Небесное электричество: как рождаются молнии

Наступает лето. А в тёплое время года нередко случаются грозы. Самое пугающее в грозе – молния. Она выглядит одновременно красиво и жутко, но как она образуется? Откуда в облаках, состоящих из кристалликов льда и капель воды, берутся электрические разряды такой силы? Расскажем обо всём по порядку.

Чаще всего перед грозой по небу ходят большие тёмно-синие тучи. Они движутся под действием воздушных потоков, а внутри них происходят сложные процессы, предшествующие появлению молнии и грома.

Внутри дождевого облака возникают мощные восходящие потоки тёплого воздуха, которые поднимают мелкие водяные капли на большую высоту, где они замерзают. Кристаллики льда под действием воздушных потоков множество раз сталкиваются друг с другом и теряют электроны, приобретая положительный заряд. А более тяжёлые частицы, например, капли воды, оседают внизу и становятся заряженными отрицательно. Так облако делится на противоположно заряженные части.

Когда разница между их зарядами становится достаточно большой, создаётся сильное электрическое поле, преодолевающее порог пробоя воздуха (около 3 миллиона вольт на метр). Молекулы воздуха ионизируются, то есть становятся проводящими, и создают тонкий канал или лидер, который движется от облака к земле или между облаками. Как только лидер достигает любого заряженного объекта, например, земли, происходит возвратный разряд. Он поднимается по каналу обратно к облаку. Это и есть вспышка, которую мы видим. Иногда через ионизированный канал могут происходить дополнительные разряды, тогда молния ещё какое-то время светится или мигает. 

Разряд молнии нагревает воздух до очень высокой температуры, что приводит к его резкому расширению и образованию звуковой волны или грома. Вот почему сначала мы видим молнию, а потом слышим гром.