Найти в Дзене

Атмосферные явления (часть 2 - литометеоро-конвективные, электрические и звуковые явления).

Итак, мы продолжаем наш обзор атмосферных явлений (атмосферные явления - это видимые проявления сложных физико-химических процессов, происходящих в атмосфере - воздушной оболочке планеты Земля), начатый в предыдущей статье на нашем канале:

Следующая, 2-я группа атмосферных явлений, с которой мы познакомимся - это литометеоро-конвективные явления. Они представляют собой совокупность различных твёрдых частиц (песчинок, частиц почвы, пыли, дыма, гари, пыльцы растений, и т.д.), взвешенных в атмосфере или поднятых ветром с земной поверхности и переносимых им в горизонтальном либо в вертикальном направлении. В классификационную группу литометеоро-конвективных атмосферных явлений принято включать следующие виды атмосферных явлений:

Мгла  на  дороге  где-то  в  СУАР, Китай
Мгла на дороге где-то в СУАР, Китай

Мгла - это сплошное и практически однородное помутнение атмосферы, вызванное наличием взвешенных в воздухе частиц пыли, дыма, гари, пыльцы растений и др. происхождения, с горизонтальной дальностью видимости на высоте 2 м от уровня земли - от 1 км до 9 км (однако зачастую видимость может быть снижена до нескольких сот или даже десятков метров); ~ нередко наблюдается на фоне низкой относительной влажности воздуха (от 5% до 40%); ~ может наблюдаться как
в абсолютно безветренную погоду, так и в достаточно ветренную - например, может предшествовать
пыльной буре или следовать сразу за ней;

Мгла  над  Пекином
Мгла над Пекином

Мгла  накрыла  город  где-то  в  Саудовской  Аравии
Мгла накрыла город где-то в Саудовской Аравии

Пыльный/песчаный позёмок - это перенос пыли (песчинок, частиц почвы и т.д.) ветром с земной поверхности в слое высотой 0,5 м - 2 м, не приводящий к заметному ухудшению видимости (горизонтальная дальность видимости на высоте 2 м над уровнем земли превышает 10 км); ~ обычно
возникает при сухой поверхности почвы и скорости ветра 6-9 м/с и выше;
~ явление обычно для пустынь и полупустынь, реже может наблюдаться также в природных зонах степей и лесостепей;

Пыльный/песчаный  позёмок
Пыльный/песчаный позёмок

Пыльная/песчаная буря - это перенос больших количеств пыли (частиц почвы, песчинок и т.д.) ветром с земной поверхности в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости на высоте 2 м над поверхностью земли (она может составлять от 1 км до 4 км, зачастую снижаясь до нескольких сот метров и менее); ~ пыльные/песчаные бури наблюдаются в основном в природных зонах пустынь и полупустынь, значительно реже - в природных зонах степей и лесостепей, очень редко - в природной зоне лесов; ~ возникают при увеличении силы ветрового потока до 10 м/с и более (до 30 м/с - 40 м/с), проходящего над сухими участками незакреплённых частиц песка, глинистой или суглинистой почвы, которые начинают вибрировать, а затем вовлекаться в процесс сальтации (сальтация - это скачкообразное перемещение частиц почвы или песчинок в потоке, при котором движимые частицы соударяются со статичными частицами, выбивая их с места и вовлекая в дальнейший процесс движения), в результате чего все эти частицы создают мелкую пыль, которая поднимается в воздух в виде суспензии, образуя там пылевые/песчаные массивы; ~ в пустынных регионах пыльные/песчаные бури чаще всего возникают вследствие увеличения скорости ветра из-за охлаждения воздуха в зоне сухого холодного фронта или из-за грозовых нисходящих потоков в зоне грозы с дождём;

Пыльная/песчаная  буря  в  Австралии
Пыльная/песчаная буря в Австралии
Пыльная/песчаная  буря  в  Аризоне, США
Пыльная/песчаная буря в Аризоне, США

