Какво е гръмотевична буря? Гръмотевичната буря е природно явление

7 август 2014 г

Гръмотевична буря - какво е това? Откъде идват мълниите, които прорязват цялото небе и заплашителният гърмеж? Гръмотевичната буря е природно явление. Светкавиците, наречени електрически разряди, могат да се образуват вътре в облаците (кумулонимбуси) или между земната повърхност и облаците. Обикновено са придружени от гръмотевици. Светкавицата се свързва с проливен дъжд, силен вятър и често градушка.

Дейност

Гръмотевичната буря е едно от най-опасните природни явления. Хората, ударени от мълния, оцеляват само в единични случаи.

На планетата има приблизително 1500 гръмотевични бури едновременно. Интензивността на изхвърлянията се оценява на сто мълнии в секунда.

Разпределението на гръмотевичните бури на Земята е неравномерно. Например над континентите ги има 10 пъти повече, отколкото над океана. По-голямата част (78%) от мълниевите разряди са концентрирани в екваториалните и тропическите зони. Гръмотевични бури се записват особено често в Централна Африка. Но полярните региони (Антарктика, Арктика) и полюсите на светкавиците практически не се виждат. Интензивността на гръмотевичната буря се оказва свързана с небесното тяло. В средните географски ширини пикът му настъпва в следобедните (дневни) часове през лятото. Но минимумът е регистриран преди изгрев слънце. Важни са и географските особености. Най-мощните центрове на гръмотевични бури се намират в Кордилерите и Хималаите (планински райони). Годишният брой на „гръмотевичните дни“ също варира в Русия. В Мурманск, например, има само четири от тях, в Архангелск - петнадесет, Калининград - осемнадесет, Санкт Петербург - 16, Москва - 24, Брянск - 28, Воронеж - 26, Ростов - 31, Сочи - 50, Самара - 25, Казан и Екатеринбург - 28, Уфа - 31, Новосибирск - 20, Барнаул - 32, Чита - 27, Иркутск и Якутск - 12, Благовещенск - 28, Владивосток - 13, Хабаровск - 25, Южно-Сахалинск - 7, Петропавловск- Камчатски - 1.

Развитие на гръмотевична буря

как върви Гръмотевичен облак се образува само при определени условия. Трябва да има възходящи потоци от влага и трябва да има структура, в която една част от частиците е в ледено състояние, а другата в течно състояние. Конвекция, която ще доведе до развитие на гръмотевична буря, ще се появи в няколко случая.

Неравномерно нагряване на повърхностните слоеве. Например над вода със значителна температурна разлика. Над големите градове интензитетът на гръмотевичната буря ще бъде малко по-силен, отколкото в околните райони.

Когато студеният въздух измества топлия въздух. Фронталната конвенция често се развива едновременно с покривните облаци и нимбослоестите облаци.

Когато въздухът се издига в планинските вериги. Дори ниските височини могат да доведат до увеличени образувания на облаци. Това е принудителна конвекция.

Всеки гръмотевичен облак, независимо от неговия вид, задължително преминава през три етапа: кумулус, зрялост и разпад.

Класификация

За известно време гръмотевичните бури бяха класифицирани само на мястото на наблюдение. Те бяха разделени, например, на правописни, местни и фронтални. Сега гръмотевичните бури се класифицират според характеристиките в зависимост от метеорологичните среди, в които се развиват. Възходящите течения се образуват поради нестабилността на атмосферата. Това е основното условие за създаването на гръмотевични облаци. Характеристиките на такива потоци са много важни. В зависимост от тяхната мощност и големина се образуват съответно различни видове гръмотевични облаци. Как са разделени?

1. Едноклетъчен купесто-дъждовен, (локален или интрамасов). Има градушка или гръмотевична буря. Напречните размери варират от 5 до 20 km, вертикалните размери - от 8 до 12 km. Такъв облак "живее" до един час. След гръмотевична буря времето практически не се променя.

2. Многоклетъчен клъстер. Тук мащабът е по-впечатляващ – до 1000 км. Многоклетъчният клъстер обхваща група от гръмотевични клетки, които са на различни етапи на формиране и развитие и в същото време съставляват едно цяло. Как са построени? Зрелите клетки на гръмотевична буря са разположени в центъра, разпадащите се клетки са разположени от подветрената страна. Напречните им размери могат да достигнат 40 км. Клъстерните многоклетъчни гръмотевични бури предизвикват пориви на вятър (вялообразен, но не силен), дъжд и градушка. Съществуването на една зряла клетка е ограничено до половин час, но самият клъстер може да „живее“ няколко часа.

3. Шквални линии. Това също са многоклетъчни гръмотевични бури. Те се наричат още линейни. Те могат да бъдат твърди или с празнини. Поривите на вятъра тук са по-дълги (на предния ръб). При приближаване многоклетъчна линия се появява като тъмна стена от облаци. Броят на потоците (както нагоре, така и надолу) тук е доста голям. Ето защо такъв комплекс от гръмотевични бури се класифицира като многоклетъчен, въпреки че структурата на гръмотевичната буря е различна. Линията на шквал може да доведе до интензивен дъжд и голяма градушка, но по-често е „ограничена“ от силни низходящи течения. Често се появява преди студен фронт. На снимките такава система има формата на извит лък.

4. Суперклетъчни гръмотевични бури. Такива гръмотевични бури са рядкост. Те са особено опасни за имуществото и човешкия живот. Облакът на тази система е подобен на едноклетъчния облак, тъй като и двата се различават по една зона на възходящ поток. Но размерите им са различни. Суперклетъчният облак е огромен - близо 50 км в радиус, височина - до 15 км. Границите му може да са в стратосферата. Формата наподобява единична полукръгла наковалня. Скоростта на възходящите течения е много по-висока (до 60 m/s). Характерна особеност е наличието на ротация. Именно това създава опасни, екстремни явления (едра градушка (над 5 см), разрушителни торнада). Основен фактор за образуването на такъв облак са околните условия. Говорим за много силен конвент с температури от +27 и вятър с променлива посока. Такива условия възникват по време на срязване на вятъра в тропосферата. Образувани във възходящите течения, валежите се пренасят в зоната на низходящи течения, което осигурява дълъг живот на облака. Валежите са неравномерно разпределени. Дъждовете се появяват близо до възходящото течение, а градушките се появяват по-близо до североизток. Опашката на бурята може да се измести. Тогава най-опасната зона ще бъде до основното възходящо течение.

Съществува и понятието „суха гръмотевична буря“. Това явление е доста рядко, характерно за мусоните. По време на такава гръмотевична буря няма валежи (просто не достига, изпарява се в резултат на излагане на висока температура).

Скорост на движението

За изолирана гръмотевична буря е приблизително 20 км/ч, понякога по-бързо. При активни студени фронтове скоростите могат да достигнат 80 км/ч. При много гръмотевични бури старите клетки за гръмотевична буря се заменят с нови. Всеки от тях покрива сравнително кратко разстояние (около два километра), но общо разстоянието се увеличава.

Механизъм за електрификация

Откъде идват самите мълнии? Електрическите заряди около и в облаците непрекъснато се движат. Този процес е доста сложен. Най-лесният начин да си представите работата на електрическите заряди в зрелите облаци. В тях доминира диполната положителна структура. Как се разпределя? Положителният заряд е поставен на върха, а отрицателният заряд е разположен под него, вътре в облака. Според основната хипотеза (тази област на науката все още може да се счита за малко проучена), по-тежките и по-големите частици са заредени отрицателно, докато малките и леките имат положителен заряд. Първите падат по-бързо от вторите. Това причинява пространствено разделяне на пространствените заряди. Този механизъм е потвърден от лабораторни експерименти. Частиците от ледени зърна или градушка могат да имат силен трансфер на заряд. Големината и знакът ще зависят от съдържанието на вода в облака, температурата на въздуха (околна) и скоростта на сблъсък (основни фактори). Не може да се изключи влиянието на други механизми. Разрядите възникват между земята и облака (или неутрална атмосфера, или йоносфера). Точно в този момент виждаме светкавици, прорязващи небето. Или мълния. Този процес е придружен от силни удари (гръмотевици).

Гръмотевичната буря е сложен процес. Изучаването му може да отнеме много десетилетия, а може би дори векове.

Министерство на образованието на Руската федерация
Казански държавен университет
Факултет по география и екология
Катедра по метеорология, климатология и атмосферна екология
Гръмотевична буря в Пredkamye
Курсова работа
Студент 3 курс гр. 259 Химченко Д.В.

