Удары молнии

Для постижения чуда необходима квалификация. Современному исследователю понятно многое из того, что тогда казалось необъяснимым. В те дни, когда Фламмарион писал книгу "Атмосфера", молния представлялась мгновенной вспышкой. Теперь мы знаем, что во время этой вспышки происходит множество событий. Рассказы о них с трудом умещаются даже в толстой книге.

Над поверхностью планеты одновременно громыхает около 2000 гроз, каждую секунду сто молний вонзаются в землю и сверкает несколько сот внутриоблачных молний. Если в средних широтах число дней с грозой всего 10-30, то в Индонезии отсутствие грозы - событие.

Потенциальная энергия, запасенная грозовым облаком, превышает 10**1310**14 кГм, что не уступает энергии ядерной бомбы. Скорости вертикальных воздушных потоков в таких облаках от нескольких до десятков метров в секунду. Я помню, как в облаке пилот самолета Ту-104 отдавал полностью от себя штурвал, стремясь снизить самолет, а указатель подъема показывал, что скорость подъема превышала предельную. В этих поистине грозных условиях и рождаются молнии.

Электрические заряды в облаке возникают при нарушении контакта частиц с разными электрохимическими потенциалами или при разрушении частиц. И в том и в другом случае ранее нейтральные частицы оказываются электрически заряженными. Если частицы с разными знаками зарядов падают с разными скоростями, во всем облаке появляются электрические поля.

В зоне облака, где электрическое поле велико, образуются электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов - стримеры. Сливаясь, они порождают яркий канал - ступенчатый лидер молнии. Промчавшись несколько десятков метров со скоростью около 5-10**7 м/сек, лидер на мгновение останавливается, как бы набирая силы перед следующим броском, свечение его слабеет. Затем он снова мчится несколько десятков метров, при этом ярко светятся все пройденные ступени. Потом снова остановка и снова рывок... У поверхности земли под влиянием мощного электрического поля лидера из выступающих предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером. По ионизованному лидером каналу следует главный разряд.

Главный разряд куда ярче лидера, температура его нередко выше 25 000°С. Длина канала молнии несколько километров, а диаметр крошечный - несколько сантиметров. Обычно молния состоит из немногих повторных разрядов, но их могут быть и десятки. Такая многократная молния сверкает секундами. Смещение многократной молнии ветром создает ощущение блестящей полосы.

Внутриоблачные молнии бывают длиннее тех, что бьют в землю. Как-то, пролетая вдоль гряды грозовых облаков, мы увидели молнию, вышедшую с одной стороны громадного облака и скрывшуюся в другой. Длина этой молнии, как показали наши измерения, превышала 50 км. Для сравнения напомним, что в лаборатории не удалось получить искры длиннее 25 метров,

Многое из того, что описывал Фламмарион, можно объяснить на основе добытых знаний. Кратковременность молнии делает понятным, почему убитый ею человек "остается в том же положении, в каком молния его застала". Смерть от разряда молнии следует уже через десятитысячную или тысячную долю секунды.

Жертвы, через тело которых прошел сильный ток, обугливаются, "превращаются в золу", а другие, убитые слаботочной молнией, кажутся невредимыми.

Нелогичное поведение молнии нередко объясняется тем, что основной разряд идет по пути наименьшего сопротивления. Протекая по влажной нижней одежде, имеющей небольшое (по сравнению с телом человека) сопротивление, ток молнии может сжечь белье, подкладку и не причинить вреда владельцу. Если разряд нагреет и испарит влагу одежды, то образовавшееся облако пара может сорвать платье. Кстати, самые большие повреждения деревьев молнией возникают именно при мгновенном образовании пара из древесных соков - нечто вроде взрыва.

Несколько лет тому назад группа японских школьников была застигнута грозой в горах. Как требуют альпинистские правила, вся цепочка детей была связана веревкой. Молния, попавшая в школьников, убила каждого третьего, не повредив остальных. Этот случай поразил научную общественность. Японцы провели детальное лабораторное изучение распространения сверхдлинных искр - аналогов молний. На макетах людей было показано, что молния перескакивает от металлической шпильки в голове макета к шпильке, укрепленной на руке, а от нее, минуя корпус, бьет в ногу. Это объяснило некоторые случаи, описанные Фламмарионом, но, увы, не раскрыло причину гибели каждого третьего школьника...

Лавины электронов, фотонов и рентгеновских лучей, возникающих при ударе молнии, могут отпечатать изображения на теле человека, дать своеобразный загар. Подобные эффекты воспроизведены в лаборатории. Испарение материалов при ударе молнии и их последующее осаждение на удаленных предметах может перенести позолоту.