Всё написанное выше также можно отнести к атмосферным явлениям, в которых место пыли, частиц почвы и песчинок занимают частицы снега, ранее выпавшего на поверхность почвы; ~ это такие атмосферные явления, как снежная мгла, снежный позёмок (скорость ветра при этом составляет от 6 м/с до 10 м/с), низовая и общая метель (скорость ветра при этом составляет от 10 м/с до 30 м/с), буран (при скорости ветра 30 м/с - 40 м/с), близзард (это метель со скоростью ветра >40 м/с, горизонтальной дальностью видимости менее 1000 м, при температуре воздуха < -25°С, продолжительностью более 4 (четырёх) часов без снижения интенсивности); ~ возникают при наличии сухого несмёрзшегося снежного покрова и скорости ветра более 5 м/с; ~ более всего эти атмосферные явления характерны для территорий, расположенных в природных зонах тундр, лесотундр, лесостепей, степей и полупустынь; ~ все характеристики этих атмосферных явлений практически идентичны таковым, которые описаны выше для мглы, пыльного/песчаного позёмка, пыльной/песчаной бури; ~ низовые метели чаще всего наблюдаются при антициклонической погоде, а общие метели - при циклонической

Снежная  мгла
Снежная мгла

Снежный  позёмок
Снежный позёмок
Снежная  метель
Снежная метель
Буран
Буран
Близзард  где-то  в  Канаде
Близзард где-то в Канаде

(больше узнать о циклонах, антициклонах и об общей циркуляции земной атмосферы можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

Пыльный/песчаный вихрь - это вихревое движение воздуха, возникающее у поверхности земли днём обычно в малооблачную и жаркую погоду при сильном нагреве земной поверхности лучами Солнца; ~ вихрь имеет вертикальную или слегка наклонную к горизонту ось вращения, высота его обычно составляет в среднем 20 м, наибольший диаметр - около 5 м, время существования обычно не превышает 1-2 минут; скорость ветра внутри вихря составляет примерно от 10 м/с до 20 м/с и более; ~ вихри способны поднимать с поверхности земли пыль, песок, камешки и др. мелкие предметы, и переносить их по воздуху на различные расстояния - от нескольких десятков до нескольких сотен метров и более; ~ горизонтальная дальность видимости на высоте 2 м над уровнем почвы составляет при этом более 10 км;

Пыльный/песчаный  вихрь
Пыльный/песчаный вихрь

Смерч/торнадо - это сильный вихрь, образующийся в жаркую погоду под массивом кучево-дождевых облаков, при поступлении насыщенного водяным паром тёплого воздуха, когда происходит его соприкосновение с холодным сухим "куполом", образовавшимся над холодными участками поверхности земли или воды; ~ в месте соприкосновения происходит конденсация водяного пара с образованием дождевых капель и выделением тепла, локально нагревающего воздух, который устремляется вверх, создавая зону разрежения; ~ в эту зону разрежения втягивается близлежащий тёплый влажный воздух облачного массива и нижележащий холодный воздух, что приводит к лавинообразному развитию процесса и выделению значительного количества энергии, в результате чего образуется характерная смерчевая воронка, а холодный воздух, затягиваемый в зону разрежения - охлаждается ещё больше, вследствие чего воронка продолжает опускаться вниз и достигает поверхности земли или воды, втягивая в зону разрежения всё, что может быть туда втянуто; ~ смерч/торнадо распространяется к поверхности земли или воды в виде гигантского тёмного вращающегося столба; ~ имеет вертикальную или слегка наклонённую к горизонту ось вращения, высота смерча/торнадо может составлять от нескольких сот метров до 1-2 км, диаметр - от 10 м до 30 м, время существования - от нескольких минут до нескольких часов, скорость ветра внутри смерча может достигать 20-40 м/с и более; ~ смерч втягивает в себя с земной или водной поверхности воду, пыль, песок, камни, а иногда и более крупные и тяжёлые предметы (например - может вырывать с корнем деревья и кустарники, переворачивать и перемещать автомобили, лодки и катера, срывать крыши с домов и разрушать лёгкие постройки малых и средних размеров, и т.д.); ~ смерчи часто сопровождаются ливневыми дождями с грозой, нередко - с градом; ~ наибольшее распространение смерчей/торнадо наблюдается на Среднем Западе и в западной части Юго-Востока США, на втором месте находится Западная, Центральная и Восточная Европа, следом идут Уругвай, северо-восточная часть Аргентины, вся территория ЮАР, большая часть Австралии, северо-восточная часть Пакистана, Индии, Непал, Бангладеш, Филиппины, Восточный Китай, Япония, большая часть Южной Кореи.

