сильнейшая гроза в истории
Самые сильные грозы в мире
Самая красивая гроза в мире
Уникальное природное явление, которое потрясет своей красотой всех без исключения, можно встретить в Кататумбо. Оно располагается над устьем одноименной реки, впадающей в озеро Маракайбо на северо-западе Венесуэлы. В этом месте встречаются так называемые молнии Кататумбо. Для этого природного явления характерны яркие и частые вспышки молний на довольно небольшой площади. Такое чудо природы наблюдают в течение 140 дней в году.
Светопреставление длится обычно не менее десяти часов. За этот промежуток времени небеса озаряют молнии как минимум пятнадцать тысяч раз. А иногда частота вспышек может доходить и до 2800 в час. Поэтому можно сказать, что это как раз то место, где встречается самая сильная гроза в мире.
Впрочем, молнии Кататумбо – это не что иное, как обычная гроза. Разница лишь в том, что вспышки озаряют небо едва ли не каждую секунду. И сила тока каждой молнии может колебаться от ста до четырехсот тысяч ампер. Поэтому-то и можно назвать их частью самой сильной грозы в мире.
Некоторые ошибочно предполагают, что феномен Кататумбо не может вызвать грома, но на самом деле молнии так часты и ярки, что их можно наблюдать за десятки километров от места их возникновения. Именно поэтому звук часто просто не успевает дойти до очевидца. Почти всегда молнии Кататумбо наблюдают жители острова Аруба. А он находится от эпицентра самой сильной грозы в мире в пятистах километрах. Реальную силу грозы можно обрисовать следующим образом: молнии Кататумбо – это крупнейший одиночный генератор озона, который способен производить около десяти процентов всего тропосферного озона в мире.
Вид самой сильной грозы в мире
Электрические разряды не только рассекают небо, но и могут ударить в поверхность озера. А из-за особых веществ в воздухе они окрашиваются в красный и оранжевый цвет. Одним словом, зрелище настолько потрясающее, что на озеро Маракайбо каждый год приезжают десятки тысяч туристов из разных уголков мире. И все ради того, чтобы хоть одним глазком взглянуть на самую сильную грозу в мире.
Кстати, ученые до сих пор не могут ответить на вопрос: когда же появились молнии Кататумбо. Зато известно, что о феномене знали народы, издревле жившие в Венесуэле. Так, у индейцев вари была легенда, в которой речь идет об огромном количестве небесных светлячков. Они якобы собирались над озером Маракайбо для того, чтобы отдать дань памяти и уважения родителям творения. Ну а первое письменное упоминание о грозах Кататумбо находятся в эпической поэме «La Dragontea» Лопе де Вега.
К слову, молнии Кататумбо сыграли огромную роль в истории государства. Так как феномен работает как природный маяк, то он помогал местным во время боев и сражений. Так, известно, что в 1595 году молнии предупредили испанцев о предстоящем нападении английского пирата по имени Фрэнсис Дрейк. А он надеялся на то, что его флот не заметят и он сможет подойти почти к берегу. А в 1823 году фейерверк молний помог снова. Разряды осветили корабли Хосе Падилья Пруденсио, командовавшего испанским флотом во времена войны за независимость Венесуэлы. Поэтому атака не стала неожиданной и испанский адмирал потерпел поражение. Кстати, исход именно этого сражения повлиял и на ход войны. Люди из штата Сулия по сей день помнят о роли природного маяка, поэтому его изображение находится на флаге и гербе округа, а о молниях упоминается в гимне.
Интересно, что в середине прошлого века молнии освещали небосвод Кататумбо практически каждую ночь. Сейчас частота снизилась, почему – неизвестно. Сегодня же природный феномен можно наблюдать с июня по октябрь каждый день. В остальную часть года полюбоваться на самую сильную грозу в мире вряд ли удастся.
Страшными бывают не только грозы. Природа приготовила землянам много других страшных погодных явлений. О том, насколько страшными могут быть ураганы можно прочитать здесь.
Самая сильная гроза в мире
Впрочем, где были зарегистрированы самые мощные грозы, доподлинно сказать нельзя. Для каждого есть свой случай, когда ему казалось, что небеса разверзлись и грянула самая сильная гроза. Но можно точно сказать, где самые красивые грозы в мире.
Тайна самых мощных молний: как возникают суперболты и почему ученые до сих пор не знают причины их возникновения
Молнии — такие же распространенные природные явления, как дождь или град. Однако ученые до сих пор не понимают до конца, почему они формируются. На этом фоне еще более непонятными кажутся суперболты — молнии, мощность которых по меньшей мере в тысячу раз превышает среднее значение для таких явлений. Недавно исследователи поняли, что они образуются в странное время и в странных местах — не летом, а в конце зимы; не на суше или побережье, а в море. «Хайтек» рассказывает, как формируются молнии, что науке известно о них и что ученые знают о суперболтах.
