Молния

Файл:Lightning3.jpg

Шаблон:Center

Мо́лния — электрический искровой разряд в атмосфере, происходящий во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Молнии также наблюдаются на Венере, Юпитере, Сатурне, Уране и других планетах<ref name="Кошкин" />. Сила тока в разряде молнии на Земле составляет в среднем 30 кА, иногда достигает 200 кА<ref name="БРЭ">Шаблон:БРЭ</ref>, напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт<ref name="Кошкин">Кошкин Н. И., Ширкевич М. Г. Справочник по элементарной физике. — 5-е изд. — Шаблон:М.: Наука, 1972. — С. 138.</ref>.

История изучения

Файл:Lightning 1882.jpg

Молния 1882 (с) фотограф: Уильям Н. Дженнингс, Си. 1882

Молния издревле является объектом интереса со стороны человека. Её опасные проявления были известны ещё с глубокой древности. В язычестве молнию считали деятельностью наиболее могущественных богов: Зевса в древнегреческой мифологии, Тора — в скандинавской, Перуна — в славянской. Поражение молнией считалось карой божьей. Соответственно, для защиты от молнии совершались определённые ритуалы и обряды. Из античной и славянской мифологии представление о молнии, как об инструменте божественной деятельности перекочевало и в христианство. Несмотря на восприятие молнии как проявления высших сил, тем не менее, уже в античности были выявлены определённые закономерности в поражении объектов молнией. Ещё Фалесом было описано, что молния чаще всего ударяет в высокие отдельно стоящие объекты. В Средние века молния часто становилась причиной пожаров в деревянных городах, откуда пошло правило, что нельзя строить дома выше храма. Храмы, расположенные, как правило на возвышенных местах, выполняли в этих случаях роль молниеотводов. Шаблон:Нет АИ 2.

Большой толчок в изучении молнии дало развитие мореплавания. Во-первых, мореплаватели столкнулись с грозами невиданной на суше силы. Во-вторых, обнаружили, что грозы неравномерно распределены по географическим широтам. В-третьих, заметили: при недалеком ударе молнии стрелка компаса испытывает сильные возмущения. В-четвёртых, четко связали появление огней святого Эльма с надвигающейся грозой. Кроме того, именно мореплаватели первыми обратили внимание, что перед грозой возникали явления, похожие на те, что возникают при электризации стекла или шерсти от трения.

Развитие физики в XVII—XVIII веках позволило выдвинуть гипотезу о связи молнии и электричества. В частности, такого представления придерживался М. В. Ломоносов. Электрическая природа молнии была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее которого был проведён опыт по извлечению электричества из грозового облака. Широко известен опыт Франклина по выяснению электрической природы молнии. В 1750 году Франклин опубликовал работу, в которой описан эксперимент с использованием воздушного змея, запущенного в грозу. Опыт Франклина был описан в работе Джозефа Пристли. К началу XIX века большинство учёных уже не сомневалось в электрической природе молнии (хотя существовали и альтернативные гипотезы, например химическая) и основными объектами исследования стали механизм выработки электричества в грозовых облаках и параметры грозового разряда.

В июне 1847 года американский фотограф Томас Мартин Истерли (Thomas Martin Easterly) сделал первую из известных фотографий молнии — «Уличная сцена № 267». Первой фотографией, сделанной с научными целями, считается работа Уильяма Николсона Дженнингса (William Nicholson Jennings), созданная в 1882 году. Первые спектры были запечатлены в 1893 году в Германии. Важный этап в фотофиксации молний произошёл в 1902 году, когда английский физик-экспериментатор Чарлз Вернон Бойс создал специальный фотоаппаратШаблон:Sfn.

В 1989 году были обнаружены особые виды молний в верхней атмосфере: эльфы<ref name="Красные Эльфы и Синие Джеты">Шаблон:Cite web</ref> и спрайты. В 1995 году был открыт другой вид молний в верхней атмосфере — джеты<ref name="Красные Эльфы и Синие Джеты" />.

В конце XX века при изучении молнии были открыты новые физические явления — пробой на убегающих электронах<ref>Гуревич А. В., Зыбин К. П. «Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы Шаблон:Wayback» // УФН, 171, 1177—1199, (2001)</ref> и фотоядерные реакции под действием гамма-излучения грозового разряда<ref>Бабич Л. П. «Грозовые нейтроны» Шаблон:Wayback // УФН, 189, 1044—1069, (2019)</ref><ref name="NKJ2020_2">Шаблон:Статья</ref>.

