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

Модели с заряженными пылевыми частицами и каплями

Более поздняя теория строения шаровой молнии предполагала, что сфера состоит из положительно и отрицательно заряженных капель воды, причем все частицы с одинаковым зарядом образуют ядро сферы, которое окружено оболочкой из капель с зарядом противоположного знака. Рекомбинация противоположных зарядов в этой модели замедляется благодаря образованию пара при высокой температуре молнии. Водяные пары образуют изолирующий слой между областями, содержащими заряды противоположного знака. Такая модель очень напоминает рассмотренные выше модели типа сферического конденсатора. Вопрос о причине образования такой сферической структуры остается в этой теории нерешенным; несопоставима также длительность существования шара, упоминавшаяся в ряде сообщений, с малым временем рекомбинации.

Наблюдалось свечение у водяных капель с положительными и отрицательными зарядами, падающих в воздухе. Капельки радиусом примерно 50 мкм и зарядом 5 10-11 Кл при скорости столкновений 400 раз в 1 с давали свет, который различался адаптировавшимся в темноте глазом. В действительности свет испускался довольно интенсивными вспышками, которые казались слабыми только из-за их краткости. Излучение, несомненно, создавалось молекулами азота — оно приходилось на диапазон длин волн от 3371 до 4288 А, т. е. располагалось в фиолетовой и синей областях спектра. Капельки, падавшие в углекислом газе, свечения не давали. Появление света объяснялось распадом молекул газа в полях, создаваемых капельками. Ранее наблюдалось свечение воды под действием высоких звуковых частот, которое приписывалось механическим колебаниям на границе газ — жидкость в пузырьках, образуемых в жидкости растворенными газами. В экспериментах с капельками использовались потенциалы, достаточные для их разрушения при получении заряда, хотя рекомбинация зарядов при других параметрах может произойти и без разрушения. Эти эксперименты в известной степени подтверждают гипотезу первого исследователя, что свечение может порождаться заряженными скоплениями воды, которые образуются естественным путем в мощнейших грозовых полях, хотя в ранних экспериментах никакого свечения не отмечалось. Чрезвычайно слабое свечение, наблюдавшееся в экспериментах при взаимодействии противоположно заряженных водяных капелек, по-видимому, должно становиться интенсивнее при большем числе столкновении капель, которые происходят в течение продолжительного периода времени.

Разряды между электрически заряженными капельками рассматривались также в качестве возможного источника ультракоротковолнового радиоизлучения, которое, согласно некоторым новейшим теориям, создает шаровую молнию. Этот процесс будет рассмотрен ниже, в разделе, посвященном теориям возникновения шаровой молнии в естественном высокочастотном электромагнитном поле.

В теориях, рассматривающих электрические процессы в грозах, главная роль отводится водяным каплям и частицам льда, точно так же, как и в ряде других теорий шаровой молнии, от самых ранних до новейших. Ни в одной из рассмотренных выше моделей не показано, каким образом такие частицы могут естественным путем достигать достаточных концентраций и группироваться в образования, подобные шаровой молнии.