Экология СПРАВОЧНИК

Хатчинсон и Чалмерс [343] установили, что почти всегда одновременно с каплями, заряды которых соответствуют зеркальному эффекту, имеются капли с зарядами противоположного знака. Сопоставляя заряды, вычисленные в предположении, что они образуются в результате захвата ионов, и измеренные, Хатчинсон и Чалмерс не получили ожидаемого согласия между ними. В связи с этим Ганн и Девин [329] считают, что не поле и токи коронирова-ния обусловливают заряды капель в приземных слоях воздуха, а объемный заряд капель создает электрическое поле. Действительно, сопоставляя токи конвекции и токи проводимости у поверхности земли, они пришли к выводу, что первые могут значительно превышать вторые.[ ...]

Одновременные наблюдения над зарядами капель и напряженностью поля, выполненные Магоно и Ориказа [415] возле Саппоро (Япония), показали, что между ними нет какой-либо четкой связи. Наблюдаемая при грозах смесь положительно и отрицательно заряженных капель практически не зависит от напряженности поля, которое претерпевает значительные колебания в период интенсивного дождя. Магоно и Ориказа считают, что колебания поля обусловлены не грозовыми разрядами, а флуктуациями объемного заряда капель интенсивного ливня; при этом они отмечают, что сильные и частые колебания поля в ливнях и снеге наблюдаются и при отсутствии грозовых явлений.[ ...]

Одновременные измерения зарядов отдельных капель, тока ко-ронирования и напряженности электрического поля при грозах были выполнены Коббом и др. [267] на горе Уошберн (Вайоминг, США) на высоте около 3 км. Было получено, что между зарядом капель, напряженностью электрического поля и током коронирова-ния существует весьма тесная, а в отдельные дни даже функциональная связь. В то же время обнаружился и параллелизм в ходе напряженности поля и зарядов отдельных капель.[ ...]

Первые, представляющие значительный интерес исследования распределения электрического поля были выполнены Симпсоном и Скрейзом [524], Симпсоном и Робинсоном [523] в Кью (Англия) с помощью зондов (альтиэлектрографов). Недостатками этого метода были отсутствие достаточно точных сведений о траектории полета зонда внутри грозового облака, неточность измерения величины напряженности поля, приводящая к весьма большим ошибкам (при правильном определении направления поля), и искрение между электродами в полях высокой напряженности. Несмотря на это, исследования позволили получить многие характерные черты распределения поля с высотой.[ ...]

И. М. Имянитов и др. [65] при полетах в районе Гадяча (Украина) и Батайска (Ростовская область) на высотах 5000—6000 м по перифериям грозовых облаков в полосах падения ледяных кристаллов из наковален наблюдали поля как с положительной, так и с отрицательной напряженностью более 104 В/м с некоторым преобладанием положительных полей. В зонах осадков под грозовыми облаками на высотах 200—500 м были обнаружены поля с положительной и отрицательной напряженностью, максимум которой достигал (З-т-4) • 104 В/м.[ ...]

Результаты наблюдения вертикальной и горизонтальной составляющих электрического поля в верхней части изолированного развивающегося грозового облака высотой до 13 км приводит Фицджеральд [183]. При полете вблизи радиолокационного ядра наблюдались наибольшие значения как 3 вертикальной (до 6-104В/м), гтакс’Ю в м и горизонтальной (4 -104 В/м) составляющих поля. Вертикальное поле по всей трассе было отрицательным. При полете на большом расстоянии от радиолокационного ядра обе составляющие оказались меньше и вертикальная составляющая имела как положительное, так и отрицательное направление. Из наблюдений Фицджеральда следует, что области с наибольшей водностью являются одновременно и областями наибольшего содержания зарядов, которые создают в непосредственной близости весьма большие поля. На расстояниях от центра радиолокационного ядра, сопоставимых с его размерами, происходит многократное уменьшение поля. Это указывает на сложную структуру распределения зарядов в грозовых облаках.[ ...]

Воннегут и др. [561] провели наблюдения за грозовыми облаками во Флориде (США) с самолета, летевшего на высоте 21 км. Наковальни грозовых облаков находились на высоте около 15 км. При полете над ними наблюдалось увеличение напряженности поля, вызванное в первую очередь конвективными башнями, купола которых прорывались сквозь наковальни. Во всех случаях поле было отрицательным, что указывает на существование в верхней части грозовых облаков области положительных зарядов. Одновременно производились измерения вертикальной и горизонтальной составляющих электрического поля внутри грозовых облаков (Фицджеральд [298]). Из. табл. 30 следует, что при ударах молнии в самолет наблюдаются весьма значительные скачки как вертикальной, так и горизонтальной составляющей поля. При этом может изменяться и знак поля.[ ...]

А и Б — моменты начала и конца грозовых разрядов, В — момент начала оледенения вершины облака.[ ...]

Весьма большой материал наблюдений за электрическим полем, полученный при полетах над кучево-дождевыми облаками, был обобщен И. И. Камалдиной [78]. Она определила, что в 64% случаев вертикальный градиент потенциала был отрицательным, т. е. в большинстве случаев в верхней части облаков находился положительный заряд. Рассмотрев три стадии развития кучево-дождевых облаков — роста, зрелости и диссипации (по Шметеру [205]), Ка-малдина определила для них повторяемость обоих знаков градиентов потенциала.[ ...]

Как следует из табл. 31, большая часть случаев с положительным градиентом потенциала соответствует стадии роста кучеводождевых облаков, а большая часть с отрицательным градиентом— стадиям зрелости и диссипации. При развитии облаков происходит, как правило, смена положительного градиента отрицательным. Из 19 случаев, когда удалось проследить ход градиента от начала развития кучево-дождевых облаков до диссипации, в 14 (74%) наблюдалось изменение знака. При образовании новых конвективных башен в облаках, находящихся в стадии зрелости или диссипации, наблюдалась смена отрицательного градиента потенциала положительным.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Напряженность электрического поля на разных высотах в грозовом облаке 24 июля 1945 г.

Напряженность электрического поля над однозарядными облаками. По И. М. Имянитову и Т. В. Лободину [66].

Ход средней (1) и максимальной (2) напряженности электрического поля над грозовым облаком. По И. М. Имяиитову и Т. В. Лобо-дину [66].

Вернуться к оглавлению