Морские молнии намного мощнее земных

Люди, которые живут или работают рядом с берегом моря, наиболее подвержены риску сверхсильного удара молнии. К таком выводу пришли исследователи из Технологического института Флориды, обнаружившие, что молния может быть намного более мощной над океаном, чем над землей. 

Ученые проанализировали молнии над районами Флориды и ее побережий, используя данные Национальной сети обнаружения молнии в США (NLDN). Некоторые предыдущие косвенные наблюдения указывали на то, что разряды над морской водой отличаются особой силой. Новое исследование впервые подтверждает эти предположения путем независимых измерений.

Исследователи, изучающие молнии, детально рассматривают каждый электрический разряд в атмосфере, чтобы лучше понять, как он сформировался. Множество физических процессов укладываются в доли секунды, когда заряженные частицы в грозовых облаках формируются в нисходящие потоки электричества, которые «прикрепляются» к электрическим потокам, поднимающимся с суши или воды, образуя знакомый зигзаг.

В ходе своего исследования ученые измерили пиковые токи разрядов над сушей и океаном с 2013 по 2015 годы и рассчитали продолжительность «отрицательной ступенчатой молнии» — электрического потока, который движется вниз к земле с грозового облака. Когда эта молния касается земли, всплеск тока, как правило, с пиковым значением около 30 килоампер, течет вверх к облаку. Продолжительность отрицательных ступенчатых молний над океаном оказалась значительно короче, чем над сушей. Это указывает на то, что они несут в себе больше заряда, и это приводит к более сильному последующему всплеску тока от земли.

Авторы работы обнаружили, что во время ударов над водой в западной Флориде средняя продолжительность ступенчатой молнии была на 17 % короче над океаном, чем над сушей, а в восточной Флориде ее средняя продолжительность была на 21­—39 % короче в двух океанических районах, чем на суше. Зависимость между продолжительностью молнии и ее пиковым током показала, что молнии с пиковыми токами более 50 килоампер в два раза чаще встречаются в океанических грозах.

Эти данные свидетельствуют о том, что люди, живущие вблизи океана, могут серьезно пострадать от удара молнии, когда шторма развиваются над океанами и перемещаются на берег. Новое понимание природы молнии могло бы объяснить, как строить прибрежную инфраструктуру и суда, чтобы свести к минимуму риск от сверхмощных разрядов, образовавшихся над морем.