Гроза и молнии в реальном времени: Молния и гроза в реальном времени

Содержание

Карта удара молнии — текущие грозы по обнаружению молнии

Многие из нас слышали об этом погодном явлении, но лишь немногие понимают его по-настоящему. Здесь мы объясним, что такое карта молниеносного удара и как она работает!

Что такое молниеносный радар?

Молниеносный радар — это радар, специально разработанный для обнаружения гроз. Изобретение радара молний относится к 1940 году, когда Роберт Уотсон-Ватт в Великобритании разработал первую систему, способную обнаруживать молнии.

Радар был основан на принципе ночного видения и, таким образом, мог обнаруживать молнии в радиусе нескольких сотен километров. В последующие годы система дорабатывалась и совершенствовалась, так что сегодня она способна обнаружить практически любую молнию в радиусе около 800 километров.

Как работает карта молний?

Если вы когда-нибудь наблюдали за грозой, то могли заметить, что гром часто раздается через несколько секунд после молнии. Это связано со скоростью звука, которая составляет около 340 метров в секунду. С другой стороны, скорость света бесконечно велика.

По этой причине молниеносный радар можно использовать для определения точного местоположения грозы. Радар посылает в атмосферу пучок электромагнитных волн и принимает эхо, отраженное от капель дождя или частиц льда. Основываясь на времени прохождения сигнала, радар может рассчитать, насколько далеко находится гроза. Так что молниеносный радар — это не что иное, как метеорологический радар специально разработан для поиска гроз.

Как карта удара молнии определяет место удара молнии?

Местоположение молнии — это определение положения молнии в режиме реального времени. Наиболее распространенным методом определения местоположения молнии является триангуляция, при которой три или более приемников определяют время удара и отправляют свои координаты на центральный компьютер. Затем вычисляется положение молнии. Местоположение молнии также можно использовать для определения положения грозы.

Поскольку молния очень быстрая, ее часто невозможно увидеть глазом. Однако, если несколько приемников измеряют время удара и отправляют свои координаты на центральный компьютер, компьютер может вычислить положение грозы. Обнаружение молнии также полезно для определения положения погодных явлений, таких как торнадо или же ураганы. Поскольку эти явления происходят очень быстро, их часто невозможно увидеть глазом. Однако, если несколько приемников измеряют время удара и отправляют свои координаты на центральный компьютер, компьютер может вычислить положение явления.

Как возникает молния?

Молния – это электрический разряд, возникающий между облаками или между облако и земля. Большинство молний происходит, когда формируются кучево-дождевые облака (грозовые облака). В этих облаках воздух очень влажный и возникают восходящие потоки. Восходящие потоки заставляют облака подниматься все выше и выше, пока не достигнут своего предела. Когда облако достигает этого предела, молния может испускаться вниз.

Что такое гром?

Гром вызван сильной жарой, связанной со вспышкой молнии. Менее чем за секунду воздух нагревается до 15 000–60 000 F. Когда воздух нагревается до такой высокой температуры, он быстро расширяется («взрывается»), а затем сжимается. Именно это быстрое расширение/сжатие молекул воздуха вызывает звуковые волны, которые мы ”

Сколько вольт имеет обычная молния?

Многие люди задаются вопросом, сколько вольт имеет обычная молния. На самом деле, трудно сказать, потому что не существует такого понятия, как «нормальная» молния. Напряжение ударов молнии сильно варьируется и зависит от многих факторов, таких как высота грозы, количество облаков и тип почвы. Однако напряжение обычно составляет от 100 миллионов до 1 миллиарда вольт.

Какие бывают виды молнии?

Молнии можно разделить на несколько категорий в зависимости от их формы и строения. Наиболее распространенными типами молний являются молния от облака к земле, грозовая молния и погодная молния.

Насколько горяча молния в среднем?

Если вы когда-нибудь задумывались, насколько горяча молния, вы не одиноки. Однако эксперты сходятся во мнении, что температура молнии составляет около 30 000 градусов по Фаренгейту. Это примерно в пять раз горячее, чем на поверхности Солнца!

Во что обычно бьет молния?

Молния исходит от родительского кучево-дождевого облака. Эти грозовые облака образуются везде, где есть достаточное восходящее движение, неустойчивость по вертикали и влажность, чтобы создать глубокое облако, которое достигает уровней, несколько более холодных, чем замерзание.

