Почему раскаты грома такие громкие?
Каждый хоть раз боялся внезапного раската грома в дождливый день — он пугает и людей, и животных. Но почему звук такой громкий, и, самое главное, почему в разные дни он бывает разной громкости? Портал popsci.com разобрался в вопросе.
Гром — не что иное как акустический субпродукт молнии. Поэтому для того, чтобы понять одно, нужно также понимать другое.
Молния представляет собой мощный разряд электричества в атмосфере — по сути, огромную искру статического электричества. Она в пять раз горячее поверхности Солнца, и это тепло генерирует невероятные объемы энергии, которые заставляют окружающий воздух резко расширяться. После этого он быстро охлаждается — и также резко сжимается в прежнюю форму. Из-за этого быстрого расширения и сжатия появляется ударная волна — то есть, гром.
Иногда гром бывает разной громкости, но она зависит от ряда факторов. Например, от окружающего ландшафта. Если вы крикните в пещере или каньоне, то голос будет отражаться от стен, что приведет к более отчетливому эхо. Гром, если он происходит где-то в долине, может работать похожим образом: топография способна сыграть роль своеобразной акустической воронки, собирающей звуковые волны на большой площади и концентрирующей их. А если где-то на другом конце долины есть горы или какие-либо отражающие поверхности, то звук грома отскакивает, что приводит к раскатам грома — шуму, который может растянуться на несколько секунд.
Температура тоже играет роль в усилении грома, особенно при атмосферной инверсии; так метеорологи называют феномен, когда слой теплого воздуха лежит поверх слоя прохладного, более плотного, воздуха, и тем самым удерживает его ближе к земле. Он также захватывает звуковые волны, что заставляет их много раз отскакивать между теплым слоем и землей. От этого звук становится громче — так, словно гром ударил прямо в мегафон.
Обычно гром можно слышать на расстоянии 16-24 км. Но иногда его можно услышать и на дистанции в 25 км — при идеальных атмосферных обстоятельствах. То есть, в плоском, тихом или температурно-инвертированном окружении. А вот молния обычно перемещается в 3-4 раза дальше, чем звук грома. Ночью блеск молнии можно заметить, даже если она прошла на расстоянии 160 км; свет доходит до глаз человека за долю секунды.
В то же время, звук грома теряет энергию гораздо быстрее, из-за чего он становится тише на большом расстоянии. Но стоит помнить, что грома не бывает без молнии. Если вы слышите гром, но не видите молнию, то, скорее всего, обзор просто что-то загораживает — например, плотные облака или даже изгиб самой земли.
При этом у грома, в отличие от молний, нет каких-либо вариаций. Но они есть у молний, и разные виды молний порой могут влиять на звучание грома. Например, есть нечто под названием позитивный разряд молнии — разряд, формирующийся в верхних регионах грозового облака, а не на дне. Хотя они редки, такие молнии могут высвобождать в 10 раз больше энергии, чем обычные. И поскольку они несут больше энергии, гром, который следует за ними, получается гораздо громче.