл в воздухе.[ …]

Кажется, уже достаточно примеров стихов, в которых наши великие поэты отразили черты процессов и явлений, нашедших своё физическое истолкование только в следующем XX столетии. Во многих стихах есть поэтические описания природных процессов, которые для ученых могут служить примерами точности, краткости и красоты предлагаемых картин времён года. Описание весны в первых трёх строфах 7-й главы Евгения Онегина, «Осень», 1833г., у Тютчева: «Весенняя гроза», «Весна», «Весенние воды», «Нет, моего к тебе пристрастья я скрыть не в силах, мать-Земля», у Фета «Всю ночь гремел овраг соседний».[ …]

По оценкам специалистов, территория России подвержена воздействию всего спектра опасных природных явлений и процессов геологического, гидрологического и метеорологического происхождения. Для населения и окружающей среды России наибольшую опасность представляют землетрясения, наводнения, оползни и обвалы, смерчи, лавины, сели, цунами. Другие виды стихийных бедствий, имеющие экологические последствия, — подтопления, шквалы, ураганы, тайфуны, град, продолжительные ливни и снегопады, грозы, метели, ландшафтные пожары, подъем воды Каспийского моря.[ …]

ШТОРМОВОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. 1. В авиационной службе погоды — предупреждение об ожидаемых или имеющихся явлениях погоды, усложняющих или исключающих полет, напр.: видимость менее 2000 м, нижняя граница облаков 100 м и ниже, гроза, шквал, гололед, обледенение.[ …]

Связь с молнией. Появление шаровой молнии связывается, как правило, с обычными разрядами молний во время гроз, торнадо (смерчей), землетрясений и других необычных явлений природы. Эти наблюдения служат основой гипотезы, согласно которой шаровая молния связана с разрядом обычной молнии и представляет собой некоторое электрическое явление. Такая связь подтверждается сообщениями, в которых описывается появление шаровой молнии одновременно с произошедшим поблизости разрядом обычной молнии, сразу после него или непосредственно перед ним. Около 90% сообщений связано с наблюдением шаровой молнии во время грозы. Этот процент совпадений подтверждается и данными других обзоров [300, 919, 413, 1564].[ …]

Метеорологическими объектами, изучаемыми методами Р., являются прежде всего области выпадения осадков и связанные с ними явления (грозы, облака). Исследование тропических циклонов значительно продвинулось вперед в связи с применением Р. Кроме того, Р. широко применяется для определения скорости и направления ветра за облаками и при любых условиях видимости посредством радиолокационного наблюдения за летящим свободно радиопилотом.[ …]

Процесс этот начался раньше двадцати тысяч лет тому назад и в XX столетии достиг максимума, временно за последнее двадцатилетие разрушаемого безумными войнами и убийствами. Мы как раз сейчас переживаем такой момент разрушительной мировой войны. Но эти, в сущности, по сравнению с грандиозностью биосферы, мелкие явления не могут остановить процесс, который подготовлялся миллиардами лет (§ 114). В бурях и в грозе зарождается ноосфера.[ …]

Явления природы (биологические, физические, химические). Редкие и необычные природные явления: фото, описание

10 самых уникальных явлений природы, которые включены в топ данного списка, представляют собой десять замечательных чудес, созданных природой, биологией, физикой, химией и другими областями. Вы можете лично увидеть и испытать на себе все эти чудеса. Для этого лишь необходимо отправиться в конкретный район нашей прекрасной планеты, которая называется Земля.

В нашем мире присутствует огромное количество чудес, созданных в естественных природных условиях, отдельные из которых могут вызвать океан позитивных эмоций и восхищений. 10 природных феноменов и явлений, распространённых по всему миру, создают непревзойдённую атмосферы, погрузившись в которую, человек испытывает огромное удовольствие от окружающего его мира.

(10 фото природных явлений и феноменов + видео)

Одним из самых захватывающих и уникальных природных явлений, которое можно наблюдать вблизи Северного и Южного полюсов (вокруг Арктики и Антарктического круга) является северное сияние. Оно возникает благодаря заряженным атомам и частицам в верхних слоях атмосферы, которые преимущественно возникают в этих областях Земли. Если сказать проще, то это явление возникает, когда солнечный ветер соприкасается с магнитным полем Земли. Несомненно, одним из лучших мест для того, чтобы наблюдать это прекрасное явления, является Лапландия (Северная Финляндия). В этом месте вы столкнётесь с дикой природой, необитаемыми районами, в которых чистое прозрачное небо, лишённое городского освещения, загрязнений воздуха и телекоммуникационных сигналов, создаёт уникальные условия для наблюдения этого природного явления. Аврора Бореалис является романтическим чудом, поскольку зарождается на большой высоте и представляет собой разноцветные (жёлтые, зеленые, синие, красные и фиолетовые) реки, протекающие среди бесчисленных звёзд.

Если вы хотите погрузиться в мир иллюзий и мечтаний, ощутить чувство вдохновения, трубчатые облака необычной формы вам в этом помогут. Уникальная форма этих облаков чем-то походит на огромные трубы с различными оттенками (от белого к более тёмным). Цвет таких облаков зависит от их толщины. Трубчатые облака могут наблюдаться во многих местах, в которых начинают формироваться грозы. Их неописуемая красота особенно заметна на закате, когда они сформированы в группы шаров с гладкой структурой.

Самым красивым существом на Земле безусловно являются бабочки Монарха. Они способны вызвать только чувства любви и восхищения. Эти бабочки продемонстрируют вам яркие переплетения чёрного и оранжевого цветов. Чаще всего они встречаются в Мексике, США и Меланезии (север-восток Австралии). Самым лучшим местом для наблюдения бабочек Монарха является США во время, когда происходит их миграция из Канады в Мексику и обратно. Прогуливаясь по паркам Калифорнии, вы можете стать свидетелем, когда листья и ветви деревьев окрашены в чёрные и оранжевые цвета, поскольку полностью усеяны бабочки Монарха.

Случалось ли вам наблюдать странные образования из снега и льда, представляющие собой столбы высотой до 2-х метров? Эти удивительные столбы называются пенитентес. Их можно наблюдать в районе самых возвышенных мест (высотой до 4 000 метров) центральных Анд на территории между Аргентиной и Чили. Увидеть эти замечательные явления природы вы можете во время пеших прогулок в горах. Подобного рода экскурсии помогут больше узнать и самим исследовать своеобразный феномен Анд — пенитентес.

В Национальном парке под названием «Долина смерти» в Калифорнии можно наблюдать такое природное явление как движущиеся камни. В этом парке среди необычного горного ландшафта вы можете увидеть одно из самых мистических и живописных сухих озёр Рейстрек-Плайя. Главной особенностью этого озера являются движущиеся по его сухому дну камни. Следы камней явно просматриваются на поверхности пустыни. Это явление является одной из геологических тайн, которое, по мнению учёных, создаётся ветрами и иными природными факторами. Если вам удалось побывать в этом необычном месте в окружении драматических горных вершин, над которыми плывут бесформенные облака, можете считать, что вам действительно повезло.

Не менее поразительным явлением являются облака Суперклетки. Эти грозовые облака могут появиться практически везде, где присутствует влажный климат, характеризующийся частыми грозами. Одни из самых известных мест наблюдения супероблаков находятся в центральных штатах США, являющихся частью Переулка Торнадо. Равнины Небраски и Дакоты, позволят в полной мере оценить этот естественный феномен. Естественное изменение дневного света зачарует вас в момент наблюдения Суперклеток на закате. Обратите внимание на подборку красивых фотографий, в которых раскрывается удивительный мир этих облаков.

Самым красивым и изящным огненным явлением, которое создаётся при помощи вертикальных вихрей, является огненный смерч. Однако не стоит забывать, что удивительная красота этого природного явления одновременно таит в себе опасность и разрушение. Это природное явление можно наблюдать в огне либо горящем лесу, где зарождается торнадо, скорость ветра которого свыше 160 километров в час. Это достаточно редкое явление, которое одновременно великолепно и трагично. Огненный смерч является достопримечательностью для фотографов и экстремалов энтузиастов.

Естественное явление как песчаные бури довольно типично для некоторых районов Земли. Песчаные бури создаются при помощи сильных ветров и штормов, которые преобладают в пыльных районах с засушливым климатом. Во время таких бурь частицы песка подхватываются сильными ветрами, которые ускоряют их движение в атмосфере. Одни из самых известных мест, где можно наблюдать подобные природные явления находятся в северной Африке (пустыня Сахара), а также пустыни в Азии. Это явление без преувеличение можно назвать удивительным. Вместе с тем свирепые штормы довольно опасны, поскольку небольшие частицы песка проникают практически всюду. Нельзя представить более вдохновляющего пейзажа, чем наблюдение песчаных бурь в районе Великих пирамид Египта.

Естественное природное явление – радуга способно каждому подарить красочные эмоции. Радуга является одним из самых распространённых природных явлений, которое может состоять, как из небольших дуг с тонкими разноцветными слоями, так и огромными дугами, простирающимися на сотни километров. Радуга с двойной аркой является величественным и в то же время вдохновляющим оптическим обманом. Это природное явление возникает благодаря мелким крошечным частицам воды и лучам солнцам и чаще всего наблюдается после дождя, когда происходит испарение воды под яркими лучами солнца. Чаще всего это природное явление можно наблюдать в районе водных бассейнов – озёр, рек и иных водоёмов.

Природные явления – это обычные, а иногда и сверхъестественные метеорологические и климатические явления, которые происходят естественным образом во всех частях мира. Они могут быть самыми простыми для многих, как дождь или снег, а могут быть и разрушительными и невероятными, как землетрясение или извержение вулкана. Однако даже они могут быть не очень важны для людей, если они прошли стороной и не нанесли почти никакого ущерба. В противном же случае природному явлению присуждают «звание» стихийного бедствия.

Природные явления начали исследовать еще много веков назад. Хотя, возможно, их исследование началось еще с глубокой древности. Так, например, в 17 веке естествоиспытатель Гильберт сумел доказать, что Земля — это большой магнит со своими полюсами, а в 18 веке Б. Франклин открыл атмосферное электричество.
Однако и по сей день о природных явлениях известно мало. Ученые многих стран изучают их для составления прогноза возникновения и предотвращения возможного их появления.

Полярное (северное) сияние — это одно из самых красивых в мире оптических явлений, которое можно наблюдать исключительно в высоких широтах, недалеко от полюсов. Обычно полярные сияния — голубовато-белые и только в исключительных случаях можно наблюдать многоцветные сияния. Полярные сияния возникают в следствие бомбардировки верхних слоёв атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства. Северное сияние может продолжаться от нескольких часов до нескольких суток и поражает своей необычайной красотой.

