Современная энергетика повлияла на возникновение гигантских молний, несущих мощную разрушающую силу?

Всемирная метеорологическая организация (ВМО) зафиксировала два новых мировых рекорда мегавспышек молний за всю историю метеонаблюдений. При помощи новейших спутниковых технологий специалисты ВМО по погодным и экстремальным климатическим явлениям в глобальном масштабе, а также в масштабе полушария, отметили два невообразимых очага молний в Северной и Южной Америке. Результаты были опубликованы в Бюллетене Американского метеорологического общества. Наиболее опасны молнии, несущие положительные заряды. Мировая статистика свидетельствует, что каждый год разряды атмосферного электричества становятся причиной смерти, по меньшей мере, 6 000 человек.

«Молния — это крайне опасное явление, которое ежегодно уносит множество жизней. Полученные данные подчеркивают важные аспекты, вызывающие обеспокоенность с точки зрения молниезащиты общества от электрифицированных облаков, способных переносить молнии на чрезвычайно большие расстояния», — отметил Генеральный секретарь ВМО профессор Петтери Таалас.

И так, самая длинная однократная вспышка преодолела горизонтальное расстояние в 768 ± 8 километров в отдельных регионах южной части Соединенных Штатов Америки. Это эквивалентно расстоянию между Лондоном и немецким городом Гамбургом. Самую длинную молнию в истории наблюдений зафиксировали 29 апреля 2020 года.

Второй «рекорд» — это наибольшая продолжительность однократной вспышки 17,102 ± 0,002 секунды у молнии с постоянным развитием была зафиксирована над северной частью Аргентины 18 июня 2020 года.

Экстремальные явления окружающей среды — это живое мерило того, на что способна природа, а также научного прогресса, позволяющего делать соответствующие оценки. Вполне вероятно, что существуют еще более мощные экстремальные явления, и мы сможем наблюдать за ними по мере совершенствования технологии обнаружения молний», — заявил профессор Рэндалл Cервени, главный докладчик по вопросу о погодных и климатических экстремальных явлениях в ВМО.

«Молния представляет собой удивительно трудноуловимое и сложное природное явление с точки зрения воздействия, которое она оказывает на нашу повседневную жизнь. Сейчас мы находимся на том этапе, где у нас есть превосходные данные измерений многочисленных граней этого явления, которые позволяют нам открыть новые удивительные аспекты его поведения.

Теперь, когда у нас есть надежные данные об этих вспышках-монстрах, мы можем понять, как они возникают, и оценить несоразмерно разрушающее воздействие, которое они оказывают. Мы еще многого не знаем об этих монстрах», — заявил ведущий автор и член оценочного комитета Майкл Дж. Питерсон из Группы по исследованию космического пространства и дистанционному зондированию (ISR-2) Лос-Аламосской национальной лаборатории, США.

ПРИРОДА МОЛНИЙ-МОНСТРОВ

Над этим вопросом ломают головы все специалисты мира, что вызвало возникновение этих молний-гигантов. Изменение климата, деятельность человека или они существовали всегда, просто наука достигла большого прогресса и начала фиксировать такого рода природные явления.

Процесс передачи электроэнергии от места генерации к потребителям вызывает дискуссии у учёных и давно изучается во многих странах. Похоже, что линии высоковольтных передач могут оказывать влияние на климат Земли. Исследования проводились даже по теме доступность электросетей с частотой интенсивности гроз, но до сегодняшнего времени процесс не вызывал серьезных опасений.

В основном научные дебаты, исследования и работы проводились по темам влияния электромагнитных полей на здоровье населения. В результате определили предельно допустимые санитарные нормы и о проблеме забыли. Но в связи с бурным развитием производств и городов безопасность и влияние процесса передачи электричества вернулась.

Так, например развивающийся Китай в последние годы превзошёл все передовые страны в области энергетики. В частности, здесь строятся линии с напряжением 800 кВ и даже 1100 кВ, в то время как, например, в США максимальное напряжение достигает 500 кВ.

Сочетание высокого напряжения и очень протяженных по длине линий электропередач могут создавать поля планетарного масштаба.

В результате на Землю устремляются заряженные космические частицы. В частности, не исключено, что такой поток частиц происходит вдоль изгибов электромагнитных линий в Тихий океан. Существуют также явления, которые указывают на изменение плотности заряженных частиц над территорией Китая.

Китайские учёные проверили гипотезу и обнаружили, что и в самом деле сети высоковольтных линий могут влиять на плотность заряженных космических частиц в ионосфере и даже на магнитное поле Земли. Выводы были сделаны на основе спутниковых данных, а также на основе сбоев связи и показаний GPS. Проблема ещё не до конца изучена, но последствия могут быть серьёзными – вплоть до глобального изменения климата.

ЧТО ЕСТЬ МОЛНИИ

Молния, которую вы видите, — это разряд электричества, который перемещается между облачностью и землёй. Гром, который вы слышите, — это быстрое расширение воздуха в ответ на интенсивный нагрев воздуха, вызываемый молниями.
Если вы действительно близки к молнии, вы увидите ее и услышите гром одновременно. Но когда это далеко, вы видите и слышите событие в разное время.

Так как звук проходит чуть более 700 миль (1126,5 км) в час, или 700 миль за 3600 секунд. Это означает, что 7 (около 11,3 км) миль проходили каждые 36 секунд. Сделайте это еще проще и округляйте до 7 миль каждые 35 секунд... или 1 миля каждые 5 секунд! Считайте до 5 и, если вы услышите гром, молния ударила в пределах 1 мили (примерно 1,6 км) от вас.

