Красные молнии в небе что это за явление
Уральский астроном заснял уникальные красные молнии. ВИДЕО
Астроном из города Ирбита (Свердловская область) Илья Янковский сумел зафиксировать уникальное природное явление — спрайты. Астроном вел съемку все лето, а сейчас смонтировал наиболее удачные кадры.
«Красные спрайты в деталях. Обилие ночных гроз на Урале летом 2020 года позволило мне успешно опробовать новую методику с использованием ускоренной съемки, благодаря чему удалось более детально взглянуть на скоротечные процессы этого едва уловимого явления», — пояснил Илья Янковский.
Спрайты — это уникальное природное явление, которое было открыто астрономами относительно недавно — в 1989 году. Первым их увидел американский астроном-эксперт Джон Уинклер, который почти полвека проработал в NASA. Это гигантские молнии, которые бьют не вниз, как те, что можно увидеть в грозу, а вверх в термосферу, на высоту до 130 км над Землей. Воздух горит синим и белым пламенем, поэтому обычные молнии имеют такую окраску. Насыщенность термосферы азотом окрашивает спрайты в красный цвет.
«Это действительно редкое явление и данная съемка качества мирового уровня. Спрайты открыты не так давно, и подобных красивых съемок мало. Стоит отметить, что в плане астрономических наблюдений Ирбит вообще уникальное место, хотя находится всего в 250 километрах от Екатеринбурга, там небо чаще бывает чистое: у нас облачность, а там в это же время ясно», — считает астроном из УрФУ Владилен Санакоев.
Радужная молния: удивительное природное явление невероятной редкости (13 фото)
В некоторых мифах этот феномен сравнивают с небесными луком и стрелами, и недаром! Перед вами подборка самых редких и восхитительных кадров, на которых фотографам удалось запечатлеть довольно уникальное зрелище.
Все мы хоть раз в жизни, но наверняка видели молнию и радугу, но обычно по отдельности. Однако засвидетельствовать появление молнии и радуги на небе одновременно – та еще удача!
Молнии обычно формируются во время сильных дождей, и никакой шторм не проходит без этих ярких электрических вспышек посреди грозовых туч. А вот оптический и метеорологический феномен под названием радуга обычно появляется на небосводе уже после ливней, когда солнце подсвечивает влажный воздух. Тогда как же этим фотографам удалось запечатлеть два этих явления одновременно?
Фото: Terje Nesthus
Если вы подзабыли школьную программу, мы вам напомним, как образуется радуга. Все дело в мельчайших капельках воды в атмосфере. Подобно линзам, они отражают и преломляют свет, что в результате и порождает в небе разноцветное свечение, которое исходит из пространства по концентрическим окружностям (дугам). Разноцветная дуга всегда появляется в небе в противоположной стороне от источника света относительно наблюдателя. В христианской традиции радуга издавна ассоциируется с надеждой – с тех самых пор, как Бог явил ее Ною после пережитого им всемирного потопа. В более современной истории радуга появилась на флагах, которые обычно связаны с социальными переменами и революциями, включая движение за права гомосексуалистов. Ну и мало кто не видел мультфильмы про радужных единорогов.
В отличие от радуги молния в свою очередь не часто связана с чем-то столь же воодушевляющим и радующим миллионы людей. В большинстве культур это природное явление называли карой богов или проявлением гнева сверхъестественных сил. В истории флагов молния также появляется как символ перемен, но чаще всего это происходило в связи с деятельностью экстремистских движений.
Фото: Moonbird 
Фото: MagnusPhoto
А вы знали, что и по сей день ученые не до конца понимают весь процесс формирования молний? Согласно одной из теорий вода на Землю проливается чаще всего в форме дождевых капель или крошечных кусочков льда, попутно взаимодействуя с естественным электрическим полем нашей атмосферы. Во время грозы происходит поляризация зарядов, и это приводит к формированию искрового разряда, сопровождающегося громовыми раскатами.
Мы уже выяснили, что из общего у радуги и молний есть вода. Молнии происходят во время сильных атмосферных осадков, а радуга появляется обычно уже после дождей, но она все так же зависит от капелек воды, иначе нечему бы было преломлять солнечные лучи.
Фото: Markuz85 
Фото: Theory
Вероятно, появление на небе и радуги, и молнии одновременно – такое редкое событие именно потому, что во время грозы недостаточно света для формирования радуги. Или причина в том, что для этого явления ливень уже должен практически закончиться, но заряда в атмосфере все еще должно оставаться достаточно для вспышки молнии. Процессы эти пока что остаются не до конца изученными, и ясно только одно: радужная молния – невероятно красивый и редкий феномен.
