Молнии и ветер: как возникает гроза и где искать укрытие

Молнии и ветер часто сопровождают грозу, но возникают по разным причинам. Молния — электрический разряд, а ветер — движение воздуха.
В грозовом облаке эти процессы связаны с сильными восходящими и нисходящими потоками, осадками и разделением электрических зарядов. У поверхности результатом могут стать вспышки, гром, резкие порывы и сильный дождь.
Чтобы понимать происходящее, важно различать сами явления и не оценивать опасность только по тому, насколько близко видна тёмная туча.

Разветвлённая молния под грозовыми облаками над открытой местностью.

Как образуется грозовое облако

Для развития грозы нужны влага, неустойчивость атмосферы и условия, при которых воздух поднимается.

Поднимающийся воздух охлаждается. В нём образуются облачные капли, а выше — ледяные частицы.

При подходящих условиях облако развивается по вертикали и становится кучево-дождевым. В нём могут одновременно существовать сильные потоки вверх и вниз.

Не каждое такое облако создаёт одинаковую погоду. Одна гроза быстро заканчивается, другая входит в систему из нескольких развивающихся ячеек.

Откуда берётся электрический заряд

Внутри облака сталкиваются капли, кристаллы льда и более крупные ледяные частицы. При взаимодействиях происходит перенос заряда.

Воздушные потоки и различия в движении частиц помогают разделять области с разными зарядами. Электрическое поле усиливается.

Когда возникают условия для электрического пробоя, формируется разрядный канал.

Это сложнее, чем простое «столкновение тёплого и холодного воздуха». Температурные различия участвуют в развитии облака, но не являются полным объяснением молнии.

Молния не всегда ударяет в землю

Разряды могут происходить внутри облака, между облачными областями и между облаком и землёй.

Поэтому многие вспышки освещают небо, но не выглядят как яркий канал до поверхности.

Видимая разветвлённая молния также не обязательно состоит из одного короткого импульса. По близкому пути могут проходить повторные разряды, создавая мерцание.

Универсального значения напряжения, тока и длительности для всех молний нет.

Почему возникает гром

Воздух в канале молнии быстро нагревается и расширяется. Возникает ударная волна, которая распространяется и воспринимается как гром.

Свет доходит значительно быстрее звука, поэтому сначала видна вспышка, затем слышен гром.

Длинный раскат связан в том числе с протяжённостью канала: звук от его разных участков приходит не одновременно. На звучание влияют также рельеф и состояние атмосферы.

Гром не является звуком столкновения облаков.

Можно ли оценить расстояние

Для приблизительного расчёта используют задержку между вспышкой и громом.

Звук в воздухе проходит примерно один километр за три секунды. Если задержка составляет шесть секунд, расстояние до соответствующего участка разряда — ориентировочно два километра.

Это неточная оценка: канал протяжённый, а условия распространения звука меняются.

Подсчёт секунд не должен откладывать поиск укрытия. Если слышен гром, нужно уходить в безопасное место.

Может ли молния ударить вдали от дождя

Да. Отсутствие осадков непосредственно над человеком не означает отсутствия риска.

Разряд может достигнуть поверхности за пределами основной области дождя.

Поэтому нельзя ждать первых крупных капель или считать, что светлая часть неба гарантирует безопасность.

Окончание дождя также не равно окончанию грозовой опасности.

Почему дует ветер

Разница атмосферного давления создаёт силу, приводящую воздух в движение.

На направление и скорость влияют вращение Земли, трение, рельеф и особенности окружающей поверхности.

Ветер существует и без грозы. Бриз, например, связан с различиями нагрева суши и воды.

Поэтому сильный ветер не обязательно означает близкую молнию, а гроза не обязательно сопровождается разрушительными порывами.

Что такое порыв

Средняя скорость ветра описывает движение воздуха за определённый интервал. Порыв — кратковременное усиление.

В прогнозе эти показатели могут отличаться заметно.

Для перевода единиц:

1 м/с = 3,6 км/ч.

Это перевод величин, а не универсальная шкала последствий. Опасность зависит также от деревьев, конструкций и местности.

Откуда берётся резкий ветер перед грозой

В грозовом облаке формируется нисходящий поток. Осадки и охлаждение воздуха могут усиливать его движение вниз.

Достигнув поверхности, воздух растекается в стороны. Передняя граница такого потока называется фронтом порывов.

Человек может ощутить внезапное похолодание и усиление ветра ещё до начала основного дождя.

Сильные нисходящие выбросы способны повреждать деревья и здания без образования смерча.

Смерч и прямолинейный ветер

Смерч связан с вращающимся воздушным вихрем. При нисходящем выбросе воздух главным образом опускается и расходится у поверхности.

Оба явления могут причинять серьёзный ущерб.

По одному поваленному дереву или короткому видео не всегда можно установить причину. Для этого исследуют картину повреждений и метеорологические данные.

Любой сильный порыв опасен летящими предметами, падающими ветвями и повреждением конструкций.

Где укрываться от молнии

Предпочтительное укрытие — капитальное закрытое здание. Другой подходящий вариант — закрытый автомобиль с жёсткой металлической крышей.

Не являются надёжным укрытием:

• палатка;
• открытая беседка;
• навес;
• отдельное дерево;
• открытый гараж или веранда.

Нельзя оставаться на открытом участке только потому, что рядом нет высоких деревьев. Молния способна ударить и в поле.

Планировать путь к укрытию лучше до начала грозы.

Если вы находитесь в автомобиле

Закройте окна и оставайтесь внутри. Не касайтесь металлических частей, связанных с внешней конструкцией.

Защита связана прежде всего с проводящим кузовом, а не с резиновыми шинами.

Кабриолет или открытое транспортное средство не равноценны закрытому автомобилю.

При этом автомобиль не устраняет другие угрозы. Не останавливайтесь под повреждёнными деревьями и не въезжайте в затопленные участки.

Что делать дома

Во время грозы избегайте контакта с водопроводом и подключённым к сети проводным оборудованием.

Не принимайте душ и не пользуйтесь проводным стационарным телефоном.

Мобильный телефон или беспроводное устройство, не подключённые к зарядке, не относятся к той же категории риска.

Защиту техники лучше организовать заранее. Не нужно во время близких разрядов обходить дом и выдёргивать вилки.

Держитесь подальше от окон, особенно при сильном ветре.

Когда можно выйти

Рекомендация Национальной метеорологической службы США — оставаться в безопасном укрытии не менее 30 минут после последнего грома.

Если гром повторился, отсчёт начинается заново.

Это правило не отменяет местных предупреждений. После грозы могут сохраняться сильный ветер, повреждённые линии и подтопления.

Не приближайтесь к оборванным проводам.

Распространённые заблуждения

Молния может травмировать не только прямым попаданием. Опасны также ток через землю и другие пути его распространения.

Как готовиться к прогулке или поездке

Проверьте прогноз и предупреждения, особенно перед выходом на воду, открытый участок или горный маршрут.

Заранее определите, где находится капитальное укрытие и сколько времени потребуется, чтобы до него добраться.

При ухудшении условий меняйте план раньше, чем начнутся близкие разряды.

Молнии и ветер впечатляют, но наблюдать их стоит из безопасного места. Знание физических процессов помогает понять грозу, а заблаговременное решение укрыться — уменьшить риск.