Как получается молния в небе? - коротко
В облаке происходит разделение зарядов: верхняя часть заряжается положительно, нижняя — отрицательно. Когда разница потенциалов превышает предел пробоя воздуха, происходит быстрый разряд — молния.
Как получается молния в небе? - развернуто
олния возникает в результате мощных электрических разрядов, которые накапливаются в облаках и между облаком и землёй. Всё начинается с развития сильных грозовых систем, в которых происходит интенсивное восходящее движение тёплого влажного воздуха. При подъёме этого воздуха образуются огромные сумки облаков, состоящие из миллионов крошечных капелек воды и кристаллов льда.
Внутри этих облаков происходит постоянный обмен зарядами. Крупные градиенты температуры и скорости ветра заставляют частицы сталкиваться друг с другом. При столкновениях более тяжёлые частицы (крупные капли и грах) получают отрицательный заряд и опускаются к нижней части облака, а более лёгкие (маленькие кристаллы льда, грах) уносятся вверх ветром и заряжаются положительно. В результате в нижней части облака накапливается отрицательный заряд, а в верхней – положительный.
Накопление разницы потенциалов продолжается, пока напряжение не достигает предела, при котором воздух перестаёт оставаться изолятором. Когда разница потенциалов между противоположно заряженными областями достигает порядка сотен миллионов вольт, происходит быстрая искажение электрического поля, и в воздухе формируется ионизированный канал – проводник, способный переносить ток.
В этот момент начинается сам разряд:
- Инициация – в зоне наибольшего напряжения формируется микроскопический «зажигательный» луч, часто вызываемый радиацией космических частиц или локальными возмущениями.
- Развитие – ионизированный канал расширяется в обе стороны, соединяя отрицательно заряженную часть облака с положительно заряжённой или с землёй.
- Тепловой удар – ток, проходя через канал, нагревает воздух до 30 000 °C за доли миллисекунды. Воздух мгновенно расширяется, образуя громовой ударной волной – гром.
- Завершение – после прохождения тока канал быстро охлаждается и исчезает, но в нём могут оставаться остаточные следы – светящиеся молнии‑слезы, которые иногда видны в виде последующего света.
Если разность потенциалов между облаком и землёй превышает критическое значение, разряд может завершиться непосредственно на поверхность Земли. В этом случае ток проходит от нижней части облака к земле, создавая характерный «столб» молнии, часто сопровождаемый яркой вспышкой и громовым раскатом.
Таким образом, молния – это результат сложного взаимодействия динамики облаков, процессов заряжения частиц, накопления огромных электрических напряжений и их стремительного высвобождения в виде плазменного канала, который мгновенно нагревает и расширяет воздух, создавая яркую вспышку и громовой звук.