Гроза, атмосферное явление
(на основе наблюдений за грозами конца XIX - начала XX века)

Грозою называются электрические разряды, происходящие между тучами или между тучею и землею и являющиеся в виде молнии и грома (см. Гром). Что это явление — электрическое, впервые было доказано Франклином в 1752 году (см. Громоотвод). Грозы обыкновенно сопровождаются сильным дождем, сильными вихревыми движениями воздуха, часто градом (см. Град) и значительными колебаниями температуры и влажности, редко снегом. Грозе обыкновенно предшествует высокая температура и являющееся следствием этого большое количество водяных паров в воздухе.

Облака, в которых происходит гроза, относятся к cumulo-nimbus (см. Облака). Они состоят из нагроможденных друг на друга облачных масс, основание которых имеет вид ровного слоя серо-свинцового, иногда весьма темного, почти черного цвета с желтым, синим и другими оттенками, причина которых, по всей вероятности, заключается в различной толщине облаков; остальная часть состоит из белых облачных куч с сероватыми серединами; края грозовых туч при солнечном освещении кажутся блестящими белыми, что составляет резкий контраст с темным основанием. У вершины грозовые облака нередко переходят в облака, напоминающие перистые (так называемые ложноперистые).

В большинстве случаев высота грозовых облаков невелика: в среднем выводе основание их находится на высоте 1400 м, вершина — на высоте 4000 м. Такою незначительною высотою грозовых облаков объясняется, между прочим, то обстоятельство, что настоящие перистые облака, средняя высота которых около 9000 м, наблюдаемые иногда над грозовыми, не принимают участия в том движении, которое происходит во время грозы в нижнем слое воздуха. Географическое распределение гроз весьма неравномерно. Оно зависит от распределения температуры и количества водяного пара, от осадков, а также местных условий, что и понятно, так как грозы являются следствием восходящих движений воздуха.

Всего больше бывает гроз в дождливых тропических странах; так, в Бейтонцорге на острове Яве в году более 160 дней с грозой (А. И. Воейков, "Метеорология", 1891); в Гвиане и Венецуэле в дождливое время года гром гремит почти каждый день с утра до вечера. В умеренных широтах грозы реже; так, во Франции их средним числом бывает 16, в Италии 38, в Баварии 20 в год. За полярными кругами они чрезвычайно редки; часто проходят целые года без гроз. Наиболее северные грозы наблюдались во время особенно жаркого лета в Карском море и в западной части Шпицбергена в шир. 78°.

Не бывает гроз в странах бездождия, напр. в обширных азиатских и африканских пустынях, в Лиме и пр. В областях пассатов они бывают лишь в те времена года, когда господствуют ураганы, являясь непременными спутниками последних. Эти грозы замечательны необыкновенною силою электрических разрядов: молнии сверкают непрерывно, гром гремит с страшною силою, шаровые молнии (см. Шаровая молния) по всем направлениям бороздят небо. В областях постоянных барометрических максимумов гроз не бывает.

В России, по исследованиям проф. А. В. Клоссовского ("Грозы в России", 1884), грозовая деятельность распределяется следующим образом. В Архангельской и Олонецкой губ. гроза бывает всего 6-8 в год. В прибалтийских губ. их несколько больше — около 10 у берегов и 12-13 в некотором расстоянии от берега. К Востоку и Юго-Востоку отсюда число их остается почти неизменным, к Югу же увеличивается, причем на Юго-Западе России достигает максимума; здесь в год бывает до 20 гроз. У берегов Черного моря грозовая деятельность быстро падает; особенно слаба она в Крыму, где в год бывает всего около 6 гроз. На Урале число гроз больше, чем в средней и восточной России, что зависит от влияния гор.

Сильное увеличение грозовой деятельности мы встречаем на Кавказе. В арало-каспийских степях грозы гораздо менее часты, чем где-либо в Европе, кроме севера. В средней полосе Сибири, между 50° и 60°, бывает до 15 гроз в год. Так как теплое время суток наиболее благоприятно для образования восходящих токов воздуха, то грозы в эти времена должны быть наиболее часты. И действительно, в умеренных странах грозы всего чаще летом и именно между 2 и 6 часами дня.