Смерч/торнадо  обрушился  на  г. Сучжоу  в  провинции  Цзянсу, Китай
Смерч/торнадо обрушился на г. Сучжоу в провинции Цзянсу, Китай

Смерч/торнадо  в  штате  Канзас, США
Смерч/торнадо в штате Канзас, США
Торнадо  в  штате  Техас, США
Торнадо в штате Техас, США
Песчаный  торнадо  где-то  на  юго-западе  США
Песчаный торнадо где-то на юго-западе США

Шквал - это внезапное резкое увеличение скорости ветра более чем на 8 м/с в течение нескольких (3 - 30) секунд с сохранением минимальной скорости ветра 11 м/с в течение минимум 1 (одной) минуты; ~ скорость ветра при шквале может достигать более 25 м/с, шквал может длиться от нескольких минут до полутора часов; ~ возникновение шквалов связано с конвективным (нисходящим и/или восходящим) переносом воздуха под кучево-дождевыми облаками; ~ шквалы часто сопровождаются ливневыми дождями с грозой, иногда с градом, а при сухой погоде - пыльными бурями; ~ шквалы могут приносить разрушения в виде повреждения зданий и сооружений, ломки деревьев и т.д.. Во многих местностях разных стран мира для шквалов имеются особые местные названия, например: на юго-востоке Австралии шквал называют southerly buster, в англоязычных островных государствах Вест-Индии - gully squall, в Южной Африке шквал - это bul se oogbui/bull's eye squall, на северо-западном побережье Сев. Америки - это squamish, на Кубе это bayamo, в Малайзии - это brubu, на о. Сулавеси в Индонезии это barat, на Филиппинах это subasko, и т.д..

Шквал  в  Псковской  области
Шквал в Псковской области
Шквал  в  Алтайском  крае
Шквал в Алтайском крае
Шквал  на  Бермудских  о-вах
Шквал на Бермудских о-вах

А теперь мы рассмотрим очень интересное явление, которое является как бы связующим звеном между двумя группами атмосферных явлений - литометеоро-конвективными (2-ая группа) и электрическими (3-я группа), и с равным основанием может быть отнесено как к одной, так и к другой группе или же к обеим группам одновременно: это явление - гроза. Итак, что же такое гроза?

Разряд  молнии  на  фоне  грозовых  туч  и  радуги
Разряд молнии на фоне грозовых туч и радуги

Гроза - это атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаками и земной поверхностью возникают электрические разряды - молнии, сопровождаемые акустическим воздействием на атмосферу, известным как гром; ~ грозы образуются в мощных кучево-дождевых облаках и часто сопряжены с ливневыми дождями, градом и шквальным усилением ветра; ~ могут наблюдаться также и т.н. "сухие грозы" (грозы, не сопровождающиеся выпадением осадков); ~ необходимым условием для возникновения грозовых облаков является состояние неустойчивости
атмосферы, обусловливающее развитие
конвекции (конвекция - это один из видов теплообмена, при котором внутренняя энергия передаётся потоками самого вещества; естественная конвекция самопроизвольно возникает в веществе (в рассматриваемом случае - в воздухе) вследствие его неравномерного нагревания в поле тяготения; при этом нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и поднимаются вверх, тогда как верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется), которая может возникать в следующих случаях: а) при неравномерном нагревании приземного слоя воздуха над различной подстилающей поверхностью (например - над водной поверхностью и над сушей); б) при подъёме тёплого воздуха или вытеснении его холодным воздухом на атмосферных фронтах; в) при подъёме воздуха в районах расположения горных массивов (т.н. вынужденная конвекция); ~ существует несколько типов грозовых облаков, а именно:

А) Одноячейковые грозовые кучевые облака (Cumulonimbus, Cb) - развиваются в дни со слабым ветром (больше узнать об облаках, тумане и осадках можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

