Творческий проект на тему "Гроза и молния"

 Отдел образования и молодежной политики Моргаушского района ЧР          

Творческий проект

на тему

«ГРОЗА И МОЛНИИ»

                                             Выполнил ученик 3 класса

                                                   МБОУ «Тораевская СОШ»

                                                   Моргаушского района ЧР

                                                   Архипов Артемий

                                                   Руководитель: учитель нач. классов

                                                   Трофимова Г Н

Моргауши -2018

Проблема: недостаточные знания об опасности молнии.

Цель исследования -  выяснить, опасна ли для человека молния

Задачи исследования-

1.     Познакомиться с описанием грозы, грома и молнии в художественной литературе.

2.     Выяснить, что такое гроза, гром и молния.

3.     Узнать какие виды молний существуют.

4.     Выяснить, чем опасна молния и что запрещено делать

5.     Вывести определенные правила поведения во время грозы и оформить их в виде "Памятки".

Гипотеза-

 Если окажется, что молния опасна, то выяснить,   какими способами от неё защититься.

Ожидаемые результаты

1.     Выяснение, что гроза, гром и молния - опасные для человека природные явления

2.     Выведение определенных правил поведения во время грозы

3.     Создание  «Памятки» о правильном поведении человека во время грозы

Введение

Гроза и молния.

Гроза – бурное ненастье с дождем, громом и молниями. Грозы связаны с развитием кучево-дождевых облаков, со скоплением в них большого количества электричества. Многократные электрические разряды, происходящие в облаках или между облаками и землей, называются молниями.

Гроза обязательно сопровождается раскатами грома и порывами ветра.

Обычно можно заранее понять, что собирается гроза: солнце сильно печет, в воздухе накапливается влага, становится тихо и душно. На горизонте можно заметить скопление мощных кучево-дождевых облаков. Они быстро надвигаются и вскоре занимают все небо, которое начинает по-особенному меняться и даже чувствуется особый – предгрозовой – свет. Ветер начинает дуть порывами, резко меняет направление, а затем усиливается, поднимает тучи пыли, срывает листья и ломает ветки деревьев, может сорвать покрытие крыш у домов. Затем сверху из надвинувшейся тучи обрушивается стена проливного дождя, иногда с градом. Сверкают молнии, раздаются оглушительные раскаты грома.

Условия возникновения грозы

Необходимыми условиями для возникновения грозового облака является наличие условий для развития конвекции или иного механизма, создающего восходящие потоки, запаса влаги, достаточного для образования осадков, и наличия структуры, в которой часть облачных частиц находится в жидком состоянии, а часть в ледяном. Конвекция, приводящая к развитию гроз возникает в следующих случаях:

— при неравномерном нагревании приземного слоя воздуха над различной подстилающей поверхностью. Например, над водной поверхностью и сушей из-за различий в температуре воды и почвы. Над крупными городами интенсивность конвекции значительно выше, чем в окрестностях города.

— при подъеме или вытеснении теплого воздуха холодным на атмосферных фронтах. Атмосферная конвекция на атмосферных фронтах значительно интенсивнее и чаще, чем при внутримассовой конвекции. Часто фронтальная конвекция развивается одновременно со слоисто-дождевыми облаками и обложными осадками, что маскирует образующиеся кучево-дождевые облака.

— при подъеме воздуха в районах горных массивов. Даже небольшие возвышенности на местности приводят к усилению образования облаков (за счет вынужденной конвекции). Высокие горы создают особенно сложные условия для развития конвекции и, почти всегда, увеличивают ее повторяемость и интенсивность.

2.Чем опасна гроза?

Прежде всего молниевым разрядом. Его прямое попадание для человека может закончиться трагически. Ежегодно в мире от молний погибают около 3 тыс. человек.

Другая опасность – сильный ветер, ломающий ветви деревьев и повреждающий строения. Из-за этого человек может получить травму.

И, наконец, сильный ливень с градом. Если от него вовремя не укрыться, он также может быть опасен для человека.

Молнии – гигантские искры, возникающие между разнозаряженными участками грозовых облаков. Для человека молния представляет угрозу только тогда, когда соединяет небо и землю (воду). При ударе молнии опасны высокие температуры (до 30 000°С), большие значения силы тока. От молнии может возникнуть пожар, могут быть повреждены линии электропередач, погибнуть люди.

