Огнями святого Эльма называется такое явление, когда над остроконечными предметами появляются языки слабого сияния. Явление это электрического характера и вполне подобно свечению заостренного кондуктора электростатической машины (тихий разряд). Как здесь, так и там интенсивность свечения зависит, при прочих равных условиях, от знака заряда острия: положительный заряд дает более крупное и интенсивное сияние, чем отрицательный.
В природе огни святого Эльма наблюдаются в тех случаях, когда падение потенциала атмосферного электричества на единицу вертикального расстояния достигает весьма значительной величины. Такое состояние чаще всего бывает в горных странах, где вообще изопотенциальные поверхности сближены, и потому огни святого Эльма имеют наибольшую повторяемость в горах. В долинах явление наблюдается чаще в зимнее время и реже — летом. Это обусловлено тем, что зимой вообще разность потенциалов больше, чем летом.
Облака, особенно низкие, благодаря собственному высокому потенциалу, способствуют образованию значительного градиента атмосферного электричества, а потому в облачную погоду, во время гроз, дождя, метелей и т. д. появление огней святого Эльма наиболее вероятно. Чаще они наблюдаются при отрицательном заряде, и тогда огни имеют голубоватый цвет, при положительном — они красноватые. Довольно часто, особенно в тропических широтах, это явление наблюдается на море: оконечности рангоута судна начинают испускать свет, часто довольно яркий. Здесь периодичность повторяемости несколько иная, чем на суше: наиболее часто огни святого Эльма наблюдаются весной и осенью, реже зимой и совсем редко летом. Иногда свечение огней Эльма сопровождается свистящим звуком, подобным тому, который слышится при тихом разряде электростатической машины. При этом, как при всяком тихом разряде, происходит озонирование воздуха.
Особенно благоговейно к этому явлению относились моряки. Их охватывал радостный трепет, когда в обстановке низко летящих облаков на концах мачт вдруг возникало свечение — символ того, что святой Эльм (Эрас-мус) принял судно под свое покровительство. Эти огни дали морякам Христофора Колумба второе дыхание. Упавшие было духом, они увидели в сиянии огней знак того, что их бедам и мытарствам скоро будет конец.
Нас Эльма огни святого хранят
На мачтах, как блеск свечи.
Глотая лишь соль, не глядя назад,
Привыкли мы в ночь идти.
Еще у древнегреческих мореходов эти огни были добрым знаком, ведь их зажигала Прекрасная Елена — сестра Диоскуров, которые покровительствовали морякам. Эти огни были знаком того, что буря, гроза утихомириваются.
Для корабельных радистов эти огни создают радио-помехи, сильно электризуют радиоантенну. Этот тлеющий разряд сходен с огнями неоновых реклам и возникает вследствие стекания электрического заряда с острых концов различного рода предметов.
В горах, как правило, это явление достигает максимума, когда основание облака почти касается земли. В долинах оно тоже хорошо проявляется. При возникновении этих огней, венчающих головы и пальцы людей, слышен сильный треск, а от голов и пальцев поднимаются светящиеся языки длиной в несколько сантиметров. Вокруг голов возникает сияющий нимб, а с концов палок, ледорубов стекают языки пламени. Не исключено, что горящий и не сгорающий куст, в виде которого Бог беседовал с Моисеем на горе Синай, был не чем иным, как огнями святого Эльма.
Полагают, что свечение более ярко, когда грозовое облако на своей нижней границе имеет отрицательный заряд. В этом случае свечение приобретает красноватый оттенок. Когда нижняя часть облака заряжена положительно, свечение слабее и имеет голубоватый оттенок. Кстати, этот оттенок встречается реже, чем красный.
Огни Эльма можно наблюдать не только во время грозы. Они возникают во время сильных песчаных бурь, когда мчащиеся с большой скоростью песчинки сильно электризуются. Отмечались эти огни и во время извержений вулканов.
У жителей Швейцарских Альп огни святого Эльма служили для предсказания грозы. На возвышенном месте, например на стене замка, водружалось копье с деревянным древком. Стражник замка время от времени подносил к этому копью алебарду и, если появлялись искры, звонил в колокол, предупреждая крестьян, пастухов и рыбаков о приближающейся грозе.
Эти огни появляются и на самолетах, на винтах и различных выступающих заостренных частях корпуса. Их появление отнюдь не радует пилотов, так как эти разряды создают сильные радиопомехи, известные как статические помехи. Для уменьшения помех на самолетах устанавливаются специальные разрядники — металлические метелочки, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Эти разрядники не дают накопиться на корпусе большому заряду, а появляющийся заряд постепенно «сцеживается» в атмосферу.
Электрическая корона