Теперь, когда мы понимаем, как далеко был этот удар молнии, достаточно ли это далеко, чтобы быть на безопасном расстоянии от грозы или небесного шторма? На самом деле это очень хитрый вопрос. Гром можно услышать на расстоянии до 25 миль (примерно 40,2 км), а удары молний были задокументированы в 25 милях от грозы, известные как «гром среди ясного неба». Поэтому, если вы слышите гром, вы находитесь достаточно близко, чтобы быть пораженным молнией, и укрытие в помещении или в закрытом автомобиле - ваше самое относительно безопасное место. Если вы находитесь в непосредственной близости от места удара молнии в землю, гром для вас будет звучать как звонкий, но не оглушающий хлопок.

В архиве экстремальных погодных и климатических явлений ВМО хранятся официальные данные о рекордных значениях экстремальных погодных явлений в мире, а также в масштабе полушарий и отдельных регионов по ряду конкретных типов погодных условий. В настоящее время в архиве числятся экстремальные значения температуры, давления, осадков, града, ветра и молнии, а также двух конкретных типов штормов: торнадо и тропических циклонов.

ВМО подчеркнула, что новые рекордные удары произошли на Великих равнинах в Северной Америке и в бассейне Ла-Плата в Южной Америке, известных как горячие точки для так называемых гроз Мезомасштабной конвективной системы (MCS), которые обеспечивают мегавспышки.

Как отметил президент РАН Александр Сергеев, ученые из МИЭМ НИУ ВШЭ приблизились к разгадке тайны движения молнии в облаках.

Фото: Спутниковое изображение рекордной по протяженности вспышки молнии над южной частью США 29 апреля 2020 года, преодолевшей расстояние в 770 км, https://public.wmo.int

ЧТО ПОКАЗАЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Молнии давно являются объектом интенсивных исследований, но, поскольку их крайне тяжело изучать в естественных условиях, эти исследования до сих пор не давали детальной картины развития ступеней и скачков лидеров молнии.

Представление о них можно получить, изучая длинную искру с помощью высоковольтных генераторов.

Известно, что в природе 90% молний — отрицательные, то есть они рождаются в преимущественно отрицательно заряженной части грозового облака. Скоростные камеры фиксируют, как из облака выходят и движутся яркими ступенями к земле горячие отрицательно заряженные плазменные каналы, которые называют отрицательными лидерами.

Подходя вплотную к земле, он инициирует положительные восходящие лидеры, которые стартуют к нему с высоких сооружений и деревьев. После точки встречи молнии, волна потенциала идет вверх и вниз. Канал молнии нагревается до 40 тысяч градусов, быстро расширяется и порождает гром.

А возникший единый яркий канал между облаком и землей мы и воспринимаем, как разряд молнии. Но 10% разрядов, которые доходят до земли — положительные, и они более опасны.

По данным, полученным со спутников, регистрирующих молнии там, где нет наземного наблюдения, частота атмосферных электрических разрядов над всей планетой составляет около 50 раз в секунду (примерно 1,4 миллиарда молний в год). 75% разрядов происходит внутри облачного слоя, и только четверть направлена в землю.

При этом есть места, где молнии сверкают чаще всего. Такова деревня Кифука, расположенная в Демократической Республике Конго, в гористой местности. Там на квадратный километр в среднем приходится 158 ударов молнии в год. Очень часты молнии в Венесуэле, Сингапуре, северной части Бразилии и в «Аллее молний» (центральная Флорида).

СМЕРТНОСТЬ ОТ МОЛНИЙ

В последние годы увеличилось количество людей, погибших от грозовых разрядов. Ученые исследует причины и условия их возникновения, разрабатывают тактику поведения во время грозы. Однако статистика молний по-прежнему фиксирует высокую степень травматизма и смертность от электрических разрядов.

Большинство смертельных поражений молнией отмечается в Южной Азии. Так, 12 июля 2021 года молния убила 11 туристов, которые фотографировались на сторожевой башне дворца Амбер в Индии. Накануне, 10 и 11 июля молнии привели к смерти 68 человек в этой стране. Индийское правительство выплатило крупные денежные компенсации семьям погибших.

5 августа в Бангладеш от удара молнии погибли 17 участников свадебной церемонии. Они высаживались из лодки в прибрежном городе Шибгандж, направляясь к дому невесты. Очевидцы рассказали, что в эту группу попало несколько молний. Молнии ударяют в нью-йоркский небоскрёб Эмпаер-стей-билдинг в среднем 23 раза в год. В книге рекордов «Гиннесса» значится такой рекорд: инспектор по охране национального парка в Виргинии Рой Салливан 7 раз пережил удары молниями.

Мировая статистика свидетельствует, что каждый год разряды атмосферного электричества становятся причиной смерти, по меньшей мере, 6 000 человек.

Как избежать удара молнией. Если гроза застала вас на открытой местности без строений и навесов поблизости, рекомендуется не вставать под высокими деревьями (тем более если это единственное дерево посреди поля), вышками связи, столбами линии электропередач и фонарями. На приближение к вам грозового разряда также укажет реакция вашего волосяного покрова, даже волосы на бровях встанут дыбом все выступающие части вашей одежды будут искриться и зуммерить. Если разряды бьют вокруг вас, рекомендуется выбрать место подальше от металлических предметов или избавиться от таковых, если они у вас есть, сесть на корточки, а руками закрыть голову и лицо, чтобы защититься от ожога при близком разряде.