Одновременно в атмосфере Земли происходит примерно 1800 гроз, и каждую секунду возникает около 100 молний. Отдел природных катастроф Смитсоновского института США дает статистику по количеству жертв молний во всем мире: за период с 1947 г. по 1970-е годы это приблизительно 833 человека в год. Данные последних лет говорят о том, что от удара молнии в мире в среднем ежегодно погибают около 3000 человек, причем известны случаи одновременного поражения нескольких человек.

Мы знаем, что бояться надо не грома, а молнию. И хотя статистика говорит нам, что гибель от удара молнии случается крайне редко, нельзя недооценивать эту опасность.

Самым опасным в этом отношении районом является сельская местность - 90% всех несчастных случаев происходят именно здесь. Очень часто жертвами молнии становятся отдельно стоящие предметы. Отсюда первое правило - никогда не прячьтесь от молнии под одиноко стоящим деревом, под высокими металлическими конструкциями, помните, молния никогда не попадает в кустарник, лучше спрячьтесь под ним.

Вторая по опасности местность - вода и берега водоемов. Не находитесь в воде во время грозы, не разбивайте палатку на открытом берегу водоема, чтобы не стать мишенью молнии.

А самое безопасное место - сухие равнины, ложбины между холмами. Несколько наблюдений:

- ветер не даст вам представления о том, куда движется гроза, грозы, вопреки всякой логике, часто идут против ветра;

- расстояние от грозы до места вашей дислокации можно определить по времени между вспышкой молнии и раскатом грома (1 секунда - расстояние 300-400 метров, 2 секунды - 600-800 метров, 3 секунды - 1000 м);

- перед началом грозы обычно наблюдается либо отсутствие ветра, либо ветер меняет

направление.

Определив, что гроза движется по направлению к вам, посмотрите, насколько ваше положение «безопасно»:

- мокрая одежда и тело повышают опасность поражения молнией;

- ваш лагерь, расположенный на выпуклых формах рельефа, имеет больше шансов стать объектом поражения, нежели лагерь, расположенный в низине;

- ищите укрытия в лесу среди невысоких деревьев, в горах - в 3-8 метрах от высокого «пальца» 10-15 метров, на открытой местности - в сухой ямке, канаве;

- песчаная и каменистая почва безопаснее глинистой;

- признаки повышенной опасности: шевеление волос, жужжание металлических предметов, разряды на острых концах снаряжения.

3.Запрещено:

- укрываться возле одиноких деревьев;

- прислоняться к скалам и отвесным стенам;

- останавливаться на опушке леса;

- останавливаться возле водоемов;

- прятаться под скальным навесом;

- бегать и суетиться;

- передвигаться плотной группой;

- находиться в мокрой одежде;

- находиться возле костра;

- хранить металлические предметы в палатке;

- использовать электроприборы в доме.

Если во время грозы на стенах вашей комнаты наблюдаются оранжевые отсветы, и вам кажется, будто за окном развели костёр, не верьте этому «кажется», потому что: а) вы живете на 11 этаже; б) за окном ливень… Немедленно захлопните форточку (если еще не поздно) - к вам в гости просится шаровая молния.

 Виды молний

Шаровая молния - это шар (!), диаметром от 10 до 35 сантиметров (хотя встречаются и километровые экземпляры, но спокойно, такое вряд ли влезет в вашу форточку). Зачастую имеет желтый цвет (не исключаются и другие цвета: если даже нечто перед вами имеет расцветку мухомора, никто не гарантирует, что это - не шаровая молния), температура его от 100 до 1000 градусов, а вес 5-7 граммов (даже у километрового).

Шаровая молния просто обожает проникать в дома. Предметы и препятствия на пути ее нисколько не пугают, ученым пока не известно, являются ли стекла надежной защитой от нее. Она умеет проникать в различные щели (розетки, домофоны и т.д.), но вот вылетать из них она, скорее всего, не будет.

Срок жизни этого явления науке также не известен (может от 30 секунд до нескольких дней). Смерть шаровой молнии сопровождается взрывом, распадением на несколько частей или постепенным угасанием.

4.О тактике поведения при столкновении с шаровой молнией:

- если в помещении шаровая молния, не хватайтесь за железные предметы (на всякий случай);

- не пробуйте убежать от нее;

- не пытайтесь выгнать ее веником, книгой и т.д.;

- стойте, не двигаясь, сохраняйте спокойствие (ничего страшного не должно при этом произойти);

- если рядом дверь, а шаровая молния на приличном расстоянии от вас, укройтесь за дверью.