Читайте «Хайтек» в
Молнии формируются постоянно — за день по всему миру наблюдается до 4 млн таких явлений. Молния может преобразовывать ландшафты — вызывать лесные пожары в отдаленных лесных районах — или парализовывать жизнь целого города, как это случилось в Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро. В 2009 году молния попала в электростанцию, которая обеспечивала энергией оба населенных пункта: в результате пострадали 97 млн человек, а оба города были временно закрыты на въезд и выезд.
С XVIII века ученые знают, что молнии имеют электрическую природу — это в ходе эксперимента с воздушным змеем доказал американский дипломат и естествоиспытатель Бенджамин Франклин. С тех пор наука продвинулась далеко вперед в понимании процесса, который порождает молнию.
В мае 1752 года Бенджамин Франклин во время грозы запустил в небо воздушного змея, который представлял собой деревянный каркас, обтянутый шелковой тканью. На конце каркаса был установлен небольшой металлический штырь (молниеотвод), а на толстой бечевке, привязанной к змею, висел металлический ключ от замка.
Как формируются молнии?
Если на вопрос, почему формируется молния, наука ответить не может, то ученые по крайне мере знают, как это происходит. Общепринятая теория гласит, что молния формируется в результате электрического взаимодействия между положительно заряженной Землей и отрицательно заряженной атмосферой.
Кратко. Когда Солнце нагревает поверхность Земли, воздух и влага поднимаются и создают капли воды. При достаточном количестве солнечной энергии теплый влажный воздух продолжает подниматься и подниматься, в то же время холодный воздух в системе опускается. Это приводит к образованию вихревой массы, называемой глубоким конвективным облаком. Внутри такого облака создаются электрические заряды, которые затем превращаются в молнии.
Подробно. Для формирования молнии необходима большая разность потенциалов — как между отдельными частями облака, так и между облаком и землей.
Если заглянуть внутрь грозового облака, можно увидеть, как гидрометеоры — водяные капли, частицы льда или снега — сначала сталкиваются, а затем движутся в нем в разных направлениях. Мелкие и легкие частицы летят вверх, приобретая отрицательный заряд, а крупные и тяжелые — вниз, получая положительный.
Отрицательный канал, называемый лидером, направлен к земле, в то время как положительный канал, называемый стримером, устремляется вверх. Когда лидер и стример сталкиваются, электрический заряд проходит вверх и по обоим каналам — так формируется молния.
Что такое суперболты?
Суперболты (от англ. super lightning bolt — «Хайтек») — молнии, мощность которых по крайней мере в тысячу раз выше, чем у обычных. Суперболты не отличаются от обычных ударов молнии, но представляют собой самый верхний край континуума. Такие молнии могут заряжаться как положительно (с верхушки облака), так и отрицательно (с нижних слоев облака), а соотношение зарядов сопоставимо с обычной молнией.
Такие явления происходят достаточно редко — по подсчетам ученых, примерно одна из тысячи молний имеет мощность в 100 ГВт (это уже суперболт), а пять из 100 млн — мощность в 3 тыс. ГВт.
Суперболты трудно перепутать с другими подобными явлениями — они длятся в среднем в пять раз дольше обычных молний, а их последствия довольно ощутимы.
Что нового о них узнали ученые?
Хотя суперболты похожи на обычные молнии и формируются подобным образом, они возникают в нетипичных местах. Считается, что самые сильные грозы происходят летом в прибрежных районах. Однако исследователи из Университета Вашингтона выяснили, что суперболты чаще всего встречаются в открытом океане с ноября по февраль, вдали от мест, где обычно случаются молнии.
Ученые проанализировали 2 млрд ударов молнии, зарегистрированных Всемирной сетью определения местоположения молний в период между 2010 и 2018 годами. Около 8 тыс. событий — четыре миллионных процента или один из 250 тыс. ударов — были подтверждены как суперболты.
Затем исследователи сравнили данные с результатами наблюдений за молниями в тот же период, проведенными компаниями Earth Networks из Мэриленда и MetService из Новой Зеландии.
Оказалось, что суперболты наиболее распространены в Средиземном море, Северо-восточной Атлантике и над Андами. Реже такие явления встречаются к востоку от Японии, в тропических океанах и у побережья Южной Африки. В отличие от обычных молнии, они предпочитают бить по воде, а не по суше.