Научен ръководител доц. Тудрий В.Д. ________
Казан 2007 г
Съдържание

Въведение
1. Гръмотевична буря
1.1. Характеристики на гръмотевичните бури
1.2. Гръмотевична буря, нейното влияние върху хората и националната икономика
1.3. Гръмотевични бури и слънчева активност
2. Методи за получаване и обработка на изходни данни
2.1. Получаване на изходен материал
2.2. Основни статистически характеристики
2.3. Статистически характеристики на индексите на гръмотевична активност
2.4. Разпределение на основните статистически характеристики
2.5. Анализ на тенденциите
2.6. Регресионна зависимост на броя на дните с гръмотевични бури от числата на Волф
Заключение
Литература
Приложения
Въведение

Типичното развитие на купесто-дъждовните облаци и валежите от тях е свързано с мощни прояви на атмосферно електричество, а именно с множество електрически разряди в облаците или между облаците и Земята. Такива искрови разряди се наричат мълнии, а съпътстващите ги звуци се наричат гръмотевици. Целият процес, често придружен от краткотрайни усилвания на вятъра - шквалове, се нарича гръмотевична буря.
Гръмотевичните бури нанасят големи щети на националната икономика. Обръща се голямо внимание на тяхното изследване. Например в основните насоки на икономическото и социалното развитие на СССР за 1986-1990 г. и големи събития бяха предвидени за периода до 2000 г. Сред тях особено значение придобиха изследванията на метеорологичните явления, опасни за националната икономика, и усъвършенстването на методите за тяхното прогнозиране, включително гръмотевични бури и свързаните с тях дъждове, градушки и шквалове. В днешно време се обръща голямо внимание и на проблемите, свързани с гръмотевичната дейност и защитата от мълнии.
В гръмотевичната дейност се включиха много учени от наши и чужди страни. Преди повече от 200 години Б. Франклин установява електрическата природа на гръмотевичните бури преди повече от 200 години, М.В. Ломоносов въвежда първата теория за електрическите процеси при гръмотевични бури. Въпреки това все още няма задоволителна обща теория за гръмотевичните бури.
Неслучайно изборът падна на тази тема. Напоследък интересът към гръмотевичната активност нараства, което се дължи на много фактори. Сред тях: по-задълбочено изследване на физиката на гръмотевичните бури, подобряване на прогнозите за гръмотевични бури и методите за защита от мълнии и др.
Целта на тази курсова работа е да се проучат времевите характеристики на разпределението и регресионната зависимост на гръмотевичната активност от числата на Волф в различни периоди и в различни региони на Предкамския регион.
Цели на курсовата работа
1. Създайте база данни на технически носители за броя на дните с гръмотевична буря с десетдневна дискретизация, като основни характеристики на гръмотевичната активност, и числата на Волф, като основна характеристика на слънчевата активност.
2. Изчислете основните статистически характеристики на гръмотевичния режим.
3. Намерете уравнението за тенденцията в броя на дните с гръмотевични бури.
4. Намерете регресионното уравнение за броя на дните с гръмотевични бури в числата на Predkamye и Wolf.
Глава 1. Гръмотевична буря
1.1 Характеристики на гръмотевичните бури

Основните характеристики на неговите гръмотевични бури са: броят на дните с гръмотевични бури и честотата на гръмотевичните бури.
Гръмотевичните бури са особено чести над сушата в тропическите ширини. Има райони, където има 100-150 и повече дни в годината с гръмотевични бури. В океаните в тропиците има много по-малко гръмотевични бури, приблизително 10-30 дни в годината. Тропическите циклони винаги са придружени от силни гръмотевични бури, но самите смущения се наблюдават рядко.
В субтропичните ширини, където преобладава високото налягане, има много по-малко гръмотевични бури: над сушата има 20-50 дни с гръмотевични бури годишно, над морето 5-20 дни. В умерените ширини има 10-30 дни с гръмотевични бури над сушата и 5-10 дни над морето. В полярните ширини гръмотевичните бури са изолирано явление.
Намаляването на броя на гръмотевичните бури от ниски към високи географски ширини е свързано с намаляване на водното съдържание на облаците с географска ширина поради намаляване на температурата.
В тропиците и субтропиците най-често гръмотевични бури се наблюдават през дъждовния сезон. В умерените географски ширини над сушата честотата на гръмотевичните бури е най-голяма през лятото, когато конвекцията в местните въздушни маси се развива силно. През зимата гръмотевичните бури в умерените ширини са много редки. Но над океана гръмотевичните бури, които възникват в студени въздушни маси, нагрявани отдолу от топла вода, имат максимална честота на поява през зимата. В най-западната част на Европа (Британските острови, крайбрежието на Норвегия) зимните гръмотевични бури също са чести.
Изчислено е, че 1800 гръмотевични бури се случват едновременно на земното кълбо и приблизително 100 светкавици падат всяка секунда. Гръмотевични бури се наблюдават по-често в планините, отколкото в равнините.
1.2 Гръмотевична буря, нейното въздействие върху хората и националната икономика

Гръмотевичната буря е едно от онези природни явления, които и най-ненаблюдателният човек забелязва. Опасните му ефекти са широко известни. По-малко се знае за полезните му ефекти, въпреки че те играят значителна роля. В момента проблемът с прогнозирането на гръмотевични бури и свързаните с тях опасни конвективни явления изглежда най-належащият и един от най-трудните в метеорологията. Основните трудности при разрешаването му се крият в дискретността на разпространението на гръмотевичните бури и сложността на връзката между гръмотевичните бури и многобройните фактори, влияещи върху тяхното формиране. Развитието на гръмотевичните бури е свързано с развитието на конвекция, която е много променлива във времето и пространството. Прогнозирането на гръмотевични бури също е сложно, тъй като освен предсказването на синоптичната обстановка е необходимо да се предвиди стратификацията и влажността на въздуха по надморските височини, дебелината на облачния слой и максималната скорост на възходящото течение. Необходимо е да се знае как се променя активността на гръмотевичната буря в резултат на човешката дейност. Влиянието на гръмотевична буря върху хора, животни, различни дейности; Въпросите, свързани със защитата от мълнии, са актуални и в метеорологията.
Разбирането на природата на гръмотевичните бури е важно не само за метеоролозите. Изследването на електрическите процеси в такива гигантски обеми в сравнение с мащаба на лабораториите дава възможност да се установят по-общи физични закони на естеството на изхвърлянията с високо напрежение и изхвърлянията в аерозолни облаци. Мистерията на кълбовидната мълния може да бъде разкрита само чрез разбиране на процесите, протичащи при гръмотевични бури.
Според произхода си гръмотевичните бури се делят на вътрешномасови и фронтални.
Вътрешните гръмотевични бури се наблюдават в два вида: в студени въздушни маси, движещи се към топлата земна повърхност, и над нагрята земя през лятото (локални или термични гръмотевични бури). И в двата случая появата на гръмотевична буря е свързана с мощно развитие на конвекционни облаци и следователно със силна нестабилност на атмосферната стратификация и със силни вертикални движения на въздуха.
Фронталните гръмотевични бури се свързват предимно със студени фронтове, където топлият въздух се изтласква нагоре от напредващ студен въздух. През лятото над сушата те често се свързват с топли фронтове. Континенталният топъл въздух, издигащ се над повърхността на топъл фронт през лятото, може да бъде много нестабилен стратифициран, така че може да възникне силна конвекция върху повърхността на фронта.
Известни са следните действия на мълнията: термично, механично, химично и електрическо.
Температурата на мълнията достига от 8 000 до 33 000 градуса по Целзий, така че има голям топлинен ефект върху околната среда. Само в САЩ, например, светкавиците причиняват около 10 000 горски пожара всяка година. В някои случаи обаче тези огньове са полезни. Например в Калифорния честите пожари отдавна са изчистили горите от растеж: те са били незначителни и не са вредни за дърветата.
Причината за възникването на механични сили по време на удар на мълния е рязкото повишаване на температурата, налягането на газове и пари, които възникват в точката, където преминава токът на мълния. Така например, когато мълния удари дърво, дървесният сок, след като през него премине ток, преминава в състояние на газ. Освен това този преход има експлозивен характер, в резултат на което стволът на дървото се разцепва.
Химическият ефект на мълнията е малък и се дължи на електролизата на химичните елементи.
Най-опасното действие за живите същества е електрическото действие, тъй като в резултат на това действие удар от мълния може да доведе до смъртта на живо същество. Когато мълния удари незащитени или слабо защитени сгради или съоръжения, това води до смърт на хора или животни в резултат на създаване на високо напрежение в отделни обекти, за това човек или животно трябва само да ги докосне или да бъде близо до тях. Мълнията удря човек дори при малки гръмотевични бури и всеки директен удар обикновено е фатален за него. След индиректен удар на мълния човек обикновено не умира, но дори и в този случай е необходима навременна помощ, за да се спаси животът му.
Горски пожари, повредени електрически и комуникационни линии, повредени самолети и космически кораби, горящи складове за петрол, селскостопански култури, унищожени от градушка, покриви, откъснати от бурни ветрове, хора и животни, убити от мълнии - това не е пълен списък на последствията, свързани със ситуация на гръмотевична буря.
Щетите, причинени от мълния само за една година по целия свят, се оценяват на милиони долари. В тази връзка се разработват нови, по-модерни методи за защита от мълнии и по-точни прогнози за гръмотевични бури, което от своя страна води до по-задълбочено изследване на гръмотевичните процеси.
1.3 Гръмотевични бури и слънчева активност