Для изучения физики молнии применяются методы наблюдения со спутников<ref>Иудин Д. И., Давыденко С. С., Готлиб В. М., Долгоносов М. С., Зелёный Л. М. «Физика молнии: новые подходы к моделированию и перспективы спутниковых наблюдений Шаблон:Wayback» // УФН, 188, 850—864, (2018)</ref>.

Виды

Файл:Lightning striking the Eiffel Tower - NOAA.jpg

Молния ударяет в Эйфелеву башню, фотография 1902 г.

Шаблон:Нет ссылок в разделе Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках, тогда они называются грозовыми. Иногда молния образуется в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

Обычно наблюдаются линейные молнии, которые относятся к так называемым безэлектродным разрядам, так как они начинаются (и заканчиваются) в скоплениях заряженных частиц. Это определяет их некоторые до сих пор не объяснённые свойства, отличающие молнии от разрядов между электродами. Так, молнии не бывают короче нескольких сотен метров. Молнии возникают в электрических полях значительно более слабых, чем поля при межэлектродных разрядах. Накопление зарядов, переносимых молнией, происходит за тысячные доли секунды с миллиардов мелких, хорошо изолированных друг от друга частиц, расположенных в объёме нескольких Шаблон:Км3. Наиболее изучен процесс развития молнии в грозовых облаках, при этом молнии могут проходить в самих облаках — внутриоблачные молнии, а могут ударять в землю — молния облако-земля. Для возникновения молнии необходимо, чтобы в относительно малом (но не менее некоторого критического) объёме облака образовалось электрическое поле (см. атмосферное электричество) с напряжённостью, достаточной для начала электрического разряда (~ 1 МВ/м), а в значительной части облака существовало бы поле со средней напряжённостью, достаточной для поддержания начавшегося разряда (~ 0,1—0,2 МВ/м). В молнии электрическая энергия облака превращается в тепловую, световую и звуковую.

Молнии облако-земля

Файл:Lightning 1.jpg

Молнии в г. Ессентуки

Файл:Lightning storm over Boston - NOAA.jpg

Молнии в Бостоне.

Процесс развития такой молнии состоит из нескольких стадий. На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными зарядами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с молекулами, составляющими воздух, ионизуют их<ref>Ученые с помощью радиотелескопа впервые увидели, как рождаются молнии Шаблон:Wayback // Газета.ru, 10 января 2022</ref>.

По более современным представлениям, ионизация атмосферы для прохождения разряда происходит под влиянием высокоэнергетического космического излучения — частиц с энергиями 10¹²—10¹⁵ эВ, формирующих широкий атмосферный ливень с понижением пробивного напряжения воздуха на порядок от такового при нормальных условиях<ref>Ермаков В. И., Стожков Ю. И. Физика грозовых облаков Шаблон:Wayback // Физический институт им. П. Н. Лебедева, РАН, М., 2004 г. Шаблон:Rp</ref>. Запуск молнии происходит от высокоэнергетических частиц, вызывающих пробой на убегающих электронах («спусковым крючком» процесса при этом являются космические лучи)<ref>В возникновении молний обвинили космические лучи Шаблон:Wayback // Lenta.Ru, 09.02.2009</ref>. 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.

Файл:Анимация наземной молнии.gif

Анимация молнии облако—земля

Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в несколько десятков метров со скоростью ~ 50 000 километров в секунду, после чего его движение приостанавливается на несколько десятков микросекунд, 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 200 000 метров в секунду. По мере продвижения лидера к земле напряжённость поля на его конце усиливается и под его действием из выступающих на поверхности Земли предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером. Эта особенность молнии используется для создания молниеотвода.

В заключительной стадии по ионизованному лидером каналу следует обратный (снизу вверх), или главный, разряд молнии, характеризующийся токами от десятков до сотен тысяч ампер, яркостью, заметно превышающей яркость лидера, и большой скоростью продвижения, вначале доходящей до ~ 100 000 километров в секунду, а в конце уменьшающейся до ~ 10 000 километров в секунду. Температура канала при главном разряде может превышать 20000—30000 °C. Длина канала молнии может быть от 1 до 10 км, диаметр — несколько сантиметров. После прохождения импульса тока ионизация канала и его свечение ослабевают. В финальной стадии ток молнии может длиться сотые и даже десятые доли секунды, достигая сотен и тысяч ампер. Такие молнии называют затяжными, они наиболее часто вызывают пожары. Но земля не является заряженной, поэтому принято считать, что разряд молнии происходит от облака по направлению к земле (сверху вниз).