Эти условия чаще всего встречаются летом. В целом на материковой части США количество молний уменьшается к северо-западу. В течение всего года самая высокая частота облачных молний наблюдается во Флориде между Тампой и Орландо. Это связано с наличием в течение многих дней в году большого содержания влаги в атмосфере на низких высотах (ниже 5000 футов), а также с высокими температурами поверхности, которые вызывают сильные морские бризы вдоль побережья Флориды.

Западные горы Соединенных Штатов также вызывают сильные восходящие движения и способствуют частым ударам облаков по земле. Есть также высокие частоты вдоль побережья Мексиканского залива на запад до Техаса, атлантического побережья на юго-востоке США и внутри страны от Персидского залива. Регионы вдоль западного побережья Тихого океана имеют наименьшее количество облачных молний.

Вспышки, которые не достигают поверхности, называются облачными вспышками. Они могут находиться внутри облака, перемещаться из одной части облака в другую или из облака в воздух.

Где в мире чаще всего случаются молнии?

В принципе, наибольшая плотность молний возникает там, где встречаются теплые и холодные воздушные массы, т. е. в прибрежных районах тропиков. Однако, если мы не рассматриваем всю землю, а ограничиваемся участками суши, Южная Америка является лидером – далеко.

Бывает ли молния без грома?

Многие думают, что при молнии всегда гремит гром. Но это не всегда верно! Также может случиться, что он вспыхивает без грома. Вы часто не можете услышать гром, если молния особенно далеко. Воздух просто слишком плотный, чтобы звук мог хорошо распространяться.

Можно ли обнаружить молнию?

С 1980-х годов несколькими сетями обнаруживались и отображались в режиме реального времени вспышки молний, идущие от облака к земле, на всей территории Соединенных Штатов. Вспышки также были обнаружены из космоса в течение последних нескольких лет с помощью оптического датчика. Этот экспериментальный спутник дважды в день облетает Землю в тропических регионах. Спутник также обнаруживает вспышки, которые не падают на землю, но не может определить разницу между ударами о землю и вспышками облаков.

Насколько опасна молния?

Молния – одна из самых опасных сил природы. Ежегодно в результате прямого или косвенного контакта с ударом молнии погибает в среднем 24 000 человек. Однако риск поражения молнией относительно низок.

Какие типы повреждений может вызвать молния?

Молнии, идущие от облака к земле, могут убить или ранить людей прямым или косвенным образом. Ток молнии может ответвляться к человеку от дерева, забора, столба или другого высокого предмета. Неизвестно, погибают ли все люди, непосредственно пораженные самой вспышкой. Кроме того, вспышки могут проводить свой ток через землю к человеку после того, как вспышка ударит в соседнее дерево, антенну или другой высокий объект. Ток также может проходить по силовым или телефонным линиям или водопроводным трубам к человеку, находящемуся в контакте с электрическим прибором, телефоном или сантехническим прибором.

Точно так же объекты могут быть поражены напрямую, и это воздействие может привести к взрыву, возгоранию или полному разрушению. Или повреждение может быть косвенным, когда ток проходит через него или рядом с ним. Иногда ток может проникнуть в здание, пройти по проводам или водопроводу и повредить все на своем пути. Точно так же в городских районах он может удариться о столб или дерево, после чего ток распространяется на несколько близлежащих домов и других сооружений и проникает в них через проводку или водопровод.

Что вызывает молнию?

Молния возникает на высоте от 15 000 до 25 000 футов над уровнем моря, когда капли дождя поднимаются вверх, пока некоторые из них не превращаются в лед. По причинам, которые не получили широкого согласия, в этом регионе смешанной воды и льда возникает молния, идущая от облака к земле. Затем заряд движется вниз по 50-ярдовым участкам, называемым ступенчатыми лидерами. Этими ступенями он продолжает двигаться к земле и образует канал, по которому откладывается заряд. В конце концов, он сталкивается с чем-то на земле, что является хорошей связью. В это время цепь замыкается, и заряд опускается с облака на землю.

Поток заряда (ток) производит свечение, которое намного ярче, чем та часть, которая упала. Все это событие обычно занимает менее полсекунды.

Съёмка молний. Фотограф Константин Шамин

23 августа 2021

Сегодня мы поговорим о таком интересном поджанре пейзажной фотографии как съемка молний.