Активность суперболтов проявляется в нетипичное для обычных молний время года — тогда как самые мощные грозы проходят летом над Северной и Южной Америкой, странами Африки к югу от Сахары и в Юго-Восточной Азии, самые сильные молнии формируются в период с ноября по февраль в Северном и Южном полушариях, отдавая предпочтения Северному.
Причина странного поведения суперболтов пока не установлена — исследователи полагают, что на частоту таких явлений могут влиять пятна на Солнце или космические лучи. Кроме того, в процессе наблюдений ученые заметили, что в конце 2013 и 2014 годов было рекордное количество суперболтов, тогда как в другие годы самые мощные молнии наблюдались заметно реже.
Самая мощная гроза в истории человечества. Где она прошла?
Индийские ученые смогли пронаблюдать одну из самых сильных стихий, когда-либо зарегистрированных в истории.
Им даже удалось измерить напряжение, издаваемых ею разрядов при помощи субатомной частицы мюона. Как у них это получилось?
Небесная частица
В понимании обычного человека субатомная частица представляет собой нечто связанное с космическими исследованиями или коллайдером. И это в корне не верно.
Мюон на самом деле находится повсюду вокруг нас. Источником происхождения этой частицы является само космическое пространство и все его небесные тела. Попадая к нам из космоса – мюон сохраняет информацию о месте своего происхождения. Поэтому частица и помогла измерить мощность страшной грозы.
Стихия
Телескоп GRAPES-3 способен регистрировать мюоны. И может собрать их до 2,5 млн. в минуту. Именно этот прибор использовали исследователи.
Во время грозы количество таких частиц значительно уменьшается. Наблюдения за ними помогли ученым создать новый алгоритм, который позволил определить напряжение у разных гроз, которые проходят мимо друг друга и сравнить его.
Самая сильная гроза произошла в Индии в 2014 году. Во время её прохождения ученые зафиксировали резкое сокращение количества мюонов более чем на 2%. Они смогли перевести это в вольты.
И мощность оказалась равной 1,3 миллиарда. Для сравнения, это эквивалент 100 млн. батареек, последовательно соединённых в единую цепь. И если предположить, что облако смогло разрядить всё находящееся поблизости электричество – огромное количество людей могло бы погибнуть очень быстро.
Это грозовое явление не может не впечатлять. Хорошо, что оно закончилось благополучно. А вы боитесь грозы? Если да, как боритесь с этим страхом? Делитесь мыслями в комментариях.
Десять катастроф, вызванных ударами молний: тяжелые уроки истории
Удар молнии — впечатляющее и опасное природное явление. Известно бесчисленное множество примеров, когда молнии наносили ущерб здоровью и имуществу. Однако в отдельных случаях отсутствие молниезащиты или ошибки в её проектировании приводили к катастрофическим последствиям. Эти случаи остаются в истории как примеры силы природной стихии и неосмотрительности людей.
Глобальный масштаб
Ежедневно на Земле происходит около 10 млн ударов молний. В умеренных широтах России за час сильной грозы может произойти до 500 ударов. В среднем напряжение молнии составляет 100 млн вольт, а длина может превышать 10 км при температуре плазмы выше, чем на поверхности Солнца. Это мощнейшее природное «оружие», и количество молний растёт по мере развития глобального потепления. Поэтому исторический опыт известных происшествий, связанных с молниями, позволяет трезво оценить риски экономии на молниезащите.
Люксембургский инцидент
Этот случай считается наиболее смертоносным ударом молнии в истории. Он показывает, насколько важна молниезащита на объектах повышенной опасности, таких как хранилища ГСМ и других химикатов.
Во времена Наполеона о молниезащите не позаботились. Но сегодня невозможно представить такие объекты без качественной стержневой или тросовой молниезащиты.
Тросовая молниезащиты нефтехимического объекта
Социальная катастрофа в Нью-Йорке
В 1977 г. Нью-Йорк из-за молний пережил отключение электричества, которое на сутки погрузило город в хаос. Массовые грабежи, беспорядки, разбитые витрины, группы агрессивных людей на улицах, множество застрявших в лифтах и оказавшихся в опасном положении людей — удары молний привели к катастрофе, которая стала чёрной страницей в истории Нью-Йорка.
Стечение обстоятельств, приведшее к отключению, представляет особый интерес. Всё началось с удара молнии в подстанцию на реке Гудзон июльским вечером. Эта подстанция обеспечивала преобразование энергии высоковольтной ЛЭП в напряжение для потребительских сетей. Реклоузер смог восстановить работоспособность сети. Однако менее чем через 10 минут молния ударила снова, и на этот раз была потеряна линия, подводящая 900 МВт от атомной станции. Запустить её удаленно не удалось, а на подстанции не было персонала, чтобы сделать это вручную.
