Вопросы о погоде
Шрифт:
Светится шаровая молния не очень ярко, примерно как небольшая электрическая лампочка, цвет ее может быть от неяркого красного или оранжевого до белого. Иногда она искрит и вращается. Может проникать через небольшие отверстия или щели, то есть пластична. Исчезает или бесследно, как бы растворяясь в окружающем воздухе, или взрываясь. Температура внутри шаровой молнии оценивается в зависимости от ее состояния (характеризуемого яркостью свечения и цветом) от 800 до 1300 К. Плотность вещества шаровой молнии, по всей видимости, близка к плотности воздуха.
По последним воззрениям, шаровая молния представляет собой сгусток плазмы, то есть ионизированного газа, состоящего из смеси ионов газов воздуха и молекул воды, формирующих сложные комплексы, так называемые кластеры. Взаимодействуя между собою, последние создают поверхностное натяжение, способное придать сгустку плазмы, или «грозовому веществу», шаровидную форму.
В зависимости от условий
Существуют и другие гипотезы о природе шаровой молнии, в том числе химическая, электромагнитная и т. д. Их положения в меньшей степени соответствуют объективным данным наблюдений за этим интересным и сравнительно редким явлением, которое до сих пор не имеет исчерпывающего и общепризнанного объяснения, хотя изучением его природы ученые занимаются почти 150 лет (то есть с 1838 года, когда французский физик Араго впервые описал явление шаровой молнии).
4.6. Что представляют собой другие виды молний?
Разветвленная молния, напоминающая крону дерева без листьев, по своей природе – та же линейная молния, с той только разницей, что разряд происходит не по одному, а по целой системе каналов. Чечеточная молния отличается от линейной наличием ряда утолщений на канале разряда; это яркие светящиеся узелки, или «ракеты» (иногда такую молнию называют ракетной). Плоская молния – бесшумное беловатое свечение части грозового облака; оно длится доли секунды.
4.7. Насколько опасны грозовые разряды и где следует искать от них защиту?
Грозовые разряды чрезвычайно опасны. Сила тока в канале молнии может достигать сотен тысяч ампер. Ежегодно в странах с большой повторяемостью гроз погибают от ударов молний тысячи людей; в одних США в среднем поражается молнией около 2000 человек в год, из которых приблизительно четвертая часть погибает. Большинство случаев поражения людей молниями приходится на сельскую местность. В городах случаи поражения людей грозой редки, так как практически все сооружения имеют громоотводы и могут служить надежным укрытием от грозы. Если гроза застала человека в поле или в лесу, следует избегать укрытия под одиноко стоящими или очень высокими деревьями.
4.8. Как часто бывают грозы на Земле?
Ежесекундно над земной поверхностью в среднем происходит 117 грозовых разрядов, при этом примерно половина их – над океанами, а половина – над сушей. Однако львиная доля всех гроз (ежегодное количество которых выражается астрономической цифрой 1,15 • 109) приходится на страны с жарким климатом, где температура и влажность воздуха круглый год высокие. В районах с умеренным климатом грозы наблюдаются в основном в теплое полугодие. Но бывают случаи и зимних гроз. В так называемых мировых очагах гроз, занимающих немногим больше 2% земной поверхности (отдельные области Центральной и Южной Америки и Юго-Восточной Азии), наблюдается около 20% всех гроз на Земле, а продолжительность XE "дождь:продолжительность" каждой грозы измеряется многими часами. В Сингапуре, например, в среднем в году бывает более 170, а в некоторых местах на острове Ява – до 220 дней с грозой, и в отдельные дни сверкают молнии и гремит гром непрерывно в течение 12 ч! В то же время в центральных областях Европейской части РСФСР бывает всего около 20 гроз в году и средняя продолжительность их составляет менее 1,5 ч.
4.9. Почему иногда зимой выпадает дождь, а летом – снег?
Выпадение осадков из облаков связано с нарушением устойчивости массы облака, состоящей из множества элементов – облачных частиц разных размеров и структуры. Чем однороднее состав облачных элементов, тем устойчивее облако, тем дольше оно может не давать осадков. Вид осадков в основном определяется температурой воздуха в подоблачном слое, высотой облаков и их структурой. Облака, дающие осадки, как правило, имеют смешанную микрофизическую структуру, то есть состоят из разных по размерам ледяных кристаллов и капель переохлажденной воды. Выпадая из облаков, эта смесь дождевых капелек и снежинок на пути к земной поверхности, если подоблачный воздух достаточно теплый, успевает несколько нагреться и тогда превращается в обычный дождь с положительной температурой воды, содержащейся в его каплях. Иногда, при небольшой высоте облаков, снежинки не успевают полностью растаять и на землю падает мокрый снег или просто снег – если температура в подоблачном воздухе отрицательная. Поэтому в средних широтах в теплую летнюю пору мы привыкли к выпадению дождя, в холодную зимнюю – снега, а в переходные сезоны может выпадать и дождь, и снег, и смешанные осадки.
