Гроза атмосферне явище - це

Гроза атмосферне явище - грозу називаються електричні розряди, що відбуваються між хмарами або між хмарою і землею і є у вигляді блискавки й грому (див.). Що це явище - електричне, вперше було доведено Франкліном в 1752 році (див. Громоотвод). Г. звичайно супроводжуються сильним дощем, сильними вихровими рухами повітря, часто градом (див.) І значними коливаннями температури і вологості, рідко снігом. Г. звичайно передує висока температура і є наслідком цього велику кількість водяної пари в повітрі.

Хмари, в яких відбувається Г. відносяться до cumulo-nimbus (див. Хмари). Вони складаються з нагромаджених один на одного хмарних мас, основу яких має вигляд рівного шару сіро-свинцевого, іноді вельми темного, майже чорного кольору з жовтим, синім і іншими відтінками, причина яких, цілком ймовірно, полягає в різній товщині хмар; інша частина складається з білих хмарних куп з сіруватими центрами; краю грозових хмар при сонячному освітленні здаються блискучими білими, що становить різкий контраст з темним підставою. У вершини грозові хмари нерідко переходять в хмари, що нагадують перисті (так звані. Ложноперістие). У більшості випадків висота грозових хмар невелика: в середньому виведення підставу їх знаходиться на висоті 1400 м, вершина - на висоті 4000 м. Такою незначною висотою грозових хмар пояснюється, між іншим, ту обставину, що справжні перисті хмари, середня висота яких близько 9000 м , які іноді спостерігаються над грозовими, не беруть участі в тому русі, яке відбувається під час Г. в нижньому шарі повітря. Географічний розподіл Г. вельми нерівномірно. Воно залежить від розподілу температури і кількості водяної пари, від опадів, а також місцевих умов, що й зрозуміло, так як Г. є наслідком висхідних рухів повітря. Всього більше буває Г. в дощових тропічних країнах; так, в Бейтонцорге на острові Яві в році більше 160 днів з Г. (А. І. Воєйков, "Метеорологія", 1891); в Гвіані і Венецуеле в дощову пору року грім гримить майже кожен день з ранку до вечора. У помірних широтах Г. рідше; так, у Франції їх середнім числом буває 16, в Італії 38, в Баварії 20 в рік. За полярними колами вони надзвичайно рідкісні; часто проходять цілі роки без Г. Найбільш північні Г. спостерігалися під час особливо спекотного літа в Карському морі і в західній частині Шпіцбергена в шир. 78 °. Не буває Г. в країнах бездощів'я, напр. в великих азіатських і африканських пустелях, в Лімі і ін. В областях пасатів вони бувають лише в ті часи року, коли панують урагани, будучи неодмінними супутниками останніх. Ці Г. чудові проявив надзвичайну силу електричних розрядів: блискавки виблискують безперервно, грім гримить з страшною силою, кульові блискавки (див.) В усіх напрямках борознять небо. В областях постійних барометричних максимумів Г. не буває.

У 1865 р на думку Левер'є у Франції вперше була організована мережа грозових станцій. Наприклад Франції скоро пішли Норвегія (1867), Швеція і Україна (1871), Бельгія та Італія (1876), Баварія (1879), Вюртемберг (1880), Саксонія (1880). ВУкаіни правильні спостереження над Г. почалися з ініціативи Імп. рос. геогр. заг. в 1871 р Результати за цей рік надруковані проф. А. І. Воєйкова в "Записках Імп. Рос. Геогр. Заг." в 1875; спостереження за 1872-1882 р оброблені проф. А. В. Клоссовскі і надруковані в його статті "Грози вУкаіни", 1884 р У 1884 р мережу грозових станцій вУкаіни була організована головної фізичної обсерваторії. Спостереження цієї мережі друкуються в "Літописах головної фізичної обсерваторії, а результати в" Метеор. збірнику ", изд. Імп. акд. наук. До складу її в 1891 р входив 951 спостережний пункт. У 1886 р проф. А. В. Клоссовскі в Одесі започатковано особливої ​​грозовий мережі і на південно-западеУкаіни. Спочатку діяльність її обмежувалася Херсонської губ. але з кінця 1887 р стала поширюватися і на сусідні губернії. у 1891 р в ній було 378 станцій. Результати друкуються щорічно в "Працях метеорологічної мережі південно-западаУкаіни", що видаються проф. А. В. Клоссовскі. в 1887 р финляндским суспільством наук організована мережа грозових станцій в Фінляндії. Нею керує ін ф. А. Ф. Зёндель; спостереження друкуються в "Askvädren i Finland" видаються зазначеним товариством. Нарешті, в 1892 р метеорогіческой обсерваторією унив. св. Смелаа в Києві започатковано організації придніпровської грозовий мережі. З усіх цих мереж найбільш часті - франц . і баварська з Вюртемберзькі. у першій в даний час близько 4000 станцій, у другій - 529. Результати першої друкуються в "Annales du Bureau Central Météorologique de France", що постачаються прекрасними картами Г. другий - в "Beobachtungen der meteorolog. Stationen in Königreich Bayern ". Вельми часта також грозова мережу Херсонської губ.