и состоят из конвективной ячейки с восходящим потоком воздуха в своей центральной части, скорость которого может достигать 15-20 м/с; при этом нисходящие потоки чрезвычайно слабы; ~ облако быстро растёт как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, достигая размеров 5-20 км в поперечнике и 8-12 км - в вертикальном направлении; ~ мельчайшие водяные капельки, образующиеся в результате конденсации, сливаются в более крупные капли воды и уносятся вверх мощными восходящими потоками воздуха; ~ в верхней части облака частицы воды попадают в зону воздействия отрицательных температур и начинают превращаться в кристаллы льда; ~ смешанный состав такого облака - капли воды и кристаллы льда над ними - приводит к созданию условий для образования грозовых разрядов и выпадения осадков, испаряющиеся частицы которых охлаждают окружающий воздух, что приводит к усилению нисходящих потоков, которые на этом этапе развития одноячейкового грозового облака присутствуют в нём наряду с восходящими воздушными потоками; ~ на завершающем этапе жизни грозового облака в нём преобладают нисходящие воздушные потоки; ~ продолжительность жизни одноячейкового грозового облака обычно составляет около 30 минут, иногда - около 1 часа.

Одноячейковое  грозовое  облако  с  бьющей  из  него  молнией
Одноячейковое грозовое облако с бьющей из него молнией

Б) Многоячейковые кластерные грозы - это наиболее распространённый
тип гроз;
~ многоячейковый кластер состоит из группы грозовых ячеек, двигающихся как единое целое, при этом каждая ячейка в кластере находится на разных стадиях развития грозового облака - так, формирующиеся грозовые ячейки располагаются с наветренной стороны кластера, зрелые ячейки - в центральной его части, а распадающиеся ячейки - с подветренной стороны; ~ каждая отдельная ячейка в многоячейковом кластере находится в зрелом состоянии около 20 минут, а время существования самого такого грозового кластера в целом может достигать нескольких часов; ~ многоячейковые кластерные грозы дают ливневые дожди средней интенсивности, иногда сопровождаемые выпадением мелкого или средних размеров града; ~ поперечные размеры такого кластера могут превышать 40 км, а его верхняя часть может достигать стратосферы

Многоячейковый  вымеобразный  грозовой  кластер  с  бьющей  из  него  молнией
Многоячейковый вымеобразный грозовой кластер с бьющей из него молнией

(больше узнать об атмосфере Земли можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

В) Многоячейковые линейные грозы - представляют собой линию гроз с хорошо развитым фронтом порывов ветра на передней линии фронта - т.н. линию шквалов, которая может быть как сплошной/непрерывной, так и содержать бреши в своей структуре; ~ линии шквалов создают сильные нисходящие потоки воздуха и т.н. сдвиги ветра (сдвиг ветра - это значительное изменение его скорости и/или направления на относительно небольшом участке в атмосфере); ~ они также могут продуцировать интенсивные ливневые дожди, зачастую сопровождаемые выпадением очень крупного града (более 2 см в диаметре); ~ многоячейковые линейные грозы особенно характерны для Северной Америки;

Многоячейковая  линейная  гроза
Многоячейковая линейная гроза

Г) Суперъячейковые грозы - это тип грозового облака, характеризующийся наличием мезоциклона - вращающегося восходящего воздушного потока среднего масштаба; ~ обнаруживают структурное сходство с одноячейковыми грозовыми облаками тем, что имеют одну зону восходящего потока; ~ различия состоят в том, что в одноячейковых грозовых облаках отсутствуют мезоциклоны, в размерах - суперъячейка имеет диаметр порядка 50 км, высоту - более 15 км, а также в скорости восходящего потока, которая составляет 40-60 м/с и более; ~ вращающийся восходящий поток - мезоциклон - создаёт такие погодные явления, как очень крупный град (5 см в диаметре и более), шквальный ветер со скоростью свыше 40 м/с, и смерчи различной силы; ~ суперъячейки бывают двух видов: а) с низким уровнем выпадения осадков (характерны для территорий с засушливым климатом); б) с высоким уровнем выпадения осадков (характерны для территорий с более влажным климатом);

Суперъячейковая  гроза  в  штате  Техас, США
Суперъячейковая гроза в штате Техас, США
Суперъячейковая  гроза  в  штате  Оклахома, США
Суперъячейковая гроза в штате Оклахома, США