Но для начала хотелось бы сказать пару слов о безопасности. Как бы не красочно это выглядело в финале надо отдавать отчет, что гроза — это зона повышенной опасности. Как для человека так и для камеры.

В моей личной классификации идеальным случаем считается «сухая съемка» — то есть когда ты стоишь и снимаешь вид на грозу, а не находишься непосредственно в ее эпицентре. Поэтому надо научиться прогнозировать грозовой фронт и иметь в запасе ряд красивых и доступных точек для съемки.

Посмотреть фотографии

Прогнозирование грозы

В современном мире практически не осталось вещей, для которых бы не было своих приложений. Так и с грозой. Ее можно посмотреть как в приложении погоды, так и в специализированных приложениях.

Мои фавориты: Ventusky и Windy

Но это не означает что вы не можете пользоваться, к примеру, яндекс-погодой.

Во всех этих приложениях нас интересует направление грозового фронта: откуда и куда он идет и есть ли в нем разряды молний. Это необходимо для того, чтобы вовремя выдвинуться на подходящую точку съемки с видом на грозу.

А вот наличие и мощность молний в режиме реального времени удобно смотреть на специализированном сайте

blitzortung. org. Можно сделать закладку в избранном сразу на свой регион. Например, вот прямая ссылка на Санкт-Петербург.

Тут мы можем увидеть где конкретно сверкают в данный момент молнии и сориентироваться на местности в какую сторону снимать и где мы сможем поймать их максимум.

Оборудование

Камера. Конечно же без нее никуда. К камере обязательно должна прилагаться защита от воды. Это может быть заводская модификация или покупной чехол или хотя бы просто полиэтиленовый пакет. Но защита с собой должна быть! Кроме всего прочего положите в рюкзак какую-либо тряпочку — сразу протереть камеру как закончите съемку.
Штатив. Очень редко когда получается снять молнию с рук. Это большая удача. Лично у меня есть всего один такой кадр.
Объектив. Если у вас не «пристрелянная» точка съемки, то я предпочитаю широкоугольный зум — это даст больше вариантов и шансов построить интересную композицию. Объектив так же должен быть защищен от возможно попадания воды!

Салфетка для протирки оптики. Тут, кстати, я предпочитаю туалетную бумагу — она очень быстро впитывает влагу, разлагается в природе и ее не жалко. А вот когда у вас промокнет микрофибра для протирки, то протирать станет нечем 🙂
Интервальный пульт, если в камере нет интервальной съемки. Не обязательный, но сильно упрощающий жизнь девайс.
Бленда. Если вы (как я) не любите бленды, то съемка в дождь — это способ их полюбить 🙂 Уменьшает количество попадаемых капель на переднюю линзу, если, конечно, дождь не сопровождается сильным встречным ветром 🙂

Триггер. Это такое устройство, которое по некому раздражителю дает камере команду снимать. Реагировать может на звук, свет, лазер и… молнии (что нам и надо). Современные триггеры кроме всего прочего умеют быть интервальными пультами, пересчитывать параметры для ND-фильтров и многое другое.

Настройки камеры

Переходим к самому интересному и ожидаемому. К настройкам — с какими все-таки надо снимать молнии? 🙂 Тут не будет однозначно точного ответа. Поэтому давайте разобьем съемочный процесс на две составляющих:

Пейзаж
Молнии

В плане пейзажа работают все классические приемы: закрытая диафрагма, минимальное ISO, выдержка, позволяющая правильно сэкспонировать кадр. Мало того, можно (и часто так делают) пейзаж снять (проэкспонировать) отдельно, а потом, не трогая камеру, ловить молнии.

А что мы можем сказать про молнию?

Быстрая
Яркая
Имеет «ствол» и «отростки»

По первым двум пунктам она сильно напоминает импульсный студийный свет. Так что же в таком случае влияет на ее детализацию, яркость и количество зафиксированных отростков?

Правильный ответ — диафрагма!

Не важно какая выдержка: одна секунда, две, пять, десять, минута… Молния успеет сверкнуть в доли секунды. При этом будет иметь определенную яркость, которую мы можем регулировать только диафрагмой (количеством попадаемого света на матрицу).

Поэтому в зависимости от интенсивности грозы важно подобрать диафрагму. А вот выдержка и ISO будет влиять на вторую составляющую нашей фотографии: пейзаж (окружение, общее экспонирование). И тут мы уже регулируем желаемое выдержкой и ISO.