Главный разряд разряжает нередко только часть облака. Заряды, расположенные на больших высотах, могут дать начало новому (стреловидному) лидеру, движущемуся непрерывно со скоростью в тысячи километров в секунду. 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 создаёт так называемую ленточную молнию — светящуюся полосу.

Внутриоблачные молнии

Файл:Aindrila - lightning - jet air (by).jpg

Полёт из Калькутты в Мумбаи

Внутриоблачные молнии включают в себя обычно только лидерные стадии. Длина таких молний колеблется от 1 до 150 км. Доля внутриоблачных молний растёт по мере смещения к экватору, меняясь от 0,5 в умеренных широтах до 0,9 в экваториальной полосе. Прохождение молнии сопровождается изменениями электрических и магнитных полей и радиоизлучением, так называемыми атмосфериками.

Вероятность поражения молнией наземного объекта растёт 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 самолёт — особенно, если он сильно электрически заряжен. Таким образом иногда «провоцируются» молнии в слоисто-дождевых и мощных кучевых облаках.

В верхней атмосфере

Файл:UpperatmoslightRUS.jpg

Молнии и электрические разряды в верхних слоях атмосферы

Вспышки в верхних слоях атмосферы: стратосфере, мезосфере и термосфере, направленные вверх, вниз и горизонтально, очень слабо изучены. Они подразделяются на спрайты, джеты и эльфы. Окраска вспышек и их форма зависит от высоты, на которой они происходят. В отличие от наблюдаемых на Земле молний, эти вспышки имеют яркий цвет, обычно красный или синий, и покрывают большие пространства в верхних слоях атмосферы, а иногда простираются до границы с космосом<ref>Александр Костинский. «Молниеносная жизнь эльфов и гномов» Шаблон:Wayback Вокруг света, № 12, 2009.</ref>.

«Эльфы»

Эльфы (англ. Шаблон:Lang-en2; сокр. от Шаблон:Lang-en2) представляют собой огромные, но слабосветящиеся вспышки-конусы диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней части грозового облака<ref name="Красные Эльфы и Синие Джеты" />. Высота эльфов может достигать 100 км, длительность вспышек — до 5 мс (в среднем 3 мс)<ref name="Красные Эльфы и Синие Джеты" /><ref name="Ionospheric Heating By the Electromagnetic Pulses from Lightning">Шаблон:Cite web</ref>.

Джеты

Джеты представляют собой трубки-конусы синего цвета. Высота джетов может достигать 40—70 км (нижняя граница ионосферы), продолжительность джетов больше, чем у эльфов<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>V.P. Pasko, M.A. Stanley, J.D. Matthews, U.S. Inan, and T.G. Wood (March 14, 2002) Шаблон:Wayback"Electrical discharge from a thundercloud top to the lower ionosphere, " Nature, vol. 416, pages 152—154.</ref>.

Спрайты

Спрайты трудно различимы, но они появляются почти в любую грозу на высоте от 55 до 130 километров (высота образования «обычных» молний — не более 16 километров). Это некое подобие молнии, бьющей из облака вверх. Впервые это явление было зафиксировано в 1989 году случайно. Сейчас о физической природе спрайтов известно крайне мало<ref name="lenta">Шаблон:Cite web</ref>.

Зеленые призраки (аббревиатура от green emissions from excited oxygen in sprite top («зеленое свечение от возбужденного кислорода в вершинах спрайтов», ghost по-английски призрак) появляются после вспышки красных спрайтов на несколько секунд как зелёное послесвечение. Открыты 25 мая 2019 г., хотя наблюдались с 2014 г. Явление ещё изучается, предположительная гипотеза возникновения — когда верхушки мощных спрайтов ударяются о слой, где происходит свечение атмосферы, на высоте 90 км над поверхностью, атомы кислорода могут на короткое время светиться зелёным цветом<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Частота

Файл:Global lightning strikes.png

Частота молний на квадратный километр в год по данным спутникового наблюдения за 1995—2003 годы

Чаще всего молнии возникают в тропиках.

