Известны также зарницы. Так называют световые вспышки на горизонте, когда гром не гремит и дождь не идет.

Буйство погоды во время грозы вызывало у людей страхи и суеверия. Сегодня уже известны не только причины этого явления, но и масштабы. Например, средняя площадь грозовой системы составляет 300 кв. км. Объем грозового облака измеряется тысячами куб. км. Общая масса водяных и ледяных частиц — до 10 000 000 тонн! Размер одиночного грозового облака — до 20 кв. км. В большом грозовом облаке может быть несколько грозовых очагов.

Ежегодно на Земле происходит около 16 миллионов гроз! Это означает, что ежедневно гремит до 44 тысяч грозовых раскатов. Одновременно на нашей планете бывает до 1800 гроз, а каждую секунду сверкают сотни молний. Интересно, что в высоких широтах молнии редки. Мало молний сверкает в пустынях, где воздух сухой. Однако там бывают электрические явления, связанные с электризацией развеваемого ветром песка. Особенно много гроз в экваториальной части планеты, от 106 до 140 гроз в году. Зимние грозы довольно редкое явление в средних широтах. Но они, по статистике, бывают примерно раз в 100 лет. Кстати, исследователи заметили, что над городами грозы происходят несколько чаще, чем в их окрестностях.

Рассматривая процессы, связанные с движением заряженных частиц в атмосфере, нельзя не вспомнить о полярных сияниях, когда вблизи Южного или Северного полюса планеты небо вспыхивает удивительными огнями. Письменные свидетельства о полярных сияниях восходят к VIII веку до н. э. В поэме «Теогония» древнегреческий поэт Гесиод упоминает «пылающие небеса» и «огненных летающих драконов». Не исключено, что происхождение мифа о горе Олимп, где, по преданиям, обитали боги древних греков, связано с изредка наблюдавшимися в северной Греции полярными сияниями. Аристотель в своем классическом трактате «Метеорологика» писал: «Иногда ночью при ясной погоде на небе можно увидеть явления кроваво-красного цвета».

Не прошли мимо загадочного небесного явления и древнекитайские хроники. Каталог полярных сияний, составленный по данным старинных рукописей, начинается с события 687 года до н. э. и охватывает наблюдения, проводившиеся в первом тысячелетии н. э.

Многочисленные ссылки на полярные сияния встречаются в средневековых шотландских хрониках и скандинавских сагах, в сказаниях народов Севера. В русских летописях наиболее ранние сообщения о сияниях относится к 919 году. «Сея же зимы погоре небо и столбы огненные ходили от Руси ко Греции сражающееся», — приводит выдержку из летописи В. Н. Татищев в «Истории Российской с древнейших времен». Полярные сияния были во время битвы на Дону русских князей с половцами в 1111 году и во время знаменитой битвы Александра Невского с немецкими рыцарями на льду Чудского озера в 1242 году.

По преданиям эскимосов, полярные сияния — это игра душ умерших людей. Североамериканские индейцы считали, что это отблески костров, которые разжигают живущие на севере карлики.

В более поздние времена полярные сияния стали считать неблагоприятными предзнаменованиями и связывать с общественно значимыми событиями: в России — с большими смутами, в Скандинавии — со смертью короля, в Польше, Германии, Англии — с войнами. XVII век был неблагоприятным для наблюдения полярных сияний. Они почти полностью исчезли в Норвегии и Исландии. Объяснялось это спадом солнечной активности. В это время количество пятен на Солнце было минимальным. Но уже в марте 1716 года над Москвой и Петербургом вспыхнуло яркое полярное сияние, которое наблюдал Петр I. Он записал в своем дневнике: «Марта шестого в 9 часов пополудни был страшный знак на небе, было в ночи зело светло, так что хотя бы и лунная ночь была». Это сияние захватило огромную территорию. Оно было видно в Польше, Австрии, Испании, Португалии, Франции, Италии и Северной Америке. Ровно через 27 суток сияние видели в Париже и Гданьске. Царь Петр I неоднократно наблюдал полярные сияния. До нас дошло его описание полярного сияния 14 октября 1722 года в районе Астрахани, наблюдавшееся также в Париже, Берлине и в Северной Америке на широте 42,5 градуса.