Фото: Ryan Judd 
Фото: Crafty Pip
От чего зависит цвет молнии?
Что такое молния?
Это электрический искровой разряд в атмосфере, обычно может происходить во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Молнии также были зафиксированы на Венере, Юпитере, Сатурне, Уране и др. Сила тока в разряде молнии на Земле достигает 10—500 тысяч ампер, напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт.
Самая длинная молния была зафиксирована в Оклахоме, её протяжённость составила 321 км. Самая продолжительная молния была зафиксирована в Альпах, её длительность составила 7,74 секунды. Рекордно большая разность потенциалов во время грозы в 1,3 ГВ была зарегистрирована в 2014 г.
Разные цвета молнии
Канал молнии во время вспышки раскаляется до 30 000 °C, это в пять раз горячее Солнца. Воздуху при такой температуре присуще голубовато-фиолетовое свечение. Именно этот цвет имеют молнии, возникающие близко к наблюдателю и в чистой атмосфере. Однако воздух сильнее рассеивает голубой, синий и фиолетовый цвета, поэтому по мере удаления молнии белеют, а потом желтеют.
Поднятая в атмосферу мелкая пыль делает молнию желто- оранжевой, а капли воды на пути света могут заставить ее покраснеть. Ледяные микрокристаллы в облаках в некоторых случаях создают сложные оптические эффекты, подавляя определенные цвета в излучении молнии, но такое бывает довольно редко.
Природа появление молнии и ее опасность
Молния и следующие за ней раскаты грома — это одно из самых эффектных явлений природы, оно привлекало человека во все времена. Они знакомы каждому с детства, но не все понимают, почему появляется молния. Дать точного ответа не могут ученые, несмотря на научно-технический прогресс явление остается слабо изученным. Ученые знают механизм образования разных видов молнии, но в нем есть множество научно необъяснимых моментов.
Молнией называют мощный электрический искровой заряд, который формируется в атмосфере планеты. На Земле это обычно происходит во время грозы. Молнии бывают не только на Земле, но и на других планетах — Венере, Уране, Юпитере и Сатурне. У нас это яркие вспышки разного цвета, за которыми следуют раскаты грома. Чаще всего они образуются в кучево-дождевых облаках, но могут образоваться и в слоисто-дождевых, если те будут достаточно большие по объему.
В этой статье мы расскажем о молниях: какими они бывают, как появляются, чем опасны. Ты узнаешь, какие технологии человечество изобрело для защиты от молний.
Грозовые тучи невозможно перепутать с другими, они всегда темные и насыщенные по цвету. Темный оттенок — это результат большой толщины: такие облака начинаются в километре над землей и доходят до высоты 6-7 километров. Так как на такой высоте низкая температура, вода становится кристаллами льда. Более теплый воздух поднимается вверх и тянет за собой эти кристаллики, более крупные льдинки опускаются, и они сталкиваются между собой.
Как образуется молния?
Льдинки сталкиваются и происходит то же самое, что и при трении других предметов друг о друга — они электризуются. Крупные обретают отрицательный заряд, мелкие — положительный. Разные части тучи получают разный заряд, сверху — плюс, снизу — минус. Разница потенциалов создается не только между частями тучи, но и между ней и землей. Разница исчисляется сотнями тысяч вольт. Молния двигается быстро, но образуется она не молниеносно. Формирование — это три последовательные стадии.
Начальная
Разряд создается в той части, где больше ионов, частиц с зарядом. Ионы появляются, когда целая молекула теряет электроны или обрастает новыми. В данном случае эти частицы создаются из газов и воды, из них туча и состоит. По поводу того, что происходит дальше, у специалистов нет единого мнения.
Ряд ученых считают, что из-за разгона свободных электронов концентрация ионов становится выше. Электроны сталкиваются с молекулами нейтрального заряда, ионизируя их. Так создается заряд. Есть и другая гипотеза, согласно которой воздух ионизируется под воздействием космического излучения. В ионизированном состоянии газы проводят ток, поэтому по облаку может пройти электричество.
Средняя
Затем следует цепная реакция. По облаку проходит ток, и он нагревает воздух в его определенной части. От этого энергетически заряженных частиц становится все больше, и они создают еще больше ионов. По этой причине молния проходит очень быстро. У любой молнии есть самый мощный канал, от него отходят ответвления. Поэтому заряды похожи на зигзаг, с новой вспышкой заряд продвигается примерно на несколько десятков метров. Скорость этого мощного канала может доходить до 50 тысяч километров в секунду.