Местом, где молнии встречаются чаще всего, является деревня Кифука в горах на востоке Демократической Республики Конго<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Там в среднем отмечается 158 ударов молний на квадратный километр в год<ref name="NOAA freq">Шаблон:Cite web</ref>. Также молнии очень часты на Кататумбо в Венесуэле, в Сингапуре<ref name="nea">Шаблон:Cite web</ref>, городе Терезина на севере Бразилии<ref name="Paesi">Шаблон:Cite web</ref> и в «Аллее молний» в центральной Флориде<ref name="alley">Шаблон:Cite web</ref><ref name="fe">Шаблон:Cite web</ref>.

Файл:Global Lightning Frequency.png

Глобальная частота ударов молний (шкала показывает число ударов в год на квадратный километр)

Согласно ранним оценкам, частота ударов молний на Земле составляет 100 раз в секунду. По современным данным, полученным с помощью спутников, которые могут обнаруживать молнии в местах, где не ведётся наземное наблюдение, эта частота составляет в среднем 44 ± 5 раз в секунду, что соответствует примерно 1,4 миллиарда молний в год<ref name="EncyWorldClim freq">Шаблон:Книга</ref><ref name=autogenerated1>Шаблон:Cite web</ref>. 75 % этих молний ударяет между облаками или внутри облаков, а 25 % — в землю<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Взаимодействие с поверхностью земли и расположенными на ней объектами

Самые мощные молнии вызывают рождение фульгуритов<ref name="Молния: больше вопросов, чем ответов">Шаблон:Cite web</ref>.

Зачастую молния, попадая в деревья и трансформаторные установки на железной дороге, вызывает их возгорание. Обычный грозовой разряд опасен для телевизионных и радиоантенн, расположенных на крышах высотных зданий, а также для сетевого оборудования.

Ударная волна

Разряд молнии является электрическим взрывом и в некоторых аспектах похож на детонацию взрывчатого вещества. Он вызывает появление ударной волны, опасной в непосредственной близости<ref>Шаблон:Книга </ref>. Ударная волна от достаточно мощного грозового разряда на расстояниях до нескольких метров может наносить разрушения, ломать деревья, травмировать и контузить людей даже без непосредственного поражения электрическим током. Например, при скорости нарастания тока 30 тысяч ампер за 0,1 миллисекунду и диаметре канала 10 см могут наблюдаться следующие давления ударной волны<ref>Живлюк Ю. Н., Мандельштам С. Л. О температуре молнии и силе грома // ЖЭТФ. 1961. Т. 40, вып. 2. С. 483—487.</ref>:

• на расстоянии от центра 5 см (граница светящегося канала молнии) — 0,93 МПа,
• на расстоянии 0,5 м — 0,025 МПа, вызывает разрушение непрочных строительных конструкций и травмы человека,
• на расстоянии 5 м — 0,002 МПа (выбивание стёкол и временное оглушение человека).

На бо́льших расстояниях ударная волна вырождается в звуковую волну — гром.

Люди, животные и молния

Молнии — серьёзная угроза для жизни людей и животных. Поражение человека или животного молнией часто происходит на открытых пространствах, так как электрический ток идёт по каналу наименьшего электрического сопротивления.

Поражение обычной линейной молнией внутри здания невозможноШаблон:Нет АИ. Однако бытует мнение, что так называемая шаровая молния может проникать внутрь здания через щели и открытые окна.

В организме пострадавших отмечаются такие же патологические изменения, как при поражении электрическим током. Жертва теряет сознание, падает, могут отмечаться судороги, часто останавливается дыхание и сердцебиение. На теле обычно можно обнаружить «метки тока», места входа и выхода электричества. В случае смертельного исхода причиной прекращения основных жизненных функций является внезапная остановка дыхания и сердцебиения от прямого действия молнии на дыхательный и сосудодвигательный центры продолговатого мозга. На коже часто остаются так называемые знаки молнии, древовидные светло-розовые или красные полосы, исчезающие при надавливании пальцами (сохраняются в течение 1—2 суток после смерти). Они — результат расширения капилляров в зоне контакта молнии с телом.

Пострадавший от удара молнией нуждается в госпитализации, так как подвержен риску расстройств электрической активности сердца. До приезда квалифицированного медика ему может быть оказана первая помощь. В случае остановки дыхания показано проведение реанимации, в более лёгких случаях помощь зависит от состояния и симптомов.

