Гроза

Гроза представляет собой наиболее крупное непериодическое возмущение электрического поля атмосферы. Она сопровождается вихревым движением воздуха, иногда достигающим перед грозой силы бури, типичными грозовыми тучами (Cumulo-Nimbus), большим количеством осадков, иногда градом, обыкновенно низкими температурами, видимыми (молния) и слышными на более или менее далекие расстояния (гром) электрическими разрядами и резкими изменениями всех метеорологических элементов. Вся совокупность грозовых явлений указывает на весьма быстрое восходящее движение огромных масс влажного и теплого воздуха, образующих облака исключительной мощности, до пяти верст и более, по вертикальному направлению. Инструкции метеорологическим станциям обращают главное внимание на гром, не потому, что гром существенная часть грозы, а потому, что видимость молнии далеко не одинакова днем и ночью, а кроме того, наблюдается иногда зарница без обычных грозовых явлений на месте. Но и гром не всегда верный признак, так как звук, следовательно, и гром, далее распространяется по ветру, чем против ветра и, сверх того, в городах разного рода шум мешает слышать отдаленный гром, притом днем больше, чем ночью. Различают два рода гроз: термические и циклонические. Термические грозы продолжаются 1—2 часа, а циклонические более продолжительны. Максимум количества термических гроз  падает на теплое время года (лето) и суток (дневные часы). Их больше всего в теплых странах, если имеется достаточное количество воды, так как для проявления грозовой деятельности необходимы вода в воздухе и высокая температура. Самые сильные грозы бывают в влажных экваториальных странах, до 100 и более грозовых дней в году, на острове Яве 170, в Эфиопии около 200, а в 1845 и 1846 гг. даже 246 дней. Часто в один и тот же день разражались по нескольку гроз; поэтому число гроз гораздо больше числа грозовых дней и доходит в Эфиопии до 533 в год. На субтропических берегах наблюдается от 30 до 50 грозовых дней, в умеренных широтах не более 20, а в северной России менее десяти.

Термическим грозам предшествует значительное повышение температуры и абсолютной влажности и понижение барометрического давления, а с началом грозы все метеорологические элементы делают резкий скачек. Температура и абсолютная влажность быстро падают, относительная влажность увеличивается, барометр резко и быстро повышается на 1—3 миллиметра и затем снова начинает падать, и барограф записывает весьма характерную и типичную для грозы кривую, т. н. грозовой нос. Грозы  обыкновенно перемещаются со скоростью до 40 километров в час, следуя движению высоких слоев воздуха. Соединяя на карте пункты с одновременно наблюдаемым первым ударом грома, получают кривые (изобронты или изохроны грозы), по которым можно проследить путь грозы. В горных странах образование и направление движения грозы в высшей степени зависит от местных географических условий. Циклонические грозы умеренных широт возникают в южной или юго-восточной части периферии циклона, где и образуются частные минимумы, и распространяются обыкновенно узкими полосами, т. н. грозовыми нитями. Зимние грозы всегда циклонические и большей частью наблюдаются ночью.

Если допустить, что первичные продукты процесса сгущения водяных паров обладают слабыми электрическими зарядами, то понятно, что слияние мелких элементов в более крупные капли повлечет за собой повышение их заряда. Ядрами в атмосфере, на которых осаждаются пары воды, является атмосферная пыль, а затем отрицательные ионы, а когда их нет, тогда и положительные. Когда элементы облака, образовавшиеся на отрицательных ионах, начнут падать, то это повлечет за собой понижение напряжения поля у земной поверхности. При дальнейшем ходе процесса сгущения осаждение происходит на положительных ионах, и получается переход поля в положительную сторону. Когда капли увеличились и выпали в виде дождя, получилось нарушение электрического атмосферного поля, вследствие чего происходят быстрые и частые переходы от огромного положительного напряжения к огромному отрицательному и наоборот. Разряды происходят в грандиозных размерах и эти разряды — молнии. В зависимости от атмосферических условий молния принимает искровую, плоскую, неточную, линейную форму, когда разряд происходит в более плотных слоях воздуха между облаком и землей или между двумя облаками, или расплывчатую, когда разряд происходит в более высоких слоях атмосферы и освещает одновременно значительную часть неба. В последнем случае гром не всегда слышен, и вместо молнии наблюдается зарница, как при отдаленных грозах. Число молний во время зимних гроз  в северных широтах очень незначительно, но между тропиками и даже южнее Альп оно очень велико. В Каринтии Прохаска насчитал 1000 молний в ¼  часа. Длина молний доходит до 50 верст. Электрический оборот колоссальный, и сила тока достигает десятков тысяч ампер. Спектр молнии совпадает со спектром воздуха. Фотографии показывают, что молнии имеют неправильную зигзагообразную форму со многими более слабыми разветвлениями. Шаровая молния — редкая, но весьма опасная форма. Хотя электрическими разрядами в лабораториях удалось искусственно в незначительных размерах воспроизвести явления, обнаруживающие сходство с шаровой молнией, условия их образования все-таки еще мало выяснены. Они двигаются в большинстве случаев с некоторой медленностью, исчезают с грохотом или без него, сопровождаются иногда шумом или свистом и могут являться в нижних слоях воздуха, около почвы, а также и в облаках.

Э. Лейст.