Молнии и шаровые молнии. Любая молния — электрический ток, который в зависимости от условий может принимать различные формы. Особенно удивительны шаровые молнии, которые раньше называли огненными шарами. Природа возникновения шаровых молний до сих пор точно не известна. Иногда их наблюдали даже внутри домов и самолетов. Поведение шаровых молний так же не изучено. Шаровая молния может быть огненно-красной, оранжевой или желтой и парить в воздухе несколько секунд пока не исчезнет. Молнии всегда сопровождаются громом и яркой вспышкой света и чаще всего наблюдаются во время грозы. Каждый из нас неоднократно видел обычную, так называемую линейную молнию. А вот шаровая молния — явление довольно редкое. В природе примерно на тысячу обычных, линейных молний приходится всего 2-3 шаровых.

Синяя луна. Все мы привыкли видеть обычную луну, но иногда при запыленности атмосферы, повышенной влажности или по другим причинам, Луна выглядит окрашенной в разные цвета. Особенно необычна синяя и красная Луна. Синяя луна — настолько редкое природное явление, что у англичан есть даже поговорка «однажды при синей луне», что значит примерно то же, что наше «после дождичка в четверг». Синяя луна появляется от пепла и гари. Например, когда в Канаде горели леса, луна была синей целую неделю.

«Огненный» дождь (звездный дождь). На самом деле с неба падают не звезды, а метеориты, которые входя в земную атмосферу, нагреваются и сгорают. При этом возникает вспышка света, которую видно на довольно большом расстоянии с поверхности Земли. Чаще всего звёздным или метеорным дождём называют метеорный поток большой интенсивности (до тысячи метеоров в час). Метеорный поток состоит из метеоров, которые сгорают в атмосфере и не достигают земли, а метеоритный дождь — состоит из метеоритов, которые выпадают на землю. Раньше не отличали первые от вторых и оба эти явления называли «огненный дождь». Интересный факт: каждый год от осколков метеоритов и космической пыли масса Земли увеличивается в среднем на 5 миллионов тонн.

Миражи. Несмотря на свою распространенность, миражи всегда вызывают почти мистическое чувство удивления. Все мы знаем причину появление большинства миражей — перегретый воздух меняет свои оптические свойства, вызывая световые неоднородности, называемые миражами. Мираж — это явление давно объясненное наукой, но продолжающее поражать воображение людей. В основе оптического эффекта лежит особое распределение плотности воздуха по вертикале. При определенных условиях это приводит к возникновению у горизонта мнимых изображений. Однако все эти скучные объяснения мгновенно забываешь, когда сам становишься свидетелем чуда, рождающегося у тебя на глазах.

Сель (араб. — «бурный поток») — это поток массы с высокой концентрацией минеральных частиц, обломков горных пород, каменей. Масса эта представляет собой нечто среднее между жидкой и твердой массой. Возникают эти потоки внезапно, обычно в области сухих лугов и бассейнах небольших горных рек, хотя чаще всего в горах во время сильного и обильного дождя.

Причинами селей могут служить:
1)Сильные ливневые осадки.
2)Таяние ледников или снегового покрова.
3)Вырубка леса в горной местности (корни деревьев сдерживают почву горной местности, предотвращая тем самым возникновение селевых потоков), которая тесно связана с двумя предидущими причинами.

Потенциальным селевым очагом являются селевые бассейны или селевые русла с большим количеством рухлообломочного материала и условий его скопления, превращающиеся в действующие сели в результате возникновения тех или иных условий обводнения (ливни, ледники и т.д.).То есть, если объяснять проще, опасными селевыми участками являются те, потоки которых при резком появлении большого кол-ва воды начинают нести с собой различные обломки деревьев, камни, мусор и/или другие вещи.

Цунами — длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (с магнитудой более 7). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 в Лиме, Перу после мощного землетрясения, тогда цунами высотой 25 метров ворвалось на сушу на расстояние 10 км.

Одной из самых необычных небесных аномалий, которая стала предметом разговоров и споров многих ученых, являются облака «Асператус». Иногда они принимают форму, напоминающую помятый лист бумаги, взбитые сливки или клубящиеся «рога». За столь устрашающий и необычный вид им дали прозвище «дьявольские облака».

Впервые эти мрачные и загадочные тучи были замечены в 1953 году. Ранее никаких сведений об их существовании не было, поэтому люди не знали к чему готовиться. Некоторые считали их предзнаменованием апокалипсиса, другие ожидали нашествие страшных ураганов и смерчей. Но ничего такого не произошло – тучи развеялись сами по себе, без дождя, шума и пыли.

Вскоре дьявольские облака начали появляться в разных уголках планеты, поэтому ученые заговорили о них всерьез. Явление существовало, а объяснения ему не было. Кроме того, даже не было никакого научного названия, а лишь то, что придумали очевидцы. Из-за их неровной формы было принято решение дать название «Undulatus asperatus», что означает в переводе «волнисто-шероховатые».
Теперь перед учеными стоит новая задача – определить причину появления дьявольских облаков. Пока удалось установить лишь то, что они содержат в себе много влаги.

Огни святого Эльма – загадочное, очень красивое и одновременно пугающее природное явление, представляющее собой не что иное, как электрическое свечение. Оно может возникнуть на острых концах мачт или реях кораблей, башнях, вершинах скал или высоких деревьях во время, когда в атмосфере наблюдается большая напряженность электрического поля.

Ученые нашли свое объяснение огням святого Эльма. В науке они известны под названием точечный или коронный разряд. Возникает он в электрическом поле с резкой неоднородностью. Роль электродов в этом случае выполняют заостренные объекты. Выглядеть огни Эльма могут по-разному: как фейерверк, как танцующее пламя или же, как спокойное мерцающее свечение. В большинстве случаев очевидцы описывают их как бело-голубые огоньки, но встречались и ярко алые «экземпляры». Они не вызывают возгорания, не обжигают и исчезают, в основном, спустя минуту после появления. Зачастую свечение сопровождается шипением или потрескиванием, напоминающим звук сжигания хвороста или травы.




САМЫЕ ЗРЕЛИЩНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИРОДЫ.

Красивые явления природы сопровождают нас еще с детства, для кого-то это был прекрасный закат с красным солнцем, а для кого-то — осенние долгие ночные дожди. Кто-то восторгался инеем или росой, а кто-то купался в мягком снеге. Однако порой природа балует настолько необычными явлениями, что некоторые из них буквально завораживают, а некоторые — даже могут напугать кого-то. Чаще всего мы просто любуемся ими и восхищаемся. Расскажем ниже о самых удивительных явлениях природы.

Полярное сияние.
В некоторых местах это явлением еще называют северным. Это явление имеет оптическую природу, являясь при этом одним из красивейших в мире. Полярное сияние можно наблюдать исключительно в высоких широтах, невдалеке от полюсов. Обычно северные сияние бывают голубовато-белого цвета, разноцветные сияния наблюдаются крайне редко. Причиной возникновения этого природного эффекта является бомбардировка верхних атмосферных слоев заряженными частицами, которые из околоземного космического пространства движутся к земле вдоль силовых линий геомагнитного поля. Продолжительность полярного сияния колеблется от нескольких часов до нескольких суток, заставляя людей любоваться на небе красивым узором.

Шаровые молнии и молнии вообще.
Любая молния является разрядом электрического тока, который в зависимости от условий принимает разнообразные формы. Молнии всегда сопровождаются яркой вспышкой и громом, обычно эти явления сопутствуют грозе. Обычная или линейная молния бывает довольно часто, ее могли наблюдать наверное все. Самыми удивительными из молний является шаровая, раньше ее еще называли огненным шаром. Это явление довольно редкое, в природе на тысячу обычных молний приходится 2-3 шаровых. До сих пор точно неизвестная причина возникновения шаровых молний. Были зафиксированы случаи, когда они появлялись внутри домов и даже самолетов. Да и поведение этих природных явлений тоже не полностью изучено. Цвет шаровой молнии варьируется от огненно-красного и оранжевого до желтого, сама же она обычно парит в воздухе несколько секунд, а затем исчезает.

Синяя луна.
Многие даже и не догадываются о том, что луга может иметь столь необычный цвет. Между тем иногда при повышенной влажности или запыленности атмосферы, а также других причин, можно наблюдать такой необычный эффект. При этом Луна может быть окрашена и в другие цвета. Самыми необычными из них являются красный и синий. Такой оттенок спутника настолько редок, что англичане даже придумали пословицу «однажды при синей луне», что соответствует нашему «после дождичка в четверг». Появлению синей Луны способствует пепел и гарь. Однажды в ходе лесных пожаров в Канаде целую неделю жители на небе видели Луну именно такого цвета.

Звездный дождь.
Некоторые называют это явление огненным дождем. На самом деле с неба не падает ни звезды, ни огонь. Просто метеориты, входя в атмосферу планеты, нагреваются и сгорают, создавая при этом вспышку света, видимую с больших расстояний на Земле. Обычно метеорным потоком или дождем именуют поток метеоров большой интенсивности, за час их может быть до тысячи штук. На самом деле метеорный поток состоит из сгорающих в атмосфере метеоров, которые Земли и не достигают, а вот метеоритный дождь — это выпадающие на Землю метеориты. Раньше эти понятия не различая, объединяя их в одно — «огненный дождь». Интересно, что ежегодно масса нашей планеты увеличивается за счет осколков космических «гостей» и пыли в среднем на 5 миллионов тонн.

Миражи.
Хотя эти явления и широко распространены, они обычно вызывают чувство удивления сродни мистическому. Многие знают и понимают причину возникновения миражей — смена нагретым воздухом своих оптических свойств, при этом вызываются те самые световые неоднородности, которые и наблюдаются человеком. Происхождение миражей наукой давно уже объяснено, однако воображение людей волнуют они до сих пор. Оптический эффект в своей основе имеет особое распределение плотности воздуха по вертикали. Пи наличии некоторых условий на горизонте и появляются мнимые изображения. Только вот обычно люди забывают о научных объяснениях, наблюдая чудо, рождающееся прямо на глазах.

Двояковыпуклые облака.
Научное название этого редкого метеорологического явления Lenticular mammatus. Снимок, который вы видите, был сделан в городе Джоплин, штат Миссури в мае 2005 года. Тогда такое необычные облака наблюдались жителями города. Такой эффект довольно редок, так, в этой местности последний раз аналогичное явление наблюдалось аж 30 лет назад.