По одним данным, каждый год в мире от удара молнии погибают 24 000 человек и около 240 000 получают травмы<ref>Ronald L. Holle Annual rates of lightning fatalities by country Шаблон:Wayback (PDF). 0th International Lightning Detection Conference. 21-23 April 2008. Tucson, Arizona, USA. Retrieved on 2011-11-08.</ref>. По другим оценкам, в год в мире от удара молнии погибает 6000 человек<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

В США из тех, кто получил удар молнией, погибают 9—10 %<ref>Cherington, J. et al. 1999: Closing the Gap on the Actual Numbers of Lightning Casualties and Deaths. Preprints, 11th Conf. on Applied Climatology, 379-80.[1] Шаблон:Wayback.</ref>, что приводит к 40—50 смертям в год в стране<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Вероятность, что житель США получит удар молнией в текущем году, оценивается как 1 из 960 000, вероятность того, что он когда-либо в жизни (при продолжительности жизни 80 лет) получит удар молнией, составляет 1 из 12 000<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Американец Рой Салливан, сотрудник национального парка, известен тем, что на протяжении 35 лет был семь раз поражён молнией и остался в живых.

Деревья и молния

Файл:Lightning damage to tree in Makeevka Ukraine 2008.jpg

Тополь, поражённый молнией во время летней грозы. Макеевка, Украина, фотография 2008 г.

Файл:Lightning damage.jpg

Расщеплённое дерево в Уэльсе, Великобритания.

Высокие деревья — частая мишень для молний. На реликтовых деревьях-долгожителях легко можно найти множественные шрамы от молний — громобоины. Считается, что одиночно стоящее дерево чаще поражается молнией, хотя в некоторых лесных районах громобоины можно увидеть почти на каждом дереве. Сухие деревья от удара молнии загораются. Чаще удары молнии бывают направлены в дуб, реже всего — в бук, что, по-видимому, зависит от различного количества жирных масел в них, представляющих большее или меньшее сопротивление проведению электричества<ref>Шаблон:ВТ-ЭСБЕ</ref>.

Молния проходит в стволе дерева по пути наименьшего электрического сопротивления, с выделением большого количества тепла, превращая воду в пар, который раскалывает ствол дерева или чаще отрывает от него участки коры, показывая путь молнии. В следующие сезоны деревья обычно восстанавливают повреждённые ткани и могут закрывать рану целиком, оставив только вертикальный шрам. Если ущерб является слишком серьёзным, ветер и вредители в конечном итоге убивают дерево. Деревья являются естественными громоотводами, и, как известно, обеспечивают защиту от удара молнии для близлежащих зданий. Посаженные возле здания, высокие деревья улавливают молнии, а высокая биомасса корневой системы помогает заземлять разряд молнии.

По этой причине опасно прятаться от дождя под деревьями во время грозы, особенно под высокими или одиночными на открытой местности<ref name="VLBoat.ru">Шаблон:Cite web</ref><ref name="ШколаЖизни.ру">Шаблон:Cite web</ref>.

Из деревьев, поражённых молнией, делают музыкальные инструменты, приписывая им уникальные свойства<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>Р. Г. Рахимов. Башкирский кубыз. Маультроммель. Прошлое, настоящее, будущее. Фольклорное исследование [2] Шаблон:Wayback</ref>.

Молния и электрооборудование

Разряды молний представляют большую опасность для электрического и электронного оборудования. При прямом попадании молнии в провода в линии возникает перенапряжение, вызывающее разрушение изоляции электрооборудования, а большие токи обуславливают термические повреждения проводников. В связи с этим аварии и пожары на сложном технологическом оборудовании могут возникать не мгновенно, а в период до восьми часов после попадания молнии. Для защиты от грозовых перенапряжений электрические подстанции и распределительные сети оборудуются различными видами защитного оборудования такими как разрядники, нелинейные ограничители перенапряжения, длинноискровые разрядники. Для защиты от прямого попадания молнии используются молниеотводы и грозозащитные тросы. Для электронных устройств представляет опасность также и электромагнитный импульс, создаваемый молнией, который может повреждать оборудование на расстоянии до нескольких километров от места удара молнии. Достаточно уязвимыми для электромагнитного импульса молнии являются локальные вычислительные сети.