Самый мощный заряд доходит до другой части облака или до земли, но на этом все не заканчивается. Ионизированный канал пробивается электрическим разрядом, по этому каналу очень быстро проходят заряженные частицы, его ширина составляет несколько сантиметров, температура внутри достигает нескольких тысяч градусов. Эти идущие по каналу заряды — и есть молния, которую мы видим. Из-за высокой температуры мы видим молнию очень яркой, явление проходит молниеносно, но за эти мгновения успевает высвободиться очень много энергии.
Финальная
Скорость движения зарядов в канале падает, но при этом напряжение и сила тока по-прежнему высоки. На финальной стадии молния достигает какого-то объекта. Если рядом будут люди, то для них явление крайне опасно. Данная стадия длится десятые доли секунды, но она способна нанести огромный ущерб. Вопреки распространенной поговорке, молния часто бьет в одно место дважды или даже несколько раз, так как оно является завершающего точкой для самого короткого пути.
Какие бывают молнии?
Выделяют множество видов молний, главное отличие — тип формирования в зависимости от высоты. От этого параметра зависит, какой вид образуется:
Какие самые опасные?
В разных точках земли люди видят молнии более или менее часто. Где-то очень часто, к примеру, в Венесуэле есть одно необычное местечко, где молнии формируются и вспыхивают непрерывно в любой день и любое время года. Пик приходится на период с мая по ноябрь, за год на каждый квадратный километр приходится 250 молний.
Насколько молния будет опасной для человека, зависит от того, достигнет она земли или нет. Огни Святого Эльма и те заряды, которые бьют по облакам или над ними, безопасны.
Какого цвета бывают?
Сложно не заметить, что молнии бывают разными по цвету. Они могут быть желтыми, белыми, оранжеватыми, голубоватыми, красноватыми. Какой будет оттенок, зависит от состава атмосферы. Температура в канале молнии в пять раз выше, чем на Солнце, при таких условиях воздуху свойственно становиться голубым или фиолетовым. Поэтому заряды вблизи от нас при чистом воздухе мы видим синеватыми. На более далеком расстоянии мы видим их белыми, на еще более далеком — желтыми. Но здесь дело не в самой молнии, а в том, что голубые цвета рассеиваются. При большом количестве пыли в воздухе цвет становится оранжевым. При наличии капель воды становится красной.
Как часто возникают молнии?
Есть мнение, что зимой молний не бывает. На самом деле бывают, но крайне редко. Объяснение в том, что поверхность земли прогревается не так сильно. Нет условий для формирования восходящих воздушных потоков. Однако, в последнее время из-за глобального потепления, молнии появляются чаще.
Согласно новым данным, полученным при помощи космических спутников, частота ударов молнии на планете составляет 44 в секунду плюс-минус пять.
По молнии можно высчитать, как далеко находится гроза. Для этого нужно засечь время между вспышкой и раскатом грома. Отталкиваясь от скорости звука — 300 метров в секунду, мы понимаем, что пауза в три секунды означает, что грозовой фронт примерно в километре. Если засечь дважды, то можно понять, приближается гроза или удаляется. Если видно всполохи, но не слышно грома, значит, расстояние составляет более 20 километров.
Какая опасность?
Самые опасные последствия — это попадание в человека, деревья, дома, машины и другие объекты. Когда электричество бьет в песок или горную породу, может сформироваться фульгурит. Под воздействием тока материя плавится и быстро застывает. Если это песок, то будет создано стекло — полые трубочки произвольной формы. Обнаружить их очень сложно, попасть в такую зону опасно.
Если шаровая молния попадет в дерево или деревянный объект, например, кровлю здания, то произойдет возгорание. При попадании обычной в закрытый автомобиль ничего страшного не произойдет, ток сразу же уйдет в землю, он не сможет проникнуть в салон. Людей чаще всего поражает в голову или в грудную клетку. От этого на коже остаются следы зигзагообразной формы. У них есть название — фигуры Лихтенберга. Попадание опасно для жизни и здоровья, поэтому его нужно всячески избегать.
Если ли польза?
Электрический ток очищает воздух от загрязнений, каждому знакомо ощущение чистоты после грозы. Другое полезное действие — стимул к накоплению азота, это естественное удобрение для растений.
Есть отдельная научная дисциплина — громовая энергетика. Специализирующиеся на ней ученые ищут способы применения громовой энергии. Она классифицируется как возобновляемый источник, поэтому необходимы способы направления ее в электрические сети. В большинстве стран электроснабжение обходится очень дорого, причем не только материально. Добывающие станции наносят огромный вред природе. Если использовать грозовую активность, то неиссякаемым источником станет сама природа. В данный момент проблема в том, что появление грозы и ее продолжительность невозможно предсказать с высокой точностью.