Качественные системы молниезащиты с правильно установленными тросовыми щитами помогли бы избежать катастрофических последствий. Хотя, по заявлению руководства энергокомпании Con Edison, три подряд удара молний — это исключительное стечение обстоятельств.
Молния против дата-центра
Басы и высокое напряжение рок-фестиваля
В 2015 г. рок-фестиваль «Rock am Ring» в немецком городе Мендиг проходил в условиях сильной грозы и привлёк не только десятки тысяч фанатов. Молния ударила в высокие металлические конструкции на сцене. Первыми пострадали восемь работников сцены, но высокое напряжение атмосферного разряда прошло через металлические решетки, провода, мокрую ткань палаток и воду, поразив множество людей. Тяжелые ранения получили 33 человека. Специфика высоковольтного удара привела к опасным и вызывающим острое чувство страха побочным явлениям, таким как резкая мышечная слабость, нарушения работы сердечно-сосудистой системы. К счастью, спасатели сработали оперативно, а толпа не поддалась панике.
Случай является показательным. Металлической крыши и ферм сценических конструкций оказалось недостаточно для защиты от молний. Организаторы сделали выводы из данного происшествия.
На фото с фестиваля «Rock am Ring» 2019 г. видны высокие мачты молниезащиты
В подобных ситуациях необходимо использование молниезащиты, например модульной. В противном случае возможны жертвы и отмена дорогостоящего мероприятия.
Бескрайние поля и неожиданный удар
В ноябре 2018 г. австралийские фермеры столкнулись с явлением, которого никогда ранее не встречали. Ночью над несколькими полями произошли «сухие» удары молний, то есть без проливного дождя, который обычно следует за грозой. В результате в разгар сезона уборки вспыхнули поля с пшеницей, пожары объединились, и пламя заняло примерно два десятка полей. В отдельных местах ширина полосы огня достигала 3 км, а протяженность — до 8 км.
Пожар на австралийских полях, ноябрь 2018 г.
Ущерб мог быть намного большим, но к счастью ветер был слабый, а фермеры действовали слаженно и смогли отсечь пламя. Но пример «сухой» грозы говорит о том, что вокруг молниеотвода необходима очищенная от растений площадка, поскольку не всегда дождь может погасить очаги огня. Также неприятностей можно ожидать без явных признаков бедствия, таких как сильная гроза.
История в огне
Исторические здания часто становятся жертвами ударов молний. Это касается не только памятников архитектуры, но и старых зданий, которые используются как производственные помещения. Старые здания обычно получают значительный ущерб от молний и последующих пожаров, поэтому их молниезащите следует уделять особое значение.
В 1984 г. молния ударила во второй по древности в Европе готический собор, расположенный в городе Йорк. Это уникальное здание строилось 250 лет, и за считанные минуты молния подожгла деревянные перекрытия и уничтожила уникальные витражи. Погасить огонь удалось только к утру.
Пожар в Йоркском соборе в 1984 г. Сверху — собор после реконструкции
Пожар произошел ночью, причем вечером была жаркая и сухая летняя погода. Сумма ущерба составила £2,25 млн. Следствие установило, что молния, ударила через крышу в металлический распределительный щит, установленный в башне. Наличие металлических конструкций под деревянной крышей необходимо было учесть при установке молниезащиты.
Буря огня на складе
Пожар полностью уничтожил один из складов
Возгорание склада алкоголя — крайне сложная ситуация. Пламя от горения паров спирта и деревянных бочек очень сильное, и от него быстро загораются соседние здания. Так произошло и в Кентукки: соседний склад стал заниматься огнём. Но при этом тушение основного источника огня приводит к загрязнению окружающей среды алкоголем. Ранее при подобном пожаре на другом складе в Кентукки в соседнем водоеме погибла рыба, так как смесь воды и алкоголя просочилась в грунт и воду, отравляя все живое.
Поэтому на складе Jim Beam пожарные пытались не допустить распространения огня, но не тушили основной источник пламени. В итоге огонь бушевал более пяти часов и полностью уничтожил склад. Из-за скопившегося в бетонном подвале алкоголя, менее сильный пожар продолжался несколько дней. Жар на месте происшествия был настолько сильным, что расплавил пластиковые детали на пожарных машинах.
Подобные склады крайне уязвимы к пожарам, и автоматические системы пожаротушения должны быть защищены от ударов молний.
