Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Чувашской Республики "Чебоксарский экономико-технологический колледж" Министерства образования Чувашской Республики ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ на тему От чего бывают грозы Выполнила: Тимофеева Юлия Николаевна, студентка 1 курса, группы КМ-2-23 специальности “Конструирование, моделирование и технология изготовления изделий легкой промышленности” Руководитель: Тимофеева Наталья Константиновна Чебоксары 2024 СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 1 Название 5 1.1 Название 5 1.2 Название 7 2 Название 10 2.1 Название 10 2.2 Название 14 Заключение 17 Список использованной литературы 18 Приложение А – Название 19 2 Многие люди при наблюдении грозы испытывают подсознательный страх, даже находясь дома, в безопасности, а не на улице. Суеверный ужас перед величественным природным явлением живет в человечестве с начала времен. Раньше стихия причиняла большой ущерб, вызывала пожары и наводнения, сегодня, благодаря науке, ее удалось присмирить. Однако человеческие жертвы случаются до сих пор, и связаны они с неправильным поведением во время грозы. Что такое гроза Грозой называется явление при которой имеет место молнии с громом. Дождь при этом не обязателен, но чаще всего бывает. Гром и молния это одно и тоже явление электрического разряда. Молния это свет, который приходит к нам из области этого разряда, а гром это звук, который приходит к нам из области этого разряда Характеристики у атмосферного явления следующие: • скорость движения фронта – от 20 до 80 км/ч; • проходимое расстояние – от 2 км; • частота возникновения – около 40 тысяч раз в год; • длительность – до часа. Большая часть гроз образуется над материковой поверхностью в экваториальных и тропических широтах. Наиболее мощные и опасные грозовые фронты наблюдаются над гористыми местностями. Как возникает гроза Грозовой процесс происходит в облаке. Теплая воздушная масса, несущая с планетарной поверхности вверх водяной пар, в высоких атмосферных слоях охлаждается. Происходит конденсация: пар превращается в капли воды, выпадающие на землю в виде осадков. Однозначно сказать, как происходят грозы, ученые не могут до сих пор. Существует теория электризации облака. В центральной части облака накапливается заряд, который стремительно поднимается с восходящим воздушным потоком. На высоте в облаке из-за низкой температуры образуются капли воды, частицы льда, градины. Водяные и ледяные формирования 3 восходят с воздухом, а градины из-за большей тяжести устремляются вниз. Градины сталкиваются с частицами льда, отбирают у них электроны, в итоге верхняя половина облака, накапливающая лед, становится положительно заряженной, а нижняя, через которую проходят градины, – отрицательно. Таким образом, причиной возникновения грозы является напряжение, сформированное между двумя “полюсами” облака. Заряженные частицы двигаются, образуя электрический ток. Движение тока наблюдается как между частями облака с разными зарядами, так и между облаком и земными объектами. То есть следует говорить об электрической природе грозы. Грозовое облако, достигающее в длину 100 км2, в высоту 5 км, несет энергию, сопоставимую с энергетической мощностью атомной бомбы. В своем развитии облако проходит три этапа: 1. Кучевое. Поднимающийся воздушный поток охлаждается, начинается процесс конденсации. Из капель воды образуются облака кучевого типа. Энергия, выпускаемая при конденсации, провоцирует дальнейшее поднятие воздушной массы. 2. Зрелое грозовое. Влага продолжает подниматься, облако растет. Капли соединяются, тяжелеют, замерзают. При падении оттаивают, превращаются в дождь. Если восходящий воздушный поток силен, то ледяные образования становятся настолько крупными, что не успевают растаять по пути к земле. В итоге идет град. 3. Распадающееся. Холодная воздушная масса, движимая к земле, рассекает восходящий поток, в итоге облако останавливает рост, постепенно рассеивается. Классификация Одно время грозы делились на типы по территории наблюдения. Выделялись орфографические, локальные, фронтальные явления. Сегодня эта классификация не применяется. Грозы делят на виды по метеорологической обстановке, способствующей их появлению. Главное условие формирования грозового облака – неустойчивость атмосферных потоков. Исходя из силы и величины этих потоков, образуются разные виды грозовых туч. Ниже приводится список, раскрывающий вопрос, какие бывают грозы: 4 1. Из кучево-дождевых локальных или внутримассовых облаков одноячейковой структуры Образуют град и молнии. В поперечнике достигают 5 – 20 км, в высоту – 8 – 12 км. Существуют до часа. Не вызывают изменения погодных условий. 2. Из кластерных облаков многоячейковой структуры. Диаметр этих образований внушительный – до 1000 км. Кластер – скопление грозовых, в разной степени сформированных ячеек. Созревающие образования находятся в центре кластера, рассеивающиеся – с подветренного бока. Каждая ячейка в поперечнике достигает 40 км. Такие грозы характеризуются порывистым, но умеренным ветром, ливнем или градом. Продолжительность существования кластера – несколько часов. 