Ночные грозы наиболее часты на юге России и в Западном крае. Что же касается до влияния времен года, то вообще лето — время наиболее частых гроз, так как тогда условия благоприятны для восходящих токов воздуха и он богаче парами. Но там, где лето прохладное, а зимою бывают очень сильные циклоны, как на северо-западе Европы, грозы распределены равномернее, а в Исландии их даже бывает более зимой, чем летом. Затем там, где летом господствует ясная и сухая погода, а весной и осенью чаще бывают дожди, грозы также чаще в эти времена года и редки летом. Таковы условия берегов Средиземного моря, а в России — южного берега Крыма и равнина восточн. Закавказья. За этими исключениями в России решительно преобладают летние грозы.

В северной и средней России грозы чаще всего в июле, на юге — в июне. Подробности относительно географического распределения гроз, годового и суточного хода их см. в сочинениях: H. Klein, "Das Gewitter und die dasselbe begleit. Erscheinungen" (1871); W. von Bezold, "Ueber das doppelte Maximum in der Häufigkeit der Gewitter" ("Sitzungsberichte der München. Akad.", 1875); G. Hellmann, "Ueber die tägliche periode der Gewitter in Mittel Europa" ("Meteor. Zeitschr.", 1885), A.B. Клоссовский, "Грозы в России" (1884); статьи A.M. Шенрока и Э. Берга в "Метеоролог. Сборнике", изд. Имп. акд. наук.

В 1865 г. по мысли Леверье во Франции впервые была организована сеть грозовых станций. Примеру Франции скоро последовали Норвегия (1867), Швеция и Россия (1871), Бельгия и Италия (1876), Бавария (1879), Вюртемберг (1880), Саксония (1880). В России правильные наблюдения над грозами начались по инициативе Имп. русск. геогр. общ. в 1871 г. Результаты за этот год напечатаны проф. А. И. Воейковым в "Записках Имп. русск. геогр. общ." в 1875; наблюдения за 1872-1882 г. обработаны проф. А.В. Клоссовским и напечатаны в его статье "Грозы в России", 1884 г. В 1884 г. сеть грозовых станций в России была организована главной физической обсерваторией. Наблюдения этой сети печатаются в "Летописях главной физической обсерватории, а результаты в "Метеор. сборнике", изд. Имп. акд. наук. В состав ее в 1891 г. входил 951 наблюдательный пункт. В 1886 г. проф. А.В. Клоссовским в Одессе положено начало особой грозовой сети и на юго-западе России.

Первоначально деятельность ее ограничивалась Херсонской губернии, но с конца 1887 г. стала распространяться и на соседние губернии. В 1891 г. в ней было 378 станций. Результаты печатаются ежегодно в "Трудах метеорологической сети юго-запада России", издаваемых проф. А.В. Клоссовским. В 1887 г. финляндским обществом наук организована сеть грозовых станций в Финляндии. Ею заведует проф. А.Ф. Зёндель; наблюдения печатаются в "Askvädren i Finland" издаваемых указанным обществом. Наконец, в 1892 г. метеорогической обсерваторией унив. св. Владимира в Киеве положено начало организации приднепровской грозовой сети. Из всех этих сетей наиболее частые — франц. и баварская с вюртембергской. В первой в настоящее время около 4000 станций, во второй — 529. Результаты первой печатаются в "Annales du Bureau Central Météorologique de France", снабжаемых прекрасными картами гроз, второй — в "Beobachtungen der meteorolog. Stationen in Königreich Bayern". Весьма часта также грозовая сеть Херсонской губ.

Наблюдения грозовых сетей привели ко многим любопытным результатам по отношению к грозам Европы, из которых мы укажем главнейшие. При исследовании гроз, их обыкновенно наносят на метеорологические карты (см. также Бури). Бецольд, организатор баварской сети, наносил на карты моменты, в которые наблюдателями были слышны первый и последний гром (начало и конец грозы; "Beobachtungen der meteorolog. Stationen im Königreiche Bayern", 1880). Через пункты с одновременными началами или одновременными концами гроз проводились линии — изобронты (βροντή — гром).