Молния - это искровой разряд статического электричества, аккумулированного в грозовых облаках. в отличии от зарядов, образующихся на производстве и в быту, электрические заряды, накапливаемые в облаках, несоизмеримо больше. поэтому энергия искрового разряда - молнии и возникающие при этом токи очень велики и представляют большую опасность для человека, животных, строений. молния сопровождается звуковым импульсом - громом. сочетание молнии и грома называют грозой.

           Гроза - сложный атмосферный процесс, и ее возникновение обусловлено образованием кучево-дождевых облаков. сильная облачность является следствием значительной неустойчивости атмосферы. для грозы характерен сильный ветер, часто интенсивный дождь (снег), иногда с градом. перед грозой (за час, два до грозы) атмосферное давление начинает быстро падать вплоть до внезапного усиления ветра, а затем начинает повышаться.

       Грозы можно разделить на местные, фронтальные, ночные, в горах. наиболее часто человек сталкивается с местными или тепловыми грозами. эти грозы возникают только в жаркое время при большой влажности атмосферного воздуха. как правило, возникают летом в полуденное или послеполуденное время (12-16 часов). водяной пар в восходящем потоке теплого воздуха на высоте конденсируется, при этом выделяется много тепла и восходящие потоки воздуха подогреваются. по сравнению с окружающим восходящий воздух теплее, он увеличивается в объеме, пока не превратится в грозовое облако. в больших по размеру грозовых облаках постоянно витают кристаллики льда и капельки воды. в результате их дробления и трения между собой и о воздух образуются положительные и отрицательные заряды, под действием которых возникает сильное электростатическое поле (напряженность электростатического поля может достигать 100 000 В/м). и разница потенциалов между отдельными частями облака, облаками или облаком и землей достигает громадных величин. при достижении критической напряженности электрического воздуха возникает лавинообразная ионизация воздуха - искровой разряд молнии.

            Фронтальная гроза возникает, когда массы холодного воздуха проникают в район, где преобладает теплая погода. холодный воздух вытесняет теплый, при этом последний поднимается на высоту 5-7 км. теплые слои воздуха вторгаются внутрь вихрей различной направленности, образуется шквал, сильное трение между слоями воздуха, что способствует накоплению электрических зарядов. длина фронтальной грозы может достигать 100 км. в отличие от местных гроз после фронтальных обычно холодает.

         Ночная гроза связана с охлаждением земли ночью и образованием вихревых токов восходящего воздуха. Гроза в горах объясняется разницей в солнечной радиации, которой подвергаются южные и северные склоны гор. ночные и горные грозы несильные и непродолжительные.

       Грозовая активность в различных района нашей планеты различна:                         Мировые очаги гроз:

 остров Ява - 220, экваториальная Африка - 150, Южная Мексика - 142, Панама - 132, Центральная Бразилия - 106 грозовых дней в году.

Россия:

Мурманск - 5, Архангельск - 10, С-петербург - 15, Москва - 20 грозовых дней в году.

          Как правило, чем южнее (для северного полушария Земли) и севернее (для южного полушария Земли), тем выше грозовая активность. Грозы в Арктике и Антарктике очень редки. На Земле в год происходит 16 миллионов гроз. на каждый квадратный километр поверхности Земли приходится 2-3 удара молнии в год. В землю чаще всего ударяют молнии из отрицательно заряженных облаков.

5.Это интересно знать

 Виды молний

По виду молнии различаются на линейные, жемчужные и шаровые. Жемчужные и шаровые молнии довольно редкое явление.

           Распространенная линейная молния, с которой многократно встречается любой человек, имеет вид разветвляющейся линии. величина силы тока в канале линейной молнии составляет в среднем 60 - 170 кА, зарегистрирована молния с током 290 кА. средняя молния несет энергию 250 кВт/час (900 Мдж). энергия, в основном, реализуется в виде световой, тепловой и звуковой энергий.

          Разряд развивается за несколько тысячных долей секунды; при столь высоких токах воздух в зоне канала молнии практически мгновенно разогревается до температуры 30 000-33 000° С. Врезультате резко повышается давление, воздух расширяется - возникает ударная волна, сопровождающаяся звуковым импульсом - громом.

       Перед и во время грозы изредка в темное время на вершинах высоких заостренных объектов (макушках деревьев, мачтах, вершинах острых скал в горах, крестах церквей, молниеотводах, иногда в горах у людей на голове, поднятой руке или у животных) можно наблюдать свечение, получившее название «огни святого эльма». это название дано в древности моряками, наблюдавшими свечение на вершинах мачт парусников.