В итоге нам не обойтись без тестовых кадров.

Алгоритм действий

Находим точку съемки
Ставим камеру на штатив

Выстраиваем композицию
Наводим резкость и переключаем фокус на ручной режим
Диафрагма: ставим «среднее» значение. Например, f/5,6 — чтобы у нас была возможность быстрой регулировки как в одну сторону так и в другую
ISO: базовое (100-200 в зависимости от камеры)
Выдержка: подбираем выдержку, чтобы проэкспонировать кадр. При этом чем длиннее она будет, тем легче нам будет поймать молнию. Выдержка будет зависеть от того, в какой время суток мы снимаем и насколько светло вокруг. Более-менее комфортные выдержки — от 5 сек и до 1 минуты. Чем она длиннее, тем больше шансов в один кадр поймать не одну, а сразу несколько молний.
Делаем тестовый кадр, в который надо поймать молнию.

Тут нам поможет или интервальная съемка или триггер, но хотя бы одну молнию надо поймать.
Анализируем получившийся кадр — насколько молния яркая, жирная, пересвеченная, имеет ли ответвления и отростки. Исходя из этого корректируем диафрагму — жирная пересвеченная молния без резких границ — зажимаем диафрагму сильнее. Тусклая еле видимая нитка — открываем диафрагму и даже можем приподнять ISO. После этого наши изменения компенсируем выдержкой: зажали сильнее диафрагму — увеличиваем выдержку. Открыли диафрагму — уменьшаем.
Опять запускаем интервальную съемку или съемку по триггеру и молимся, чтобы нам в кадр попалось побольше молний.

Главное правило: вовремя закончить съемку и уехать с точки! Потому что, напомню, гроза — опасное явление. Как для вас, так и для техники!

Пара слов о фильтрах

Нет какого-либо жесткого правила, запрещающего использовать затемняющие фильтры. Просто в природной среде часто они не нужны, но применение им найти можно. Например очень сильная гроза с очень яркими молниями в светлое время суток. В этом случае молнии могут пересвечивать всё небо. Тогда логично использовать ND: мощности вспышек будет достаточно его «пробить», но при этом мы можем компенсировать светлое время суток.

Или может быть ситуация съёмки молний в городе. Когда уличные огни не дают нам удлинить выдержку и уходят в пересвет. Тут мы можем использовать перевернутый градиентный фильтр, который затемнит город, а небо оставит нетронутым.

Немного фотографий с молниями

Карта удара молнии в Далласе, штат Техас — трекер и радар

Карта удара молнии в Далласе, штат Техас — трекер и радар | WeatherBug

Наземная правда

Войти
Нажимать
Образование
Обратная связь
Карьера

Настройки
Языковой стандарт ({{ $root. SelectedLocaleLanguage | верхний регистр }})

Все предупреждения

Все предупреждения
Погода
Искра
Ураган
Огонь

Пыльца
Качество воздуха
Риск сильного шторма
Пригородный

- Главные новости
- - Сегодняшнее национальное обозрение
  - Прогноз аллергии
  - - Простуда
    - Прогноз снега и лыж
- Обновления огня
- Дорожные камеры
- Погодные камеры

Отслеживание и прогнозирование текущей погоды в реальном времени — прогноз текущей погоды

Грозы обычно случаются в резко очерченных районах. Это позволяет легко группировать их в грозовые ячейки, которые затем изображаются в виде географического полигона. В свою очередь, определение грозовой ячейки позволяет определить особенности грозы. К наиболее важным параметрам в этом отношении относятся размер грозовой ячейки, количество внутриоблачных ударов и ударов облако-земля, плотность и частота ударов молнии, а также средняя высота внутриоблачных ударов. 9Алгоритм rTNT прогноза текущей погоды 0023

вычисляет грозовые ячейки в режиме реального времени. С каждым новым ударом молнии в ячейке обновляются все ее параметры, которые становятся доступными в режиме реального времени. Кроме того, rTNT определяет интенсивность грозы и определяет риск града.

Если в течение нескольких минут отслеживается новая грозовая ячейка, возникают дополнительные параметры, такие как скорость движения грозы, а также направление и развитие грозы. Эта информация является основой для прогнозирования текущей погоды. Продолжительность прогноза текущей погоды зависит от интенсивности и тенденции грозы.

