Під час сильної грози іноді здається, що від удару грому тремтять стіни, а сам звук ніби розриває повітря. Особливо потужні розкати можуть налякати навіть тих, хто звик до природних явищ. Проте за цим вражаючим ефектом стоїть цілком пояснювана фізика атмосфери.
Як пояснив старший цифровий метеоролог Weather.com Джонатан Беллес у коментарі виданню Popular Science, грім — це звукова хвиля, яка виникає після проходження блискавки. Саме блискавка створює умови для появи цього гучного явища.
Під час електричного розряду повітря навколо каналу блискавки миттєво нагрівається приблизно до 30 тисяч градусів за Цельсієм. Це майже у п’ять разів перевищує температуру поверхні Сонця. Через настільки різкий стрибок температури повітря миттєво розширюється, створюючи потужну ударну хвилю.
Після цього нагріте повітря швидко охолоджується і стискається назад. Саме цей процес і породжує звукову хвилю, яку люди сприймають як гуркіт грому.
Гучність грому залежить не лише від сили блискавки. На те, наскільки потужним буде звук, впливає цілий комплекс природних факторів.
Наприклад, у гірських районах або вузьких долинах грім може здаватися значно сильнішим і довшим. Причина полягає у відбитті звукових хвиль від схилів. Звук багаторазово повертається до слухача, створюючи ефект тривалого перекочування грому.
Ще одним фактором може бути температурна інверсія. Це атмосферне явище, коли шар теплого повітря розташовується над холоднішим повітрям біля земної поверхні. У таких умовах звукові хвилі можуть затримуватися між поверхнею Землі та теплим шаром атмосфери, через що грім поширюється далі та звучить значно сильніше.
У звичайних умовах гуркіт грому можна почути приблизно на відстані 15–25 кілометрів від місця удару блискавки. Однак за сприятливої погоди звук може поширюватися значно далі.
Цікаво, що блискавку люди можуть побачити набагато далі, ніж почути грім. Особливо вночі яскравий спалах у небі можна помітити на відстані понад 160 кілометрів, тоді як звук через властивості поширення звукових хвиль має значно менший радіус дії.
Попри те, що грім сам по собі не є небезпечним для людини, його поява має важливе практичне значення. Якщо людина чує гуркіт, це означає, що грозова система перебуває досить близько, щоб становити потенційну загрозу.
Фахівці наголошують: блискавка може вдарити далеко від основної зони опадів і навіть на значній відстані від самої грозової хмари. Тому після перших звуків грому краще перейти у безпечне місце — будівлю або автомобіль.
Водночас грім може звучати зовсім по-різному залежно від характеру блискавки. Сам звук не має окремих "видів", але його сприйняття змінюється через потужність електричного розряду та відстань до нього.
Якщо блискавка вдаряє поруч, людина чує різкий, майже миттєвий тріск — короткий і надзвичайно гучний звук. Якщо ж розряд стався далеко, грім перетворюється на довгий низький гуркіт, який поступово затихає.
Особливо сильні удари можуть виникати під час потужних блискавок у верхніх шарах грозових хмар. Такі розряди мають значно більше енергії, тому створюють масштабніші звукові хвилі.
Таким чином, оглушливий грім — це результат одного з найшвидших і найпотужніших природних процесів. За лічені миті блискавка змінює стан величезного об’єму повітря, а атмосфера перетворює цю енергію на звук, який людське вухо сприймає як гуркіт грози.