Учените отдавна изучават слънчево-земните връзки. Те логично стигнаха до извода, че не е достатъчно Слънцето да се разглежда само като източник на лъчиста енергия. Слънчевата енергия е основният източник на повечето физикохимични явления в атмосферата, хидросферата и повърхностния слой на литосферата. Естествено, резките колебания в количеството на тази енергия влияят върху тези явления.
Цюрихският астроном Р. Волф (R. Wolf, 1816-1893) участва в систематизирането на данните за слънчевата активност. Той определи, че средноаритметично периодът на максималния и минималния брой слънчеви петна - максимумите и минимумите на слънчевата активност - е равен на единадесет години.
Разрастването на процеса на образуване на петна от точката на минимума до максимума се извършва в скокове с резки покачвания и спадове, измествания и прекъсвания. Скоковете непрекъснато нарастват и в момента на максимума достигат най-високите си стойности. Тези скокове в появата и изчезването на петна очевидно са отговорни за много от ефектите, които се развиват на Земята.
Най-показателната характеристика на интензивността на слънчевата активност, предложена от Рудолф Волф през 1849 г., е числото на Волф или така нареченото Цюрихско число на слънчевите петна. Изчислява се по формулата W=k*(f+10g), където f е броят на петната, наблюдавани на слънчевия диск, g е броят на групите, образувани от тях, k е нормализиращият коефициент, получен за всеки наблюдател и телескоп за да могат да споделят относителните стойности, намерени от тях, числата на Волф. При изчисляване на f всяко ядро („сянка“), отделено от съседно ядро с полусянка, както и всяка пора (малко петно без полусянка) се считат за петна. При изчисляване на g отделно петно и дори отделна пора се считат за група.
От тази формула става ясно, че индексът на Волф е обобщен индекс, който дава обща характеристика на активността на слънчевите петна. Той не отчита пряко качествената страна на слънчевата активност, т.е. силата на петната и тяхната стабилност във времето.
Абсолютното число на Волф, т.е. преброено от конкретен наблюдател, се определя от сумата на произведението на числото десет от общия брой групи слънчеви петна, като всяко отделно слънчево петно се брои като група, и общия брой както на единичните, така и на групите слънчеви петна. Относителното число на Волф се определя чрез умножаване на абсолютното число на Волф с коефициент на нормализиране, който се определя за всеки наблюдател и неговия телескоп.
Възстановена от исторически източници, започвайки от средата на 16-ти век, когато започват изчисленията на броя на слънчевите петна, информацията позволява да се получат числата на Волф, осреднени за всеки изминал месец. Това позволи да се определят характеристиките на циклите на слънчевата активност от това време до наши дни.
Периодичната активност на Слънцето има много забележим ефект върху броя и, очевидно, интензивността на гръмотевичните бури. Последните са видими електрически разряди в атмосферата, обикновено придружени с гръмотевици. Светкавицата съответства на искровото разреждане на електростатична машина. Образуването на гръмотевична буря е свързано с кондензацията на водата. изпарения в атмосферата. Издигащите се въздушни маси се охлаждат адиабатично и това охлаждане често се случва до температура под точката на насищане. Поради това може внезапно да възникне кондензация на пари, да се образуват капчици, създавайки облак. От друга страна, за да се получи кондензация на парите, е необходимо наличието на ядра или кондензационни центрове в атмосферата, които на първо място могат да бъдат прахови частици.
По-горе видяхме, че количеството прах в горните слоеве на въздуха може частично да се определя от степента на интензивност на процеса на образуване на слънчеви петна върху Слънцето. Освен това, по време на периоди на преминаване на слънчеви петна през слънчевия диск, количеството ултравиолетова радиация от Слънцето също се увеличава. Това лъчение йонизира въздуха и йоните също се превръщат в кондензационни ядра.
Следват електрически процеси във водните капки, които придобиват електрически заряд. Една от причините за тези заряди е адсорбцията на леки въздушни йони от водни капки. Значението на тази адсорбция обаче е второстепенно и много незначително. Също така беше забелязано, че отделни капки се сливат в струя под въздействието на силно електрическо поле. Следователно колебанията в силата на полето и промяната в знака му могат да имат известен ефект върху капките. Вероятно по този начин се образуват силно заредени капчици по време на гръмотевична буря. Силното електрическо поле също кара капчиците да се зареждат с електричество.
Въпросът за периодичността на гръмотевичните бури е повдигнат в западната литература още през 80-те години на миналия век. Много изследователи посветиха своите трудове на изясняването на този въпрос, като Zenger, Krassner, Bezold, Ridder и др. Така Bezold посочи 11-дневната периодичност на гръмотевичните бури, а след това от обработката на гръмотевичните явления за Южна Германия за 1800-1887 г. . получи срок от 25,84 дни. През 1900г Ридер открива два периода за честотата на гръмотевичните бури в Ледеберг за 1891-1894 г., а именно: 27,5 и 33 дни. Първият от тези периоди е близък до периода на въртене на Слънцето около оста си и почти съвпада с лунния тропически период (27.3). В същото време бяха направени опити да се сравни периодичността на гръмотевичните бури с процеса на образуване на слънчеви петна. Единадесетгодишен период в броя на гръмотевичните бури е открит от Хес за Швейцария.
В Русия Д. О. Святски, въз основа на своите изследвания на периодичността на гръмотевичните бури, получи таблици и графики, от които ясно се виждат както периодите на повторение на така наречените гръмотевични вълни за обширна Европейска Русия, първият - през 24 - 26 г. второ - за 26 - 28 дни, както и връзката между гръмотевичните явления и активността на слънчевите петна. Получените периоди се оказаха толкова реалистични, че стана възможно да се планира преминаването на такива „гръмотевични вълни“ няколко летни месеца предварително. Грешката не достига повече от 1 - 2 дни, в повечето случаи се получава пълно съвпадение.
Обработката на наблюденията на гръмотевичната активност, извършена през последните години от Faas, показва, че за цялата територия на европейската част на СССР най-често и годишно се срещат периоди от 26 и 13 (полупериод) дни. Първата отново е стойност, много близка до въртенето на Слънцето около своята ос. Изследванията на зависимостта на гръмотевичните бури в Москва от слънчевата активност са проведени през последните години от А. П. Мойсеев, който, след като внимателно наблюдава образуването на слънчеви петна и гръмотевични бури от 1915 до 1926 г., стига до извода, че броят и интензивността на гръмотевичните бури средно е в пряко съответствие с площта на слънчевите петна, преминаващи през централния меридиан на Слънцето. Гръмотевичните бури зачестиха и се засилиха с увеличаването на броя на слънчевите петна и достигнаха най-голямата си интензивност след преминаването на големи групи слънчеви петна през средата на слънчевия диск. По този начин дългосрочният ход на кривата на честотата на гръмотевичните бури и ходът на кривата на броя на слънчевите петна съвпадат доста добре. След това Моисеев изследва друг интересен факт, а именно дневното разпределение на гръмотевичните бури по часове. Първият дневен максимум настъпва в 12 - 13 ч. местно време. След това от 14-15 има лек спад, към 15-16 часа настъпва основният максимум и след това кривата намалява. По всяка вероятност тези явления са свързани както с пряката радиация от Слънцето и йонизацията на въздуха, така и с температурните промени. От изследванията на Моисеев става ясно, че в моментите на максимална слънчева активност, както и близо до момента на минимум, гръмотевичната активност е най-интензивна, а в моментите на максимум е много по-изразена. Това донякъде противоречи на позицията, поддържана от Betzold и Hess, че минимумите на честотата на гръмотевичните бури съвпадат с максимумите на слънчевата активност, в неговото третиране на гръмотевичните бури за 1996 г., показва, че той е обърнал специално внимание на това дали гръмотевичната активност се увеличава с преминаването на големи; слънчеви петна през централния меридиан на Слънцето. За 1926 г. не са получени положителни резултати, но през 1923 г. се наблюдава много тясна връзка между явленията. Това може да се обясни с факта, че през максималните години слънчевите петна са групирани по-близо до екватора и преминават близо до видимия център на слънчевия диск. При това положение обезпокоителното им влияние върху Земята трябва да се счита за най-голямо. Много изследователи са се опитвали да намерят други периоди на гръмотевични бури, но колебанията в гръмотевичната активност въз основа на материалите, с които разполагаме, все още са твърде трудни за разпознаване и не позволяват да се установят общи модели. Във всеки случай този въпрос привлича вниманието на все повече изследователи с течение на времето.
Броят на гръмотевичните бури и тяхната интензивност се отразяват по определен начин върху човек и неговото имущество. Така от статистическите данни, цитирани от Будин, става ясно, че максимумите на смъртните случаи от мълнии се падат в годините на максимален стрес в активността на Слънцето, а техните минимуми - в годините на минимум слънчеви петна. В същото време руският лесовъд Тюрин отбелязва, че според неговите изследвания, проведени върху масов материал, пожарите в Брянската горска зона са придобили спонтанен характер през 1872, 1860, 1852, 183b, 1810, 1797, 1776 и 1753 г. В северните гори също може да се отбележи периодичност от средно 20 години, а датите на горските пожари на север в много случаи съвпадат с посочените дати, което показва влиянието на същата причина - сухи епохи, някои от попадат в годините на максимална слънчева активност. Може да се отбележи, че има и добра зависимост в дневния ход на гръмотевичната активност и в дневния ход на броя на пожарите, причинени от мълния.
Глава 2. Методи за получаване и обработка на изходни данни
2.1 Получаване на изходен материал

Тази работа използва метеорологични данни за гръмотевична активност на седем станции на Република Татарстан: Тетюши (1940-1980), Лайшево (1950-1980), Казан-Опорная (1940-1967), Кайбици (1940-1967), Арск (1940). -1980), Агриз (1955-1967) и метеорологичната станция на Казанския държавен университет (1940-1980). Данните са представени с десетдневна извадка. Броят на дните с гръмотевични бури на десетилетие беше взет като индекс на гръмотевична активност. Както и месечни данни за слънчевата активност – Wolf numbers за 1940-1980г.
Въз основа на данните за посочените години са изчислени основните статистически характеристики за индексите на гръмотевична активност.
2.2 Основни статистически характеристики