Так бывает чаще всего, то есть при обычном для данного времени года развитии атмосферных процессов, формирующих облачность и определяющих режим выпадения осадков. Но случается, что процессы в атмосфере в силу каких-то причин развиваются с отклонением от нормального хода. Зимой в средние широты могут проникнуть массы очень теплого и богатого влагой воздуха из южных районов, с бассейна одного из теплых морей. Начинается оттепель, может быть, даже таяние ранее выпавшего снега, а в иных случаях из облаков вместо снега идет дождь… Летом же иногда далеко на юг прорываются массы холодного воздуха из Арктики; при отступлении теплого воздуха формируется очень мощная облачность на атмосферном фронте, то есть на линии раздела двух очень разных воздушных масс. Осадки из нее могут быть очень обильными, сперва в виде дождя, а при последующем сильном похолодании и низкой высоте облаков – иногда и в виде мокрого снега и даже просто снега. В южных районах это случается редко и может происходить без сильного похолодания у земли, но всегда – в присутствии очень мощной, сильно развитой по вертикали облачности.
4.10. Часто ли случается такая «путаница» в осадках?
Особенно редко такого рода явления наблюдаются в континентальных районах, вдали от морских побережий, где сезонные смены погоды достаточно устойчивы – летом тепло, зимой холодно, а капризы погоды случаются в основном в переходные сезоны – ранней весной и осенью, когда бывают кратковременные возвраты холодов или тепла. Более капризна погода в приморских районах: вследствие существенной разницы в состоянии поверхности моря и суши резкие колебания погоды наблюдаются здесь во все сезоны. К этому жители, скажем, нашей Прибалтики привыкли и не видят в таких сменах погоды ничего необычного. Но иногда погода удивляет и их. Так, зимой 1974/75 года они практически не видели снега до конца января: с теплыми юго-западными ветрами с Атлантики приходили массы влажного морского воздуха, которые несли с собой необычно высокую температуру и обильные дожди. Необычно теплая и дождливая зима в тот год была и в Финляндии, Ленинградской и Архангельской областях и даже в некоторых районах Сибири… Такое бывает, конечно, не часто – один-два раза за столетие, если иметь в виду какой-то определенный географический район. Но в другом районе земного шара нечто похожее может произойти в любом ближайшем году. Так, в разгар зимы 1978/79 года в Северной Америке, в штатах Массачусетс, Нью-Джерси и Нью-Йорк, несколько дней подряд шли проливные дожди, вызвавшие местами наводнения. В самом городе Нью-Йорке выпало так много дождя, что под водой оказались некоторые районы города, вышли из строя некоторые линии метро… Зато в Сахаре, в глубинных районах пустыни, в 600 км от алжирской столицы, в оазисе Мзаб, где и дожди редкость, в феврале 1979 года выпал снег. Падал он около часа и покрыл плотным белым покрывалом дома и пальмы. Снег, конечно, под лучами африканского солнца вскоре растаял, но для жителей оазиса он был настоящей диковиной – до того никто из них не видел снега в этих местах…
4.11. Правильно ли утверждение, что суровые зимы последних лет – свидетельство общего похолодания на Земле?
В настоящее время оснований говорить о начавшемся общем похолодании земного климата нет. Во-первых, суровые зимы случались и прежде (как и теплые тоже), а во-вторых, если в одном районе земного шара стоит суровая зима, то она не обязательно столь же сурова в другом районе. Оценивать колебания земного климата надо не по одной какой-либо местности и даже не по одному континенту или полушарию, а по всей планете. В Восточноевропейском регионе северного полушария в XX веке было несколько периодических потеплений и похолоданий, сменявших друг друга: потепление 20-х годов сменилось похолоданием 40-х, затем снова было некоторое потепление в 50-60-х годах и еще одно похолодание, начавшееся в 1974 году, которое, по-видимому, еще не закончилось, поскольку не только в Восточной Европе, но и в ряде других районов полушария зима 1978/79 года была очень суровой – сильные морозы отмечались и в Западной, и в Восточной Европе, а также в Северной Америке. В южном полушарии никаких признаков похолодания не отмечалось вплоть до 1979 г., когда зима здесь наступила на месяц раньше обычного срока. В южных штатах Бразилии снегопады и заморозки погубили около миллиарда теплолюбивых кофейных деревьев. Сравнительно суровые зимы в ряде районов обоих полушарий были и в начале 80-х годов, в том числе в Евразии в 1984/85 году.