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

Свойства грозовой молнии и протекающие в ней процессы

Хотя большинство исследователей старалось установить преобладание какого-то одного из этих механизмов образования зарядов в естественных условиях, общий ток, который имеет место во время гроз с большой частотой разрядов молнии, ни один из этих процессов, взятый в отдельности, генерировать не может. Чрезвычайно высокая скорость разделения зарядов доказывается как возникновением молний уже через несколько секунд после начала грозы, так и высокой частотой разрядов молнии. Некоторые из указанных выше процессов при благоприятных условиях, несомненно, более эффективны, чем другие,—например, столкновение переохлажденных дождевых капепь с частицами града может обеспечить скорость возникновения зарядов, достаточную для того, чтобы объяснить повторение молний со средней наблюдавшейся частотой. Однако и теплые облака, в которых замерзание из-за их температуры произойти не может, обладают заметной электрической активностью . Подобные трудности, несомненно, заставят уделить большее внимание расчетам совместных эффектов в разделении зарядов нескольких процессов, протекающих в облаках одновременно. Следующий вопрос — о том, как заряды, разделенные с помощью этих механизмов, могут быть перенесены в относительно отдаленные области грозового облака — привел к появлению теорий, учитывающих важность циркуляции и конвективных потоков в облаках.

Все процессы разделения зарядов, очевидно, являются гетерогенными, и в них участвуют частицы: дождевые капли или кристаллы льда, снег, град и т. д. Тесная взаимосвязь между электризацией облака и наличием таких частиц в определенной степени доказывается сделанными в течение столетия наблюдениями, что в некоторых случаях за вспышкой молнии сразу же следуют ливни. Возникновение в вулканических облаках ярких электрических разрядов, являющихся, по-видимому, молниями, показывает, что разделение зарядов может происходить при участии твердых частиц в атмосферных процессах, таких, как столкновения твердых частиц с газами или между собой, даже если полностью отсутствуют жидкие или замерзающие компоненты . Вулканологи рассматривают две возможности образования положительного заряда: появление в воздухе частиц соли при вытекании расплавленной лавы в море или при попадании лавы в водоносные слои (лабораторные эксперименты подтверждают возможность возгонки соли с водяными парами в таких условиях); еще одна возможность — трение вырывающихся наружу частиц о стенки кратера. Возникновение электрического поля над вулканами, находящимися на суше, показывает, что роль морской воды несущественна. Экспериментально было продемонстрировано разделение зарядов в газовом потоке на твердых частицах с размерами порядка микрона.

Таким образом, во всех теориях, объясняющих образование в грозовых облаках электрических зарядов, необходимых для возникновения молний, главная роль отводится процессам, в которых участвуют разнородные частицы.

Различные разряды молний сильно отличаются друг от друга не только по внешнему виду, но и по указанным выше электрическим параметрам. В некоторых районах земного шара разряды молний обладают особыми свойствами. Имеются сообщения о грозах, при которых число необычных форм молний было особенно велико. Необычные разряды действительно происходят время от времени, но, как уже более 75 лет назад отметил один видный ученый, занимавшийся этими вопросами, очень

часто оказывается, что описываемая необычная вспышка была уже давно известна специалистам. Отмечались спиральные молнии и разряды, следующие по крайне извилистым и сложным путям, иногда вблизи от поверхности земли. Имеется сообщение о прямом, плоском участке молнии, имевшем длину примерно 7,5 м, ширину 40 см и толщину 5 см, который двигался горизонтально над самой землей.