Метеорологията се занимава с огромни количества наблюдения, които трябва да бъдат анализирани, за да се изяснят моделите, които съществуват в атмосферните процеси. Ето защо в метеорологията широко се използват статистически методи за анализ на големи масиви от наблюдения. Използването на мощни съвременни статистически методи помага за по-ясното представяне на фактите и по-доброто откриване на връзките между тях.
Средната стойност на динамичния ред се изчислява по формулата
? = ?Gi/N
където 1< i Дисперсията показва разпространението на данните спрямо средната стойност и се намира по формулата
?І = ?(Gi - ?)2 / N, където 1< i Величина, наречена стандартно отклонение, е корен квадратен от дисперсията.
? = ?(Gi - ?)2 / N, където 1< i Най-вероятната стойност на случайна променлива, модата, все повече се използва в метеорологията.
Освен това асиметрията и ексцесът се използват за характеризиране на метеорологичните величини.
Ако средната стойност е по-голяма от модата, тогава се казва, че честотното разпределение е положително изкривено. Ако средната е по-малка от модата, тогава тя е отрицателно асиметрична. Коефициентът на асиметрия се изчислява по формулата
A = ?(Gi - ?)3 / N?3, където 1< i Асиметрията се счита за малка, ако коефициентът на асиметрия |A|?0,25. Асиметрията е умерена, ако 0,25<|А|>0,5. Асиметрията е голяма, ако 0,5<|А|>1.5. Изключително голяма асиметрия, ако |A|>1,5. Ако |A|>0, тогава разпределението има дясностранна асиметрия, ако |A|<0, то левостороннюю асиметрию.
За честотни разпределения, които имат еднакви средни стойности, асиметриите могат да се различават в стойността на ексцеса
E = ?(Gi - ?)? /Н?? , където 1< i Ексцесът се счита за малък, ако |E|?0.5; умерено, ако 1?|E|?3 и голямо, ако |E|>3. Ако -0,5?E?3, тогава ексцесът се доближава до нормалния.
Коефициентът на корелация е стойност, която показва връзката между две корелирани серии.
Формулата на коефициента на корелация е следната:
R = ?((Xi-X)*(Yi-Y))/?x?y
където X и Y са средни стойности, ?x и ?y са стандартни отклонения.
Свойства на коефициента на корелация:
1. Коефициентът на корелация на независимите променливи е нула.
2. Коефициентът на корелация не се променя от добавяне на постоянни (неслучайни) термини към x и y, а също така не се променя от умножаване на стойностите на x и y с положителни числа (константи).
3. Коефициентът на корелация не се променя при преминаване от x и y към нормализирани стойности.
4. Диапазон на промяна от -1 до 1.
Необходимо е да се провери надеждността на връзката; необходимо е да се оцени значимостта на разликата между коефициента на корелация и нулата.
Ако за емпирично R произведението ¦R¦vN-1 се окаже по-голямо от определена критична стойност, тогава с надеждност S можем да твърдим, че корелационният коефициент ще бъде надежден (надеждно различен от нула).
Корелационният анализ дава възможност да се установи значимостта (неслучайността) на промените в наблюдавана, измерена случайна променлива по време на тестване и ни позволява да определим формата и посоката на съществуващите връзки между характеристиките. Но нито коефициентът на корелация, нито съотношението на корелация предоставят информация за това доколко може да се промени различна, ефективна характеристика, когато факторната характеристика, свързана с нея, се промени.
Функция, която позволява да се намерят очакваните стойности на друга характеристика въз основа на стойността на една характеристика при наличие на корелация, се нарича регресия. Статистическият регресионен анализ се нарича регресионен анализ. Това е по-високо ниво на статистически анализ на масови явления. Регресионният анализ ви позволява да предвидите Y въз основа на X:
Yx-Y=(Rxy* ?y*(X-X))/ ?x (2.1)
Xy-X=(Rxy* ?x*(Y-Y))/ ?y (2.2)
където X и Y съответстват на средната стойност, Xy и Yx са частични средни стойности, Rxy е корелационният коефициент.
Уравнения (2.1) и (2.2) могат да бъдат записани като:
Yx=a+по*X (2.3)
Xy=a+bx*Y (2.4)
Важна характеристика на уравненията на линейната регресия е средната квадратична грешка. Изглежда така:
за уравнение (2.3) Sy= ?y*v1-RIxy (2.5)
за уравнение (2.4) Sx=?x*v1-RIxy (2.6)
Регресионните грешки Sx и Sy позволяват да се определи вероятната (доверителна) зона на линейна регресия, в рамките на която се намира истинската регресионна линия Yx (или Xy), т.е. регресионна линия на населението.
Глава 3. Анализ на изчисленията
3.1 Разпределение на основните статистически характеристики

Нека разгледаме някои статистически характеристики на броя на дните с гръмотевични бури в Predkamye на седем станции (Таблици 1-7). Поради много малкия брой дни с гръмотевични бури през зимата, тази работа ще разгледа периода от април до септември.
гара Тетюши:
През април максималната средна десетдневка се наблюдава в 3-та десетдневка на месеца = 0,20. Модалните стойности през всички десетилетия са нула, следователно слаба гръмотевична активност. Максималната дисперсия и стандартното отклонение също се наблюдават в 3-то десетилетие? 2 =0,31; ? =0,56. Асиметрията се характеризира с изключително голяма стойност през второто десетилетие на A = 4,35. Също така през 2-ро десетилетие има голяма стойност на ексцеса E = 17,79.
През май, поради увеличените притоци на топлина, гръмотевичната активност се увеличава. Максималната средна десетдневна стойност се наблюдава през 3-то десетилетие и възлиза на? =1,61. Модалните стойности през всички десетилетия са равни на нула. Наблюдават ли се максималните стойности на дисперсия и стандартно отклонение през 3-то десетилетие? 2 =2,59; ?=1,61. Стойностите на асиметрията и ексцеса намаляват от първото десетилетие до третото (през първото десетилетие A = 1,23; E = 0,62; през третото десетилетие A = 0,53; E = -0,95).
През юни максимумът на средната десетдневка е в третото десетдневие = 2,07. Наблюдава се увеличение на стойностите на дисперсията и стандартното отклонение спрямо април и май: максимум през второто десетилетие (? 2 = 23,37; ? = 1,84), минимум през първото (? 2 = 1,77; ? = 1,33) . Модалните стойности през първите две десетилетия са равни на нула, през третото десетилетие е M=2. Асиметрията във всички декади е голяма и положителна, в третата декада. Ексцесът през първите две десетилетия се характеризира с малки стойности, през третото десетилетие стойността му се повишава E = 0,67.
Най-високата десетдневна средна стойност през юли? =2,05 през второто десетилетие. Модалните стойности през първите две десетилетия са съответно 1 и 2, през третото - нула. Максималните стойности на дисперсията и стандартното отклонение се наблюдават през второто десетилетие и възлизат на? 2=3,15 и?=1,77 съответно минимум през първите десет дни? 2=1,93 и?=1,39 съответно. Асиметрията се характеризира с големи положителни стойности: максимум през първото десетилетие A = 0,95, минимум през второто десетилетие A = 0,66. Ексцесът през втората и третата декада е малък и има отрицателна стойност през втората декада; през първата декада има максимум E = 1,28, минимум през втората декада E = -0,21.
През август гръмотевичната активност намалява. Най-високата средна десетдневна стойност се наблюдава през първите десет дни? =1,78, най-малкото е в третата? =0,78. Модалните стойности през първото и третото десетилетие са равни на нула, през второто - едно. Наблюдава се намаляване на стойностите на дисперсията и стандартното отклонение: максимум през първото десетилетие (? 2 = 3,33; ? = 1,82), минимум в третото (? 2 = 1,23; ? = 1,11). Има леко увеличение на стойностите на асиметрията и ексцеса от първото десетилетие до третото: максимуми през третото десетилетие A = 1,62, E = 2,14, минимуми през второто десетилетие A = 0,40, E = -0,82.
През септември максималната средна десетдневна стойност беше? =0,63 през първите десет дни на месеца. Модалните стойности са нула. Наблюдава се намаляване на стойностите на дисперсията и стандартното отклонение от първото десетилетие към третото (? 2 =0,84; ? =0,92 - през първото десетилетие и ? 2 =0,11;? =0,33 - през третото).
Обобщавайки горното, заключаваме, че стойностите на такива статистически характеристики като режим, дисперсия и стандартно отклонение се увеличават заедно с увеличаване на гръмотевичната активност: максималните стойности се наблюдават в края на юни - началото на юли (фиг. 1).
Фиг. 1
Асиметрията и ексцесът, напротив, приемат най-големи стойности по време на минимална гръмотевична активност (април, септември през периода на максимална гръмотевична активност, асиметрията и ексцесът се характеризират с големи стойности, но по-малки в сравнение с април и септември (); Фиг. 2).
Фиг.2
Максимална гръмотевична активност се наблюдава в края на юни – началото на юли (фиг. 3).
Фиг.3
Нека анализираме останалите станции въз основа на графики, изградени с помощта на изчислени статистически стойности на тези станции.
гара Лаишево:
Фигурата показва десетдневния среден брой дни с гръмотевични бури. Графиката показва, че има две максимални гръмотевични бури, настъпващи в края на юни и края на юли, равни съответно на ?=2,71 и ?=2,52. Може да се отбележи и рязко повишаване и намаляване, което показва силна променливост на метеорологичните условия в тази област (фиг. 4).
Фиг.4
Модата, дисперсията и стандартното отклонение са най-големи през периода от края на юни до края на юли, което съответства на периода на най-голяма гръмотевична активност. Максималната дисперсия се наблюдава през третото десетдневие на юли и възлиза на? 2= 4,39 (фиг. 5).
Фиг.5
Асиметрията и ексцесът вземат най-големи стойности през втората десетдневка на април (A=5.57; E=31), т.е. по време на минимална гръмотевична буря. И през периода на максимална гръмотевична активност те се характеризират с ниски стойности (A = 0,13; E = -1,42) (фиг. 6).
Фиг.6
Станция за поддръжка на Kzan:
На тази станция има плавно увеличаване и намаляване на гръмотевичната активност. Максимумът продължава от края на юни до средата на август, с абсолютна стойност ? = 2,61 (фиг. 7).
Фиг.7
Модалните стойности са доста изразени в сравнение с предишните станции. Два основни максимума на М=3 се наблюдават през третото десетдневие на юни и през второто десетдневие на юли. В същото време дисперсията и стандартното отклонение достигат своите максимуми (? 2 = 3.51; ? = 1.87) (фиг. 8).
Фиг.8
Максимална асиметрия и ексцес се наблюдават през второто десетдневие на април (A=3.33; E=12.58) и третото десетдневие на септември (A=4.08; E=17.87). Минимумът се наблюдава през третото десетдневие на юли (A=0.005; E=-1.47) (фиг.9).
Фиг.9
гара Кайбици:
Максималната средна стойност през втората десетдневка на юни = 2,79. Наблюдава се рязко нарастване и плавно намаляване на гръмотевичната активност (фиг. 10).
Ориз. 10
Модалната стойност достига своята максимална стойност през второто десетдневие на юни М=4. В същото време дисперсията и стандартното отклонение също са максимални (? 2 = 4,99; ? = 2,23) (фиг. 11).
Фиг.11
Асиметрията и ексцесът се характеризират с изключително големи стойности през второто десетдневие на април (A=4.87; E=24.42) и третото десетдневие на септември (A=5.29; E=28.00). Минимумът се наблюдава през първото десетдневие на юни (A = 0.52; E = -1.16) (фиг. 12).
Фиг.12
гара Арск:
На тази станция има два максимума на гръмотевична активност, настъпващи през втората десетдневка на юни и третата десетдневка на юли = 2.02?
Фиг.13
Максималната дисперсия и стандартното отклонение се наблюдават през второто десетдневие на юни, което съвпада с максимума на средната стойност на гръмотевичната активност (? 2 = 3,97; ? = 1,99). Вторият максимум на гръмотевична активност (третото десетдневие на юли) също е придружен от големи стойности на дисперсия и стандартно отклонение (γ2 = 3,47; δ = 1,86) (фиг. 14).
Фиг.14
Изключително големи стойности на асиметрия и ексцес има през първата десетдневка на април (A=6.40; E=41.00). През септември тези стойности също се характеризират с големи стойности (A = 3,79; E = 13,59 през третото десетдневие на септември). Минимумът е през второто десетдневие на юли (A = 0.46; E = -0.99) (фиг. 15).
Фиг.15
гара Агриз:
Поради малкия размер на извадката на тази станция можем да преценим само условно светкавичната активност.
Наблюдава се рязка промяна в гръмотевичната активност. Максимумът се достига през третото десетдневие на юли? = 2,92 (фиг. 16).
Фиг.16
Модалното значение е добре изразено. Три максимума на М=2 се наблюдават през третата десетдневка на май, през третата десетдневка на юни и през втората десетдневка на юли. Дисперсията и стандартното отклонение имат два основни максимума, възникващи през втората десетдневка на юни и третата десетдневка на юли и равни? 2 =5,08; ? =2,25 и? 2 =4,91; ?=2.22 съответно (фиг. 17).
Фиг.17
Изключително големи стойности на асиметрия и ексцес има през всичките десет дни на април (A=3.61; E=13.00). Два основни минимума: през втората десетдневка на май (A=0.42; E=-1.46) и първата десетдневка на юли (A=0.50; E=-1.16) (фиг. 18).
Фиг.18
Станция KGU:
Максимумът на средната стойност е през второто десетдневие на юни и е ?=1,90. Също така може да се отбележи плавно увеличаване и намаляване на гръмотевичната активност (фиг. 19).
Фиг.19
Режимът достига своите максимални стойности през второто десетдневие на юни (М=2) и първото десетдневие на юли (М=2). Дисперсията и стандартното отклонение вземат най-големите си стойности през третото десетдневие на юли (? 2 = 2,75; ? = 1,66) (фиг. 20).
Фиг.20
През април и септември асиметрията и ексцесът се характеризират с изключително големи стойности: през първото десетдневие на април - А = 6,40; E=41.00, през третата десетдневка на септември - A=4.35; Е=17,79. Минимумът на асиметрията и ексцеса е през второто десетдневие на юли (A = 0.61; E = -0.48) (фиг. 21).
Фиг.21
3.2 Анализ на тенденциите

