В мифах многих народов молнии описываются как метательное оружие бога-громовержца (Перуна, Зевса, Индры), парящего на грозовых облаках. Но вот разряды, которые рождаются у поверхности земли и «бьют» снизу вверх, ставят людей в тупик. По сей день учёные не могут точно сказать, как возникают такие молнии.
«Огненное дерево»
О том, что молния способна «расти» с земли в небо, подобно разветвляющемуся дереву, физики знали ещё в первой половине XX века.
«Видимые направления развития молнии бывают весьма разнообразными, и в случае молний между облаком и землёй наблюдаются как молнии, разветвляющиеся по направлению к земной поверхности, так и обратно», — сообщается в книге Павла Тверского «Атмосферное электричество» (1949 год).
Советский геофизик ссылался на наблюдения американского инженера-электрика Карла Макикрона, который одним из первых стал снимать молнии на камеру.
Собственно, любая молния в каком-то смысле бьёт снизу вверх – её последний, «главный», разряд направлен от земли в небо.
Но большинство разрядов всё-таки начинает ветвиться сверху вниз, и лишь около 10% молний зарождается на земле.
«Выстрел» в небо
По мнению исследователей, направление молнии зависит от того, где находится «молнирующий электрод» или «лидер молнии» – в нижнем или в верхнем конце канала движения электронов.
При каких условиях термоионизированный канал зарождается поблизости от земли, до конца не ясно. Предполагается, что это явление родственно Огням святого Эльма. Так называются небольшие коронные разряды, возникающие на острых концах высоких предметов, в частности, на корабельных мачтах. Огни святого Эльма наблюдются при высокой напряжённости электрического поля атмосферы, и если корабль проходил под грозовым облаком, то вслед за огоньками мачта могла «притянуть» самую настоящую молнию. Поэтому моряки не зря боялись таинственных огней..
В роли электродов чаще всего выступают остроконечные объекты высотой не меньше 50-100 метров. Тот же Макикрон наблюдал восходящие молнии в Нью-Йорке, где много высотных зданий.
В Москве около 30 раз в год молнии провоцирует Останкинская башня. По словам российского физика Александра Кустинского, «телебашня высотой 530 метров в 90-95% случаев сама порождает разряды, которые уходят в облако» (цитируется по сайту Indicator).
Молнии «стартуют» в атмосферу и с поверхности летящего самолёта, но серьёзной опасности для авиации это не представляет. А вот ветровые турбины при ударе восходящей молнии могут полностью разрушиться.
Тайны остаются
Несмотря многовековые исследования атмосферного электричества, не только восходящие, но и привычные нисходящие молнии остаются загадкой для физиков. Непонятно, откуда в грозовых облаках возникают мощные электрические поля потенциалом не менее 30 тысяч вольт. Предполагается, что электризацию создают крутящиеся внутри осадки (дождинки, снежинки). В пользу этой версии говорит тот факт, что в смерчах и клубящихся облаках пепла при извержении вулканов также возникают электрические разряды, похожие на молнии.
Буквально в последние десятилетия учёные открыли новые виды восходящих молний, которые зарождаются в облаках и уходят в высшие слои атмосферы – это так называемые синие джеты, красные спрайты и эльфы. Понять природу таких молний, наблюдающихся на высотах в 30-100 км, ещё сложнее, чем «околоземных».
Источник:
© Русская Семерка