            Свечение возникает из-за того, что на высоких заостренных предметах напряженность электрического поля, создаваемого статическим электрическим зарядом облака, особенно высока; в результате начинается ионизация воздуха, возникает тлеющий разряд и появляются красноватые языки свечения, временами укорачивающиеся и опять удлиняющиеся. не следует пытаться тушить эти огни, т.к. горения нет. при высокой напряженности электрического поля может появиться пучок светящихся нитей - коронный разряд, который сопровождается шипением. Линейная молния также изредка может возникнуть и при отсутствии грозовых облаков. не случайно возникла поговорка - «гром среди ясного неба».

           Жемчужная молния очень редкое и красивое явление. появляется сразу после линейной молнии и исчезает постепенно. преимущественно разряд жемчужной молнии следует по пути линейной. молния имеет вид светящихся шаров, расположенных на расстоянии 7-12 м друг от друга, напоминая собой жемчуг, нанизанный на нитку. жемчужная молния может сопровождаться значительными звуковыми эффектами.

            Шаровая молния также довольно редка. на тысячу обычных линейных молний приходится 2-3 шаровых. шаровая молния, как правило, появляется во время грозы, чаще к ее концу, реже после грозы. возникает, но очень редко, при полном отсутствии грозовых явлений. может иметь форму шара, эллипсоида, груши, диска и даже цепи соединенных шаров. цвет молнии — красный, желтый, оранжево-красный, окружена светящейся пеленой. иногда молния ослепительно белая с очень резкими очертаниями. цвет определяется содержанием различных веществ в воздухе. форма и цвет молнии могут меняться во время разряда. измерить параметры шаровой молнии и смоделировать ее в лабораторных условиях не удалось. по всей видимости, многие наблюдаемые неопознанные летающие объекты (НЛО) по своей природе аналогичны или близки шаровой молнии.

         Шаровая молния может неожиданно появиться где угодно, даже в закрытых помещениях. Были случаи ее появления из телефонной трубки, электробритвы, розетки. Очевидцы утверждают, что шаровая молния может проникнуть в помещение через узкие щели, трубы и даже замочную скважину.                                                   

          Размеры шаровой молнии могут быть от нескольких сантиметров до нескольких метров. Обычно она легко парит или катится над землей, иногда подскакивает. Шаровая молния может появиться и исчезнуть, не нанеся вреда человеку или помещению. А может оставить после себя дырку в двери и запах озона. Она часто взрывается. Статистика утверждает, что в 80% случаев взрывы не были опасны, тяжелые последствия возникали в 10% взрывов.

Что делать, если все же в ваш дом влетела такая молния?

        Прежде всего нельзя делать резких движений и тем более убегать: можно вызвать воздушный поток, по которому сгусток энергии полетит целенаправленно за вами. Держитесь подальше от электроприборов и проводки, не касайтесь металлических предметов.

Как защитить жилые постройки от поражения током? Эффективным средством являются молниеотводы. Еще древние греки для защиты от молний возводили опоры с позолоченными штырями, хотя и не понимали механизм их действия.

Приоритет изобретения молниеотвода принадлежит американцу Бенджамину Франклину (1749 г.). Несколько позднее, в 1758 г., независимо от него молниеотвод изобрел М.В. Ломоносов.

             Защита молниеотводом основана на свойстве молнии поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические сооружения. Молниеотвод состоит из трех основных частей: м о л н и е п р и е м н и к а (, воспринимающего удар молний, т о к о в о д а, соединяющего молниеприемник с з а з е м л и т е л е м , через который ток молнии стекает в землю.

        В окрестности молниеотвода образуется зона защиты, то есть пространство, в пределах которого с высокой степенью надежности обеспечивается защита строения от прямого удара молнии (>95%).

             Рассказывая о строении молниеотвода, следует сообщить, что неправильно сконструированный и изготовленный (или неисправный) молниеотвод увеличивает опасность поражения молнией, а не обеспечивает защиту. Поэтому изготавливать такое устройство самим нельзя.

Что  притягивает молнию?

Вода. Если гроза застала вас купающимся или плывущим в лодке, немедленно добирайтесь до берега.

Одиночные деревья на равнинах и открытых местах также притягивают молнию. Поэтому нахождение под высокими деревьями во время грозы опасно. Треть жертв молний укрывались под деревьями. Молния, ударяя в высокие растения, чаще поражает лиственные деревья – дуб, тополь, вербу, ясень, так как они содержат много крахмала. Липа, грецкий орех, бук, хвойные деревья – ель, пихта, лиственница – содержат много масел, поэтому оказывают большое электрическое сопротивление и поражаются молнией реже. Частота ударов молний в дерево зависит от его поверхности, качества кроны, коры, их влажности. Статистика показывает, что из 100 деревьев молнией поражаются 27% тополя, 20% груши, 12% липы, 8% ели и только 0,5% кедра. Дерево при ударе молнии расщепляется.