Неслучайният, бавно променящ се компонент на времевия ред се нарича тенденция.
В резултат на обработката на данните бяха получени трендови уравнения на седем станции за месечни данни (Таблици 8-14). Изчисленията са извършени за три месеца: май, юли и септември.
На станцията Тетюши за дълъг период от време се забелязва увеличаване на гръмотевичната активност през пролетните и есенните месеци и намаляване през юли.
На гарата В Лаишево през май в дългосрочен план се наблюдава засилване на гръмотевичната активност (b=0,0093), а през юли и септември тя намалява.
На станциите Kazan-Opornaya, Kaybitsy и Arsk коефициентът b е положителен през всичките три месеца, което съответства на увеличаване на гръмотевичните бури.
На гарата Agryz, поради малкия размер на извадката е трудно да се говори за естеството на промените в интензивността на гръмотевичната активност, но може да се отбележи, че през май и юли има намаление, а през септември има увеличение на гръмотевичната буря дейност.
В станцията на Казанския държавен университет през май и юли коефициентът b е положителен, а през септември има знак минус.
Коефициентът b е максимален през юли на ст. Кайбици (b=0,0577), минимално - през юли на ст. Лаишево.
3.3 Анализ на регресионната зависимост на броя на дните с гръмотевични бури от числата на Волф

Изчисленията са извършени за централния месец на лятото - юли (Таблица 15), като по този начин извадката е N = 40 юли от 1940 до 1980 г.
След като направихме съответните изчисления, получихме следните резултати:
Вероятността за доверие за коефициент a на всички станции е практически нулева. Вероятността за доверие за коефициент b на повечето станции също се различава малко от нула и лежи в диапазона 0,23?b?1,00.
Коефициентът на корелация във всички станции, с изключение на станцията. Agryz е отрицателен и не надвишава стойността на r=0,5, коефициентът на детерминация на тези станции не надвишава стойността на r 2 =20,00.
На гарата Коефициентът на корелация на Agryz е положителен и най-голям r = 0,51, вероятност за доверие r 2 = 25,90.
Заключение

В резултат на това около и т.н..................

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ Защо: Какво е гръмотевична буря? Образователен анимационен филм за деца

✪ КЪДЕ МОЖЕТЕ ДА ВИДИТЕ КЪПЧА СВЪТНИЯ

✪ Кълбовидна мълния / Спрайтове, елфи, струи / Гръмотевична буря

✪ Какво се случва, ако мълния удари река

✪ Издръжлив при гръмотевична буря, във вода, в кал! На електрически скутер ZAXBOARD AVATAR / Arstyle /

субтитри

География на гръмотевичните бури

В същото време на Земята има около една и половина хиляди гръмотевични бури; средната интензивност на изхвърлянията се оценява на 100 мълнии в секунда. Гръмотевичните бури са разпределени неравномерно по повърхността на планетата. Над океана има приблизително десет пъти по-малко гръмотевични бури, отколкото над континентите. Около 78% от всички мълниеносни разряди са концентрирани в тропическата и екваториалната зона (от 30° северна ширина до 30° южна ширина). Максималната активност на гръмотевичните бури се наблюдава в Централна Африка. В полярните райони на Арктика и Антарктика и над полюсите практически няма гръмотевични бури. Интензивността на гръмотевичните бури следва слънцето, като максималните гръмотевични бури се наблюдават през лятото (в средните ширини) и през деня следобедните часове. Минимумът регистрирани гръмотевични бури се случва преди изгрев слънце. Гръмотевичните бури също се влияят от географските особености на района: центровете на силни гръмотевични бури са разположени в планинските райони на Хималаите и Кордилерите.

Средният годишен брой дни с гръмотевични бури в някои руски градове:

град	Брой дни с гръмотевични бури
Архангелск	20
Астрахан	14
Барнаул	32
Благовещенск	28
Брянск	28
Владивосток	13
Волгоград	21
Воронеж	26
Екатеринбург	28
Иркутск	15
Казан	28
Калининград	18
Красноярск	24
Москва	24
Мурманск	4
Нижни Новгород	28
Новосибирск	20
Омск	27
Оренбург	28
Петропавловск-Камчатски	1
Ростов на Дон	31
Самара	25
Санкт Петербург	16
Саратов	28
Сочи	50
Ставропол	26
Сиктивкар	25
Томск	24
Уфа	31
Хабаровск	25
Ханти-Мансийск	20
Челябинск	24
Чита	27
Южно-Сахалинск	7
Якутск	12

Етапи на развитие на гръмотевичен облак

Необходимите условия за възникване на гръмотевичен облак са наличието на условия за развитие на конвекция или друг механизъм, който създава възходящи потоци на запас от влага, достатъчен за образуването на валежи, и наличието на структура, в която част от облака частиците са в течно състояние, а някои са в ледено състояние. Конвекция, водеща до развитие на гръмотевични бури, възниква в следните случаи:

с неравномерно нагряване на повърхностния въздушен слой върху различни подлежащи повърхности. Например над водната повърхност и сушата поради разликите в температурата на водата и почвата. Над големите градове интензивността на конвекцията е много по-висока, отколкото в околностите на града.
когато топлият въздух се издига или се измества от студен въздух на атмосферните фронтове. Атмосферната конвекция на атмосферните фронтове е много по-интензивна и по-честа, отколкото по време на вътрешномасова конвекция. Често фронталната конвекция се развива едновременно с слоесто-нимбо облаци и покривни валежи, които маскират развиващите се купесто-дъждовни облаци.
когато въздухът се издига в планинските райони. Дори малки възвишения в района водят до повишено образуване на облаци (поради принудителна конвекция). Високите планини създават особено трудни условия за развитие на конвекция и почти винаги увеличават нейната честота и интензивност.