Молния и авиация

Атмосферное электричество вообще и молнии в частности представляют значительную угрозу для авиации. Попадание молнии в летательный аппарат вызывает растекание тока большой величины по его конструкционным элементам, что может вызвать их разрушение, пожар в топливных баках, отказы оборудования, гибель людей. Для снижения риска металлические элементы наружной обшивки летательных аппаратов тщательно электрически соединяются друг с другом, а неметаллические элементы металлизируются. Таким образом, обеспечивается низкое электрическое сопротивление корпуса. Для стекания тока молнии и другого атмосферного электричества с корпуса летательные аппараты оборудуются разрядниками.

Ввиду того, что электрическая ёмкость самолёта, находящегося в воздухе, невелика, разряд «облако-самолёт» обладает существенно меньшей энергией по сравнению с разрядом «облако-земля». Наиболее опасна молния для низколетящего самолёта или вертолёта, так как в этом случае летательный аппарат может сыграть роль проводника тока молнии из облака в землю. Известно, что самолёты на больших высотах сравнительно часто поражаются молнией и тем не менее, случаи катастроф по этой причине единичны. В то же время известно очень много случаев поражения самолётов молнией на взлёте и посадке, а также на стоянке, которые закончились катастрофами или уничтожением летательного аппарата.

Известные авиационные катастрофы, вызванные молнией:

• Катастрофа Ил-12 под Зугдиди (1953 год) — 18 погибших, в том числе Народная артистка Грузинской ССР и Заслуженная артистка РСФСР Нато Вачнадзе
• Катастрофа L-1649 под Миланом (1959 год) — 69 погибших (официально — 68)
• Катастрофа Boeing 707 в Элктоне (1963 год) — 81 погибший. Занесена в книгу рекордов Гиннесса, как наибольшее число погибших из-за удара молнии. После неё в правила по созданию новых самолётов внесли пункт об испытаниях на попадания молний.

Молния и корабли

Молния представляет собой угрозу для надводных кораблей ввиду того, что последние приподняты над поверхностью моря и имеют много острых элементов (мачты, антенны), являющихся концентраторами напряжённости электрического поля. Во времена деревянных парусников, обладающих высоким удельным сопротивлением корпуса, удар молнии практически всегда заканчивался для корабля трагически: корабль сгорал или разрушался, от поражения электрическим током гибли люди. Клёпаные стальные суда также были уязвимы для молнии. Высокое удельное сопротивление заклёпочных швов вызывало значительное локальное тепловыделение, что приводило к возникновению электрической дуги, пожарам, разрушению заклёпок и появлению водотечности корпуса.

Сварной корпус современных судов обладает низким удельным сопротивлением и обеспечивает безопасное растекание тока молнии. Выступающие элементы надстройки современных судов надёжно электрически соединяются с корпусом и также обеспечивают безопасное растекание тока молнии, а молниеотводы гарантируют защиту людей, находящихся на палубах. Поэтому для современных надводных кораблей молния не опасна.

Файл:Ivy Mike 0,036 сек молнии первоисточник.JPG

Растущая огненная полусфера наземного взрыва Иви Майк мощностью 10,4 Мт и молнии вокруг неё

Деятельность человека, вызывающая молнии

При мощных наземных ядерных взрывах недалеко от эпицентра под действием электромагнитного импульса могут появиться молнии. Только в отличие от грозовых разрядов, эти молнии начинаются от земли и уходят вверх<ref>Ядерный взрыв в космосе, на земле и под землёй. (Электромагнитный импульс ядерного взрыва). Сб. статей / Пер. с англ. Ю. Петренко под ред. С. Давыдова. — М.: Воениздат, 1974. — 235 с., С. 5, 7, 11</ref>.

Рекордные молнии

ВМО в 2025 году инструментально подтвердила, что самая длинная молния длиной 829 километров в США, зафиксированная в октябре 2017 года между штатами Техас и Канзас, установила новый мировой рекорд по протяженности<ref>Шаблон:Cite web</ref>. «Мегамолния произошла в октябре 2017 года во время крупного грозового комплекса. Она простиралась от восточного Техаса до Канзас-Сити, что эквивалентно расстоянию между Парижем и Венецией в Европе. Чтобы преодолеть это расстояние, автомобилю потребуется около восьми-девяти часов, а коммерческому самолету — не менее 90 минут», — сказано в документе. Погрешность нового рекорда в 829 км составляет ± 8 км. Это на 61 километр больше предыдущего рекорда, который преодолел расстояние в 768 километров ± 8 км через некоторые районы юга США 29 апреля 2020 года.