Начало XIX века было отмечено организацией крупных географических экспедиций в полярные районы. В задачу экспедиций входило и наблюдение за полярными сияниями. Арктическая экспедиция известного русского исследователя Ф. П. Врангеля в 1824 году обнаружила интересное явление: частота появления сияний увеличивается вблизи береговой линии Северного Ледовитого океана. Впоследствии существование берегового эффекта подтвердилось фотографическими наблюдениями.

Полярное сияние — это люминесцентное свечение, возникающее в результате взаимодействия летящих от Солнца заряженных частиц (электронов и протонов) с атомами и молекулами земной атмосферы. Появление же этих заряженных частиц в определенных местах атмосферы и на определенных высотах есть результат взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли.

Полярное сияние — одно из самых красивых атмосферных явлений — представляет собой свечение воздуха в верхних слоях атмосферы. Описания сияний известны с древнейших времен, но лишь в 1752–1753 гг. М. В. Ломоносов впервые указал на их электрическую природу. Сияния наблюдаются на высотах от 80—100 до 1000–1200 км. Спектр сияний богат линиями и полосами, принадлежащими главным образом к нейтральным и ионизированным атомам и молекулам азота и кислорода, сравнительно редко — водорода.

Полярные сияния связаны с другими геофизическими явлениями, например, с возмущениями магнитного поля Земли, нарушениями нормального состояния ионосферы. Установлена связь сияний с солнечной активностью: в периоды повышенной солнечной активности, когда наблюдаются частые и сильные магнитные бури, наиболее интенсивны и сияния. У жителей Заполярья формируется так называемый синдром полярного напряжения, который вызывается не только частыми геофизическими явлениями, но и длительным периодом с низкими температурами воздуха, полярной ночью, повышенной ионизацией воздуха, дефицитом ультрафиолетовой радиации и др.

Окраска и форма сияний очень разнообразны. Сияния могут быть бесцветными, белесоватыми или окрашенными. Наиболее распространена желто-зеленая и красная расцветка, но иногда появляются голубые и фиолетовые тона. Формы сияний очень быстро изменяются, что проявляется во внезапном изменении окраски, яркости и положения сияния на небосводе. Большая часть сияний возникает на ночной стороне Земли.

В настоящее время выделяют три формы сияний.

1. Лентообразные сияния — в виде дуг и полос. Дуги напоминают арку с правильным, резко очерченным нижним краем, иногда они тянутся через весь небосвод. Если нижний край сияния неправильный, то форма называется полосой.

2. Диффузное сияние — спокойное сияние в виде пятен или вуали. Пятна имеют нечеткие края, они похожи на облака, освещенные луной, белесоватого цвета, иногда красноватого. Вуаль — это бесформенное свечение, которое охватывает большую часть неба.

3. Лучистые сияния — изолированные узкие лучи, или пучки лучей, или ряд параллельных лучей, образующих как бы сплошную полосу, напоминающую колеблющийся занавес (драпри). Цвет обычно зеленоватый или желто-зеленый, короткие лучи бывают красноватыми или фиолетовыми.

Максимальная частота появления полярных сияний на Крайнем Севере — 100 сияний в год; к югу повторяемость сияний резко уменьшается. На широте Нового Порта — 30, на широте Салехарда — 10, в южных районах округа — 5. Народное название сияний — сполохи, пазори и др.

5—6 февраля 1872 г. в Барнауле было отмечено одно из самых удивительных северных сияний. По воспоминаниям Александра Черкасова, оно началось около 9 часов вечера 5 февраля и завершилось в 4 часа утра следующего дня. Вечером и ночью было светло как днем. Поначалу некоторые жители думали, что в городе случился пожар. Вскоре после начала явления стало так светло, что можно было читать книгу. На небе были громадные синевато-белые столбы, расходившиеся с горизонта в виде большого распушенного глухариного хвоста. Звезд почти не было видно, только самые яркие. Это было нечто величественное, непостижимое и вместе с тем удручающе действующее на душу, вызывающее у нервных особ бессознательный трепет, страх и «непонятную ажитацию». По словам Черкасова, в эту ночь заведующий