Символ защиты, который трудно защитить
Статуя Иисуса Христа в Рио-де-Жанейро является одним из новых семи чудес света и ежегодно привлекает около 2 млн туристов. При этом статуя сделана из железобетона и камня и расположена на высоте более 700 м над уровнем моря. Не удивительно, что в регионе с большим количеством гроз статуя подвергается ударам молний.
Молнии ударяют в статую четыре-пять раз в год, причём обычно разряды попадают в раскинутые в жесте защиты руки статуи. Фотографы со всего мира постоянно охотятся за подобными живописными кадрами
Молния-сапёр
Последствия удары молнии и последующего взрыва
Для Киркенеса обнаружение «эха войны» — обычное дело, так как город подвергался бомбардировкам более трёхсот раз, и по этому показателю является одним из наиболее пострадавших в Европе. Но подрыв скрытой бомбы молнией — исключительно редкий случай. Вряд ли следствие выбрало бы эту версию в качестве основной, однако момент удара был запечатлен солдатом, который снимал на смартфон сильный ливень и грозу. Случай в Киркенесе напоминает о том, что при установке молниезащиты необходимо проверить, куда проводники отведут потенциальный заряд молнии.
Одна молния против миллиона человек
Отключение крупных электросетей от удара молний происходит нечасто — примерно раз в десять лет. Но крупное отключение всего лишь из-за одного удара — редкое событие, поскольку современные сети всё же имеют защиту от молний.
Но подобные происшествия иногда случаются, что говорит о необходимости надёжной молниезащиты каждого важного участка сети.
Отключение произошло очень быстро: в течение нескольких минут национальная сеть отключила 5% потребителей, чтобы предотвратить блэкаут в масштабах страны. Энергия в некоторых регионах отсутствовала около часа, транспортная сеть пострадала больше всего, так как был нарушен график движения поездов. В половине случаев понадобился выезд инженеров к месту остановки локомотивов.
Масштаб и ущерб были значительными, и до конца не оценены до сих пор. Одной из причин стали распределённые генерирующие мощности и сложность прогнозирования их влияния на сеть. В любом случае, ошибка в проектировании молниезащиты обошлась дорого — всего одна молния едва не привела к сбою в национальной энергосети и социально-экономическому кризису. Очевидно, молниезащита должна быть исправной на всех участках сети, включая те, которые не считают ключевыми.
Здание расположено в регионе с большим количеством гроз. Поэтому дата-центр был спроектирован и построен в соответствии со всеми требованиями к качеству питания. Все провода имели повышенную степень защиты, оборудование заземлено, на здании установлена современная низкоомная мощная молниезащита с многоуровневой защитой от скачков напряжения. В дополнение коммуникации между зданиями дата-центра были построены на базе волоконно-оптических кабелей, а не медных проводов. Все это оказалось не напрасным и окупилось многократно.
Однажды после грозы один из техников дата-центра обнаружил, что резервный генератор мощностью 250 кВт работает. Он позвонил одному из специалистов технической службы с просьбой отключить генератор. Техник посчитал, что генератор запустился в результате ошибки, поскольку он должен был отключиться автоматически, как только автоматика зарегистрировала бы нормальную подачу энергии. После приезда на место происшествия, специалист техслужбы, обслуживающий инфраструктуру центра, с удивлением обнаружил на месте счётчика электроэнергии кусок оплавленного металла.
Обломки счётчика, взорванного молнией, найти не удалось
Как оказалось, молния ударила в питающий 480-вольтовый кабель, уничтожила счётчик и направила разряд к аварийному переключателю и генератору. Но благодаря надёжной молниезащите дело ограничилось сломанным счётчиком, и чувствительное дорогостоящее оборудование дата-центра не пострадало. Более того, персонал, работающий в тот момент на территории центра, даже не заметил происшествия.
Перевес в вечной войне
Лето 2019 г. было рекордно горячим практически по всей планете. В некоторых странах наблюдались протяженные грозы с десятками тысяч молний, бьющих по большой территории. Например, в Британской Колумбии (Канада) за одну ночь в начале сентября 2019 г. зафиксировано 11 тыс. ударов молний. Несмотря на грозную силу молний, существуют эффективные механизмы защиты от этого природного явления. Современная молниезащита минимизирует риски для людей и имущества.
Позитивный пример — Сингапур, где около 175 дней в году наблюдаются грозы с молниями. На каждый квадратный метр города приходится 16 ударов молний. Тем не менее, количество жертв от ударов молниями в этой стране сравнимо с аналогичным показателем в менее опасных регионах. Качественная молниезащита оберегает людей и инфраструктуру Сингапура, обеспечивая перевес в вечной войне человечества с грозным явлением природы.