Грозовая туча. Грозовые тучи и молнии
Гроза – природное явление, при котором образуются электрические разряды внутри облаков или между облаком и земной поверхностью. При такой погоде возникают темные грозовые тучи. Как правило, это событие сопровождается громом, ливнем, градом и сильным ветром.
Образование
Для того чтобы возникла грозовая туча, необходимо наличие нескольких факторов для развития такого понятия, как конвекция. Этими структурами являются достаточное количество влаги для осадков и элементы облачных частиц в жидком и ледяном состоянии.
Конвекция способствует развитию грозы в таких случаях:
• неравномерное нагревание воздуха возле поверхности земли и в верхних ее слоях. Примером может служить различная температура суши и водной поверхности;
• во время вытеснения теплого воздуха холодным в атмосферных слоях;
• грозовая туча появляется в горах при подъеме воздуха.
Каждое такое облако проходит стадии кучевого, зрелого грозового и ступень распада.
Структура
Движение и распределение электрических зарядов вокруг и внутри грозового облака – это непрерывный и постоянно меняющийся процесс. Дипольная структура является доминантной. Ее смысл в том, что отрицательный заряд расположен в нижней части облака, а положительный - в верхней. Атмосферные ионы, двигающиеся под воздействием электрического поля, создают на границах облака так называемые экранирующие слои, прикрывая ими электрическую структуру.
В зависимости от географического расположения основной отрицательный заряд находится там, где температура воздуха составляет от −5 до −17 °C. Плотность объемного заряда составляет 1-10 Кл/км³.
Перемещение грозовых туч
Скорость любых облаков, в том числе и грозовых, напрямую зависит от движения земли. Темп перемещения изолированной грозы чаще всего достигает 20 км/ч, а иногда и все 65-80 км/ч. Последнее явление происходит во время движения активных холодных фронтов. В большинстве случаев во время распада прежних грозовых ячеек образуются новые.
Грозу в действие приводит энергия. Она заключена в скрытой теплоте, которая освобождается при конденсации водяного пара, образуя облачную каплю. Оценку энергии грозы в целом можно сделать на основе количества осадков.
Распределение
Одновременно на нашей планете существуют тысячи грозовых туч, в которых среднее количество молний достигает отметки ста в секунду. Они распределяются неравномерно над поверхностью Земли. Над океанами такая погода наблюдается в десять раз реже, чем над материками. Грозовые тучи чаще всего находятся в местах тропического и субтропического климата. Максимум молниевых разрядов сосредоточено в Центральной Африке.
В таких районах, как Антарктика и Арктика, грозовой активности в основном не бывает. И напротив, горные территории типа Кордильер и Гималаев являются привычными местностями для таких молниевых явлений, как грозовая туча. По временам года эта погода случается в большинстве случаев летом в дневные часы и редко вечером и утром.
Грозы в других природных явлениях
Грозовая туча обычно сопровождается сильными дождями-ливнями. В среднем при такой погоде выпадает 2 тыс. кубометров осадков. При более крупных грозах - в десять раз больше.
Смерч (а также торнадо) – это вихрь, который создает грозовая туча. Он опускается вниз, нередко до самого уровня земли. Имеет вид хобота, сформированного из облака, размером в сотни метров. Диаметр воронки обычно составляет около четырехсот метров.
Помимо этих природных явлений грозовая туча способствует появлению шквалов и нисходящего потока. Последний возникает на высоте, где температура воздуха меньше, чем в окружающей среде. Поток становится еще более холодным, когда в нем тают частицы ледяных осадков, которые испаряются в облачные капли.
Распространяющийся нисходящий поток образует четкое различие в цветах между теплым влажным и холодным воздухом. Движение шквального фронта можно легко распознать по резкому понижению температуры - пять градусов по Цельсию и больше - и сильному ветру (может достигать и превышать 50 м/с).
Разрушения смерчем имеют круговую форму, а нисходящим потоком – прямую. Оба явления в конечном результате приводят к дождю. В редких случаях осадки испаряются во время падения. Это явление носит название "сухая гроза". В иных случаях происходят ливень, град, а затем и наводнения.
Техника безопасности
Существует ряд правил поведения во время погоды, которую сопровождают гром и молния. Грозовые тучи чрезвычайно опасны для жизни всех существ не только на улице (хотя это самый большой риск), но и возле окон внутри помещений. Важно знать, что молниевые разряды чаще всего бьют в высокие объекты. Это обусловлено тем, что электрические частицы идут по пути наименьшего сопротивления.
Во время грозы старайтесь не находиться вблизи электростанций и линий электропередачи, под высокими, одиноко стоящими деревьями, на открытой территории (таких как поле, долина или луг). Опасным является плаванье в реке, озере и других водоемах, поскольку вода имеет хорошую электропроводность.
Самолет, который пролетает сквозь кучево-дождевое облако, попадает в зону турбулентности. В такие моменты транспорт кидает во все стороны под действием потоков облака. Пассажиры ощущают сильную тряску, а самолет – нагрузку, которая для него крайне нежелательна.
Имеет высокий риск пользование мотоциклом, велосипедом или другими предметами, которые сделаны из металла. Также опасно для жизни находиться на любой возвышенности, такой как крыши домов, к которым ближе всего находятся грозовые тучи. Фото подобных природных явлений производят впечатление красоты и эффектности, но риск наблюдения за такой погодой с улицы может стоить человеку его жизни.