животные, являются «божьими знамениями», «карающими божьими мечами».
Всё это, конечно, было неправдой. Пытливый разум человека разгадывал одну загадку природы за другой.
Вот какие интересные данные можно привести о грозах и молниях. В любой момент времени на нашей планете в среднем наблюдается около 1800 гроз, в сутки — до 40 тысяч, а в год — до 16 миллионов!
В горах грозы бывают чаще, чем на равнинах, а самые «грозоопасные» районы — это тропики и экваториальная область, которые даже называют «поясами вечных гроз».
Самое же «грозовое» место на Земле — район Бютензорга, на острове Ява, где молнии сверкают в течение 322 дней в году.
В южной части Эфиопии за год бывает до 220 — 230 дней с грозами, на юге Мексики — 140 — 150 дней, в наших умеренных широтах — 30 — 40 дней, а за Полярным кругом — 1 — 2 дня. А вот в Сахаре гроз почти не бывает. Это явление здесь большая редкость. В нашей стране грозы чаще всего наблюдаются на Кавказе в летнее время.
Зимняя гроза с громом у нас явление чрезвычайно редкое. В других же странах, например в Исландии, Великобритании и в приморской полосе Швеции и Норвегии, зимние грозы — обычное явление.
Почему во время гроз блистают молнии и гремит гром?
Чтобы ответить на эти вопросы, нужно было изучить явление, проникнуть в самую его суть. И люди сделали это, хотя кое-кто из пионеров науки и поплатился жизнью за свою дерзость.
Нельзя при этом не назвать имён великого русского учёного М. В. Ломоносова и его друга профессора Г. В. Рихмана. Они были одними из первых, кто стал изучать природу молнии. Для этой цели учёные изобрели «громовую машину» и при её помощи проводили различные опыты.
«Громовая машина» была громоздким сооружением. На высоком дереве был водружён деревянный шест, от которого шёл провод, заканчивавшийся железной линейкой и шёлковой нитью. Во время грозы прибор оказывался в электрическом поле, и тогда от наэлектризованной линейки можно было вызвать молнии-искры. Одним из таких сильных разрядов был поражён насмерть профессор Рихман.
Грозовое облако имеет весьма внушительный вид; огромное, свинцово-чёрное, оно обычно бывает увенчано гигантской «наковальней». Знаете ли вы, что такое облако представляет собой небесную электростанцию, могучую динамо-машину? Почему так происходит?
В атмосфере, окружающей Землю, всегда имеются большие запасы электрической энергии. Эта энергия рассеяна повсюду. Мельчайшие частицы, капельки, ледяные кристаллики, захватывая ионы из окружающего воздуха, приобретают микроскопический электрический заряд. У одних частичек он положительный, у других — отрицательный. В нижней части облака чаще всего скапливаются отрицательно заряженные частицы, а в верхней — положительные. Такое разделение зарядов приводит к тому, что поверхность земли под грозовым облаком тоже становится заряженной положительно.
Эти наэлектризованные области занимают позиции друг против друга словно враждебные полчища, состоящие из бесчисленных мириад крошек-воинов, вооружённых электрическими копьями.
Наступает такой критический момент, когда отдельные когорты разноимённых заряженных частиц бросаются в атаку. В тот же миг заблещут молнии, загремит гром, разразится гроза.
Великие учёные М. В. Ломоносов и В. Франклин в середине XVIII века сделали открытие: молния представляет собой электрическую искру, проскакивающую между облаками и землёй или непосредственно в атмосфере. Когда опыты с электричеством стали производиться в лабораториях, учёные выяснили, что для появления искры-молнии нужно, чтобы между облаками и землёй находилось поле с напряжением около 30 тысяч вольт на каждый метр расстояния между ними.