Всички гръмотевични облаци, независимо от вида им, преминават през етапа на купест облак, етапа на зрял гръмотевичен облак и етапа на разпадане.

Класификация на гръмотевичните облаци

През 20-ти век гръмотевичните бури са класифицирани според условията на тяхното формиране: вътрешномасови, фронтални или орографски. Сега е по-обичайно гръмотевичните бури да се класифицират според характеристиките на самите гръмотевични бури и тези характеристики зависят главно от метеорологичната среда, в която се развива гръмотевичната буря.
Основното необходимо условие за образуването на гръмотевични облаци е състоянието на нестабилност на атмосферата, което образува възходящи потоци. В зависимост от размера и мощността на такива потоци се образуват различни видове гръмотевични облаци.

Единична клетка

Едноклетъчните купесто-дъждовни (Cb) облаци се развиват в дни със слаби ветрове в поле с ниско градиентно налягане. Те се наричат още вътрешномасови или локални. Те се състоят от конвективна клетка с възходящ поток в централната си част, могат да достигнат интензивност на гръмотевична буря и градушка и бързо да се срутят с валежи. Размерите на такъв облак са: напречен - 5-20 км, вертикален - 8-12 км, продължителност на живота - около 30 минути, понякога до 1 час. Няма големи промени във времето след гръмотевична буря.
Образуването на облака започва с образуването на купест облак за хубаво време (Cumulus humilis). При благоприятни условия образуваните купести облаци нарастват бързо както във вертикална, така и в хоризонтална посока, като възходящите потоци са разположени почти в целия обем на облака и нарастват от 5 m/s до 15-20 m/s. Потоците надолу са много слаби. Околният въздух активно прониква в облака поради смесване на границата и върха на облака. Облакът навлиза в етапа на среден купест (Cumulus mediocris). Най-малките водни капки, образувани в резултат на кондензация в такъв облак, се сливат в по-големи, които се носят нагоре от мощни възходящи течения. Облакът все още е хомогенен, състоящ се от капки вода, задържани от възходящ поток - не падат валежи. В горната част на облака, когато водните частици навлизат в зоната на отрицателните температури, капките постепенно започват да се превръщат в ледени кристали. Облакът преминава в стадия на мощен купест облак (Cumulus congestus). Смесеният състав на облака води до увеличаване на облачните елементи и създаване на условия за валежи и образуване на мълниеносни разряди. Такъв облак се нарича купесто-дъждовно (Cumulonimbus) или (в частен случай) купесто-дъждовно плешиво (Cumulonimbus calvus). Вертикалните течения в него достигат до 25 m/s, а нивото на върха достига височина 7-8 km.
Изпаряващите се валежни частици охлаждат околния въздух, което води до допълнително засилване на низходящите течения. На етапа на зрялост в облака едновременно присъстват възходящи и низходящи въздушни течения.
На етапа на колапс в облака преобладават низходящи потоци, които постепенно обхващат целия облак.

Многоклетъчни клъстерни гръмотевични бури

Това е най-често срещаният тип гръмотевична буря, свързана с мезомащабни (с мащаб от 10 до 1000 km) смущения. Многоклетъчният клъстер се състои от група клетки на гръмотевична буря, движещи се като една единица, въпреки че всяка клетка в клъстера е на различен етап от развитието на гръмотевичния облак. Зрелите клетки на гръмотевична буря обикновено се намират в централната част на клъстера, а разлагащите се клетки са разположени от подветрената страна на клъстера. Те имат напречен размер 20-40 km, върховете им често се издигат до тропопаузата и проникват в стратосферата. Многоклетъчните клъстерни гръмотевични бури могат да предизвикат градушка, дъждовни дъждове и относително слаби пориви на вятъра. Всяка отделна клетка в многоклетъчен клъстер остава зряла за около 20 минути; самият многоклетъчен клъстер може да съществува няколко часа. Този тип гръмотевична буря обикновено е по-интензивен от едноклетъчна гръмотевична буря, но много по-слаб от суперклетъчна гръмотевична буря.

Многоклетъчни линейни гръмотевични бури (шквални линии)

Многоклетъчните линейни гръмотевични бури са линия от гръмотевични бури с дълъг, добре развит фронт на пориви в предния ръб на фронта. Шквалната линия може да е непрекъсната или да съдържа пропуски. Приближаваща многоклетъчна линия изглежда като тъмна стена от облаци, обикновено покриваща хоризонта от западната страна (в северното полукълбо). Голям брой близко разположени възходящи/низходящи въздушни течения ни позволяват да квалифицираме този комплекс от гръмотевични бури като многоклетъчен, въпреки че структурата му на гръмотевична буря се различава рязко от многоклетъчната клъстерна гръмотевична буря. Шквалните линии могат да предизвикат голяма градушка (по-голяма от 2 см в диаметър) и интензивни дъждове, но е известно, че създават силни низходящи течения и срязване на вятъра, които са опасни за авиацията. Линията на шквал е подобна по свойства на студен фронт, но е локален резултат от гръмотевична буря. Често линията на шквал се появява пред студен фронт. В радарните изображения тази система прилича на ехо на лък. Това явление е характерно за Северна Америка, в Европа и европейската територия на Русия се наблюдава по-рядко.

Суперклетъчни гръмотевични бури

Суперклетката е най-добре организираният гръмотевичен облак. Суперклетъчните облаци са сравнително редки, но представляват най-голямата заплаха за здравето и живота на хората и тяхното имущество. Суперклетъчният облак е подобен на едноклетъчния облак по това, че и двата имат една и съща зона на възходящо течение. Разликата е в размера на суперклетката: диаметърът е около 50 км, височината - 10-15 км (често горната граница прониква в стратосферата) с една полукръгла наковалня. Скоростта на възходящия поток в суперклетъчен облак е много по-висока, отколкото в други видове гръмотевични облаци: до 40-60 m/s. Основната характеристика, която отличава суперклетъчния облак от другите видове облаци, е наличието на ротация. Въртящо се възходящо течение в суперклетъчен облак (наричан мезоциклон в радарната терминология) създава екстремни метеорологични явления като голяма градушка (2-5 cm в диаметър, понякога повече), шквалове със скорост до 40 m/s и силни разрушителни торнада. Условията на околната среда са основен фактор за образуването на суперклетъчен облак. Изисква се много силна конвективна нестабилност на въздуха. Температурата на въздуха в близост до земята (преди гръмотевична буря) трябва да бъде +27...+30 и повече, но основното необходимо условие е вятър с променлива посока, причиняващ въртене. Такива условия се постигат при срязване на вятъра в средната тропосфера. Валежите, образувани при възходящото течение, се пренасят по горното ниво на облака от силен поток в зоната на низходящо течение. Така зоните на възходящи и низходящи потоци са разделени в пространството, което осигурява живота на облака за дълъг период от време. Обикновено има слаб дъжд на предния ръб на суперклетъчен облак. Обилни валежи се случват близо до зоната на възходящо течение, а най-тежките валежи и едра градушка се случват североизточно от основната зона на възходящо течение. Най-опасните условия се намират близо до основната зона на възходящо течение (обикновено към задната част на бурята).

Физически характеристики на гръмотевичните облаци

Проучванията със самолет и радар показват, че една клетка от гръмотевична буря обикновено достига височина от около 8-10 км и продължава около 30 минути. Изолираната гръмотевична буря обикновено се състои от няколко клетки в различни стадии на развитие и продължава около час. Големите гръмотевични бури могат да бъдат с диаметър десетки километри, пикът им може да достигне височини над 18 km и могат да продължат много часове.

Възходящи и низходящи потоци

Възходящите и низходящите течения при изолирани гръмотевични бури обикновено варират от 0,5 до 2,5 km в диаметър и 3 до 8 km височина. Понякога диаметърът на възходящото течение може да достигне 4 км. Близо до повърхността на земята потоците обикновено се увеличават в диаметър и скоростта им намалява в сравнение с по-високо разположените потоци. Характерната скорост на възходящото течение е в диапазона от 5 до 10 m/s и достига 20 m/s на върха на силни гръмотевични бури. Изследователски самолет, летящ през гръмотевичен облак на височина от 10 000 m, регистрира скорост на възходящо течение от над 30 m/s. Най-силните възходящи течения се наблюдават при организирани гръмотевични бури.

Шквалове

При някои гръмотевични бури се появяват интензивни въздушни течения, създаващи ветрове с разрушителна сила на повърхността на земята. В зависимост от големината си такива низходящи течения се наричат шквалове или микрошквалове. Шквал с диаметър над 4 km може да създаде ветрове със скорост до 60 m/s. Микроскваловете са по-малки по размер, но създават скорост на вятъра до 75 m/s. Ако гръмотевична буря, генерираща шквал, се образува от достатъчно топъл и влажен въздух, тогава микрошквалът ще бъде придружен от интензивни валежи. Въпреки това, ако гръмотевична буря се образува от сух въздух, валежите може да се изпарят, докато падат (валежи във въздуха или virga) и микрошквалът ще бъде сух. Низходящите течения са сериозна опасност за самолетите, особено по време на излитане или кацане, тъй като създават ветрове близо до земята със силни внезапни промени в скоростта и посоката.

