Классификация и основные типы молний
© Игорь Кибальчич
Сегодня мы расскажем вам интересные факты о различных видах молний. Речь также пойдёт и об очень редких видах электрических разрядов, которые на сегодняшний день до конца не изучены.
Молния представляет собой мощный электрический искровой разряд в атмосфере, происходящий во время грозы, который сопровождается яркой вспышкой света и последующим громом. Как показали данные мониторинга грозового электричества, примерно 80% всех молний наблюдаются в облаках и только около 20% имею прямую связь между облаком и земной поверхностью. В среднем, по всеми миру ежесекундно сверкает около 100 – 120 молний в разных уголках планеты. На фотографиях и видео мы наблюдаем молнии различных конфигураций, структур и форм. Каждый разряд не похож на все остальные и является уникальным, как и снежинки или облака. Но всё же, метеорологи смогли выделить несколько типов грозовых разрядов, которые возникают в нашей атмосфере с различной повторяемостью.
Читайте также
Различные типы молний на фотографиях: 1 – классическая линейная молния по типу облако-земля; 2 – восходящие разряды молний; 3 – молния по типу облако-воздух; 4 – паукообразная молния; 5 – гладкая молния; 6 – ленточная молния; 7 – триггерная молния; 8 – чёточная молния; 9 – горизонтальная молния.
Молния по типу облако-земля (отрицательной полярности) / англ. – Cloud toground (сокращенное «-CG») - это электрический разряд между облаком и подстилающей поверхностью, вызванный нисходящим, отрицательно заряженным ступенчатым лидером (лидер – начальная стадия развития молнии, не видимая для человеческого глаза). Имеет вид яркосветящегося изогнутого канала с ответвлениями по направлению к земной поверхности. Отрицательные разряды по типу облако-земля более распространены в природе. На их долю приходится около 20 - 30% от всех молний. Такие молнии сопровождаются мощным громом
Молния по типу облако-земля (положительной полярности), (сокращенно «+CG») - разряд между облаком и землей, инициированный нисходящим, положительно заряженным лидером. Положительные разряды менее распространены, чем отрицательные и нередко связаны с суперячейковыми грозами. Положительные разряды состоят только из одного импульса, который обычно очень яркий и интенсивный по сравнению с другими видами молний. К примеру, положительная молния переносит заряд около 40 кулонов (Кл), в то время как отрицательная лишь около 10 Кл. Гром от положительного разряда часто достаточно громкий и много раз звучит как серия глубоких низкочастотных звуковых раскатов, либо напоминает звуки выстрелов пушек. Такие молнии связаны с центральной, положительно заряженной частью грозового облака и часто выстреливают из него в бок, иногда на несколько километров от грозы, поэтому такие разряды получили название «удар из чистого неба» - англ. Bolt from the blue. Представляют наибольшую опасность среди всех других типов молний. На их долю приходится лишь около 8 - 10% от всех молний. Также, они являются источниками появления таких явлений в верхней атмосфере, как спрайты и эльфы.
Объединяющей чертой двух вышеупомянутых типов молний является видимое ветвление канала по направлению к земной поверхности.
Молния по типу облако-облако (англ. cloud to cloud - CC) - возникают в результате «обмена» и нейтрализации зарядов между соседними грозовыми облаками. Объясняется тем, что верхняя часть облака заряжена обычно положительно, а нижняя – отрицательно. Чаще всего этот тип молний наблюдается в скоплениях и комплексах кучево-дождевых облаков. На долю молний данного типа приходится около 20 - 30% от общего количества.
Восходящие молнии - положительный разряд между землёй и облаком, который начинает развиваться обычно из очень высоких сооружений, небоскрёбов, телебашен или горных вершин. Визуально можно отличить его благодаря развитию разветвлений по направлению к облаку.
Внутриоблачная молния – от англ. Intracloud (IC), наиболее распространенный тип молнии, происходящий внутри самого облака, нейтрализующий различные области заряда. Подтипом таких разрядов является плоская молния, которая не сопровождается громом скорее всего из-за того, что переносится слишком маленький заряд и не происходит взрывное расширение молниевого канала. Чаще всего плоские молнии наблюдаются весной и осенью в слабо развитых и невысоких грозовых облаках.
Горизонтальная молния - разряд, который распространяется в горизонтальной плоскости по всей поверхности неба. Горизонтальная молния появляется вдоль нижней границе облака. Иногда такой вид молний связан с разрядом по типу облако-земля. К этому классу молний относится и паукообразная молния (англ. spider lightning), а также Anvil Crawler. Два последних вида имеют хорошо выраженное горизонтальное ветвление, тем самым напоминая паутину.
Молния по типу облако-воздух (от англ. cloud to air - CA) - весьма интересный разряд молнии, который берёт своё начало из центральной или верхней части облака и заканчивается в воздухе около облака. Встречается довольно редко и ещё недостаточно изучен.
«Гладкая» молния - подтип линейной молнии между облаком и землёй, который визуально отличается практически ровным и неразветвлённым каналом. Такой тип молний можно увидеть во время сильной неустойчивости атмосферы, часто при прохождении суперячейковых гроз, смерчей и мезомасштабных конвективных систем. Переносит положительный заряд и как правило, состоит лишь из одного импульса. Впервые выделен в отдельный подтип метеорологом в 2012 году.
Чёточная молния (bead lightning; éclair en chapelet; Perlschnurblitz) - является очень редким типом линейной молнии, когда канал молнии разбивается (или кажется разбитым) на светящиеся фрагменты, длина которых, как обычно сообщают, составляет несколько метров. По-видимому, эти «четки» существуют значительно дольше, чем канал обычного разряда облако — земля. Свечение отдельных фрагментов канала происходит из-за пинч-эффекта - неоднородностей электромагнитного поля вокруг молниевого канала.
Ленточная молния - данный вид молнии имеет широкий канал, в котором отчётливо можно различить количество импульсов в самой вспышке. Точная причина появления такой молнии не известна, но предположительно разряд обычной молнии принимает столь причудливую форму за счёт смещения канала ветром, но это утверждение остаётся под большим вопросом.
Триггерная молния - разряд молнии, вызванный искусственным путём. Чаще всего триггерные молнии наблюдаются во время запуска специальной ракеты с проволокой к основанию грозового облака и по достижению ракетой высоты 200-300 метров, она инициирует электрический пробой, который идёт вдоль медной проволоки, поэтому часть канала такой молнии является прямым без разветвлений.
Шаровая молния. На сегодняшний день учёными ещё окончательно не доказано её существование в природе, но многочисленные свидетельства и случаи заставляют принять этот вид молний как реальный, хоть и крайне редкий. Как сообщают различные очевидцы, такая молния представляет собой светящийся шар, размером от нескольких десятков сантиметров до метра и даже более. Цвет варьирует от ярко белого до фиолетового и даже сиреневого. По-видимому, такая молния представляет собой сгусток плазмы, свободно перемещающийся в атмосфере и поддерживается мощным электрическим полем в грозовую погоду. Поскольку шаровая молния перемещается вслед за воздушными потоками, то она может легко влететь в помещение через открытое окно или двери, особенно если есть сквозняк. Также часто она поражает водопровод и электросети. Иногда были случаи, когда такой плазменный шар внезапно взрывался с хлопком и провоцировал пожары, а также ожоги у людей. В любом случае, данные об этом виде молний достаточно неоднозначные и противоречат некоторым законам физики.
Подготовил Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, синоптик.
