Анализируя полученные результаты, Мейсон указывает на то, что крупа радиусом 1 см и более не наблюдается. Поэтому он считает, что концентрация частиц крупы должна быть больше принятой ранее, а их радиусы не должны превышать 2,5 мм. Тогда общий генерируемый заряд увеличивается примерно до 2700 Кл, что Мейсон считает завышенным. Заметим, что при этих вычислениях не была учтена потеря разделяющихся зарядов за счет проводимости.[ ...]
К недостаткам теории грозы Мейсона следует отнести в первую очередь отсутствие определенности в условиях образования осколков в кучево-дождевых облаках. Исследования показывают, что чем ближе условия проведения лабораторных экспериментов к естественным, тем больше имеется оснований предполагать, что при замерзании капель не происходит их разрушение с образованием большого числа осколков. Нет также ясности в отношении величины заряда, разделяющегося при образовании осколка; в этом отношении у ряда авторов получены весьма противоречивые данные. Если даже встать на позицию Мейсона относительно числа осколков, образующихся при одном акте замерзания капельки на поверхности градины, и величины заряда, разделяемого при таком акте, то и тогда его теория встречает ряд возражений. Так, при вычислении напряженности поля по (105) Мейсон принял, что проводимость воздуха в облаке Я = 2,2 10-14 См/м, тогда как внутри грозовых облаков проводимость на два порядка выше, т. е. к = = 10 12 См/м. Если теперь провести вычисления с прежними значениями а, 6 и значением р=4л> 1,1 • 10 12 См/м для / = 600 с, то тогда £ 5-104 В/м. Таким образом, критическая напряженность поля порядка 5-105 В/м, необходимая для возникновения грозового разряда, не достигается. Если принять объем заряженной области равным 50 км3, то средняя плотность заряда равна 0,7 • 10-9 Кл/м3, т. е. меньше наблюдаемой в грозовых облаках. Кроме того, принятый механизм электризации не позволяет объяснить существование в грозах высокой проводимости. Таким образом, теория грозы Мейсона не выдерживает количественной проверки и не является достаточно обоснованной. Однако механизм электризации, положенный в основу этой теории, может играть, по-видимому, определенную роль в образовании грозы на начальных стадиях ее развития.[ ...]
Схема Воркмена—Рейнольдса позволяет получить обычно наблюдаемое распределение знаков основных заряженных областей в грозовых облаках, а механизм генерации зарядов настолько интенсивный, что с избытком может обеспечить любой заряд, требуемый для возникновения грозовых разрядов большой мощности и большой частоты. Однако очевидным недостатком этой теории оказалось то, что ею не учитывается весьма большая зависимость интенсивности электризации от концентрации растворов при замерзании. Была поставлена под сомнение возможность существования в грозовых облаках таких концентраций солей, которые приводили бы к значительным потенциалам замерзания, принимаемым в этой теории. Вообще, согласно [69, 145], большие потенциалы замерзания не предопределяют разделения больших зарядов. Кроме того, в индустриальных районах, где содержание примесей, в частности аммиака, в атмосфере весьма велико, грозы должны были бы иметь совершенно иные характеристики, чем в районах с чистым воздухом, что, однако, не наблюдается. В результате указанных совершенно справедливых критических замечаний Воркмен еще в 1963 г. предпринял попытку дальнейшего развития этой теории грозы.[ ...]
Как видно из рис. 69, где-то на уровне изотермы —20° С имеет место компенса[-ция положительного и отрицательного зарядов, т. е. на этом уровне находится раздел между положительно и отрицательно заряженными областями в грозовых облаках. Центр положительно заряженной области находится в пределах уровней изотерм —20 и —30° С, а отрицательной— в пределах уровней изотерм 0 и —10°С. При этом центры и раздел между ними могут смещаться в зависимости от водности, т. е. их положение будет различным во влажных и сухих климатических районах. Поскольку эффект «сухой» электризации почти не зависит от степени загрязнений, как это свойственно эффекту «мокрой» электризации, то возражение относительно большого влияния загрязнений на процесс грозо-образования, таким образом, также снимается.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема распределения зарядов в грозовом облаке по Воркмену. |
 |