Итальянский метеоролог Феррари, имея в виду, что время наступления наибольшей силы грозы вернее определяется наблюдателями, предложил наносить на карты моменты наступления максимума грозы или, что то же, моменты, когда гроза находилась в ближайшем расстоянии от места наблюдения (Cirro Ferrari, "Osservazioni dei temporali raccolte nel 1880"). Соответствующие этим моментам линии получили название изохрон (χρόνος — время). Сопоставление изохрон с изобарами (см. Давление атмосферы) показывает, что грозы обыкновенно бывают в частных барометрических минимумах, или частных циклонах (см. Бури), образующихся в областях обыкновенных (главных) циклонов и вместе с ними движущихся. Вместе с частными циклонами передвигаются и грозы.

Частные циклоны, а вместе с ними и грозы, чаще всего образуются в циклонах у их окраин в поясе 755 мм — 760 мм в юго-восточной части их. В антициклонах (см. Давление атмосферы) гроз не бывает. В Европе наиболее часто грозы движутся с ЮЗ, З и СЗ, как и следовало предполагать на основании их связи с циклонами; наиболее редки грозы, идущие с В. То же самое относится, конечно, и к России, как видно из следующей таблицы, показывающей, как часто идут грозы от разных стран света в процентах:

Скорость распространения грозы находится в зависимости от скорости движения частных минимумов: в России, в среднем выводе, она 38 км в час, во Франции 41, в Италии 34, в Баварии 38, в Норвегии 38. Она больше для гроз, движущихся с Запада, и меньше для гроз, идущих с Востока. Изохроны в большинстве случаев представляют собою кривые линии, близкие к прямым. Но иногда грозы движутся от места образования радиально, по всем направлениям; тогда изохроны близки к окружностям кругов. Область, занимаемая на метеорологической карте изохронами данной грозы, носит название грозовой области. Ширина грозовой области — несколько десятков, длина — несколько сот км . В грозовой области узкою полосою располагается обыкновенно полоса града (Cirro Ferrari, 1881, также "Meteor. Zeitschr.", 1885).

На таблице "Грозы" (черт. I) сплошными линиями представлены изохроны грозы, бывшей в России 31 мая 1886 г. (А. Шенрок "К вопросу об исследовании гроз в России", прил. к LXI т. Зап. Имп. акд. наук).

Числа, при них стоящие, показывают, в какие часы гроза была в тех местах, через которые они проходят. Они проведены через час. Пунктирные линии суть изобары для 9 ч. вечера 31 мая. Стрелки указывают на общее направление грозы. Главный минимум находится на Севере России, а частный — около Костромы (изобара 752 мм). К ЮЗ от него изобары обнаруживают новый частный минимум. В тот момент, для которого начерчены изобары, грозы были расположены по линии, близкой к оси этого минимума (изохрона 9 час.). Первые гроза 31 мая появились в 1 час дня в Витебской губернии и в двух местах Новгородской и направились отсюда тремя отдельными волнами к ЮВ. В 3 часа пополудни все три волны соединились в одну и затем пошли длинным рядом все в том же направлении, причем, однако, сев.-восточная волна опередила другие две, вследствие чего и образовались изгибы в изохронах. Как раз в этих изгибах наблюдались самые сильные грозы, как это видно на таблице (черт. I), на котором ломаными стрелками обозначены места, где были удары молнии. После 9 ч. грозы прекратились, за исключением юго-зап. и сев.-вост. фронтов, где они наблюдались еще до 12 ч., даже до часу ночи (буквы а и р, стоящие на чертеже при числах, означают: первая — время от 12 ч. ночи до 12 ч. дня, вторая — остальную часть суток; треугольник означает град).

На табл. указано также распределение температуры в 9 ч. вечера: максимум температуры расположен перед грозовою областью, а минимум лежит позади ее. К В от южной части максимума температуры виден еще один частный минимум (изогнутые изобары), в котором около полудня образовалась новая грозовая волна, направившаяся на З к максимуму температуры — движение, им, по всей вероятности, объясняющееся. Зимние грозы, как весьма редкие, особенно любопытны. Одна из таковых описана Э. Бергом в "Прилож. к LXIII т. записок Импер. акд. наук". Эта гроза была в ночь с 1-го на 2-ое декабря 1887 г. Она образовалась в 6 ч. 30 мин. вечера в Швеции к Востоку от Упсалы и пошла отсюда на ЮВ, а затем Юг, пройдя над среднюю частью Балтийского моря, Финляндией и Прибалтийскими губ. Она прекратилась в Ковенской и Виленской губернии, пройдя необыкновенно значительное расстояние. Скорость движения ее равнялась 48 км в час.