Спостереження грозових мереж привели до багатьох цікавих результатів по відношенню до Г. Європи, з яких ми вкажемо найголовніші. При дослідженні Г. їх зазвичай наносять на метеорологічні карти (див. Також Бурі). Бецольда, організатор баварської мережі, наносив на карти моменти, в які спостерігачами були чутні перший і останній грім (початок і кінець Г .; "Beobachtungen der meteorolog. Stationen im Königreiche Bayern", 1880). Через пункти з одночасними началами або одночасними кінцями Г. проводилися лінії - ізобронти (βροντή - грім). Італійський метеоролог Феррарі, маючи на увазі, що час настання найбільшої сили Г. вірніше визначається спостерігачами, запропонував наносити на карти моменти настання максимуму Г. або, що те ж, моменти, коли Г. перебувала в найближчому відстані від місця спостереження (Cirro Ferrari, "Osservazioni dei temporali raccolte nel 1880"). Відповідні цим моментам лінії отримали назву ізохрон (χρόνος - час). Зіставлення ізохрон з изобарами (див. Тиск атмосфери) показує, що Г. звичайно бувають в приватних барометричних мінімумах, або приватних циклони (див. Бурі), що утворюються в областях звичайних (головних) циклонів і разом з ними рухомих. Разом з приватними циклонами пересуваються і грози. Приватні циклони, а разом з ними і грози, найчастіше утворюються в циклонах у їх околиць в поясі 755 мм - 760 мм в південно-східній частині їх. В антициклонах (див. Тиск атмосфери) Г. не буває. У Європі найбільш часто Г. рухаються с З, З і СЗ, як і слід було припускати на підставі їх зв'язку з циклонами; найбільш рідкісні Г. йдуть з В. Те ж саме відноситься, звичайно, і кУкаіни, як видно з наступної таблиці, яка б показала, як часто йдуть Г. від різних країн світу в процентах:

Швидкість поширення Г. перебуває в залежності від швидкості руху приватних мінімумів: вУкаіни, в середньому виведення, вона 38 км на годину, у Франції 41, в Італії 34, в Баварії 38, в Норвегії 38. Вона більше для Г. рухомих з З, і менше для Г. йдуть з В. Ізохрони в більшості випадків представляють собою криві лінії, близькі до прямих. Але іноді Г. рухаються від місця освіти радіально, в усіх напрямках; тоді ізохрони близькі до кіл кіл. Область. займана на метеорологічній карті ізохронними даної Г. носить назву грозовий області. Ширина грозовий області - кілька десятків, довжина - кілька сот км. У грозовий області вузькою смугою розташовується звичайно смуга граду (Cirro Ferrari, 1881, також "Meteor. Zeitschr.", 1885).

На таблиці "Грози" (рис. I) суцільними лініями представлені ізохрони Г. колишньої вУкаіни 31 травня 1886 (А. Шенрок "До питання про дослідження Г. вУкаіни", дод. До LXI т. Зап. Імп. Акд. Наук ).

Числа, при них стоять, показують, о котрій годині Г. була в тих місцях, через які вони проходять. Вони проведені через годину. Пунктирні лінії суть ізобари для 9 год. Вечора 31 травня. Стрілки вказують на загальний напрямок Г. Головний мінімум знаходиться на СУкаіни, а приватний - близько Костроми (ізобара 752 мм). До Пд від нього ізобари виявляють новий приватний мінімум. В той момент, для якого накреслені ізобари, Г. були розташовані по лінії, близькою до осі цього мінімуму (ізохронними 9 год.). Перші Г. 31 травня з'явилися о 1 годині дня у Вітебській р і в двох місцях Новгородської і попрямували звідси трьома окремими хвилями до ЮВ. О 3 годині пополудні все три хвилі з'єдналися в одну і потім пішли довгим рядом все в тому ж напрямку, причому, проте, північно-східна хвиля випередила інші дві, внаслідок чого і утворилися вигини в ізохронними. Якраз в цих вигинах спостерігалися найсильніші Г. як це видно на таблиці (рис. I), на якому ламаними стрілками позначені місця, де були удари блискавки. Після 9 ч. Грози припинилися, за винятком південно-зап. і пн.-сх.. фронтів, де вони спостерігалися ще до 12 год. навіть до першої години ночі (літери а і р. стоять на кресленні при числах, означають: перша - час від 12 год. ночі до 12 год. дня, друга - решту доби; трикутник означає град).

