вторник, 1 апреля 2014 г.

Грозовая туча — могучий царь облаков

МНОГИХ людей с детства восхищают облака. 80-летний старик вспоминает, как еще мальчиком он часто лежал на траве и наблюдал их, как он выразился, «небесный парад». Он помнит, что нередко задавался вопросом, из чего же сделаны облака. Из ваты? Почему они так непохожи друг на друга? Одно напоминает парусник, другое — скачущую лошадь. А вон там высится небесный замок. Облака всевозможных форм и размеров проплывали по небу бесконечной чередой, не переставая будоражить детское воображение. И по сей день, говорит старик, он любит смотреть, как облака в небе «играют в шарады». Может быть, и вы разделяете его бесхитростное удовольствие.
Но, наверное, сильнее всего впечатляют величественные «говорящие» облака. Их называют кучево-дождевыми, или грозовыми. Темные и зловещие, тучи порой достигают в высоту 16 километров — это они приносят грозу. Набухая от влаги, грозовые облака сверкают молниями и грохочут гневными раскатами. Ночью тучи «устраивают» ослепительные свето-звуковые шоу, до которых далеко созданному человеком фейерверку. Грозовые облака приносят с собой ветер, разражаются ливнем или градом и затем плывут дальше, оставляя за собой запах свежего, чистого дождя, нередко — оросившего выжженную солнцем землю.
Отчего бывают грозы
В наше время человек может посмотреть на Землю из космоса. Он видит, как над значительной частью нашей планеты простирается облачный покров. Писатель Фред Хэпгуд сообщает нам, что «в любой момент времени половина поверхности земного шара, 250 миллионов квадратных километров, покрыта [облаками]: распростертыми сплошной пеленой, округлыми, стегаными, волокнистыми, кружевными, взбитыми, ослепительно белыми и непроглядно темными; одни распускаются подобно цветку, другие раздаются в стороны, плывут по небу и тают — над всей землей». Часть этой облачной массы образуют грозовые облака; каждый год на планете бывает до 15 000 000 гроз, и около 2 000 идет все время.
Грозовое облако формируется, когда масса плотного холодного воздуха оказывается над влажным и менее плотным. Солнечное тепло, атмосферный фронт, рельеф местности или что-либо еще заставляет теплый влажный воздух подниматься сквозь холодный. Образуются воздушные потоки, и тепловая энергия, заключенная в воздухе и водяном паре, превращается в ветер и электрическую энергию.
Атмосферные условия, необходимые для образования грозовых облаков, чаще всего создаются на небольшой высоте. Вот почему больше всего гроз бывает на Южно-Американском и Африканском континентах и почему Центральная Африка и Индонезия уже давно считаются регионами с самой высокой в мире грозовой активностью. Общепризнанный «рекорд» по грозам — 242 дня в году — «установлен» в Кампале, столице Уганды. Конечно, грозы бывают и во многих других частях мира.
Фейерверки в небе
Два признака грозы, очевидные для всех,— это гром и молния. Но чем вызвано это зрелищное, зачастую ужасающее явление? Молния — это просто электрический разряд, возникающий, когда разница зарядов в двух местах настолько велика, что заряды могут преодолеть изолирующий эффект воздуха. Разряд может произойти внутри облака, между облаками или между облаком и землей. На мгновение молния нагревает воздух до поразительно высокой температуры, иногда до 30 000 градусов Цельсия в момент разряда.
Различают линейные, разветвленные и сплошные молнии. Как видно из названий, при линейной молнии разряд принимает форму четко очерченного канала. У разветвленной молнии канал разделен на ветви. А если вспышка произошла внутри облака, то это сплошная молния. Специалисты говорят, что нам видны в основном разряды между облаком и землей.
Молнии вредят живым существам, иногда даже убивая и калеча людей и животных. Наибольшей опасности люди подвергаются на пляжах, площадках для игры в гольф и в сельской местности, поскольку там они ничем не защищены. (Смотрите рамку на странице 15.)
Из людей, пораженных молнией, погибает лишь около 30 процентов; случаи же травм с долговременными последствиями редки, если только первая помощь оказывается быстро. И, вопреки широко распространенному мифу, молния все-таки может ударить — и ударяет — в одно и то же место больше одного раза!
