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

Шаровая молния как электрический разряд

В такой же модели шаровой молнии сделан вывод: теплопроводность и электропроводность — нелинейные функции, причем зависят они не только ог тока и напряженности поля, а и от температуры. В тепловом балансе такой модели предполагается, что температура поддерживается за счет энергии внешнего электрического поля, а в качестве механизма потери энергии рассматривается только теплопроводность. Условие, необходимое для возникновения подобного разряда, — это существование некоторого объема нагретого воздуха, например в остывшем проводящем канале, оставшемся после вспышки молнии, как и в теории Теплера. Сформированный таким образом шар диаметром 20 см и температурой в центре 5000 К имеет запас энергии 2000 Дж и излучает 100 Вт в видимой области спектра, создавая свечение приблизительно такое же, как и 1000-ваттная лампа. Время, требуемое для остывания шара таких размеров, содержащего воздух с первоначальной температурой в несколько тысяч градусов, при прекращении дальнейшего поступления энергии составляет несколько секунд. При этом учитывались только потери энергии за счет теплопроводности при обычных условиях баланса энергии и импульса, а также при сохранении массы шара. Давление в шаре было принято равным атмосферному и никакие изменения давления не рассматривались. Свечение шара должно уменьшаться при остывании от 5000 К на порядок и более на каждую тысячу градусов, причем падение до 3000 К должно происходить примерно за 1,5 с. Однако автор указывает, что во многих наблюдениях яркость огненных шаров была, по-видимому, постоянной, а не уменьшалась, как это должно происходить согласно модели. Кроме того, горячая сфера должна была бы быстро подниматься при отсутствии силы, которая смогла бы удерживать шар в одном положении, противодействуя всплыванию. Ни в одном случае нет объяснений, каким образом удерживаются в области шара нагретые газы, поскольку даже при отсутствии давления, превышающего давление окружающей атмосферы, обладающие большой скоростью молекулы быстро диффундировали бы из области шара.

В этих более поздних теориях шаровой молнии были сделаны попытки аналитического описания электрических разрядов, относительно которых уже давно предполагалось, что они могли бы служить в качестве возможных моделей шаровой молнии. Этим исследованиям пока еще не удалось преодолеть тех трудностей, с которыми сталкиваются теории разряда при попытке объяснить отмечавшиеся в наблюдениях свойства шаровой молнии. Общая энергия, предполагаемая для таких сфер, в 103 раз меньше той, которой, согласно оценке, обладала шаровая молния, вскипятившая бочку воды; с другой стороны, названные выше величины температур показывают, что это и не абсолютно холодные шары, от которых совсем не исходит тепло.

Теории, рассматривающие шаровую молнию как некоторый вид электрического разряда (что позволяет связать ее с другими видами разрядов при грозах), разработаны шире и детальнее всех остальных теорий шаровой молнии. Эта модель обладает тем преимуществом, что позволяет принять во внимание в расчетах мощные источники энергии, которые, несомненно, имеются в грозах. Однако некоторые из наиболее своеобразных свойств шаровой молнии —движение, появление в закрытых помещениях, а также в отдельных случаях полное безразличие к проводникам — остаются необъясненными, что составляет частные трудности для этой теории.