Чтобы понять, почему мы почти никогда не сможем наблюдать грозу зимой - для начала стоит понять что вообще это такое.
Откуда берутся облака?
Многие думают, что облака появляются над океанами и морями из-за большого количества испаренной воды, и потом под действием ветра прилетают к нам. На самом деле, все немного иначе. Облака действительно появляются из-за водяного пара, только вот находится этот пар не только около водоемов, а буквально везде. Если быть точнее, то в среднем, в 1 кубометре воздуха содержится около 17 граммов воды в виде пара. Кажется, что совсем немного, но если посчитать, то в одном кубическом километре получается 17 миллионов килограммов воды, а это уже мелочью не кажется. Возле земли он несколько теплее, чем наверху. Все мы знаем, что теплый воздух имеет свойство подниматься наверх, и водяной пар - не исключение. Пар поднимается вверх и конденсируется, образуются микроскопические капельки. Появляются кучевые облака.
А что с грозовыми облаками?
В свою очередь, из-за конденсации пара выделяется некоторое количество тепловой энергии. И за счет нее воздух может подняться еще выше. И если влаги было достаточно много, а восходящие потоки достаточно сильны, то наше облако может вырасти до высоты 10-15 километров и стать грозовым. Стоит отметить, что дождь при этом все еще не начинается. Восходящие потоки воздуха достаточно сильны, чтобы сдерживать от падения образованные капельки и кристаллы льда. Но те со временем растут и все таки начинают падать.
Как же начинается гроза?
Тут начинается интересное. Крупные капли и градины заряжаются отрицательно и под действием своего веса переносят этот заряд в нижнюю часть грозового облака. А мелкие капли заряжаются положительно и удерживаются в верхней части облака. Возникает огромная разность потенциалов, доходящая до сотен миллионов Вольт. Вот тогда начинается гроза. Начинается сильный дождь, капли которого блокируют восходящий поток воздуха. Облако перестает расти и через некоторое время растворяется.
Так почему грозы почти не бывает зимой?
Для любой грозы необходимы следующие условия:
1. Высокое содержание влаги в воздухе. Зимой эта цифра значительно меньше, чем в другие времена года.
2. Высокая температура для восходящих потоков воздуха. Понятное дело, зимой такого дождаться трудно.
3. Огромная энергия, которая нужна на возникновение ветра, молний, дождя. Даже для небольшой грозы нужны сотни миллионов кВт*ч энергии. Это эквивалентно ядерному взрыву. Берется такая энергия из Солнца, и понятное дело - зимой такой энергии намного меньше.
Вероятность, что все три фактора совпадут одновременно зимой крайне мала. Именно поэтому гроза в зимнее время - такая редкость!