(больше узнать о климате нашей планеты можно из тематической статьи, размещённой ранее на нашем канале):

Суперъячейковые грозы представляют собой достаточно редкое явление по сравнению с другими типами грозовых облаков, и наиболее распространены они в области Великих Равнин в Северной Америке, а также в Южной Америке - на равнинах юга Бразилии, Уругвая и Аргентины;

Суперъячейка  в  штате  Канзас, США
Суперъячейка в штате Канзас, США

Все типы грозовых облаков в своём развитии неизменно и последовательно проходят 3 (три) стадии, а именно: ~ зарождение и формирование грозового облака; ~ сформированное зрелое грозовое облако; ~ распад грозового облака;

В разных регионах земного шара наблюдается разный уровень грозовой активности - например, в районах Северного и Южного полюсов, а также в полярных областях Арктики и Антарктики грозовая активность практически отсутствует, в средних широтах она имеет среднеинтенсивный характер, тогда как в высокогорье Гималаев, Анд, центральноамериканских Кордильер, Гиндукуша, Памира и т.д., а также в Центральной Африке - грозовая активность максимальна в сравнении со всеми другими регионами Земли.

Молния - это электрический искровой разряд в атмосфере, происходящий
во время
грозы и являющийся одной из её составных частей. Наиболее часто молнии возникают в кучево-дождевых облаках, изредка - в слоисто-дождевых облаках, а также при пылевых бурях, торнадо и извержениях вулканов (больше узнать о вулканах можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

Для возникновения молнии необходимо, чтобы в некотором относительно малом объёме облака образовалось электрическое поле с напряжённостью, достаточной для начала электрического разряда - примерно 1 МВ/м, а в значительной части этого облака существовало бы поле со средней напряжённостью, достаточной для поддержания начавшегося разряда (примерно 0,1-0,2 МВ/м); ~ в молнии электрическая энергия превращается в тепловую, световую и звуковую; молнии делятся на
два типа:
а) внутриоблачные молнии; и б) молнии облако-земля; ~ процесс развития молнии выглядит следующим образом (на примере молнии облако-земля): на первоначальном этапе в зоне, где электрическое поле достигает критического значения - начинается ударная ионизация, создаваемая свободными зарядами, всегда имеющимися в воздухе в небольшом количестве, которые под действием электрического поля достигают значительных скоростей в направлении к земле и, сталкиваясь с молекулами воздуха, ионизируют их; ~ запуск молнии происходит от высокоэнергетических частиц, вызывающих пробой на убегающих электронах (электрический пробой - это явление резкого возрастания тока (в данном случае - в воздухе), возникающее при приложении напряжения выше критического, и дающее начало молнии), вследствие чего возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов - т.н. стримеры, представляющие собой проводящие каналы, которые, сливаясь, формируют яркий термоионизированный канал с высокой проводимостью - т.н. ступенчатый лидер молнии, движение которого к земной поверхности происходит ступенями со средней скоростью около 200 000 м/с, с остановками на несколько десятков микросекунд; ~ по мере приближения ступенчатого лидера к земле напряжённость поля на его конце усиливается, и под его действием из выступающих на земной поверхности предметов выбрасывается ответный стример, который соединяется со ступенчатым лидером (на этой особенности молний основано использование молниеотводов, которые в разговорном языке часто называют "громоотводами"); ~ в конечной стадии жизни молнии по ионизированному ступенчатым лидером каналу следует главный разряд молнии, который направлен снизу вверх и характеризуется токами от десятков до сотен тысяч ампер, очень высокой степенью яркости, и большой скоростью продвижения, которая меняется от начальных 100 000 км/с до конечных 10 000 км/с; ~ температура канала при прохождении главного разряда может доходить до 30 000°C; ~ длина канала может составлять от 1 до 10 км, диаметр - до 10 см; ~ после прохождения импульса тока ионизация канала и его свечение ослабевают.