Почти на всем пути она сопровождалась бурею, которая с особенною силою свирпствовала над северною оконечностью острова Даго и над островом Вормсом. Ураган привел море, бичуемое градом и дождем, в необычайное волнение, причем колебался даже самый маяк (вормский); на пространстве 8 верст вокруг маяка сломано было 1500 деревьев. Эта гроза находилась в юго-вост. части циклона, центр которого прошел от зап. прибрежья Скандинавского полу о-ва к сев. концу Ботнического залива. Замечательная зимняя гроза описана также проф. А.В. Клоссовским ("Метеорологич. Вестник", 1892, февраль). Она образовалась в 1 ч. дня 15 января 1892 г. в северной части Крымского полуострова и прошла на В к сев. побережью Азовского моря.

Эта гроза образовалась в юго-вост. части частного циклона. Иногда случается, что грозы встречаются одна с другой. При этом они обыкновенно взаимно уничтожаются, что объясняется охлаждением воздуха, следуемым за грозой, препятствующим распространению грозы. Такой случай представлен на таблице "Грозы" (чертеж II). На ней изображены грозы, бывшие в южной России 5 июня 1886 г. (А. Шенрок, "К вопросу об исследовании гроз в России", "Прил. к LXI тому зап. Акад. наук"). Утром в этот день в разных местах южной России образовались грозы, которые пошли по весьма различным направлениям, иногда совпадая, иногда пересекаясь одна с другою. Одна из грозовых областей этого чертежа представляет собою область радиального распространения грозы. (круглые изохроны).

Переходя к самой сущности грозовых явлений, укажем на весьма важный результат, к которому пришли Асманн (Assmann, "Gewitter in Mitteldeutschland", 1885), Клоссовский ("Грозы в России") и др. Оказывается, что грозовые явления в данной грозовой области состоят из целого ряда грозовых вихриков, движущихся поступательно. Существование этих вихриков обнаруживается подробными картами изобар и ветров, а также быстрыми изменениями направления в силы ветра в том месте, около которого проходит гроза. В путях грозовых вихриков, или так называемых грозовых нитях, можно видеть в миниатюре повторение сложных путей циклонов: тут есть и прямые линии, и кривые, и петли, и завитки, и спирали. Грозовые нити одной грозы переплетаются между собою, сегментируются и сливаются, но в общем движутся в ту же сторону, как и воздух в циклоне, стремясь завернуться внутрь последнего.

Любопытные подробности о грозовых вихриках сообщает С. Попруженко в статье "Грозовая деятельность на юго-западе России в 1890 г." ("Труды" сети юго-запада России). Из его исследований скорость распространения вихриков в юго-западной России получилась равною 39,7 к., т. е. приблизительно равною средней скорости движения грозы в России, а средний радиус грозового вихря = 30,3 к. Сообразно с этим каждую изохрону надо рассматривать как линию, соединяющую отдельные вихрики, наблюдаемые в один и тот же момент. Грозовая деятельность происходит, следовательно, не по всей изохроне, а только местами. Для образования грозы высокой температуры и большой влаги недостаточно: необходимо еще существование восходящего движения, хотя бы и медленного. Эти три условия чаще всего выполняются в юго-вост. части циклона у окраины последнего, где дуют теплые и богатые паром Ю, ЮЮЗ и ЮЮВ ветры и небо местами ясно, отчего здесь солнечные лучи имеют свободный доступ к земной поверхности.