Вторая по длине молния была зафиксирована 29 апреля 2020 года на границе штатов Миссисипи и Техас. Она простиралась от Хьюстона до юго-востока Миссисипи, что равно расстоянию между Колумбусом (штат Огайо) и Нью-Йорком. Её протяжённость составила 768 км (3-й предыдущий рекордсмен в 709 км был зафиксирован в южной Бразилии 31 октября 2018 года<ref name=":0">Шаблон:Cite web</ref><ref name=":1">Шаблон:Cite web</ref> в долине реки Ла-Плата).

Самая продолжительная по времени молния была зафиксирована 18 июня 2020 года в Аргентине, её длительность составила 17,1 секунды<ref name=":1" /><ref>Шаблон:Публикация</ref>(предыдущий рекорд был зарегистрирован 4 марта 2019 года также в северной Аргентине и составил 16,73 секунд<ref name=":0" /><ref name=":1" />).

Рекордно большая разность потенциалов во время грозы в 1,3 ГВ была зарегистрирована в 2014 году<ref>B. Hariharan, A. Chandra, S. R. Dugad, S. K. Gupta, P. Jagadeesan, A. Jain, P. K. Mohanty, S. D. Morris, P. K. Nayak, P. S. Rakshe, K. Ramesh, B. S. Rao, L. V. Reddy, M. Zuberi, Y. Hayashi, S. Kawakami, S. Ahmad, H. Kojima, A. Oshima, S. Shibata, Y. Muraki, and K. Tanaka (GRAPES-3 Collaboration) Measurement of the Electrical Properties of a Thundercloud Through Muon Imaging by the GRAPES-3 Experiment Шаблон:Wayback // Phys. Rev. Lett., 122, 105101 — Published 15 March 2019</ref>.

Самая мощная молниевая активность была зарегистрирована 15 января 2022 года во время извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай — фиксировалось более 2600 вспышек в минуту, тогда же зафиксирована самая высотная оптическая молния на высоте 20—30 км<ref>Шаблон:Статья</ref>.

В культуре

В древнегреческих мифах

• Асклепий, Эскулап — сын Аполлона — бог врачей и врачебного искусства, не только исцелял, но и оживлял мёртвых. Чтобы восстановить нарушенный мировой порядок Зевс поразил его своей молнией<ref>Н. А. Кун "Легенды и мифы Древней Греции. — Шаблон:М.: ООО «Издательство АСТ» 2005. — 538, [6] с. — ISBN 5-17-005305-3. — С. 35—36.</ref>.
• Фаэтон — сын бога Солнца Гелиоса — однажды взялся управлять солнечной колесницей своего отца, но не сдержал огнедышащих коней и едва не погубил в страшном пламени Землю. Разгневанный Зевс поразил Фаэтона своей молнией.

См. также

• Атмосферное электричество
• Тёмная молния
• Молнии Кататумбо
• Молниезащита
• Грозовая энергетика
• Молния Зевса
• Зарница (метеорология)

Литература

• Шаблон:Книга
• Стекольников И. К. Физика молнии и грозозащита. — Шаблон:М.—Шаблон:Л., 1943.
• Разевиг Д. В. Атмосферные перенапряжения на линиях электропередачи. — Шаблон:М.—Шаблон:Л., 1959.
• Юман М. А. Молния / Пер. с англ. — Шаблон:М., 1972.
• Имянитов И. М., Чубарина Е. В., Шварц Я. М. Электричество облаков. — Шаблон:М., 1971.
• Базелян Э. М., Райзер Ю. П. Физика молнии и молниезащиты. — Шаблон:М.: Физматлит, 2001. — 319 c. — ISBN 5-9221-0082-3.

Ссылки

• LightningMaps.org — радиоприёмная сеть, ведущая онлайн-мониторинг вспышек молний и определение их местоположения в Европе (в том числе, в европейской части России), США и Австралии; см. также карту в квазиреальном масштабе времени
• Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
• Молния: больше вопросов, чем ответов — статья о современной точке зрения на молнии в журнале «Наука и жизнь».
• О молниях, и в частности о разряде из тропосферы в стратосферу
• Красные Эльфы и Синие Джеты
• Как образуется молния