Разряды  внутриоблачных  молний
Разряды внутриоблачных молний
Разряды  внутриоблачных  молний
Разряды внутриоблачных молний
Разряды  внутриоблачных  молний
Разряды внутриоблачных молний

Наиболее часто молнии можно наблюдать в тропических регионах нашей планеты, а рекордсменами по количеству ударов молнии, приходящихся на 1 км кв. в год, являются такие места, как устье реки Кататумбо при впадении её в оз. Маракайбо в Венесуэле, штат Пиауи на северо-востоке Бразилии, центральная часть п-ова Флорида (штат Флорида, США), город-государство Сингапур, и др..

Разряды  молний  облако-земля
Разряды молний облако-земля
Разряды  молний  облако-земля
Разряды молний облако-земля
Разряды  молний  облако-земля
Разряды молний облако-земля

Кроме собственно молнии, существуют и другие молниеобразные атмосферные явления, с которыми мы кратко познакомимся ниже:

Спрайт - это один из видов крупномасштабных электрических разрядов холодной плазмы, в которых нет высоких температур, имеющихся в ионизированных каналах тропосферных молний; ~ спрайты возникают в мезосфере и мезопаузе, на высоте 50-130 км, и имеют размеры до 60 км в длину и до 100 км в диаметре; ~ появление спрайтов является следствием действия тропосферной молнии, которая во время грозы может создавать поле электрической напряжённости в пространстве над собой, выглядящее как вспышка света странной формы - которая и является спрайтом; ~ спрайты возникают чаще группами, чем по одному, и организованы в круговые структуры; ~ они появляются через десятые доли секунды после удара очень сильной молнии и длятся не более 100 миллисекунд, распространяясь одновременно вверх и вниз; ~ спрайты в разные периоды времени многократно наблюдались над Северной, Центральной и Южной Америкой, над Европой, над Центральной Африкой, Австралией и Восточной Азией;

Спрайты  в  ночном  небе
Спрайты в ночном небе
Спрайты
Спрайты

Джет - представляет собой трубку конусовидной конфигурации синего цвета, высота расположения которой может достигать 40-70 км;

Джет
Джет

Эльф - представляет собой слабосветящуюся вспышку конусовидной конфигурации и огромного размера - диаметром около 400 км и высотой около 100 км, длительность вспышки составляет 3-5 мс;

В  самом  верху - эльф, сразу  под  ним - спрайты, ниже  слева - джет
В самом верху - эльф, сразу под ним - спрайты, ниже слева - джет

Green ghost ("зелёный призрак") - появляется сразу после вспышки спрайта как зелёное послесвечение и длится несколько секунд; ~ возникает в результате ударения верхушки спрайта о слой, в котором происходит свечение атмосферы (на высоте около 90 км в мезопаузе), вследствие чего атомы кислорода переходят в синглетное (возбуждённое) состояние и начинают в течение короткого времени светиться зелёным светом;

Шаровая  молния  на  дереве
Шаровая молния на дереве

Шаровая молния - это редкое и до сих пор не имеющее чёткого научного объяснения атмосферное явление, представляющее собой люминесцентный сферический объект; ~ шаровые молнии могут иметь разные размеры - от размеров горошины до размеров баскетбольного мяча; ~ часто появляются одновременно с разрядом тропосферной молнии типа облако-земля; ~ время существования шаровой молнии варьирует от нескольких секунд до нескольких минут; ~ цвет шаровой молнии представляет собой различные переходные тона между жёлтым, оранжевым и красным; ~ шаровые молнии обычно движутся со скоростью нескольких метров в секунду, чаще всего в горизонтальной плоскости, но могут также двигаться вертикально, или хаотично, или вообще оставаться неподвижными; ~ многие шаровые молнии также вращаются вокруг своей оси; ~ шаровые молнии могут исчезать как абсолютно бесшумно, так и с эффектом взрыва; ~ шаровые молнии могут представлять опасность для здоровья и жизни людей и животных;

Шаровая  молния  на  рельсах
Шаровая молния на рельсах

Зарница - атмосферное явление, представляющее собой электрическую световую вспышку при отдалённой грозе, вызванную разрядами молний внутри грозовых облаков и/или между ними, далёкими отблесками молний, слишком высоким расположением облаков, нехваткой разрядам электрической "отдачи" от Земли, и т.д.; ~ при зарницах грома не слышно из-за дальности; ~ зарницы могут длиться непрерывно несколько часов; ~ ночи с продолжающимися несколько часов зарницами в России носят название воробьиных ночей;