Правила безопасности во время грозы
При нахождении на улице во время грозы необходимо:
В помещении тоже нельзя считать себя в безопасности. Следует выключить телефон и все электроприборы, перекрыть газ, закрыть окна.
Оборудование для защиты
В первую очередь в защите нуждаются самолеты. Корпус каждого из них покрыт специальной экранирующей металлической сеткой, она проводит электричество, но не позволяет ему попасть внутрь, навредить оборудованию и людям. Есть и дополнительная защита, она установлена на каждом приборе и является гарантией того, что он не выйдет из строя. При попадании пассажиры на борту могут услышать громкий звук, но иногда его не слышно. Перед тем, как сдать самолет в использование, его всячески испытывают, один из тестов — симуляция разных видов молнии.
На домах и оборудовании устанавливают грозозащиту. Она не может уберечь от удара, ее назначение — в сохранении оборудования от статического электричества и напряжения. Когда появляется разница в напряжении, срабатывает защитный диод, благодаря этому провода заземляются.
Люди научились противостоять молниям, но так и не могут объяснить во всех деталях природу их появления. Но наука сделала большой прорыв. Знание основывалось на наблюдениях. Еще в древности, когда люди относили молнию к божьей каре, они подметили, что бьет она преимущественно в высокие объекты. О связи с электричеством стало известно только в 17 веке. На тот момент наиболее достоверную гипотезу выдвинул Б.Франклин. Его научный труд датирован 1750 годом, в нем описывается эксперимент, в ходе которого в грозу запускали воздушного змея с металлическим стержнем. Именно так была доказана электрическая природа. В 20 веке ученые уже знали, почему появляется молния, а также открыли их необычные разновидности. Сейчас изучение проводится через спутники.
Красные молнии в небе что это за явление
Внимательно наблюдая за грозами, можно заметить, что молнии быв ают различного цвета.
По цвету молнии можно суд ить о свойствах окружающего воздуха: вспышка красного цвета – в облаке дождь, голубого – град, желтого – пыль.
Белый цвет свидетельствует о том, что воздух очень сухой. Такая молния представляет особую опасность, потому что часто при разряде в землю вызывает пожары.
Мобильные телефоны притягивают молнию?
Впервые в 2005 году специалисты метеорологической службы Китая сообщили, что туристка, находящаяся на Великой Китайской стене, погибла во время грозы, разговаривая по мобильному телефону. Затем подобные сообщения стали появляться все чаще и из разных стран. Притягивают ли мобильные телефоны молнии?
Существует такое явление – электромагнитная индукция, открытое Майклом Фарадеем в 1831 году. Это возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике, находящемся в изменяющемся магнитном поле или благодаря движению проводника относительно неподвижного магнитного поля.
При разговоре в грозу по мобильному телефону происходит взаимодействие электромагнитных полей молнии и проводников включенного устройства (мобильников, телевизоров, компьютеров, холодильников, даже не полностью выключенных из электрической сети, а находящихся в режиме ожидания ).
В какие деревья чаще всего попадает молния?
Давно подмечено, что в одни породы деревьев молнии ударяют чаще, в другие – реже, а некоторые почти не трогают. Об этом можно судить по следам молний на деревьях – это длинные полосы без коры, порой от самой вершины до корней.
Так, на 100 ударов молнии на дуб приходится 54, тополь – 24, ель – 10, сосну – 6, бук – 3, липу – 2, акацию – 1.
Несмотря на такую статистику, следует учитывать, что под любым деревом небезопасно прятаться от грозы.
Считается, что в нормальных условиях атмосфера всегда заряжена положительно, а земля вместе с растениями – отрицательно.
Поскольку звук от различных точек траектории молнии приходит к наблюдателю не одновременно и многократно отражается от облаков и поверхности земли, гром имеет характер длительных раскатов.
Гром обычно бывает слышен на расстоянии 15-20 км, а его громкость может достигать 120 децибел. По интервалу времени, прошедшему между вспышкой молнии и ударом грома, можно определить, как далеко находится гроза. А наблюдая за изменениями этого интервала можно определить, приближается ли гроза или удаляется.
Знаете ли вы?
. Опыты физиков и врачей лишь в XX веке доказали, что именно мозг еще раз переворачивает полученное «вверх ногами» изображение предметов в глазу. Для этого экспериментаторы надевали специальные очки, переворачивающие изображение. Через несколько дней мозг все вновь «ставил на место».