Огни Святого Эльма.
Это явление насколько необычное, настолько и красивое. Первыми его свидетелями стали моряки, которые могли наблюдать эти огни на мачтах и других вертикальных заостренных предметах своих кораблей. Это явление выглядит как красивые светящиеся шары, которые появляются вследствие большой напряженности электрического поля. Обычно огни Святого Эльма появляются во время грозы, сильной бури или метели. Наблюдались случаи, когда эти огни даже выводили из строя радио- и электроприборы.

Глория.
Чтобы увидеть этот эффект, надо ночью в горах разжечь костер, выбрав погоду с низкими облаками. Тогда вокруг головы появится ореол, а на облаках — Ваша тень. Такое-то явление и называется глорией. По сути это оптическое явление, наблюдаемое на облаках, которые расположены ниже наблюдателя или прямо перед ним в точке, прямо противоположной источнику освещения. На Востоке даже принято называть глорию «светом Будды». Тень наблюдателя всегда окружена цветным гало, неслучайно это толковалось как степень его просветления или же близости к божествам, в частности — Будде.

Огненная радуга.
Ею называют округло-горизонтальную дугу за сходство с пламенем, однако создана радуга вовсе не им, а льдом. Чтобы появился такой эффект солнце должно подняться над горизонтом на 58 градусов, а на небе должны присутствовать перистые облака. Но и этого недостаточно, в облаках содержатся многочисленные плоские шестиугольные кристаллы льда, надо чтобы они были расположены горизонтально, тем самым преломляя свет как одна большая призма. Неудивительно, что огненная радуга чрезвычайно редкое явление, оно очень завораживающее смотрится на небе.

Пояс Венеры.
Незадолго до восхода солнца, когда еще сумерки, а также сразу же после заката светила небо над горизонтом частично бесцветное, а частично — розовое. Такой эффект получил название пояса Венеры. Бесцветная полоска между голубым небом и уже потемневшим явление обычное, его можно увидеть даже в стороне напротив Солнца. Голубизна неба объясняется очень просто — это отражается в атмосфере солнечный свет. А вот появление пояса Венеры объясняется иначе — так отражается в атмосфере свет Солнца, которое восходит или заходит. В этот-то момент светило и кажется покрасневшим. Пояс Венеры можно увидеть в любом месте с чистым горизонтом. На снимке можно увидеть пояс Венеры над долиной с утренним туманом.

Миграции бабочек-монархов.
Бабочки-монархи (Danaus plexippus) могут предложить вашему вниманию одно из самых эффектных зрелищ. Каждая особь оранжевого и черного цвета, но когда они собираются в огромных количествах для миграции, они наполняют воздух яркими красками. Миграционный путь, который преодолевают эти бабочки, лежит через огромную часть Северной Америки. Бабочки вынуждены отправляться в дальние путешествия из-за своей уязвимости к холоду, поэтому, когда наступает зима, они летят на юг.

Гейзеры.
Гейзеры — демонстрация сил природы, которые скрыты у нас под ногами. Гейзеры представляют собой горячие источники, которые под давлением периодически выталкивают струи горячей воды. Гейзеры можно увидеть в разных уголках Земного шара, но более половины из них находятся в Национальном парке Йеллоустоун, США. Тут также находится самый высокий в мире гейзер Стримборт, высота водной струи которого достигает 90 метров. Как и большинство природных явлений, гейзеры — довольно непредсказуемы, поэтому могут навредить любопытным туристам, которые приближаются к ним на небезопасное расстояние. В США самым известным является гейзер Старый служака, на который приезжают поглазеть тысячи туристов со всего мира. Еще один интересный гейзер — Строккюр (на фото), находящийся в Исландии извергается гораздо чаще Старого служаки.

Ночесветки.
Цветение водорослей в морях и океанах может показаться не таким уж эффектным, а вот когда одноклеточные живые организмы «зажигают» океан красивым голубоватым светом по ночам — настоящее чудо. Ночесветки заставляют воды светиться красивым голубоватым светом, особенно во время волны. Это может быть незабываемым приключением для тех, кто не боится купаться по ночам.

Огненный торнадо.
Торнадо всегда являются довольно ужасающими явлениями, однако если к ним присоединяется еще и огонь, то зрелище — не для слабонервных. Огненные торнадо образуются тогда, когда жар от огня, поднимаясь вверх, закручивает воздух, создавая вихрь, а с внешней стороны воздух оказывается прохладнее. Вихрь захватывает с собой языки пламени, таким образом, получается огненный столб, который двигается в пространстве.

Световой столб.
В очень холодную погоду, когда кристаллики льда оказываются в атмосфере, в небе могут образоваться так называемые световые столбы. Они образуются вокруг естественных источников света, например, на закате Солнца или Луны, но также могут создаваться с помощью источников света, созданных человеком. Кристаллы льда, которых мы видеть не можем, отражают свет, таким образом, получаются столбы света в небе. Чем выше кристаллы, тем длиннее будет столб.

Водовороты.
Водовороты в океанах наводили страх на многих мореплавателей еще с древности. В реальности не было случаев, чтобы в водовороты попадали крупные корабли. Массы воды образуют водовороты обычно из-за сильных приливов и отливов, и зрелище это весьма впечатляет. В заливе Корриврекан у западного побережья Шотландии часто случаются подобные явления, когда огромные волны высотой до 4,5 метров шумно уносятся обратно в океан, образуя водовороты. Водовороты случаются повсеместно и часто привлекают любопытных туристов.

Озера кипящей лавы.
Лаву или расплавленную при высоких температурах породу, можно наблюдать в природе исключительно при извержениях вулканов. Однако всего в пяти точках на планете лава вытекает на поверхность, образуя сравнительно спокойные «озера», к которым можно подобраться очень близко без угрозы для жизни. Эти озера лавы — настоящий клад для ученых, так как они имеют возможность собрать ее образцы, чего нельзя сделать, когда рядом бушует разъяренный вулкан. Озера предлагают прямой доступ к расплавленному центру Земли. Особенно зрелищным явление будет ночью, когда озеро светится ярко оранжевым огненным светом.

Песчаные бури.
Песчаные бури могут быть весьма зрелищным явлением, однако находиться поблизости — не лучший вариант. Шторма в пустыне всегда угрожают путешественникам, так как их может засыпать песком или они могут просто-напросто задохнуться. Песчаные бури случаются тогда, когда сильные ветры поднимают в атмосферу частицы почвы и песка и уносят их прочь. Некоторые из этих бурь настолько огромны, что их можно увидеть из космоса. Каждый год 40 миллионов тонн пыли переносится из пустыни Сахара в бассейн реки Амазонки через Атлантику. Когда часть почвы уносится ветром, это угрожает земледелию или может истощить запасы важных минералов.

Солнечное затмение.
Затмения Солнца происходят тогда, когда диск Луны закрывает его для земного наблюдателя. Диаметр Солнца примерно в 400 раз больше диаметра Луны, но по стечению обстоятельств Солнце находится в 400 раз дальше от нас, чем наш спутник. Именно поэтому иногда мы можем наблюдать полное солнечное затмение, при котором видно солнечную корону — слой плазмы вокруг Солнца. Затмения поражали воображение людей еще с незапамятных времен, их научились предсказывать еще тысячи лет назад.

Радужные облака.
Иногда этот феномен бывает настолько красив что просто нереально отвести глаз.


Самое, на мой взгляд удивительное и красивое явление природы это вымяобразные облака.

Как известно, явления — это изменения, происходящие с телами природы. В природе на-блюдаются разнообразные явления. Светит Солн-це, образуется туман, дует ветер, бегут лошади, из семени прорастает растение — это лишь некоторые примеры. Повседневная жизнь каждого человека также наполнена явлениями, происходящими при участии рукотворных тел, например, едет автомо-биль, нагревается утюг, звучит музыка. Посмотри-те вокруг, и вы увидите и сможете привести приме-ры многих других явлений.

Учёные разделили их на группы. Различают био-логические, физические, химические явления .

Биологические явления. Все явления, которые происходят с телами живой природы, т.е. организ-мами, называются биологическими явлениями . К ним относятся прорастание семян, цветение, образование плодов, листопад, зимняя спячка животных, полёт птиц (рис. 29).

Физические явления. К признакам физических явлений относятся изменение формы, размеров, ме-ста расположения тел и их агрегатного состояния (рис. 30). Когда гончар изготовляет из глины ка-кое-либо изделие, изменяется форма. При добыче каменного угля изменяются размеры кусков горной породы. Во время движения велосипедиста изменя-ется размещение велосипедиста и велосипеда отно-сительно тел, расположенных вдоль дороги. Таяние снега, испарение и замерзание воды сопровождают-ся переходом вещества из одного агрегатного состо-яния в другое. Во время грозы гремит гром и появ-ляется молния. Это физические явления.

Согласитесь, что данные примеры физических явлений очень разные. Но какими бы разнообраз-ными не были физические явления, ни в одном из них не происходит образование новых веществ.

Физические явления — явления, во время кото-рых новые вещества не образуются, но изменяются размеры, форма, размещение, агрегатное состоя-ние тел и веществ.

Химические явления. Вам хорошо известны та-кие явления, как горение свечи, образование ржав-чины на железной цепи, скисание молока и др. (рис. 31). Это примеры химических явлений. Материал с сайта

Химические явления — это явления, во время которых из одних веществ образуются другие.

Химические явления имеют широкое примене-ние. С их помощью люди добывают металлы, соз-дают средства личной гигиены, материалы, лекар-ства, готовят разнообразные блюда.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

На этой странице материал по темам:

  • сообщение о биологическом явлении
  • явление природы сочинение кратко
  • биологические явления
  • биологическое сочинение на тему листопад
  • природные химические явления

Наш мир в себе таит много необычных природных явлений. Есть такие, которые легко объясняются, но существуют и те, которые и современной науки понять не в силах. В этой статье рассмотрим подробней вторую их часть.

Козы Марокко, пасущиеся на деревьях

Интересно, что Марокко — это единственная страна в мире, в которой козы из-за небольшого количества травы залезают на деревья и там пасутся целыми стадами, при этом лакомясь плодами аргании. Эту удивительную картину можно обнаружить лишь на Среднем и Высоком Атласе, кроме того, между Агадиром и Эс-Суэйройи в долине Сус. Пастухи выгуливают своих коз, ходя между деревьями. Стоит отметить, что такие необычные каждый год привлекают тысячи любопытных туристов. При подобном глобальном поедании арганий каждый год собирается все меньше масла из этих орехов. А оно, как считается, в своем составе содержит различные омолаживающие микроэлементы. Сегодня ведется кампания по объявлению данного места заповедником.