Вертикално развитие

Като цяло, активен конвективен облак ще се издига, докато не загуби своята плаваемост. Загубата на плаваемост е свързана с натоварването, създадено от валежите, образувани в облачна среда, или смесване с околния сух студен въздух, или комбинация от тези два процеса. Растежът на облака може също да бъде спрян от блокиращ инверсионен слой, тоест слой, в който температурата на въздуха се повишава с височината. Обикновено гръмотевичните облаци достигат височини от около 10 km, но понякога достигат височини над 20 km. Когато съдържанието на влага и нестабилността на атмосферата са високи, тогава с благоприятни ветрове облакът може да нарасне до тропопаузата, слоят, разделящ тропосферата от стратосферата. Тропопаузата се характеризира с температура, която остава приблизително постоянна с увеличаване на надморската височина и е известна като област с висока стабилност. Веднага щом възходящото течение започне да се приближава до стратосферата, много скоро въздухът в горната част на облака става по-студен и по-тежък от околния въздух и растежът на горната част спира. Височината на тропопаузата зависи от географската ширина на района и сезона на годината. Тя варира от 8 km в полярните райони до 18 km и по-висока близо до екватора.

Когато кумулусен конвективен облак достигне блокиращия слой на инверсията на тропопаузата, той започва да се разпространява навън и образува „наковалнята“, характерна за гръмотевичните облаци. Ветровете, духащи на височината на наковалнята, са склонни да духат облачен материал по посока на вятъра.

Турбуленция

Самолет, летящ през гръмотевичен облак (летенето в купесто-дъждовни облаци е забранено) обикновено среща неравност, която хвърля самолета нагоре, надолу и настрани под въздействието на турбулентните потоци на облака. Атмосферната турбуленция създава усещане за дискомфорт за екипажа и пътниците на самолета и причинява нежелан стрес на самолета. Турбулентността се измерва в различни единици, но по-често се определя в единици g - ускорението на свободното падане (1g = 9,8 m/s2). Шквал от една G създава турбуленция, която е опасна за самолетите. На върха на интензивни гръмотевични бури са регистрирани вертикални ускорения до три g.

Движение

Скоростта и движението на гръмотевичния облак зависи от посоката на вятъра, главно от взаимодействието на възходящите и низходящите потоци на облака с носещите въздушни течения в средните слоеве на атмосферата, в които се развива гръмотевичната буря. Скоростта на изолирана гръмотевична буря обикновено е около 20 км/ч, но някои гръмотевични бури се движат много по-бързо. В екстремни ситуации гръмотевичен облак може да се движи със скорост от 65-80 км/ч по време на преминаването на активни студени фронтове. При повечето гръмотевични бури, когато старите клетки на гръмотевична буря се разсейват, последователно се появяват нови клетки на гръмотевична буря. При слаб вятър отделна клетка може да измине много кратко разстояние през живота си, по-малко от два километра; обаче, при по-големи гръмотевични бури, нови клетки се задействат от низходящото течение, изтичащо от зряла клетка, създавайки вид на бързо движение, което не винаги съвпада с посоката на вятъра. При големи многоклетъчни гръмотевични бури има модел, при който нова клетка се образува отдясно на носещия въздушен поток в северното полукълбо и отляво на посоката на носещия в южното полукълбо.

Енергия

Енергията, която захранва гръмотевична буря, идва от латентната топлина, която се отделя, когато водните пари се кондензират, за да образуват облачни капчици. За всеки грам вода, която кондензира в атмосферата, се отделят приблизително 600 калории топлина. Когато водните капки замръзнат в горната част на облака, се освобождават допълнителни 80 калории на грам. Освободената латентна топлинна енергия се преобразува частично в кинетична енергия на възходящия поток. Груба оценка на общата енергия на гръмотевична буря може да се направи въз основа на общото количество вода, паднало като валежи от облака. Типичната енергия е от порядъка на 100 милиона киловатчаса, което е приблизително еквивалентно на 20-килотона ядрен заряд (въпреки че тази енергия се освобождава в много по-голям обем пространство и за много по-дълго време). Големите многоклетъчни гръмотевични бури могат да имат десетки и стотици пъти повече енергия.

Метеорологични явления при гръмотевични бури

Низходящо течение и шквални фронтове

Низходящо течение при гръмотевични бури се появява на височини, където температурата на въздуха е по-ниска от температурата в околността, и това низходящо течение става още по-студено, когато започне да топи ледените частици на валежите и да изпарява облачните капчици. Въздухът в низходящата струя е не само по-плътен от околния въздух, но също така носи хоризонтален ъглов момент, който е различен от околния въздух. Ако възникне низходящо течение, например на височина 10 km, тогава то ще достигне земната повърхност с хоризонтална скорост, значително по-голяма от скоростта на вятъра при земята. Близо до земята този въздух се пренася напред преди гръмотевична буря със скорост, по-голяма от скоростта на движение на целия облак. Ето защо наблюдател на земята ще усети приближаването на гръмотевична буря чрез потока студен въздух дори преди гръмотевичният облак да е над него. Низходящото течение, разпространяващо се над земята, създава зона с дълбочина от 500 метра до 2 km с отчетлива разлика между студения въздух на потока и топлия, влажен въздух, от който се образува гръмотевична буря. Преминаването на такъв шквал лесно се определя от усилен вятър и внезапно спадане на температурата. За пет минути температурата на въздуха може да падне с 5°C или повече. Шквалът образува характерна шквална врата с хоризонтална ос, рязък спад на температурата и промяна в посоката на вятъра.

В екстремни случаи фронтът на шквала, създаден от низходящото течение, може да достигне скорости над 50 m/s, причинявайки разрушения на домове и посеви. По-често силни шквалове възникват, когато се развие организирана поредица от гръмотевични бури при условия на силен вятър на средно ниво. В същото време хората може да си помислят, че това разрушение е причинено от торнадо. Ако няма свидетели, които са видели характерния фуниевиден облак на торнадо, тогава причината за разрушението може да се определи от естеството на разрушението, причинено от вятъра. При торнадо разрушението се случва в кръгова схема, а шквалът на гръмотевична буря, причинен от низходящо течение, причинява разрушение предимно в една посока. Студеният въздух обикновено е последван от дъжд. В някои случаи дъждовните капки напълно се изпаряват, докато падат, което води до суха гръмотевична буря. В обратната ситуация, типична за тежки многоклетъчни и суперклетъчни гръмотевични бури, възникват проливни дъждове и градушки, причиняващи внезапни наводнения.

Торнадо

Торнадото е силен, малък вихър под гръмотевични облаци с приблизително вертикална, но често извита ос. От периферията към центъра на торнадото се наблюдава спад на налягането от 100-200 hPa. Скоростта на вятъра в торнадото може да надхвърли 100 m/s и теоретично може да достигне скоростта на звука. В Русия торнадото се случва сравнително рядко. Най-високата честота на торнадо се среща в южната част на европейската част на Русия.

Душове

При малки гръмотевични бури петминутният пик на интензивен валеж може да надвиши 120 mm/h, но всички останали дъждове са с порядък по-ниска интензивност. Една средна гръмотевична буря произвежда около 2000 кубически метра дъжд, но голяма гръмотевична буря може да произведе десет пъти повече. Големи организирани гръмотевични бури, свързани с мезомащабни конвективни системи, могат да произведат 10 до 1000 милиона кубични метра валежи.

Електрическа структура на гръмотевичен облак

Разпределението и движението на електрически заряди в и около гръмотевичен облак е сложен, постоянно променящ се процес. Въпреки това е възможно да се представи обобщена картина на разпределението на електрическите заряди на етапа на зрялост на облака. Доминиращата положителна диполна структура е, при която положителният заряд е в горната част на облака, а отрицателният заряд е под него в облака. В основата на облака и под него има по-нисък положителен заряд. Атмосферните йони, движещи се под въздействието на електрическо поле, образуват екраниращи слоеве по границите на облака, маскирайки електрическата структура на облака от външен наблюдател. Измерванията показват, че при различни географски условия основният отрицателен заряд на гръмотевичен облак се намира на височини с околни температури в диапазона от −5 до −17 °C. Колкото по-висока е скоростта на възходящия поток в облака, толкова по-висока надморска височина е центърът на отрицателния заряд. Плътността на пространствения заряд е в диапазона 1-10 C/km³. Има забележима част от гръмотевични бури с обратна структура на заряда: - отрицателен заряд в горната част на облака и положителен заряд във вътрешната част на облака, както и сложна структура с четири или повече зони на обемни заряди на различни полярности.