        Человек может быть поражен молнией не только при прямом попадании. Опасны перескоки разрядов молнии с объектов, в которые попала молния. Например, может произойти перескок разряда с высокого дерева на человека, стену дома, если последние расположены рядом с деревом. Таким образом, нахождение человека во время грозы вблизи объектов, часто поражаемых молнией (высоких деревьев, мачт, металлических предметов больших размеров, глинистых и влажных участков земли), представляет опасность.

         Нахождение во время грозы в городе менее опасно, чем на открытой местности, так как стальные конструкции и высокие здания выполняют роль молниеотводов.                                       

6.Заключение

Гроза́ — атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождем, градом и шквальным усилением ветра.

Гроза относится к одним из самых опасных для человека природных явлений, по количеству зарегистрированных смертных случаев только наводнения приводят к бо́льшим людским потерям.

       Многих пугает эти природные явления и как только на улице начинает темнеть, поднимается ветер, сверкают молнии и начинается гром люди прячутся под одеялом, трясутся и закрывают шторы, чтобы не видеть, что там творится. У меня же наоборот.. данное явление вызывает кучу положительных эмоций и каждый раз я стараюсь выходить на улицу. На улице начинается  гроза: гром, молнии, сильный ветер, дождь проливной.. я стою и все это наблюдаю, как же это прекрасно... Как все же природа могуча, а мы-людишки.. жалки и беззащитны. Когда стоишь и недалеко от тебя сверкает молния, разрезает облака как острый нож масло, когда гром сотрясает все вокруг: окна трясутся, в машинах включаются сигнализации и в душе трепет и этот трепет приятен. Конечно, очень бы не хотелось оказаться в такую погоду далеко от дома, но так как ты стоишь дома и можешь в любое время войти в комнату где все так сухо, приятно и тепло.

7.Результаты, полученные в ходе исследования:

·        Изучена достаточное количество по теме;

·        дано определение понятиям «гроза», «молния», «гром»;

·        выяснено, чем опасна молния;

·        оформлена «Памятка» о правилах поведения во время грозы;

·        предложена учащимся школы для практического использования

·        предложена учителям школы для использования на уроках и во внеклассных мероприятиях

Приложение 1.

Памятка Правила поведения во время грозы. 1. Если появились признаки приближения грозы, переждите ее в помещении. 2. Закройте окна, двери, дымоходы. Выключите телевизор, радио, электроприборы, телефон. 3. Держитесь дальше от электропроводки, антенны, окон, дверей. 4. Если гроза застала вас на улице, укройтесь в ближайшем здании. 5. Если гроза застала вас в парке, лесу, не укрывайтесь вблизи высоких деревьев, особенно таких, как дуб, тополь. 6. Если вы находитесь на возвышении, скале, в горах, немедленно спускайтесь вниз или ищите убежища в углублениях среди нагромождения камней. 7. Нельзя находиться на открытых незащищенных местах, вблизи металлических оград, крупных металлических объектов, влажных стен, заземления молниеотвода и других объектов, которые с большой степенью вероятности могут быть поражены молнией. 8. Если гроза застала вас в водоеме, немедленно выбирайтесь на берег и отходите подальше от воды. 9. Почувствовав щекотание кожи, а также то, что у вас волосы поднимаются дыбом, знайте, что молния ударит поблизости от вас. Не раздумывая, бросайтесь ничком на землю – это уменьшит риск вашего поражения. 10. Если вы застигнуты грозой, будучи на велосипеде или мотоцикле, прекратите движение, покиньте их и переждите грозу на расстоянии примерно 30 метров от них. 11. Если вы едете в машине, оставайтесь в ней. Закройте окна, опустите автомобильную антенну и остановитесь. 12. При отсутствии укрытия нужно лечь на землю, лучше на сухом песчаном грунте, удаленном от водоема. Если вам удобнее сидеть, то постарайтесь сжать колени вместе, обхватите их руками, опустите голову пониже. 13. Во время грозы не бегайте. 14. При встрече с шаровой молнией сохраняйте спокойствие и не двигайтесь. Не приближайтесь к ней, не касайтесь ее чем-либо, не убегайте от нее.