Черное солнце Дании

В Дании также есть необычные природные явления. Так, весной около миллиона европейских скворцов слетаются в огромные стаи со всех окрестностей за час до захода солнца. Датчане этот процесс называют Черным Солнцем. За ним можно наблюдать в начале весны около болот западной Дании.

Скворцы прилетают с юга и проводят весь день на лугах, а вечером, после выделывания в небе коллективных пируэтов, устраиваются на ночь в тростнике на отдых.

Ползающие камни

Это удивительное действие, которое происходит в Долине Смерти, уже несколько десятилетий тревожит умы ученых, которые пытаются составить описание природных явлений. Огромные валуны ползут сами собой по дну озера Рейстрэк-Плайя. При этом к ним никто не притрагивается, а они все равно ползут. Никто никогда не видел, как именно они движутся. При этом они упорно двигаются, словно живые, иногда переворачиваясь на бок, при этом оставляя за собой глубокие следы, которые тянутся на несколько метров. Периодически камни выписывают столь сложные и необычные линии, что переворачиваются, в процессе движения делая кувырки.

Лунная радуга

Ночная радуга (или лунная) — это свет, которые отражается от поверхности Луны. Он намного тусклее, чем солнечный. Лунная радуга — это очень редкое явление природы. Если наблюдать ее невооруженным глазом, то она может выглядеть бесцветной, за счет ее часто достаточно называют «белой». В мире имеется несколько мест, где феномен ночных радуг довольно часто повторяется. Среди них водопады Виктория в Австралии и Камберленд в Кентукки,

Рыбный дождь в Гондурасе

Изучая необычные природные явления, стоит отметить и дождь из животных — это очень редкий метеорологический феномен, но такие случаи зафиксированы были в разных странах на протяжении истории всего человечества. Хотя для Гондураса такое явление регулярное. Ежегодно в период май-июль в небе появляется темное облако, гремит гром, сверкают молнии, дует очень сильный ветер, 2-3 часа идет сильнейший дождь. После того как он заканчивается, на земле остаются тысячи живых рыб.

Люди их собирают, словно грибы, и уносят домой, чтобы приготовить. Здесь с 1998 года проводится фестиваль рыбного дождя. Он празднуется в городе Yoro, Гондурас. Одна из гипотез появления этого феномена в том, что очень сильные ветры поднимают из воды рыбу в воздух на несколько километров, так как у северного берега Гондураса воды Карибского моря изобилуют рыбой и прочими морепродуктами. Но никто никогда не был свидетелем этого.

Кольцеобразное затмение

В мире есть разные необычные их приведены в данной статье. Одно из них — это кольцеобразное затмение. При нем Луна находится далеко от Земли для того, чтобы Солнце закрыть полностью. Выглядит это следующим образом: Луна идет по диску Солнца, хотя в диаметре оказывается меньше него, и скрыть его полностью не может. Такие затмения для ученых практически не представляют интереса.

Двояковыпуклые облака

Рассматривая необычные природные явления, необходимо сказать и об этом. Казалось бы, сегодня облаками удивить кого-то нельзя. Но в природе есть их редкий двояковыпуклый вид. Это облака круглой формы, напоминающие больше Не удивительно, что их также называются «сумасшедшими»: причудливая форма удивляет своей неординарностью.

Звездный дождь

Продолжаем описание природных явлений. Звездный дождь, несмотря на свое название, не имеет никакого отношения к звездопаду. То, что человеческим глазом воспринимается как множество небольших звездочек — это огромный поток метеоров, которые сгорают при входе в атмосферу Земли. При этом количество данных небесных тел может за один час доходить до тысячи. Некоторые из них, не успевшие сгореть полностью, попадают на Землю.

Огненные вихри

Красивое, опасное и редкое природное явление — это огненные вихри. Они появляются при определенном сочетании направления воздуха и его температуры. Пламя при этом может подниматься вверх на десятки метров, образуя таким образом подобие огненного смерча.

Гало

Продолжаем рассматривать удивительные природные явления, примеры которых приведены в данной статье. Гало научным языком определяется как визуальный феномен — кольцо, светящееся вокруг источника образования света, появляющееся из кристаллов облаков. Выражаясь просто, можно сказать, что это радуга, ее можно увидеть вокруг Луны или Солнца, а периодически — вокруг огней, к примеру, в центре ночного мегаполиса.

Торнадо

Это явление представляет собой атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке. Он достигает земли в форме облачного рукава. У торнадо диаметр может достигать сотен метров. Смотрится это впечатляюще. Хотя, к сожалению, он может принести и не менее впечатляющие катастрофы и разрушения.

Броккенские призраки

Рассматривая различные природные явления, стоит рассказать и об этом. появляются в Германии на горе Броккен. Их возникновение вполне объяснимо. Как выяснилось, это самый обыкновенный альпинист, который находится выше облаков на вершине гор. Солнце на человека светит, а под облаками, внизу, возникает его огромная тень, которая может напугать или хотя бы удивить кого угодно.

Северное сияние

Теперь рассмотрим более позитивные различные природные явления. Полярное, или северное сияние мы все видели когда-то на картинках, некоторым даже повезло увидеть его своими глазами лично. Известно, что подобные явления наблюдаются рядом с полюсами Земли.

Красные волны

Такое название получило явление, которое появляется в результате цветения различных водорослей. Размножения пресноводных или морских водорослей порой окрашивает немалые области пляжа или океана в насыщенный красный цвет. В основном эти растения не опасны, хотя встречаются и те, которые убивают своей токсичностью птиц, рыбу и людям тоже наносят вред, но пока смертельных случаев не было зафиксировано.

Молнии Кататумбо

Около в Венесуэле также можно увидеть редкие природные явления. Это молнии Кататунбо. Это природное явления постоянно происходит в одном месте в течение 160 ночей за год. За одну ночь всего здесь можно увидеть около 20000 молний. Интересно также то, что их свечение практически не сопровождается громовым раскатом. Ночью в этих местах небо остается безоблачным и чистым, за счет чего они видны и на острове Аруба, расположенном в 500 км отсюда.

Шаровая молния

Это по-настоящему загадочное природное явление. Огненный ослепительный шар, достигающий в диаметре нескольких десятков сантиметров, внезапно появляется после грозы, после чего тихо плывёт в потоках воздуха над землей. Шаровая молния может быть каплеобразной и грушевидной формы, хотя ей выгоднее энергетически быть в форме шара.

Такой свободно блуждающий, лёгкий заряд может упасть на любую поверхность и без затрат энергии скользить по ней. Многие наблюдатели говорят, что он стремится попасть в закрытые комнаты, просачиваясь туда через щели и залетая через форточки. Молния при этом может временно принять форму тонкой нити или лепёшки, а потом опять превращается в шар. Она, сталкиваясь с предметами, периодически взрывается. До сих пор причины природных явлений, таких как шаровая молния, не изучены до конца. Вероятно, она образуется из кислорода и азота в канале простой молнии и взрывается при охлаждении до комнатной температуры.

Пенитентес

Такие редкие природные явления можно увидеть на различных горных ледниках. Пенитентес получил свое название из-за схожести с рядом монахов, облаченных в белые рясы. Он образуется благодаря солнцу, которое на поверхности ледника плавит ямки. Когда ямка появляется, солнечный свет от нее начинает отражаться, за счет чего между пластами снега увеличиваются прорези. Вскоре там образовываются крупные впадины, формируемые в форме ледяных огромных пиков, высотой до 5 метров.

Миражи

Несмотря на распространенность, миражи вызывают всегда практически мистическое чувство удивления. Мы знаем причину их появление — перегретый воздух изменяет оптические свойства, тем самым вызывая неоднородности света, которые и называются миражами. Это явление наукой давно объясненное, при этом продолжающее поражать воображение многих людей. Нужно отметить, что в основе визуального эффекта лежит необычное распределение по вертикали плотности воздуха. Это при определенных условиях ведет к появлению у горизонта призрачных изображений. Но эти скучные объяснения моментально забываешь, когда становишься сам свидетелем этого чуда, возникающего у тебя прямо на глазах!

В этой статье были представлены самые необычные природные явления, фото которых просто завораживают. Одни явления научному объяснению поддаются, а другие — необъяснимы. Одни довольно часто встречаются, а других ожидать можно годами. Но как ни крути, а они поражают и заставляют лишний раз задуматься о том, насколько непредсказуема и мудра природа!

Суровая погода 101: Основные сведения о молниях

Суровая погода 101

Основы Lightning

Что такое молния?
Молния — это гигантская электрическая искра в атмосфере между облаками, воздухом или землей. На ранних стадиях развития воздух действует как изолятор между положительными и отрицательными зарядами в облаке и между облаком и землей. Когда противоположные заряды накапливаются достаточно, эта изолирующая способность воздуха разрушается, и происходит быстрый разряд электричества, который мы называем молнией.Вспышка молнии временно выравнивает заряженные области в атмосфере до тех пор, пока противоположные заряды не накопятся снова.

Молния может возникать между противоположными зарядами в грозовом облаке (внутриоблачная молния) или между противоположными зарядами в облаке и на земле (молния облако-земля).

Молния — одно из старейших наблюдаемых природных явлений на Земле. Его можно увидеть в извержениях вулканов, чрезвычайно интенсивных лесных пожарах, ядерных взрывах на поверхности, сильных метелях, сильных ураганах и, очевидно, в грозах..

Подробнее об исследованиях NSSL в области молний читайте здесь.
Что вызывает гром?
Молния вызывает гром! Энергия из канала молнии нагревает воздух на короткое время примерно до 50 000 градусов по Фаренгейту, что намного горячее, чем поверхность Солнца. Это заставляет воздух взорваться наружу. Огромное давление в исходной ударной волне, направленной наружу, быстро уменьшается с увеличением расстояния и в пределах десяти ярдов или около того становится достаточно маленьким, чтобы восприниматься как звук, который мы называем громом.

Гром можно услышать на расстоянии до 25 миль от разряда молнии, но частота звука меняется с расстоянием от каналов молнии, которые его производят, потому что более высокие частоты быстрее поглощаются воздухом. Очень близко к молнии, первый гром, который вы слышите, исходит из ближайших каналов, которые производят рвущий звук, потому что этот гром содержит высокие частоты. Через несколько секунд вы слышите резкий щелчок или громкий треск из каналов молнии чуть дальше, а через несколько десятков секунд гром из самой дальней части вспышки стихает до низкочастотного грохота.