Тут являются местные нагревания, ведущие за собою местные восходящие токи, в верхних частях которых происходит обильное осаждение паров и образование густых облаков. Выделение скрытой теплоты поддерживает токи, втягивающие в себя снизу воздух и производящие вследствие этого вихреобразные движения и вместе с тем и падение барометра (частный минимум). Восходящим токам способствует быстрое убывание температуры с высотою, происходящее в юго-вост. части циклонов, что доказывается теоретически и подтверждается наблюдениями на аэростатах (L. Sohnke, "Der Ursprung der Gewitterelectricität" 1885). Токи иногда бывают так сильны, что образуются смерчи (F. Erk, "Eine Windhose zwischen Gewitterwolken, Beobacht. der meteorol. Stationen in Bayern" 1892, также H. Hildebrandsson, "Les orages dans la péninsule Scandinave" — "Nova Acta Soc. Reg. Sc. Ups." 1888, также Th. Wigert, "Orage accompagné de trombes près Upsala" — "Bihang till Kongl. Svenska Vet. Akad. Handl." Band 14, 1888). Особенно замечательны грозовые смерчи в сев.-амер. торнадо (Finlay, "Report on the Character of Six Hundred Tornadoes" — "Professional Papers of the Signal Service" № VII, Вашингт., 1882).

Так как главная причина осадков — восходящие токи влажного воздуха, то естественно ожидать тесной связи между ними и грозами, что действительно и подтверждается (Клоссовский, "Грозы в России").

Передвижение гроз зависит главным образом от движения воздуха в циклоне, уносящего образовавшийся в его среде вихрь. Это, между прочим, доказывается тем, что направление преобладающего во время грозы ветра совпадает с направлением движения грозы (С. Ferrari, "Sulla dinamica dei temporali"). Оно обусловливается также до известной степени температурою и влажностью, а также местными условиями. Так, грозы, встречая на своем пути холодные местности (реки, озера и прочее), огибают их, или перескакивают через них, или, наконец, совсем прекращаются; напротив того, местности болотистые, богатые водяным паром, а иногда сильно нагревающиеся, как бы притягивают грозы и вообще способствуют развитию грозовой деятельности. То же относится и к гористым местам, представляющим благоприятные условия для образования восходящих течений.

Перед грозою атмосферное давление и относительная влажность уменьшаются, температура же и абсолютная влажность увеличиваются. В момент наступления грозы первые две достигают минимума, а вторые — максимума. После этого давление и относительная влажность делают скачок вверх, а температура — скачок вниз. Причина этого заключается в дожде, производящем давление на нижние слои и вместе с тем охлаждение их. После дождя давление становится меньше, температура начинает медленно повышаться. Только что указанными изменениями атмосферного давления во время грозы объясняется изогнутость изобар, указанная на чертеже, весьма характерная для гроз, и в связи с нею — положение дождевой полосы R:один минимум давления, m, предшествует грозе, другой, более слабый, n, следует за нею.

Сила ветра перед грозою обыкновенно бывает мала, при начале ее быстро увеличивается и максимума достигает при конце грозы, после чего быстро убывает. Вследствие вторжения сверху воздушных масс, увлекаемых ливнем и градом, во время грозы бывают нередко сильные порывы ветра (W. Köppen, "Gewitterböe" — "Annalen des Hydrographie", 1882, стр. 595 и 714). Большое количество водяных паров, вырывающихся из кратеров вулканов во время извержения, служит причиною замечательных своею силою вулканических гроз.

При написании этого текста использовался материал из
Энциклопедического словаря Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. (1890—1907).

Английский
гроза – thunderstorm

<< Назад: Общий список терминов связанных с погодой

Рекомендуем Вам посмотреть популярные разделы сайта myvaleology.com: MENU с описанием разделов
СОЦСЕТИ	ВКЛАД	ДИЕТА	СПОРТ
			Версия all4-8

Copyright © VZOJ 2023. Все права защищены. При перепечатке или цитировании материалов сайта myvaleology.com, пожалуйста, ставьте ссылку на сайт myvaleology.com :
<a href="https://myvaleology.com">Здоровый образ жизни</a>
Права на фотографии принадлежат их авторам.

Сайт работает на хостинге www.reg.ru , скидка на услуги по промокоду 5084-7F0E-EABE-D693

В партнерстве со www.onlinetrade.ru (Вы сразу получаете 300 Бонусов на покупки при регистрации, 1 Бонус = 1 Рубль)