Молнии часто вызывают пожары. Пожары могут опустошить огромные пространства. В Соединенных Штатах примерно 10 процентов лесных пожаров вызывается молниями. В этой стране из всех погибающих от огня лесов и кустарников 35 процентов приходится на пожары, зажженные молниями.
Однако удары молний приносят и пользу. Например, леса выигрывают от них сразу в нескольких отношениях. Низкотемпературные пожары, вызванные молнией, поедают напочвенный покров. Это уменьшает опасность более губительных высокотемпературных пожаров, когда огонь достает до крон деревьев. Молнии также производят полезное преобразование азота, который растения неспособны поглощать в виде газа. Благодаря молниям этот газ образует азотистые соединения, необходимые для формирования тканей растений и для развития семян, дающих животным жизненно важные белки. По оценкам, 30—50 процентов оксидов азота, содержащихся в дождевой воде, производится молниями, а во всем мире таким образом образуется 30 миллионов тонн связанного азота.
Самая большая польза от грозы
Грозовое облако орошает землю громадным количеством воды. Колоссальный объем воды выливается на землю за короткое время в основном по той причине, что большая туча, несущая в себе тонны влаги, быстро поднимается вверх — и вода обрушивается на землю. Как показали замеры, дождя при этом выпадает до 24 сантиметров в час. Конечно, у такого сильного ливня есть и свои недостатки.
Когда гроза движется медленно, то бо́льшая часть дождевой воды выпадает на относительно малый участок земли, что может привести к внезапным наводнениям. Во время таких гроз разливаются ручьи и реки. По оценкам, в Соединенных Штатах около трети связанных с наводнениями разрушений вызвано внезапными наводнениями, которые порождаются грозами.
И все же грозовые ливни приносят немало пользы. Сильно увлажняется почва, пополняются водой резервуары и запруды. По данным исследований, некоторые места на 50—70 процентов орошаются водой благодаря грозовым облакам, то есть там грозы необходимы для жизни.
А как же град?
Последствия сильного града, который порой приносит с собой гроза, бывают губительными. Град образуется, когда капли дождя замерзают и затем, попадая то в восходящие, то в нисходящие потоки воздуха, увеличиваются в размерах. Известны случаи, когда на землю падали градины невиданного размера и веса. Сообщается, что в 1925 году в Германии выпал град, «крупицы» которого достигали в размерах 26×14×12 сантиметров. Их вес, по оценкам, превышал 2 килограмма. В Соединенных Штатах одни из самых крупных градин выпали в штате Канзас в 1970 году. В окружности они достигали самое большее 44 сантиметра, а весили максимум 780 граммов. Столь крупный предмет, падающий с высоты облаков, может убить человека.
К счастью, град чаще всего бывает гораздо меньше и скорее причиняет неудобства, чем несет смерть. К тому же ввиду характера гроз с градом разрушительный град выпадает на сравнительно небольших территориях. И все же в мировом масштабе потери урожая, вызванные градом, по оценкам, ежегодно составляют сотни миллионов долларов.
Смерчи и грозы
Наверное, самое страшное, что могут принести с собой грозовые облака,— это смерч. Смерч практически всегда связан с грозой, хотя гроза необязательно сопровождается смерчем. Сформировавшийся смерч представляет собой стремительно вращающийся узкий столб воздуха, диаметр которого в среднем достигает нескольких сот метров; столб тянется к земле из грозового облака. При самых сильных смерчах скорость вращения воздушного столба достигает 110—140 метров в секунду. Взаимодействие кругового ветра неимоверной силы и восходящего потока в центре воздушного столба способно разрушать дома и расшвыривать смертоносные обломки. Смерчи случаются во многих странах мира.
Прямолинейные ветры, связанные с нисходящими воздушными потоками, и шквалы кажутся не столь мощными, но все же чреваты разрушениями. Нисходящие потоки способны вызвать губительные ветры вблизи или у самой земной поверхности. Скорость такого ветра порой равняется 42 метрам в секунду. Скорость шквалов еще выше и может достигать 56 метров в секунду.
Как видим, с грозовыми облаками шутки плохи и было бы нелишне знать, чем они опасны. Грозовые облака — это лишь одна из бесчисленных граней творения, о которой нам предстоит узнать еще очень многое.

Комментариев нет:

Отправить комментарий