Поскольку свет распространяется по воздуху примерно в миллион раз быстрее звука, вы можете использовать гром, чтобы оценить расстояние до молнии. Просто посчитайте количество секунд от момента появления вспышки до грома. Звук распространяется примерно на одну пятую мили в секунду или одну треть километра в секунду, поэтому деление количества секунд на 5 дает количество миль до вспышки, а деление на 3 дает количество километров.

Куда бьет молния?
Большинство, если не все, молнии, вызванные штормами, начинаются внутри облака.Если молния собирается ударить землю, канал развивается вниз к поверхности. Когда он проходит менее чем примерно в сотне ярдов от земли, такие объекты, как деревья, кусты и здания, начинают посылать искры, встречая его. Когда одна из искр соединяет развивающийся вниз канал, мощный электрический ток быстро проходит по каналу к объекту, который произвел искру. Высокие объекты, такие как деревья и небоскребы, с большей вероятностью, чем окружающая земля, произведут одну из соединяющих искр, и, следовательно, с большей вероятностью будут поражены молнией.Горы также являются хорошими целями. Однако это не всегда означает, что высокие предметы будут поражены. Молния может ударить по земле в открытом поле, даже если линия деревьев находится рядом.
Что вызывает молнию?
Создание молнии — сложный процесс. Обычно мы знаем, какие условия необходимы для возникновения молнии, но до сих пор ведутся споры о том, как именно облако накапливает электрические заряды и как образуется молния. Ученые считают, что первоначальный процесс создания областей заряда во время грозы включает в себя мелкие частицы града, называемые крупой, которые составляют примерно от четверти миллиметра до нескольких миллиметров в диаметре и растут за счет сбора еще более мелких капель переохлажденной жидкости.Когда эти частицы крупы сталкиваются и отскакивают от более мелких частиц льда, крупа приобретает один знак заряда, а более мелкая частица льда приобретает другой знак заряда. Поскольку более мелкие частицы льда поднимаются в восходящем потоке быстрее, чем частицы крупы, заряд на частицах льда отделяется от заряда на частицах крупы, и заряд на частицах льда накапливается над зарядом на частицах крупы.

Лабораторные исследования показывают, что крупа приобретает положительный заряд при температурах немного ниже 32 градусов по Фаренгейту, но получает отрицательный заряд при более низких температурах, немного выше во время шторма.Ученые считают, что две области с наибольшим зарядом в большинстве штормов вызваны в основном крупой, несущей отрицательный заряд в середине шторма, и частицами льда, несущими положительный заряд в верхней части шторма. Однако небольшая область положительного заряда часто находится ниже области основного отрицательного заряда из-за того, что крупа набирает положительный заряд на более низких, более теплых высотах. Небольшие частицы льда, которые столкнулись с отрицательной крупой в нижней части, могут внести положительный заряд в середину шторма.

Концептуальная модель, разработанная NSSL и университетскими учеными, показывает распределение электрического заряда внутри глубокой конвекции (грозы). В основном восходящем потоке (внутри и над красной стрелкой) есть четыре области основных зарядов. В конвективной области, но за пределами вытяжки (внутри и над синей стрелкой) имеется более четырех областей заряда.

Подробнее о молниях можно узнать в онлайн-школе погоды JetStream Национальной службы погоды.

Как электрический заряд распространяется во время грозы?

Распределение заряда в грозовых облаках [+]

Концептуальная модель, разработанная NSSL и университетскими учеными, показывает распределение электрического заряда внутри глубокой конвекции (грозы).В основном восходящем потоке (внутри и над красной стрелкой) есть четыре области основных зарядов. В конвективной области, но за пределами вытяжки (внутри и над синей стрелкой) имеется более четырех областей заряда.
Исследователи

NSSL используют трехмерную облачную модель для исследования полного жизненного цикла гроз. Модель показала, как крупа или другие капли могут способствовать образованию областей с более низким зарядом во время шторма.

Команда

NSSL запускает инструментальный метеозонд для изучения молний в северной Флориде.[+]

Исследователи NSSL были пионерами в области запуска метеозонд с измерительными приборами во время грозы. Эта возможность позволила NSSL собирать данные о погоде в непосредственной близости от торнадо и сухих линий, а также во время грозы, собирая критически необходимые наблюдения в условиях, близких к грозам. Кроме того, эти мобильные лаборатории и системы воздухоплавания предоставили первые вертикальные профили электрических полей внутри грозы, что привело к новой концептуальной модели электрических структур в конвективных бурях.

Один из способов проверки своих теорий исследователями — это измерения сильных гроз в полевых условиях и последующий анализ результатов. Крупномасштабные полевые эксперименты с участием многих инструментов, в первую очередь сосредоточенных на атмосферном электричестве, включают эксперимент по глубоким конвективным облакам и химии (DC3), исследование электрификации MCS и поляриметрического радара, исследование сильной грозовой электрификации и осадков и эксперимент по электрификации грозы и молниям.

Более суровая погода 101:
← Часто задаваемые вопросы о наводнениях Типы молний →

Что вызывает молнии?

Гроза в сельской местности. Кредит: noaanews.noaa.gov

Гром и молния. Когда дело доходит до сил природы, немногие вещи вызывают столько страха, благоговения или восхищения, не говоря уже о легендах, мифах и религиозных представлениях. Как и все в естественном мире, то, что изначально рассматривалось богами как действие (или другие сверхъестественные причины), с тех пор стало признано естественным явлением.

Но, несмотря на все, что люди узнали на протяжении веков, когда дело доходит до молнии, остается некоторая загадка. Эксперименты проводились со времен Бенджамина Франклина; однако мы по-прежнему сильно полагаемся на теории о том, как ведет себя освещение.

Описание:

По определению, молния — это внезапный электростатический разряд во время грозы.Этот разряд позволяет заряженным областям в атмосфере временно уравновесить себя, когда они ударяются об объект на земле. Хотя молния всегда сопровождается звуком грома, далекие молнии можно увидеть, но они находятся слишком далеко, чтобы можно было услышать гром.

Типы:

Молния может принимать одну из трех форм, которые определяются тем, что находится на «конце» канала ответвления (т. Е. Молния). Например, существует внутриоблачное освещение (IC), которое происходит между электрически заряженными областями облака; освещение облака в облако (CC), когда оно возникает между одним функциональным грозовым облаком и другим; и молния облако-земля (CG), которая в основном возникает в грозовом облаке и заканчивается на поверхности Земли (но может также возникать в обратном направлении).

Внутриоблачная молния чаще всего возникает между верхней (или «наковальней») частью и нижней частью данной грозы. В таких случаях наблюдатель может видеть только вспышку света, не слыша грома. Термин «тепловая молния» здесь часто применяется из-за связи между ощущаемой на месте теплотой и удаленными вспышками молнии.

В случае молнии «облако-облако» заряд обычно исходит из-под наковальни или внутри нее и карабкается через верхние слои облаков во время грозы, обычно генерируя разряд молнии с множеством ответвлений.

Облако-земля (CG) — самый известный тип молнии, хотя он является третьим по распространенности — на него приходится примерно 25% случаев во всем мире. В этом случае молния принимает форму разряда между грозовым облаком и землей, обычно имеет отрицательную полярность и инициируется ступенчатой ​​ветвью, движущейся вниз от облака.

Молния

CG наиболее известна, потому что, в отличие от других форм молнии, она заканчивается на физическом объекте (чаще всего на Земле) и, следовательно, поддается измерению с помощью инструментов.Кроме того, он представляет наибольшую угрозу для жизни и имущества, поэтому понимание его поведения рассматривается как необходимость.

Недвижимость:

Освещение возникает, когда в атмосфере возникают восходящие и нисходящие потоки ветра, создавая механизм зарядки, который разделяет электрические заряды в облаках, оставляя отрицательные заряды внизу и положительные вверху. Поскольку заряд в нижней части облака продолжает расти, разность потенциалов между облаком и землей, которая заряжена положительно, также увеличивается.

Когда пробой в нижней части облака создает карман положительного заряда, образуется канал электростатического разряда, который начинает двигаться вниз с шагом в десятки метров в длину. В случае молнии IC или CC этот канал затем направляется в другие карманы областей положительных зарядов. В случае ударов КГ ступенчатый лидер притягивается к положительно заряженной земле.

Многие факторы влияют на частоту, распределение, силу и физические свойства «типичной» молнии в определенном регионе мира.К ним относятся высота земли, широта, преобладающие ветровые течения, относительная влажность, близость к теплым и холодным водоемам и т. Д. В определенной степени соотношение между IC, CC и CG молнией также может варьироваться в зависимости от сезона в средних широтах.

Около 70% молний происходит над сушей в тропиках, где атмосферная конвекция наиболее высока. Это происходит как из-за смеси более теплых и более холодных воздушных масс, так и из-за различий в концентрациях влаги, и обычно это происходит на границах между ними.В тропиках, где уровень замерзания, как правило, выше в атмосфере, только 10% вспышек молний являются компьютерными. На широте Норвегии (около 60 ° северной широты), где точка замерзания ниже, 50% молний приходится на КГ.

Эффекты:

Как правило, молния оказывает на окружающую среду три измеримых воздействия. Во-первых, это прямое воздействие самого удара молнии, которое может привести к повреждению конструкции или даже физическому ущербу. Когда молния поражает дерево, оно испаряет сок, в результате чего ствол может взорваться или большие ветви отломятся и упадут на землю.

Когда молния ударяет в песок, почва, окружающая плазменный канал, может плавиться, образуя трубчатые структуры, называемые фульгуритами. Здания или высокие сооружения, пораженные молнией, могут быть повреждены, поскольку молния ищет непреднамеренные пути к земле. И хотя примерно 90% людей, пораженных молнией, выживают, люди или животные, пораженные молнией, могут получить серьезные травмы из-за повреждения внутренних органов и нервной системы.

Гром также является прямым результатом электростатического разряда. Поскольку плазменный канал перегревает воздух в непосредственной близости от него, газообразные молекулы подвергаются быстрому увеличению давления и, таким образом, расширяются наружу от молнии, создавая слышимую ударную волну (иначе.гром). Поскольку звуковые волны распространяются не от одного источника, а по длине пути молнии, различные расстояния до источника могут вызывать эффект качения или грохота.

Высокоэнергетическое излучение также возникает в результате удара молнии. К ним относятся рентгеновские лучи и гамма-лучи, которые были подтверждены посредством наблюдений с использованием электрического поля и детекторов рентгеновского излучения, а также космических телескопов.