Зарница  в  одну  из  воробьиных  ночей
Зарница в одну из воробьиных ночей
Всполохи  зарниц  на  небе
Всполохи зарниц на небе

Полярное сияние - электрическое атмосферное явление, представляющее собой свечение верхних слоёв атмосферы, возникающее в результате взаимодействия заряженных частиц солнечного ветра с магнитосферой Земли; ~ возникает тогда, когда протоны и электроны, т.е. - заряженные частицы, излучаемые Солнцем (т.н. "солнечный ветер") при вторжении в земную атмосферу сталкиваются с атомами и молекулами газов, входящих в её состав, в результате чего происходит их возбуждение; ~ излучение возбуждённых атомов входящих в состав земной атмосферы газов в видимом диапазоне и воспринимается человеческим зрением как полярное сияние; ~ форма полярных сияний (резкая нижняя граница и размытая верхняя) обусловлена тем, что чем выше плотность атмосферы (а она выше
на более низких высотах) - тем более эффективна ионизация заряженными частицами, и наоборот; полярные сияния наблюдаются на высотах от 60 км до 1130 км над уровнем моря в высоких широтах Земли, и приурочены к т.н.
авроральным овалам, представляющим собой проекцию плазменного слоя на поверхности Земли; ~ авроральные овалы имеют форму колец с диаметром около 3000 км и окружают северный и южный магнитные полюсы нашей планеты; граница зоны, очерчиваемой авроральными овалами, отстоит от северного или южного магнитного полюса на 10°-16° широты на дневной стороне, и на 20°-23° - на ночной стороне Земли; ~ из-за несовпадения в расположении магнитных и географических полюсов Земли (первые располагаются на расстоянии примерно 11,5° широты от вторых) полярные сияния обычно наблюдаются на широтах 65°-70°, а в периоды высокой солнечной активности и магнитных бурь - на широтах 45°-50° (именно этим объясняется возможность наблюдать полярное сияние
на о. Стьюарт в Новой Зеландии, который расположен на 47°00´ ю.ш., и на языке коренных жителей Новой Зеландии - маори - носит название
Rakiura, т.е. - "Пылающие небеса"); ~ цвет полярного сияния зависит от двух действующих факторов - от высоты и от состава атмосферы на той или иной высоте (например - на высотах от 200 км до 400 км столкновение заряженных частиц солнечного ветра с кислородом даёт красное свечение, на высоте 100 км - 200 км тот же кислород даёт зелёное свечение; ~ азот даёт свечение розовых или голубых (в зависимости от высоты) оттенков, гелий даёт фиолетовое свечение, и т.д.); ~ полярные сияния чаще наблюдаются в весенний и осенний периоды года; ~ длительность полярных сияний может варьировать от получаса до нескольких суток;

Полярное  сияние  на  п-ве  Таймыр
Полярное сияние на п-ве Таймыр
Полярное  сияние  на  Кольском  п-ве
Полярное сияние на Кольском п-ве
Полярное  сияние  в  северной  Карелии
Полярное сияние в северной Карелии
Полярное  сияние  в  финской  Лапландии
Полярное сияние в финской Лапландии
Полярное  сияние  на  о. Стьюарт, Новая  Зеландия
Полярное сияние на о. Стьюарт, Новая Зеландия

Огни святого Эльма - это электрическое атмосферное явление, при котором светящаяся плазма в форме пучков создаётся коронным разрядом (коронный разряд - это электрический разряд, вызванный ионизацией среды (в данном случае - воздуха), окружающей проводник, по которому проходит высокое напряжение; представляет собой локальную область, где воздух подвергся электрическому пробою и стал проводящим, позволяя заряду непрерывно вытекать из проводника в воздух; возникает там, где напряжённость электрического поля вокруг проводника превышает диэлектрическую прочность воздуха) от острых концов высоко расположенных предметов, таких как шпили, мачты, дымовые трубы, одиноко стоящие высокие деревья, острые вершины скал, рога животных (быков, оленей, и др.) в атмосферном электрическом поле; ~ электрическое поле вокруг объекта локализации огней святого Эльма вызывает ионизацию молекул воздуха, создавая слабое свечение, легкозаметное в условиях низкой освещённости; ~ наиболее подходящие условия для возникновения огней святого Эльма появляются во время грозы, пылевых или песчаных бурь, зимой - во время метелей, на море во время штормов, и т.д., когда между облаками и землёй возникают перепады высокого напряжения; ~ для возникновения разряда во влажном воздухе требуется напряжённость локального электрического поля около 100 кВ/м; ~ огни святого Эльма названы так в честь Эразма Формийского (известного также под именем святого Эльма) - святого мученика, жившего в III - IV вв. н.э., в католицизме являющегося святым покровителем моряков; ~ появление огней святого Эльма на концах мачт корабля считалось среди моряков хорошим предзнаменованием, сулившим надежду на успех и безопасность плавания.