Кроме того, rTNT идентифицирует ядра клеток, которые вызывают особые метеорологические опасности. Эти области отмечены как подячейки. Что касается расчета этих площадей, то развитие количества и высоты внутриоблачных ударов играет особенно решающую роль, когда речь идет об идентификации так называемых молниеносных скачков. В районах с особо сильными конвекционными течениями, т. е. особенно мощными попутными ветрами, регистрируется повышенная грозовая активность, которая с нарастанием грозовой силы распространяется на все большие высоты. Используя информацию, касающуюся высоты и количества внутриоблачных ударов, можно косвенно определить интенсивность конвекционных потоков и, таким образом, силу грозы.

Отслеживание ячеек и прогнозирование текущей погоды основаны исключительно на данных о молниях. В расчет не включаются никакие дополнительные параметры.

Почему отслеживание ячеек и прогнозирование текущей погоды?

Прогнозирование погодных явлений предъявляет к метеорологии огромные требования. С помощью сложных расчетных моделей регистрируются и прогнозируются погодные явления по всему миру. Крупномасштабные погодные условия для конкретных регионов можно прогнозировать и на более длительные периоды времени. Тем не менее точное положение местного шторма невозможно предсказать даже с помощью таких сложных моделей.

Удары молнии происходят в метеорологически активной зоне грозы. Для таких районов часто также характерны град, сильный дождь и сильные порывы ветра. Таким образом, эти зоны особенно опасны и важны с точки зрения потенциального ущерба, и их нельзя точно зарегистрировать с помощью других методов измерения, таких как радар и спутник. Чтобы отметить, а также проецировать эти зоны и их соответствующее развитие в качестве прогноза текущей погоды, прогноз текущей погоды разработал отслеживание ячеек.

Ключ к скорости

В отличие от прогнозов на основе моделей, отслеживание ячеек и прогноз текущей погоды рассчитываются с помощью данных в реальном времени. Таким образом, самые последние данные о погоде, собранные на момент возникновения, включаются в расчеты и позволяют делать чрезвычайно точные прогнозы в хронологическом и географическом отношении.

Благодаря отслеживанию ячеек можно систематически отслеживать и постоянно анализировать путь, по которому идет грозовая ячейка. Полученный в результате прогноз текущей погоды генерирует точные предупреждения в режиме реального времени для заранее определенных областей тревоги.

В дополнение к хронологическим и географическим значениям алгоритм рассчитывает силу шторма и, если применимо, выдает предупреждения о суровой погоде в виде града, проливного дождя и штормового ветра для определенных областей в грозовой ячейке. В зависимости от чувствительности области тревоги также могут выдаваться предупреждения, настроенные в соответствии с требованиями клиента.

Как работает отслеживание и прогнозирование текущей погоды в реальном времени

То, что на первый взгляд может показаться тривиальным — обнаружение и отслеживание грозовых ячеек — может быть решено в деталях только с помощью сложного алгоритма. Это связано с тем, что грозовые ячейки определяются не расширением материала, такого как облако, а отдельными ударами молнии, которые происходят в течение определенного периода времени в определенной области. С течением времени эти клетки также могут делиться или сливаться. Умело комбинируя несколько параметров молний, измеренных с помощью LINET, служба прогнозирования текущей погоды разработала алгоритм, который позволяет отображать ячейки молний с метеорологической точки зрения и обеспечивает надежную основу для прогнозирования текущей погоды о грозах. Поскольку LINET является исключительно чувствительной и быстрой системой с чрезвычайно высокой степенью эффективности измерения, ячейка грозы может быть надежно рассчитана даже при низкой активности грозы.

Удары молнии в основном происходят в четко очерченной области. Это позволяет легко группировать их в грозовые ячейки, которые затем изображаются в виде географического полигона. В свою очередь, определение грозовой ячейки позволяет определить особенности грозы. К наиболее важным параметрам в этом отношении относятся размер грозовой ячейки, количество внутриоблачных ударов и ударов облако-земля, плотность и частота ударов молнии, а также средняя высота внутриоблачных ударов. 9Алгоритм rTNT прогноза текущей погоды 0023

Алгоритм вычисляет начало, продолжительность и окончание грозы в затронутой области, а также поминутный обратный отсчет для определенных областей тревоги. Как только прогноз текущей погоды пересекает зону тревоги, система отправляет пользователю предупреждение по электронной почте, текстовым сообщением, акустическим или оптическим сигналом.