Ученый НИУ "МЭИ" объяснил природу летних гроз

ТАСС, 22 мая. Эксперт кафедры техники и электрофизики высоких напряжений НИУ "МЭИ", кандидат технических наук Александр Орлов объяснил природу возникновения летних гроз и описал физический механизм электрификации грозового облака. Об этом сообщила пресс-служба университета.

"Весной с увеличением долготы дня солнце поднимается выше над горизонтом и сильнее прогревает поверхность. Нагретый влажный воздух поднимается вверх, где с понижением температуры и давления водяной пар конденсируется, образуя обычные кучевые облака. При достаточно мощном восходящем потоке они продолжают расти вертикально, достигают высоты 8 километров и превращаются в грозовые. Электрические заряды формируются в зоне на высотах от 3 до 6 километров, где температура воздуха меняется от 0 до −10 °C. ", - говорится в тексте.

По данным ученого, на этой высоте вода существует одновременно в трех агрегатных состояниях, а восходящие потоки непрерывно перемешивают капли, градины, крупу и снежинки. Попадая в зону отрицательных температур, капля воды начинает замерзать снаружи: ледяная корочка сжимает жидкое ядро, вызывая перераспределение ионов - положительные концентрируются во льду, отрицательные остаются в жидкости. Постепенно напряжение нарастает, и в какой-то момент замерзающая капля взрывается.

Он пояснил, что осколки льда с положительным зарядом уносятся восходящим потоком в верхнюю часть облака, формируя там область положительного объемного заряда. Отрицательно заряженные жидкие ядра оседают в нижней части облака. Именно это разделение разнополярныхзарядов создает условия для возникновения молнии и начала грозы. 

"Точные сроки и место возникновения молнии предсказать можно лишь примерно: все зависит от скорости восходящих потоков воздуха и развития облака. Эти процессы могут происходить очень быстро - скорость восходящего потока может составлять от 5 до 60 метров в секунду. Например, в жаркий день, когда поверхность и воздух постепенно прогреваются в течение всего дня, к 17–18 часам создаются наиболее благоприятные условия для кратковременной грозы и молний. Однако речь идет именно о вероятности возникновения грозы, а не о точном прогнозе времени и места удара молнии", – отметил Орлов.

Кафедра ТЭВН НИУ "МЭИ" постоянно расширяет границы понимания электрофизических явлений, подчеркнул ректор НИУ "МЭИ" Николай Рогалев. 

"Исследования, связанные с вопросами молниезащиты и электромагнитной совместимости различных объектов и сооружений - это не только фундаментальная наука, но и основа для инновационных решений в этой области", - отметил он.