Огни  святого  Эльма  на  вершинах  мачт  корабля
Огни святого Эльма на вершинах мачт корабля
Огни  святого  Эльма  в  горах
Огни святого Эльма в горах
Огни  святого  Эльма  на  верхушках  антенн
Огни святого Эльма на верхушках антенн
Огни  святого  Эльма  на  ЛЭП
Огни святого Эльма на ЛЭП
Огни  святого  Эльма  на  концах  мачт  фрегата
Огни святого Эльма на концах мачт фрегата

И завершаем мы наш обзор рассказом о всем нам хорошо знакомом атмосферном явлении, а именно - о громе. Гром - это звуковое атмосферное явление, сопровождающее разряд молнии; ~ возникает в результате вызванного электрическим током от удара молнии резкого повышения температуры и давления, приводящего к быстрому тепловому расширению воздуха (т.е. по сути к взрыву) на пути электрического разряда - т.н. ступенчатого лидера молнии; ~ это тепловое расширение воздуха и создаёт ту звуковую ударную волну, которую мы называем раскатами грома; ~ количество раскатов грома зависит от траектории движения молнии - чем больше изломов имеет молния, тем больше раскатов грома мы слышим, т.к. в каждой точке изменения траектории движения молнии происходит новый взрыв (быстрое тепловое расширение) воздуха; ~ звук грома отражается от соседних с грозовым облаком других облаков, максимальная его громкость может достигать 120 дБ; ~ наибольшее расстояние от места возникновения грома, на котором его возможно услышать - около 20 км.

Древние  скандинавы  персонифицировали  гром  в  лице  бога-громовержца  Тора, несущегося  по  небу  в  колеснице, запряжённой  двумя  козлами, и  держащего  свой  молот  Мьёльнир правой  рукой  в  железной  рукавице
Древние скандинавы персонифицировали гром в лице бога-громовержца Тора, несущегося по небу в колеснице, запряжённой двумя козлами, и держащего свой молот Мьёльнир правой рукой в железной рукавице

Многие из вышеописанных атмосферных явлений при определённых условиях могут представлять опасность для жизни и/или здоровья людей и животных, а также негативно воздействовать на разнообразную хозяйственную деятельность человека (сельское и лесное хозяйство, строительство, транспортные перевозки, и т.д.) - например, такие, как пыльная/песчаная буря; снежная метель, буран, близзард; пыльный/песчаный вихрь; смерч/торнадо; шквал; молния; шаровая молния. Однако это не препятствует большинству людей воспринимать эти атмосферные явления прежде всего как неотъемлемую часть могучей природы во всём её разнообразии и великолепии и выражать своё восхищение ими в поэтических строфах, как это делали многие великие поэты, талантливо описавшие то или иное атмосферное явление в своих стихотворениях, например:

Буря мглою небо кроет,

Вихри снежные крутя;

То, как зверь, она завоет,

То заплачет, как дитя...

А. С. Пушкин

или:

Люблю грозу в начале мая,

Когда весенний, первый гром,

Как бы резвяся и играя,

Грохочет в небе голубом.

Ф. И. Тютчев

Спасибо за прочтение!

Если вам понравилась статья - ставьте лайки, делитесь своими мыслями в комментариях и подписывайтесь на канал - будет интересно!

Если вы хотите поддержать автора, вы можете это сделать, нажав на ладонь с сердечком внизу справа. Спасибо!