Молнии растут, штормы становятся длиннее: что происходит с небом над нашей головой

Они сверкают над городами и полями, освещая небо зловещими сполохами, разрывая тишину оглушающим грохотом. Молнии — не просто эффектное явление природы. За каждым всплеском света скрыта сложная физика, глобальные процессы и, как оказалось, нечто гораздо большее, чем мы привыкли представлять.

И если вы думаете, что молния длиной в несколько километров — уже предел, то наука готова удивить вас куда более впечатляющими разрядами.

Гиганты в небе: молнии, растущие на сотни километров

"Гром производит сильное впечатление, но всю работу совершает молния", - отмечал Марк Твен.

Цитата, которая особенно точно описывает то, насколько мало мы понимаем о мощи этих природных феноменов.

По оценкам Метеобюро Великобритании, молнии бьют по Земле около 1,4 миллиарда раз в год — это около 44 ударов в секунду. Помимо устрашающего вида, они участвуют в важнейших процессах: поддерживают электрический баланс планеты, помогают растениям получать азот и, возможно, даже очищают атмосферу от загрязнений.

Но как далеко может протянуться один-единственный разряд? Ответ поражает: более 800 километров.

Как возникает молния — краткий курс

Чтобы понять, как создаются молнии, важно представить, что внутри грозового облака постоянно борются положительные и отрицательные заряды. В определённый момент разница между ними становится настолько великой, что воздух перестаёт быть изолятором.

"Вспышка молнии возникает в регионе, где электрические поля чрезвычайно сильны", — объяснил физик и старший научный сотрудник Национальной лаборатории сильных штормов NOAA Дон Макгорман.

Он также добавил, что когда воздух больше не может противостоять этому напряжению, он просто разрушается.

Электроны, вырвавшиеся из атомов, начинают лавинообразно сталкиваться с другими частицами, вызывая цепную реакцию. Так формируется раскалённый канал — гигантская электрическая искра, способная пробиться от неба до земли.

Где кончается молния?

Граница длины молнии по вертикали — это высота грозового облака, до 20 км. А вот в горизонтальном направлении возможны рекорды.

В 1956 году метеоролог Майрон Лигда впервые зафиксировал молнию длиной 160 км. Казалось бы, предел. Но с развитием технологий стало ясно: это только начало.

• В 2007 году над Оклахомой вспышка достигла 322 км.
• В 2017 году "мегамолния" осветила сразу три штата США, преодолев 500 км.
• В 2018 году в Бразилии разряд протянулся на 709 км.
• В 2020 году — новый рекорд: от Техаса до Миссисипи — 768 км.
• А в 2022 году был зафиксирован абсолютный рекорд — 829 км, разряд длился 7 секунд и прошёл через пять штатов.

Все эти данные стали возможны благодаря спутниковой системе Geostationary Lightning Mapper, которая отслеживает свет, испускаемый молниями в верхней части облаков.

Почему одни молнии становятся гигантами?

Как объясняют учёные, дело не только в размере облака. Важны также крупномасштабные атмосферные процессы, которые поддерживают активность всей системы.

"Мегавспышки — это, по сути, череда разрядов, идущих почти вплотную друг за другом", — говорит исследователь электрических явлений в Манчестерском университете Кристофер Эмерсик.

Он сравнивает это с падающими костяшками домино: если между ними нет больших промежутков, процесс пойдёт дальше и дальше. А если есть разрывы — вспышка заглохнет.

Чем больше и плотнее заряжено облако, тем больше вероятность того, что разряд пройдёт гигантское расстояние. И, как подчёркивают исследователи, потенциал таких разрядов может быть ещё выше, чем мы можем измерить сегодня.

Стоит ли бояться мегамолний?

Несмотря на устрашающие размеры, такие молнии не обязательно опаснее обычных.

"Пространственно обширная вспышка не означает, что она несёт больше энергии", — подчёркивает Эмерсик.

Но есть нюанс: из-за того, как далеко от центра грозы может ударить разряд, люди могут попасть под молнию в тот момент, когда считают, что буря уже прошла. Такие случаи называют "ударом из ясного неба".

Существует также вероятность того, что изменение климата может привести к росту числа штормов, способных генерировать мегавспышки. Однако пока они составляют всего около 1% от всех молний.

Будущее молниеносных рекордов

Учёные убеждены: впереди — ещё более впечатляющие открытия. По мере развития технологий фиксировать такие явления станет проще, а это значит, что мы ещё не раз услышим о новых гигантах, пронзающих небо.