Блискавка — одне з найзагадковіших і водночас найбільш видовищних явищ у природі. Вона вражає своєю силою, яскравістю та енергією, але механізм її зародження донині залишався нерозгаданим. Сучасні вчені вирішили розв’язати цю таємницю. Завдяки новій цифровій моделі вдалося зазирнути всередину грозових хмар і побачити, з чого починається блискавка.
Як народжується блискавка
Процес виникнення блискавки починається з утворення короткоживучих розрядів, які називаються стримерами. Вони виникають внаслідок взаємодії крапель води й крижаних кристалів усередині грозових хмар. Хоча стримери існують лише миті, саме вони є основою, на якій може утворитися справжній розряд блискавки.
На висоті 6–9 км у грозовій хмарі можуть виникати спеціальні структури, які дослідники називають “зародками” блискавки. Це плазмові утворення, які утворюються завдяки струмам поляризації — потокам електричних зарядів, що проходять через нестабільні стримерні структури. Якщо такі зародки з’єднуються між собою і утворюють мережу довжиною в десятки метрів, вони стають початком для формування повноцінної блискавки.
Що потрібно для запуску блискавки
Вчені встановили два ключові чинники, без яких блискавка не виникне:
- Об’єднання кількох стримерних систем, які формуються дуже близько одна до одної.
- Достатній рівень локального електричного поля, що дозволяє стримерам рости й з’єднуватися.
Ці умови створюють сприятливе середовище для розвитку довгих електричних каналів, які й стають провідниками блискавки.
Важливу роль відіграє і висота, на якій зароджується блискавка. Чим вище в атмосфері, тим менша густина повітря — а отже, для утворення блискавки потрібно більше плазмових каналів. На висоті 9 км, наприклад, потрібно значно більше енергії, щоб стримери могли з’єднатися в стабільну структуру.
Як виглядає цей процес у моделі
Дослідники створили тривимірну цифрову модель, яка враховує висоту, силу електричного поля та динаміку формування стримерів. Ця модель показала, що навіть у відносно слабких електричних полях блискавка може зародитися — якщо сформується достатньо довгий і стабільний плазмовий канал.
З’єднані між собою стримери формують нестабільну, але вже досить протяжну структуру. Якщо вона досягає критичної довжини, розряд переходить у фазу лідера — гарячого, яскравого каналу, який здатен самостійно підтримувати своє розширення. Саме цей канал і є тим, що ми бачимо як блискавку.
Сучасні моделі дозволяють краще зрозуміти складні атмосферні процеси. Тепер ми знаємо, що блискавка — це результат мікроскопічних змін у хмарі, які лише за сприятливих умов з’єднуються у потужний природний розряд. Розуміння цих процесів не лише відкриває нам таємниці природи, а й допомагає підвищити безпеку під час грози.
Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть комбінацію Ctrl+Enter або Control+Option+Enter.