3. Шквальные линии многоячейковой структуры. Также называются линейными грозами. Могут идти сплошной полосой или с перерывами. Движение фронта вызывает порывистый ветер. Ячейки на передней линии выглядят как темный облачный занавес. Активны и многочисленны восходящие и нисходящие массы. Фронт имеет дугообразную форму, может обрушиться на землю градом или сильным ливнем, но обычно этого не происходит. 4. Суперячейковые грозы. Редкий и самый опасный вид. По принципу образования суперячейковое облако похоже на одноячейковое, но величина у них разная. Первое больше второго: имеет длину до 50 км, высоту до 15 км. «Шапка» может выходить в стратосферу. По форме туча напоминает наковальню со сглаженными краями. Она уникальна тем, что склонна к вращению. Результатом является выпадение крупного и опасного града (градины более 5 см в диаметре), появление смерчей. Образуется облако при определенных условиях: повышенной активности конвекции, температуре выше +28°C, переменном направлении ветров. Осадки неравномерные: в области восходящего потока отмечаются ливни, далее – град. 5 Что такое молния Молния представляет собой атмосферный разряд гигантского размера, сопровождающийся световой вспышкой и звуковым сопровождением. Каналы молнии на небе выглядят как сияющие ветви дерева. Почему от молнии идет свет? Электрон, попадая в положительно заряженный ион остается там и такой ион снова делается нейтральным атомом. При этом энергия электрона излучается в виде одного или нескольких фотонов со случайной длиной электромагнитной волны. В основном эти излучаемые электромагнитные волны (фотоны) находятся в ультрафиолетовом диапазоне. Но некоторая часть и в видимом диапазоне. Мы их и видим, как белый свет, т. е. смесь разных длин волн видимого диапазона. Почему при грозе гремит гром? Заряженные ионы разгоняются в электрическом поле до сверхзвуковых скоростей. Получается обычная звуковая ударная волна. Образование канала почти всегда многократное: за одной вспышкой следуют от 2 – 3 до нескольких десятков новых. Как появляется молния Разряд молнии в большинстве случаев исходит из кучево-дождевого, реже из слоистодождевого крупного облака. Возникновение явления природы отмечается в пределах тучи, между заряженными облаками, между облаком и земными объектами. Для напряжения молнии характерны невероятно высокие значения. Говоря, сколько вольт у молний, произносят страшное число – 1 млн. на метр. Когда в туче при движении ледяных частиц и градин в противоположные стороны происходит столкновение зон с разным зарядом, в точках столкновения электроны и ионы формируют канал. По нему вниз идут заряженные частицы, образуя грозовой разряд. Вот откуда берутся молнии. 6 Сказать, из чего состоят разряды, можно однозначно – из электричества. При формировании одного канала выделяется количество энергии, достаточное для 90- дневной беспрерывной работы лампочки 100 Вт. Значение силы тока в разряде составляет от 10 до 100 тысяч ампер. Температура канала достигает 30000°C (то есть в миг прохождения вспышки образуется тепловой поток, в 5 раз превышающий температуру Солнца). Какие бывают молнии По определению, молния – разряд между определенными объектами. Разряды по положению в пространстве и физике делятся на несколько видов. Ниже приводятся самые распространенные виды молний: 1. Линейная молния – самая распространенная. Выглядит как повернутое кроной вниз дерево: от главного канала отходят «нити». Канал в длину может достигать 20 км. Скорость прохождения заряда – 150 км/с. Линейная молния иногда представляет собой несколько параллельных «нитей». Может проходить между тучей и земной поверхностью, между близкорасположенными облаками. Горизонтальный вариант (от облака к облаку) отличается более высокой мощностью. 2. Внутриоблачные молнии испускают радиоволны, вызывают изменение электрического и магнитного поля. можно заметить в грозовом небе в экваториальных областях. В умеренных широтах – редкое явление. Молния, достигающая в длину 150 км, бьет исключительно внутри облака, может выйти из него, только если притянется наэлектризованным металлическим предметом (шпилем, летящим самолетом). 3. Наземные молнии проходят несколько этапов формирования. На первом этапе свободные электроны, находящиеся в воздушном пространстве, под действием электрического поля разгоняются до высоких скоростей, устремляются к земле, сталкиваясь с воздушными молекулами. Так возникают стримеры – электрические лавины – слитые между собой каналы, образующие 7 яркую вспышку. На втором этапе стример, огибая воздушные препятствия, достигает земной поверхности. На доли секунды свечение ослабевает. Далее идет третий этап: пройденный путь повторяется. Последний разряд ярче всех предыдущих. Из-за длительного существования такая молния считается самой разрушительной. 4. Шаровая молния. Выглядит как светящийся шарообразный объект, характеризующийся хаотичным движением, помещения, взрываться при столкновении. 8 способный проникать в