Механизъм за електрификация

Предложени са много механизми за обяснение на формирането на електрическата структура на гръмотевичен облак и това все още е област на активно изследване. Основната хипотеза се основава на факта, че ако по-големите и по-тежки облачни частици са заредени предимно отрицателно, а по-леките малки частици носят положителен заряд, тогава пространственото разделяне на пространствените заряди възниква поради факта, че големите частици падат с по-висока скорост от малки облачни компоненти. Този механизъм като цяло е в съответствие с лабораторни експерименти, които показват силен трансфер на заряд, когато ледените зърна (зърната са порести частици, направени от замръзнали водни капчици) или градушка взаимодействат с ледени кристали в присъствието на преохладени водни капчици. Знакът и големината на заряда, прехвърлен по време на контакти, зависят от температурата на околния въздух и съдържанието на вода в облака, но също и от размера на ледените кристали, скоростта на сблъсък и други фактори. Възможно е действието и на други механизми за наелектризиране. Когато количеството на обемния електрически заряд, натрупан в облака, стане достатъчно голямо, се получава разряд на мълния между региони, заредени с противоположен знак. Разряд може да възникне и между облак и земята, облак и неутрална атмосфера или облак и йоносфера. При типична гръмотевична буря между две трети и 100 процента от изхвърлянията са вътрешнооблачни, междуоблачни или облачни разряди. Останалите са изхвърляния облак-земя. През последните години стана ясно, че мълнията може да бъде изкуствено инициирана в облак, който при нормални условия не прераства в гръмотевична буря. В облаци, които имат електрифицирани зони и създават електрически полета, мълнията може да бъде инициирана от планини, високи сгради, самолети или ракети, които се намират в зона на силни електрически полета.

Предпазни мерки по време на гръмотевична буря

Предпазните мерки са поради факта, че мълниите удрят предимно по-високи предмети. Това се случва, защото електрическият разряд следва пътя на най-малкото съпротивление, тоест по-късия път.

По време на гръмотевична буря никога не трябва:

бъдете близо до електропроводи;
скрийте се от дъжда под дървета (особено високи или самотни);
плувайте във водни тела (тъй като главата на плувеца стърчи от водата, освен това водата, благодарение на разтворените в нея вещества, има добра електрическа проводимост);
бъдете в открито пространство, в „открито поле“, тъй като в този случай човекът стърчи значително над повърхността;
изкачване на височини, включително покривите на къщи;
използвайте метални предмети;
бъдете близо до прозорци;
карам велосипед и мотоциклет;
използвайте мобилен телефон (електромагнитните вълни имат добра електропроводимост).

Неспазването на тези правила често води до смърт, изгаряния и сериозни наранявания.

Гръмотевична буря - какво е това? Откъде идват мълниите, които прорязват цялото небе и заплашителният гърмеж? Гръмотевичната буря е природно явление. Мълния, наречена светкавица, може да се образува вътре в облаци (купесто-дъждовни) или между облаци. Обикновено са придружени от гръмотевици. Светкавицата се свързва с проливен дъжд, силен вятър и често градушка.

Дейност

Гръмотевичната буря е един от най-опасните хора, поразени от мълния, оцеляват само в единични случаи.

Развитие на гръмотевична буря

как върви се формира само при определени условия. Трябва да има възходящи потоци от влага и трябва да има структура, в която една част от частиците е в ледено състояние, а другата в течно състояние. Конвекция, която ще доведе до развитие на гръмотевична буря, ще се появи в няколко случая.

Класификация

За известно време гръмотевичните бури бяха класифицирани само на мястото на наблюдение. Те бяха разделени, например, на правописни, местни и фронтални. Сега гръмотевичните бури се класифицират според характеристиките в зависимост от метеорологичните среди, в които се развиват. се образуват поради атмосферна нестабилност. Това е основното условие за създаването на гръмотевични облаци. Характеристиките на такива потоци са много важни. В зависимост от тяхната мощност и големина се образуват съответно различни видове гръмотевични облаци. Как са разделени?

2. Многоклетъчен клъстер. Тук мащабът е по-впечатляващ – до 1000 км. Многоклетъчният клъстер обхваща група от гръмотевични клетки, които са на различни етапи на формиране и развитие и в същото време съставляват едно цяло. Как са построени? Зрелите гръмотевични клетки са разположени в центъра; напречните им размери могат да достигнат 40 км. Клъстерните многоклетъчни гръмотевични бури предизвикват пориви на вятър (вялообразен, но не силен), дъжд и градушка. Съществуването на една зряла клетка е ограничено до половин час, но самият клъстер може да „живее“ няколко часа.

Скорост на движението

Механизъм за електрификация

Откъде идват самите мълнии? около облаците и вътре в тях постоянно се движат. Този процес е доста сложен. Най-лесният начин да си представите работата на електрическите заряди в зрелите облаци. В тях доминира диполната положителна структура. Как се разпределя? Положителният заряд е поставен на върха, а отрицателният заряд е разположен под него, вътре в облака. Според основната хипотеза (тази област на науката все още може да се счита за малко проучена), по-тежките и по-големите частици са заредени отрицателно, докато малките и леките имат положителен заряд. Първите падат по-бързо от вторите. Това причинява пространствено разделяне на пространствените заряди. Този механизъм е потвърден от лабораторни експерименти. Частиците от ледени зърна или градушка могат да имат силен трансфер на заряд. Големината и знакът ще зависят от съдържанието на вода в облака, температурата на въздуха (околна) и скоростта на сблъсък (основни фактори). Не може да се изключи влиянието на други механизми. Разрядите възникват между земята и облака (или неутрална атмосфера, или йоносфера). Точно в този момент виждаме светкавици, прорязващи небето. Или мълния. Този процес е придружен от силни удари (гръмотевици).

Гръмотевичната буря е сложен процес. Изучаването му може да отнеме много десетилетия, а може би дори векове.

Светкавицата е гигантски електрически разряд в атмосферата. Светкавицата възниква в резултат на натрупване на електрически заряди в гръмотевичен облак. Той е придружен от ярко сияние на странно извит канал, ударна вълна, разпространяваща се в околния въздух, превръщайки се на известно разстояние в звукова вълна. Акустичното проявление на светкавицата се нарича гръм.

Мълнията е страхотен природен феномен, който причинява щети на хората и тяхното имущество. Тези щети са свързани с преки щети на хора и животни, пожари в жилищни и производствени помещения, експлозии на опасни предмети, горски пожари, генериране на мощен електромагнитен импулс и др. Електромагнитният импулс на светкавицата създава проблеми с електромагнитната съвместимост.

На Земята има приблизително 2000-3000 огнища на гръмотевични бури по едно и също време и всяка секунда повърхността й е засегната от 100-200 удара.

Гръмотевичните бури са разпределени неравномерно по повърхността на земното кълбо. Честотата на тяхното образуване зависи от времето на годината, времето на деня и терена. Над сушата има приблизително 10 пъти повече гръмотевични бури, отколкото над океаните. Вечерта и през нощта има повече гръмотевични бури, отколкото през деня. В средните ширини на северното полукълбо гръмотевичните бури се появяват главно от май до септември. Този период се нарича сезон на гръмотевични бури. През зимата гръмотевичните бури се случват сравнително рядко.

В средните ширини земята е ударена от 30-40% от общия брой мълнии, останалите 60-70% са разряди между облаците или между различно заредените части на облаците. В екваториалните ширини изотермата 0 C е разположена по-високо от в средните ширини. Съответно областите на концентрация на заряди в облаците са по-високи, така че изхвърлянията в земята съставляват още по-малка част.

Интензивността на гръмотевичната буря във всяка област се характеризира със средния брой часове на гръмотевична буря годишно. Броят на часовете с гръмотевична буря е минимален във високите географски ширини и постепенно нараства към екватора, където почти през цялата година се наблюдава повишена влажност на въздуха и високи температури, които допринасят за образуването на гръмотевични облаци.

В някои райони (Армения, Краснодарски кран, Донбас, Карпатите) годишният брой на гръмотевичните бури достига 100 или повече,

В редица страни те използват друга, по-малко удобна характеристика на гръмотевичната активност: годишният брой гръмотевични дни (а не часове) Според Световната метеорологична организация в Централна Африка се наблюдават до 180 гръмотевични дни годишно. Малайзия, Перу, Мадагаскар - до 140 дни, в Бразилия, Централна Америка - 100-120 дни.

За практическите проблеми на мълниезащитата на наземни конструкции е важна специфичната плътност на ударите на мълния в земята, т.е. годишен брой удари на 1 km 2 от земната повърхност. В рамките на годишната продължителност на гръмотевичните бури до h специфичната плътност на ударите на мълнията в земята е почти правопропорционална Това даде възможност в Русия да се приеме, наред със специфичната плътност на ударите на мълнии, друга характеристика на гръмотевичната активност: средният брой удари на мълнии на 1 km 2 от земната повърхност за 100 часа гръмотевична буря.

Ориз. 9.1. Зависимост на конкретния брой мълнии на 1 км 2 площ на Земята върху броя на дните с гръмотевична буря в годината (пунктираните линии показват площта на разсейване според данните от наблюденията)

Ако интензивността на гръмотевичната буря се изрази чрез годишния брой дни с гръмотевична буря, тогава специфичната плътност на изхвърлянията на 1 km 2 повърхност на брой часове на гръмотевична буря годишно могат да бъдат оценени от фиг. 9.1. Все пак трябва да се има предвид, че при една и съща стойност специфичната плътност на ударите на мълния в земята е обект на значителни вариации поради влиянието на терена и климатичните условия.

За територията на страната ни . Колкото по-голям е броят на гръмотевичните дни в годината, толкова по-дълги са гръмотевичните бури. От това следва, че връзката е нелинейна и следователно гръмотевичната активност не може да се характеризира просто с броя на светкавиците на 1 km 2 от земната повърхност за 100 часа гръмотевична буря.

Обектите, издигащи се над повърхността на земята, поради развитието на контра-лидери от тях, събират светкавични удари от площ, по-голяма от окупираната територия. Въпреки това, като вземем, можем да оценим броя на ударите на мълнии на 100 часа гръмотевична буря в структура с дължина А, ширина INи височина н(размери в метри) по формулата