Учёба:

Первое систематическое и научное исследование молнии было проведено Бенджамином Франклином во второй половине 18 века.До этого ученые выяснили, как электричество можно разделить на положительные и отрицательные заряды и сохранить. Они также отметили связь между искрами, производимыми в лаборатории, и молнией.

Франклин предположил, что облака электрически заряжены, из чего следовало, что сама молния была электрической. Первоначально он предложил проверить эту теорию, поместив железный стержень рядом с заземленным проводом, который будет удерживаться на месте изолированной восковой свечой. Если бы облака были электрически заряжены, как он ожидал, то между железным стержнем и заземленным проводом прыгали искры.

В 1750 году он опубликовал предложение, согласно которому воздушный змей будет запускаться во время шторма для привлечения молнии. В 1752 году Томас Франсуа Д’Алибар успешно провел эксперимент во Франции, но использовал 12-метровый железный стержень вместо воздушного змея для образования искр. К лету 1752 года Франклин, как полагают, сам проводил эксперимент во время сильного шторма, обрушившегося на Филадельфию.

Для своей усовершенствованной версии эксперимента Фрэнкинг атаковал ключ к воздушному змею, который был соединен влажной нитью с изолирующей шелковой лентой, обернутой вокруг суставов руки Франклина.Между тем тело Франклина обеспечивало проводящий путь для электрических токов к земле. Франклин не только показал, что грозы содержат электричество, но и сделал вывод о том, что нижняя часть грозы, как правило, также была отрицательно заряжена.

Незначительный прогресс был достигнут в понимании свойств молнии до конца 19 века, когда фотографии и спектроскопические инструменты стали доступны для исследования молний. В этот период многие ученые использовали фотографию с временным разрешением для идентификации отдельных ударов молнии, которые образуют разряд молнии на землю.

Множественные пути молнии из облака в облако, Свифтс-Крик, Австралия. Кредит: fir0002 / flagstaffotos.com.au

Исследование молний в наше время восходит к работе C.T.R. Уилсон (1869 — 1959), который первым применил измерения электрического поля для оценки структуры грозовых зарядов, участвующих в грозовых разрядах. Уилсон также получил Нобелевскую премию за изобретение Туманной камеры, детектора частиц, используемого для определения присутствия ионизированного излучения.

К 1960-м годам интерес вырос благодаря жесткой конкуренции, вызванной космической эрой. Когда космические корабли и спутники отправлялись на орбиту, были опасения, что молния может создать угрозу для аэрокосмических аппаратов и твердотельной электроники, используемой в их компьютерах и инструментах. Кроме того, улучшенные возможности измерений и наблюдений стали возможными благодаря усовершенствованиям космических технологий.

В дополнение к наземному обнаружению молний, ​​на борту спутников было сконструировано несколько приборов для наблюдения за распределением молний.К ним относятся оптический детектор переходных процессов (OTD) на борту спутника OrbView-1, запущенного 3 апреля 1995 г., и последующий датчик изображения молнии (LIS) на борту TRMM, запущенный 28 ноября 1997 г.

Вулканическая молния:

Вулканическая активность может создавать благоприятные для молнии условия несколькими способами. Например, мощный выброс огромного количества материала и газов в атмосферу создает плотный шлейф из сильно заряженных частиц, который создает идеальные условия для молнии.Кроме того, плотность золы и постоянное движение в шлейфе постоянно вызывают электростатическую ионизацию. Это, в свою очередь, приводит к частым и мощным вспышкам, поскольку шлейф пытается нейтрализовать себя.

Этот тип грозы часто называют «грязной грозой» из-за высокого содержания твердого материала (золы). На протяжении всей истории было зарегистрировано несколько случаев вулканических молний. Например, во время извержения Везувия в 79 году нашей эры Плиний Младший отметил несколько мощных и частых вспышек, происходящих вокруг вулканического шлейфа.

Внеземная молния:

Частота ударов молний по всему миру, по данным НАСА. Предоставлено: Википедия / Citynoise.

Молния наблюдалась в атмосферах других планет нашей Солнечной системы, таких как Венера, Юпитер и Сатурн. Что касается Венеры, то первые признаки того, что в верхних слоях атмосферы могут присутствовать молнии, были обнаружены советскими миссиями «Венера» ​​и «Пионер» США в 1970-х и 1980-х годах.Было подтверждено, что радиоимпульсы, зарегистрированные космическим кораблем Venus Express (в апреле 2006 г.), возникли от молнии на Венере.

Грозы, похожие на земные, наблюдались на Юпитере. Считается, что они являются результатом влажной конвекции в тропосфере Юпитера, где конвективные шлейфы переносят влажный воздух из глубин в верхние части атмосферы, где он затем конденсируется в облака размером около 1000 км.

Серия ударов молнии, снятая камерой Nightpod на борту МКС над Римом в 2012 году.Предоставлено: ESA / NASA / André Kuipers.

Изображение ночного полушария Юпитера, полученное Галилеем в 1990 году и космическим кораблем Кассини в декабре 2000 года, показало, что штормы всегда связаны с молниями на Юпитере. Хотя удары молнии в среднем в несколько раз мощнее, чем удары на Земле, они, по-видимому, менее часты. Несколько вспышек были обнаружены в полярных регионах, что сделало Юпитер второй известной планетой после Земли, на которой наблюдаются полярные молнии.

Освещение также наблюдалось на Сатурне. Первый случай произошел в 2010 году, когда космический зонд «Кассини» обнаружил вспышки на ночной стороне планеты, что совпало с обнаружением мощных электростатических разрядов. В 2012 году изображения, сделанные зондом Кассини в 2011 году, показали, что массивный шторм, охвативший северное полушарие, также генерировал мощные вспышки молний.

  • В результате удара молнии на песчаном участке образовался фульгерит.Кредит: blogs.discovermagazine.com
  • Вулкан Колима (Volcán de Colima) на снимке 29 марта 2015 года с молнией. Предоставлено: Сезар Канту.
  • Художественная концепция грозы Венеры. Предоставлено: НАСА.

Ученый ищет новые идеи для изучения молнии

Ссылка : Что вызывает молнию? (2015, 10 июля) получено 4 января 2022 г. с https: // физ.org / news / 2015-07-lightning.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Учебное пособие по физике: Молния

Пожалуй, самым известным и мощным проявлением электростатики в природе является гроза.Грозы неизбежны от внимания человечества. Их никогда не приглашали, никогда не планировали и никогда не оставляли незамеченными. Ярость удара молнии разбудит человека посреди ночи. Они отправляют детей бросаться в родительские спальни, взывая к уверенности в том, что все будет в безопасности. Ярость удара молнии способна прервать полуденные разговоры и дела. Они — частая причина отмены игр с мячом и прогулок в гольф. Дети и взрослые одинаково собираются у окон, чтобы наблюдать за отображением молний в небе, трепещущие перед мощью статических разрядов.Действительно, гроза — это самое яркое проявление электростатики в природе.

В этой части Урока 4 мы обсудим два вопроса:

  • Каковы причина и механизм поражения молнией?
  • Как громоотводы служат для защиты зданий от разрушительного воздействия удара молнии?

Накопление статического заряда в облаках

Научное сообщество давно размышляет о причинах ударов молнии.Даже сегодня это предмет многочисленных научных исследований и теоретизирования. Детали того, как облако становится статически заряженным, не совсем понятны (на момент написания этой статьи). Тем не менее, есть несколько теорий, которые имеют большой смысл и демонстрируют многие концепции, ранее обсуждавшиеся в этом разделе Физического класса.

Предвестником любого удара молнии является поляризация положительных и отрицательных зарядов внутри грозового облака. Известно, что вершины грозовых облаков приобретают избыток положительного заряда, а низы грозовых облаков приобретают избыток отрицательного заряда.Два механизма кажутся важными для процесса поляризации. Один из механизмов включает разделение заряда посредством процесса, который похож на зарядку трением. Известно, что облака содержат бесчисленные миллионы взвешенных капель воды и частиц льда, которые движутся и кружатся в турбулентном режиме. Дополнительная вода из земли испаряется, поднимается вверх и образует скопления капель по мере приближения к облаку. Эта восходящая влага сталкивается с каплями воды в облаках. При столкновении электроны отрываются от поднимающихся капель, вызывая отделение отрицательных электронов от положительно заряженной капли воды или кластера капель.

Второй механизм, который способствует поляризации грозового облака, включает процесс замораживания. Повышение влажности сопровождается более низкими температурами на больших высотах. Эти более низкие температуры вызывают замерзание скопления капель воды. Замороженные частицы имеют тенденцию более плотно сгруппироваться и образуют центральные области кластера капель. Замороженная часть скопления поднимающейся влаги становится отрицательно заряженной, а внешние капли приобретают положительный заряд.Воздушные потоки внутри облаков могут оторвать внешние части скоплений и унести их вверх, к вершине облаков. Замороженная часть капель с их отрицательным зарядом имеет тенденцию тяготеть к нижней части грозовых облаков. Таким образом, облака становятся еще более поляризованными.

Считается, что эти два механизма являются основными причинами поляризации грозовых облаков. В конце концов, грозовое облако становится поляризованным: положительные заряды переносятся в верхние части облаков, а отрицательные части тяготеют к нижней части облаков.Не менее важное влияние на поверхность Земли оказывает поляризация облаков. Электрическое поле облака распространяется через окружающее его пространство и вызывает движение электронов на Земле. Электроны на внешней поверхности Земли отталкиваются нижней поверхностью отрицательно заряженного облака. Это создает противоположный заряд на поверхности Земли. Здания, деревья и даже люди могут испытывать накопление статического заряда, поскольку электроны отталкиваются дном облака. С облаком, поляризованным на противоположности, и положительным зарядом, индуцированным на поверхности Земли, все готово для второго акта драмы удара молнии.

Механика удара молнии

По мере увеличения накопления статического заряда в грозовом облаке электрическое поле, окружающее облако, становится сильнее. Обычно воздух, окружающий облако, был бы достаточно хорошим изолятором, чтобы предотвратить разряд электронов на Землю. Тем не менее, сильные электрические поля, окружающие облако, способны ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим.Ионизация заключается в отрыве электронов от внешних оболочек молекул газа. Таким образом, молекулы газа, из которых состоит воздух, превращаются в суп из положительных ионов и свободных электронов. Изолирующий воздух превращается в проводящую плазму . Способность электрических полей грозового облака преобразовывать воздух в проводник делает возможной передачу заряда (в виде молнии) от облака к земле (или даже к другим облакам).

