800x6001024x768Auto Width
Главная

Грозовые разряды и загадка шаровой молнии

Шаровая молния в предшествующие века

Свойства грозовой молнии

Существует ли в действительности шаровая молния?

Наблюдения шаровой молнии

Фотографии шаровой молнии

Характерные черты шаровой молнии

Теоретические и экспериментальные исследования

Современное состояние проблемы шаровой молнии

Возникновение шаровой молнии при химических реакциях

Возникновение огненного шара при очень низких концентрациях бензина, обладающего относительно сложной молекулой, указывает на какую-то реакцию, отличающуюся от обычного горения. Известно низкотемпературное окисление углеводородов при концентрациях ниже нормального предела воспламеняемости. Например, пентан при нагревании в воздухе окисляется и испускает голубое свечение все время, пока держится это «холодное пламя» с температурой около 220° С. Голубое свечение приписывалось образующемуся в этой реакции формальдегиду, находящемуся в возбужденном состоянии Концентрация горючих газов, при которых наблюдались огненные шары, примерно соответствует концентрациям, необходимым для возникновения холодного пламени. Следовательно, для объяснения наблюдавшихся в экспериментах фактов нет необходимости привлекать предположение об образовании крупных частиц или сложных углеводородов для нормального горения. С другой стороны, явление холодного пламени не наблюдалось ни у метана, ни у бензина, а последний в экспериментальных условиях давал хорошо видимые огненные шары. Далее, образование яркого желто-зеленого шара в смеси пропана с воздухом не согласуется со слабым голубым свечением, обычно свойственным холодному пламени. Возможным источником указанного света может быть излучение ионов молекулярного кислорода O2+ с длинами волн 5586 и 5632 А Образование этих ионов требует очень высокой энергии (12,5 эВ или 288 ккал/моль), и образование этих ионов в продолжающейся реакции горючего газа с воздухом, после того как первоначально они были созданы разрядом, возможно лишь тогда, когда ионы не участвуют в специфических химических реакциях. Для образования ионов кислорода потребовалось бьГ больше половины тепла, выделяющегося при полном сгорании пропана. Другие реакции медленного горения — окисления — могут развиваться при концентрациях горючего газа, даже более низких, чем те, которые нужны для холодного пламени.

В этой теории не была рассмотрена в должной мере структура огненного шара. Шаровая молния невелика, сохраняет постоянные размеры и находится в непрерывном движении, значительно удаляясь от места возникновения. Обычное же сферическое пламя только радиально расширяется от места возгорания и, возможно, движется вверх по вертикали.

Выдвигалось предположение, что в природе этот процесс возникает при выделении болотного газа (метана) или же при образовании водорода и кислорода, а также возбужденных азота или закиси азота под воздействием тепла, выделяемого при ударе молнии в землю возле горных ручьев. Согласно этой теории, шаровая молния представляет собой вторичное явление, вызванное обычной молнией и, по-видимому, поддерживаемое химическими реакциями между веществами, которые также были порождены предыдущей вспышкой молнии.