Переходячи до самої суті грозових явищ, вкажемо на досить важливий результат, до якого прийшли Асманн (Assmann, "Gewitter in Mitteldeutschland", 1885), Клоссовскі ( "Грози вУкаіни") та ін. Виявляється, що грозові явища в даній грозовий області складаються з цілого ряду грозових віхріков, що рухаються поступально. Існування цих віхріков виявляється докладними картами изобар і вітрів, а також швидкими змінами напрямку в сили вітру в тому місці, біля якого проходить Г. В шляхах грозових віхріков, або так званих грозових нитках, можна бачити в мініатюрі повторення складних шляхів циклонів: тут є і прямі лінії, і криві, і петлі, і завитки, і спіралі. Грозові нитки однієї Г. переплітаються між собою, сегментируются і зливаються, але в загальному рухаються в ту ж сторону, як і повітря в циклоні, прагнучи загорнутися всередину останнього. Цікаві подробиці про грозових віхріках повідомляє С. Попруженко в статті "Грозова діяльність на південно-западеУкаіни в 1890 р" ( "Праці" мережі південно-западаУкаіни). З його досліджень швидкість поширення віхріков в південно-западнойУкаіни вийшла рівною 39,7 к. Т. Е. Приблизно рівною середній швидкості руху Г. вУкаіни, а середній радіус грозового вихору = 30,3 к. Згідно з цим кожну ізохронними треба розглядати як лінію , що сполучає окремі віхрікі, які спостерігаються в один і той же момент. Грозова діяльність відбувається, отже, не по всій изохроне, а тільки місцями. Для освіти Г. високої температури і великий вологи недостатньо: необхідно ще існування висхідного руху, хоча б і повільного. Ці три умови найчастіше виконуються в південно-сх. частини циклону у околиці останнього, де дмуть теплі і багаті паром Ю, Пд і Пд вітри і небо місцями ясно, чому тут сонячні промені мають вільний доступ до земної поверхні. Тут є місцеві нагрівання, провідні за собою місцеві висхідні потоки, в верхніх частинах яких відбувається рясне випадання парів і утворення густих хмар. Виділення прихованої теплоти підтримує струми, що втягують в себе знизу повітря і виробляють внаслідок цього вихреобразное руху і разом з тим і падіння барометра (приватний мінімум). Висхідним струмів сприяє швидке убування температури з висотою, що відбувається в південно-сх. частини циклонів, що доводиться теоретично і підтверджується спостереженнями на аеростатах (L. Sohnke, "Der Ursprung der Gewitterelectricität" 1885). Токи іноді бувають такі сильні, що утворюються смерчі (F. Erk, "Eine Windhose zwischen Gewitterwolken, Beobacht. Der meteorol. Stationen in Bayern" 1892 також H. Hildebrandsson, "Les orages dans la péninsule Scandinave" - ​​"Nova Acta Soc. Reg. Sc. Ups. "1888 також Th. Wigert," Orage accompagné de trombes près Upsala "-" Bihang till Kongl. Svenska Vet. Akad. Handl. "Band 14, 1888). Особливо чудові грозові смерчі в північно-амер. Торнадо (Finlay," Report on the Character of Six Hundred Tornadoes "-" Professional Papers of the Signal Service "№ VII, Вашінгт. 1882).

Так як головна причина опадів - висхідні потоки вологого повітря, то природно очікувати тісному зв'язку між ними і грозами, що дійсно і підтверджується (Клоссовскі, "Грози вУкаіни").

Пересування гроз залежить головним чином від руху повітря в циклоні, що відносить утворився в його середовищі вихор. Це, між іншим, доводиться тим, що напрямок переважаючого під час грози вітру збігається з напрямком руху грози (С. Ferrari, "Sulla dinamica dei temporali"). Воно обумовлюється також до певної міри температурою і вологістю, а також місцевими умовами. Так, грози, зустрічаючи на своєму шляху холодні місцевості (ріки, озера та ін.), Огинають їх, або перескакують через них, або, нарешті, зовсім припиняються; навпаки того, місцевості болотисті, багаті водяною парою, а іноді сильно нагріваються, як би притягують грози і взагалі сприяють розвитку грозової діяльності. Те саме можна сказати і до гірським місцях, які представляють сприятливі умови для утворення висхідних течій.

Перед грозою атмосферний тиск і відносна вологість зменшуються, температура ж і абсолютна вологість збільшуються. У момент настання грози перші дві досягають мінімуму, а другі - максимуму. Після цього тиск і відносна вологість роблять стрибок вгору, а температура - стрибок вниз. Причина цього полягає в дощі, що виробляє тиск на нижні шари і в той же час охолодження їх. Після дощу тиск стає менше, температура починає повільно підвищуватися. Тільки що зазначеними змінами атмосферного тиску під час грози пояснюється зігнутість изобар, зазначена на кресленні, дуже характерна для гроз, і в зв'язку з нею - положення дощової смуги R: один мінімум тиску, m, передує грозі, інший, слабший, n. слід за нею.

Сила вітру перед грозою звичайно буває мала, при початку її швидко збільшується і максимуму досягає при кінці Г. після чого швидко зменшується. Внаслідок вторгнення зверху повітряних мас, захоплюємося зливою і градом, під час грози бувають нерідко сильні пориви вітру (W. Köppen, "Gewitterböe" - "Annalen des Hydrographie", 1882, стор. 595 і 714). Велика кількість водяної пари, що вириваються з кратерів вулканів під час виверження, служить причиною чудових своєю силою вулканічних Г.

Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза і І.А. Ефрона. - К Брокгауз-Ефрон. 1890-1907.