Молния начинается с разработки ступенчатого лидера .Избыточные электроны на дне облака начинают путешествие через проводящий воздух к земле со скоростью до 60 миль в секунду. Эти электроны движутся зигзагообразными путями к земле, разветвляясь в разных местах. Переменные, которые влияют на детали фактического пути, малоизвестны. Считается, что присутствие примесей или частиц пыли в различных частях воздуха может создавать области между облаками и землей, которые обладают большей проводимостью, чем другие области. По мере роста ступенчатого лидера он может освещаться пурпурным свечением, характерным для молекул ионизированного воздуха.Тем не менее, лидер шага — это не настоящий удар молнии; он просто обеспечивает дорогу между облаком и Землей, по которой в конечном итоге будет перемещаться молния.

Когда электроны ступенчатого лидера приближаются к Земле, происходит дополнительное отталкивание электронов вниз от поверхности Земли. Количество положительного заряда, находящегося на поверхности Земли, становится еще больше. Этот заряд начинает мигрировать вверх через здания, деревья и людей в воздух.Этот восходящий положительный заряд — известный как стример — приближается к ступенчатому лидеру в воздухе над поверхностью Земли. Лента может встретиться с лидером на высоте, равной длине футбольного поля. После того, как коса находится в контакте с лидером, намечается полный проводящий путь и начинается молния. Точка контакта между наземным зарядом и облачным зарядом быстро поднимается вверх со скоростью до 50 000 миль в секунду. Целый миллиард триллионов электронов могут пройти этот путь менее чем за миллисекунду.За этим начальным ударом следует несколько последовательных вторичных ударов или скачков заряда. Эти вторичные выбросы разнесены во времени так близко, что могут выглядеть как один удар. Огромный и быстрый поток заряда по этому пути между облаком и Землей нагревает окружающий воздух, заставляя его сильно расширяться. Расширение воздуха создает ударную волну, которую мы наблюдаем как гром.

Молниеотводы и другие средства защиты

Высокие здания, фермерские дома и другие строения, восприимчивые к ударам молнии, часто оснащены громоотводами .Крепление заземленного громоотвода к зданию — это защитная мера, которая предпринимается для защиты здания в случае удара молнии. Первоначально концепция громоотвода была разработана Беном Франклином. Франклин предположил, что молниеотводы должны состоять из заостренного металлического столба, который поднимается вверх над зданием, которое он предназначен для защиты. Франклин предположил, что громоотвод защищает здание одним из двух способов. Во-первых, стержень служит для предотвращения того, чтобы заряженное облако выпустило разряд молнии.Во-вторых, громоотвод служит для безопасного отвода молнии на землю в том случае, если облако действительно разряжает свою молнию с помощью болта. Теории Франклина о работе громоотводов существуют уже пару столетий. И только в последние десятилетия научные исследования предоставили доказательства, подтверждающие, как они действуют для защиты зданий от повреждений молнией.

Первую из двух предложенных теорий Франклина часто называют теорией рассеяния молнии .Согласно теории, использование громоотвода на здании защищает здание, предотвращая удар молнии. Идея основана на том принципе, что напряженность электрического поля вокруг заостренного объекта велика. Сильные электрические поля, окружающие заостренный объект, ионизируют окружающий воздух, тем самым повышая его проводящую способность. Теория диссипации утверждает, что по мере приближения грозового облака между статически заряженным облаком и громоотводом устанавливается проводящий путь.Согласно теории, статические заряды постепенно перемещаются по этому пути к земле, что снижает вероятность внезапного и взрывного разряда. Сторонники теории рассеяния молнии утверждают, что основная роль громоотвода — разрядить облако в течение более длительного периода времени, предотвращая тем самым чрезмерное накопление заряда, характерное для удара молнии.

Вторая из предложенных Франклином теорий о работе громоотвода лежит в основе теории отведения молнии .Теория отвода молнии утверждает, что молниеприемник защищает здание, обеспечивая проводящий путь заряда к Земле. Громоотвод обычно прикрепляют толстым медным кабелем к заземляющему стержню, который закапывают в землю внизу. Внезапный разряд из облака будет направлен в сторону поднятого громоотвода, но безопасно направлен на Землю, что предотвратит повреждение здания. Громоотвод, присоединенный к нему кабель и заземляющий полюс обеспечивают путь с низким сопротивлением от области над зданием к земле под ним.Отводя заряд через систему молниезащиты, здание избавляется от повреждений, связанных с прохождением через него большого количества электрического заряда.

Исследователи молний в настоящее время в целом убеждены, что теория рассеяния молнии предоставляет неточную модель того, как работают громоотводы. Действительно, кончик громоотвода способен ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим. Однако этот эффект распространяется только на несколько метров над кончиком громоотвода.Несколько метров повышенной проводимости над кончиком стержня не способны разряжать большое облако, простирающееся на несколько километров. К сожалению, в настоящее время нет научно проверенных методов предотвращения молний. Более того, недавние полевые исследования показали, что кончик молниеотвода не нужно резко заострять, как предлагал Бен Франклин. Было обнаружено, что громоотводы с тупым концом более восприимчивы к ударам молнии и, таким образом, обеспечивают более вероятный путь разряда заряженного облака.При установке молниеотвода на здание в качестве меры молниезащиты обязательно, чтобы стержень был приподнят над зданием и соединен проводом с низким сопротивлением с землей.


Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Наличие громоотводов на крышах зданий не позволяет облаку со статическим зарядом передать свой заряд в здание.

2. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Если вы поместите громоотвод на крышу своего дома, но не сможете его заземлить, то ваш дом все равно будет в безопасности в маловероятном случае удара молнии.

ESA — Химия молнии

Наука и исследования

04.05.2018 7750 просмотры 45 классов

Каждую секунду около 45 ударов молний сотрясают нашу атмосферу, где мощные реакции в грозовых облаках изменяют химический состав воздуха внутри и вокруг них.Набор европейских инструментов скоро будет изучать эти мощные разряды из космоса и дать нам подсказки об их роли в климате.

Монитор взаимодействия атмосферы и космоса прибыл вчера на Международную космическую станцию, чтобы заглянуть внутрь физики высокоэнергетических явлений на краю космоса.

Благодаря отсутствию облаков, закрывающих обзор, этот пакет поможет ученым понять анатомию молнии на высоте 400 км над планетой.

«Мы узнаем больше о воздействии сильных гроз в верхних слоях атмосферы, где происходят электрические разряды и что их вызывает», — объясняет Торстен Нойберт, координатор научной группы Технического университета Дании.

Измерения помогут нам понять, как электрические поля в облаках ускоряют электроны до таких энергий и в таких количествах, что в некоторых случаях рентгеновские лучи и гамма-лучи можно наблюдать из космоса.

Воздействие на климат

ASIM установлен на Колумбусе

Молния влияет на концентрацию атмосферных газов, важных для климата.

«Роль гроз в нашем климате значительна, но нам нужны более точные данные, чтобы оценить их влияние на изменчивость климата», — говорит Торстен.

Химические изменения в атмосфере все еще связаны с большой неопределенностью. Новый пакет поможет нам создавать более точные модели атмосферы и предсказывать климат.

Световые и энергетические дисплеи

Высоко в атмосфере электрические разряды принимают разные формы и существуют недолго — самое большее миллисекунды.Эти «преходящие светящиеся явления» включают красочные явления со сказочными названиями: духи, синие струи и эльфы.

Спрайты — это вспышки, вызванные электрическим пробоем в мезосфере на высоте от 50 до 100 км над поверхностью. Они напоминают красноватых медуз со струящимися вниз щупальцами.

Голубая струя распространяется вверх в стратосферу из верхних слоев облаков. Астронавт ЕКА Андреас Могенсен впервые записал на камеру пульсирующую синюю струю во время своей миссии на Международную космическую станцию ​​в 2015 году.

Электрические разряды в атмосфере

Самые высокие из всех — эльфы, концентрические кольца, которые часто выглядят как тусклое, расширяющееся свечение шириной 400 км. За этим стоят электронные столкновения и возбужденные молекулы азота.

Последняя европейская космическая обсерватория также обнаружит всплески гамма-излучения от гроз, сопровождаемых энергичными электронами и их партнерами из антивещества, позитронами.

Нравится

Спасибо за лайк

Вам уже понравилась эта страница, вам может понравиться только один раз!

Что такое Черная молния — Служба знаний по снижению риска бедствий

В атмосфере образуется своего рода химически активная частица. под совместным воздействием солнечного света, космических лучей и электрического поля. Частицы конденсируются в одно ядро ​​за другим, собираясь под действием электромагнитного поля и расширяется, как катящийся снежный ком, в результате чего получается шар из разных размеры.Этот состав при физико-химической реакции включает «холодный мяч» и «яркий мяч».

«Холодный шар» не имеет света и излучения энергии. Оно может существуют уже давно. Форма холодного мяча похожа на футбольный мяч, которые темные и непрозрачные и видны только днем. Ученые назовите это черной молнией.

«Яркий шар», белый или лимонный, представляет собой химическое люминесцентное вещество. структура. Кажется, что он без молнии, свободно движется в воздухе или на земле, или быстро перемещаясь по странному треки, время от времени затемняющиеся и светлящиеся.

Природа черной молнии

Причина появления черной молнии не может быть объяснена учеными. Долгое время люди думают только о синих и белых молниях, что является естественным явлением атмосферного разряда в воздух, обычно сопровождаемый ослепляющим светом. Черная молния не светит и никогда не видел.

23 июня 1974 года советский астроном Чернов однажды увидел черный молния в городе Загрел: это была сильная шаровая молния сначала за ним последовало черное облако, похожее на туман конденсировать.

Черная молния образуется из молекулярных аэрозольных агрегатов. производится Солнцем, космическим светом, электрическим полем облака, полосой молнии и другие физические и химические факторы в атмосфере в долгосрочной перспективе. Эти агрегаты горячие, электрически заряженные. материя, которая может легко взорваться или превратиться в шаровую молнию.

Обычно черная молния не возникает у земли, но если это произойдет, он имеет тенденцию падать рядом с деревьями, мачтами, домами и металлами в виде комка или грязевого пирога, который выглядит как комок грязи.

Черная молния — самый опасный и вредный вид молний. потому что он несет в себе много энергии своей формой, цветом и положением легко пренебречь.

Черная молния мала. Трудно заметить это на радаре, а его предпочтение металлу делает его известным пилотам как «темный гром в небо «. Любой контакт с черной молнией был бы слишком ужасен, чтобы быть подумал о. Когда черная молния находится слишком близко к земле, она легко принять за птицу или что-то еще.Если его тронуть, он немедленно взорвется.