И вот, как только наступает такой критический момент, начинает интенсивно развиваться ионизационный процесс. Ионы и электроны, с огромными скоростями ударяясь о молекулы и атомы, ионизируют их. Образующиеся при этом электроны и атомы в свою очередь ионизируют другие молекулы и атомы. Этот процесс разрастается, словно лавина. Но всё это происходит в узком канале, где воздух сильно нагревается. Канал нагретого воздуха служит путём, по которому из облака начинает стекать электрический заряд — предшественник молнии, называемый её лидером.
Лидер молнии развивается скачкообразно. За каждый скачок, длящийся в течение нескольких тысячных долей секунды, он успевает продвинуться к земле на 50 — 100 метров.
Как только канал приблизится к земле, по нему навстречу друг другу помчатся разноимённые заряды, отрицательные из облака, положительные — с земной поверхности. Скорость таких потоков поистине огромна — несколько десятков тысяч километров в секунду.
Так в канале возникает электрический ток огромной силы и мощности.
Это и есть молния, которую мы видим на небе. Когда заряды нейтрализуются, ток ослабевает. Но уже новый лидер прокладывает дорогу своей госпоже — молнии. Процесс повторяется многократно.
Поэтому молния и имеет вид длинной разветвлённой искры, напоминающей по своим очертаниям речную систему, какой её обычно изображают на картах. Длина молнии может быть самой различной — от 2 до 20, а в отдельных случаях до 50 километров.
В проводящем канале воздух нагревается до 25 тысяч градусов. Он очень быстро расширяется, а когда образовавшийся при этом вакуум заполняется воздухом, поступающим извне, возникает грохот — гром, который мы слышим.
Когда мы видим сильно разветвлённую молнию, это означает, что в прокладке для неё путей участвовал не один, а несколько лидеров. В течение одной грозы происходит до 50 — 60 мощных электрических разрядов.
Молния обладает огромной силой тока, достигающей 25 — 60 тысяч ампер, а иногда даже до 200 тысяч ампер, причём напряжение тока равно многим миллионам вольт.
Мощность особенно сильных молний может превысить мощность всех электростанций мира. Однако энергия молнии невелика, потому что разряд длится в течение ничтожно короткого времени. Поэтому использовать молнии для хозяйственных нужд человека практически невозможно. Если оценить стоимость энергии молний в денежном выражении, то она составит всего лишь несколько рублей.
Молния — грозное явление природы, обладающее большой разрушительной силой. Немало бедствий причинила она человеку.
6000 пожаров за год. 70 миллионов убытка в среднем за то же время — таков результат «активной» деятельности молнии в США.
У нас до революции по статистическим данным от молнии ежегодно горело более 3000 крестьянских дворов.
Катастрофы от молнии иногда принимают широкие масштабы. Так, например, было в Японии в 1940 году. Газета «Правда» сообщала: «20 июня, в 10 часов вечера, в Токио разразился ураган и ливень, сопровождавшиеся сильной грозой. От ударов молнии в центре города возник большой пожар… Пламя от пожара озаряло весь город… Одновременно от ударов молнии возникли пожары в десяти других местах города».
Известно немало случаев гибели людей от удара молнией. В Европе ежегодно молния поражает в среднем 40, а в США — 230 человек.
С давних пор люди заметили, что молния чаще всего ударяет в наиболее высокие предметы, находящиеся на местности: колокольни, башни, опоры, деревья.
Ударив в дерево, молния дробит его в щепы. От сверхвысокой температуры сок в нём вскипает, пар рвёт древесину и разбрасывает щепы на десятки метров вокруг.
Можно ли предотвращать гибельные удары молнии и сделать её огонь безвредным?
Оказывается, да. Вековой опыт научил людей эффективным мерам борьбы с молнией. Ещё тысячи лет тому назад священные храмы ограждали высокими мачтами, которые служили защитой от прямых ударов огненных стрел. Мачты расщеплялись и рушились, а храмы стояли невредимыми. Жрецы же внушали людям: дома молитвы находятся под защитой богов. В Японии во время грозы люди старались спрятаться в пещерах, а на крышах своих жилищ устраивали водоёмы, наивно полагая, что они послужат для тушения «небесных огненных стрел».