Тайна разорения Мохенджо-Даро

В 1922 году индийский археолог Ра Джей Банерджи обнаружил руины. древнего города Мохенджо-Даро из группы курганов вдоль низовья реки Инд. Раскопки показали, что древний город был действительно уничтожен пожаром и огромным взрывом. Огромный взрыв разрушены все постройки в радиусе около 1000 метров.

Поза раскопанного скелета показывает, что многие люди были все еще гуляя по улицам до того, как разразилась катастрофа.Что было это вызвало разрушение города? После многих лет исследований Ученые пришли к выводу, что причиной этого стала черная молния.

Ученые считают, что атмосферные условия, создающие черный цвет. молнии также производят большое количество токсичных веществ. Видимо, жители древнего города сначала мучились этим какое-то время ядовитый воздух, а затем погибает от сильных взрывов.

Также может быть большое количество черных молний. Когда бы один из они взрываются, будет цепная реакция, за ней последуют другие черные молния.Когда взрыв достигает земли, он разрушает город.

Кроме того, как и шаровая молния, общая молниезащита объекты не работают на черной молнии. Гибкая черная молния часто может плавно приземлиться возле нефтяных резервуаров, бензобаков, трансформаторов, склады взрывчатых веществ, независимо от компактного осветительного оборудования. В это время не приближайтесь к нему и не трогайте его, потому что когда черный приближается молния, она легко может стать шаровой молнией, а шаровой молния с большей вероятностью взорвется.

Средь бела дня Москвы полковник Советской армии вызвал Баогорданов также стал свидетелем плавно движущейся дымящейся черной молнии, диаметром от четверти до трети метра. Это выглядел как туман, похожий на конденсат, с красноватой тенью позади и темно-коричневый нимб вокруг. Это было похоже на красный огненный шар, который катился быстро и вскоре взорвался.

Факты и информация о молниях

Молния — это электрический разряд, вызванный дисбалансом между грозовыми облаками и землей или внутри самих облаков.Большинство молний происходит в облаках.

«Листовая молния» описывает дальний разряд, освещающий всю нижнюю часть облака. Другие видимые болты могут иметь вид бусинки, ленты или ракетной молнии.

Во время шторма сталкивающиеся частицы дождя, льда или снега внутри грозовых облаков увеличивают дисбаланс между грозовыми облаками и землей и часто отрицательно заряжают нижнюю часть грозовых облаков. Объекты на земле, такие как шпили, деревья и сама Земля, становятся положительно заряженными, создавая дисбаланс, который природа стремится исправить, пропуская ток между двумя зарядами.

Молния очень горячая — вспышка может нагреть воздух вокруг нее до температуры в пять раз выше, чем поверхность солнца. Это тепло заставляет окружающий воздух быстро расширяться и вибрировать, что создает раскат грома, который мы слышим через короткое время после вспышки молнии.

Удары молний во время гроз ежегодно убивают больше американцев, чем торнадо или ураганы.

Типы молний

Удары молнии «облако-земля» — обычное явление — около 100 ударов молнии ударяют по поверхности Земли каждую секунду, но их сила невероятна.Каждый болт может содержать до одного миллиарда вольт электричества.

Типичный разряд молнии между облаком и землей начинается, когда ступенчатая серия отрицательных зарядов, называемая ступенчатым лидером, мчится вниз от нижней части грозового облака к Земле по каналу со скоростью около 200 000 миль в час (300 000 км / ч). . Каждый из этих сегментов имеет длину около 150 футов (46 метров).

Когда самая нижняя ступенька находится в пределах 150 футов (46 метров) от положительно заряженного объекта, она встречает восходящую волну положительного электричества, называемую серпантином, которая может подниматься вверх через здание, дерево или даже человека. .

Когда они соединяются, электрический ток течет, когда отрицательные заряды летят вниз по каналу к земле, и видимая вспышка молний поднимается вверх со скоростью около 200000000 миль в час (300000000 км / час), передавая электричество в виде молнии в процессе.

Некоторые типы молний, ​​включая наиболее распространенные, никогда не покидают облака, а перемещаются между различными заряженными областями внутри или между облаками. Другие редкие формы могут быть вызваны сильными лесными пожарами, извержениями вулканов и метелями.Шаровая молния, небольшая заряженная сфера, которая плавает, светится и прыгает, не обращая внимания на законы гравитации или физики, до сих пор ставит ученых в тупик.

Примерно от одной до 20 разрядов молнии, падающей из облака на землю, — это «положительная молния», тип которой возникает в положительно заряженных вершинах грозовых облаков. Эти удары обращают поток заряда типичных разрядов молний и намного сильнее и разрушительнее. Положительная молния может простираться по небу и ударить «из ниоткуда» на расстояние более 10 миль от грозового облака, в котором она родилась.

Удар молнии

Молния не только впечатляющая, но и опасная. Ежегодно во всем мире молнией гибнут около 2000 человек. Сотни других выживают после ударов, но страдают от множества устойчивых симптомов, включая потерю памяти, головокружение, слабость, онемение и другие болезни, изменяющие жизнь. Удары могут вызвать остановку сердца и серьезные ожоги, но выживают 9 из каждых 10 человек. У среднего американца примерно 1 из 5000 шанс быть пораженным молнией в течение жизни.

Сильная жара молнии испарит воду внутри дерева, создавая пар, который может разнести дерево на части. Машины — убежище от молний, ​​но не по той причине, в которую многие верят. Шины проводят ток, как и металлические каркасы, которые безвредно переносят заряд на землю.

Многие дома заземлены с помощью стержней и других средств защиты, которые безвредно проводят электричество молнии к земле. Дома также могут быть случайно заземлены водопроводом, водосточными желобами или другими материалами.Заземленные здания обеспечивают защиту, но люди, которые касаются проточной воды или пользуются стационарным телефоном, могут быть поражены электрическим током.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1/13

1/13

В Южной Дакоте разразилась гроза в суперячейке. Среди самых сильных штормов суперячейки могут приносить сильный ветер, град и даже смерчи. ( См. другие изображения экстремальной погоды .)

Удары молнии

Гроза в суперячейке в Южной Дакоте. Среди самых сильных штормов суперячейки могут приносить сильный ветер, град и даже смерчи. (См. Больше фотографий экстремальной погоды.)

Фотография Джима Рида, National Geographic

Химические изменения

Химические изменения

I Это F нашего июля в Провиденс, Род-Айленд.Блестящий в ночном небе взрываются салюты. Когда ты смотришь на фейерверк, вы видите ослепительные искры красной, белой и синей струйкой вниз во всех направлениях.

Взрыв салюта — это пример химического изменения.

Во время химического изменения вещества заменяются на другие вещества. Другими словами, состав изменения содержания.

Знаки химических изменений

Как узнать, является ли изменение химическое изменение?

Если вы думаете, что не знакомы с химическими изменениями, подумай еще раз.

Физические изменения относительно легко идентифицировать.Если изменяется только форма вещества, вы наблюдаете физическое изменение.

Обычное физическое изменение происходит, когда материя меняется от одной фазы к другой. Когда кубик льда тает за Например, становится жидкой водой. Твердый лед и жидкая вода имеют такой же состав. Единственное отличие — форма.

C ol o r Изменения

Как и в случае с осенними листьями, изменение окраски ключ, чтобы указать на химическое изменение.

Возможно, вы нашли наполовину съеденное яблоко, которое превращается в коричневый. Причина в том, что химические изменения происходят, когда пища портит.

Вы только что стали свидетелями впечатляющего химическое изменение, если вы видели изменение листьев цвет осенью.

Когда ты испечь пирог, энергия поглощается жидким тестом, поскольку оно превращается в жидкое смешать в торт. Энергия — Поглощено или освобождено

Еще один признак химического изменения — выброс или усиление энергии объектом. Многие вещества поглощают энергию, чтобы претерпеть химическое изменение. Энергия поглощается во время химических изменений. в кулинарии, как при выпекании торта.

Энергия также может быть выпущена во время химической смены. Фейерверки упомянутые выше выделяют энергию в виде света что вы можете видеть.

Вы также можете видеть, что энергия высвобождается, когда в этом видеоролик, когда натрий и хлор смешиваются с водой.

Запах Изменения

Достаточно одного опыта с тухлым яйцом, чтобы научиться что они пахнут иначе, чем свежие яйца. Когда портятся яйца и еда, они претерпевают химическое изменение.Изменение запаха — ключ к разгадке химическое изменение

.

Когда вы чувствуете странный запах в еде такие как курица, свинина из майонеза, вы знаете, что еда подверглась химическое изменение. Вы можете использовать эту подсказку, чтобы не есть испорченные еда и заболевание.
Производство Газы или твердые вещества

Образование газа — ключ к разгадке химического изменения.Пузырьки газа, которые вы наблюдали, образуются при приеме антацида. падение в воду — пример изменения.

Еще один признак того, что произошло химическое изменение, — это образование твердого тела. Твердое вещество, которое выделяется из раствора во время химическое изменение называется осадком.

Когда дерево горит, оно превращается в кучу золы и газы, поднимающиеся в воздух.После того, как дрова обожжены, его нельзя восстановлен в первоначальном виде в виде бревна. Не легко перевернутый

Чем отличаются друг от друга физические и химические изменения разное? Подумайте на мгновение о льду. После того, как лед тает в жидкую воду, вы можете повторно заморозить ее в твердый лед, если температура капли. Замораживание и таяние — это физические изменения. Вещества образуется во время химических изменений, однако не может легко превратиться обратно в исходные вещества.

Химическая и физическая Смена T Самая важная вещь, о которой вы должны помнить, это что при физическом изменении состав вещества не меняется а при химическом изменении состав вещества изменять.
Химическая промышленность Реакции

Химические изменения также называются химическими. Реакции.Химические реакции включают сочетание различных вещества. В результате химической реакции образуется новое вещество с новым и различные физические и химические свойства.

Дело никогда уничтожено или создано в химическом реакции. Частицы одного вещества перестраиваются, образуя новое вещество. То же количество частиц, что существуют до реакции существуют после реакции.

Чтобы создать собственное химическое изменение, щелкните Fireworks. Найти больше интересной информации о фейерверках, которые вы видите, нажмите здесь.

Хранение потребительских фейерверков в Род-Айленде является незаконным. однако есть еще много возможностей насладиться прекрасным показывать. Хотя редко случается, возможно, что компонент фейерверка упадет на землю без взрыва.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск