Происходит образование электронных и ионных лавин. Для развития самостоятельного разряда образование электронных и ионных лавин является необходимым, но недостаточным условием. Необходимо существование больших объемных зарядов различных знаков, каковые имеются в грозовых облаках, а также формируются при пыльных бурях, сильных снегопадах с метелями, в облаках вулканического пепла и т.д.[ ...]
Коронный разряд, возникающий под воздействием больших напряженностей атмосферных электрических полей, можно иногда наблюдать на столбах и мачтах, верхушках деревьев, около проводов высоковольтных линий и т.д. В давние времена, наблюдая коронный разряд на клотиках корабельных мачт, моряки дали этому явлению название огни святого Эльма. Обычно коронные разряды происходят бесшумно, но иногда сопровождаются слабым треском. Коронные разряды относятся к тихим разрядам.[ ...]
При увеличении напряжения на месте короны образуются более мощные электронные и ионные лавины и коронный разряд переходит в кистевой. При дальнейшем увеличении напряженности электрического поля ветви кистевого разряда начинают расти, становятся все длиннее и в тот момент, когда одна или несколько ветвей кистевого разряда достигают объемного заряда противоположного знака, происходит искровой разряд, т.е. пробой газовой среды, или короткое замыкание. Напряженность при этом падает, и искра исчезает. Если объемные заряды при прохождении первого искрового разряда полностью не нейтрализуются, происходит повторный разряд по прежнему каналу искрового разряда. Канал был сильно ионизирован первым разрядом и стал практически проводником. Многие наблюдали это явление во время гроз, замечая, что линейная молния, являющаяся искровым разрядом, бьет иногда по одному и тому же пути несколько раз.[ ...]
Молниевый канал, т.е. путь, по которому проскакивает искровой разряд, судя по фотографиям молний, сделанных специальными камерами, имеет диаметр от 0,1 до 0,4 м. Продолжительность разряда оценивается микросекундами. Наблюдения молнии, развивающейся за столь короткое время, не противоречат теории видимости в атмосфере, где время, необходимое для наблюдения, как было рассмотрено ранее, должно превышать 0,5 с. За микросекунды развития молнии очень яркая область молниевого канала оказывает столь сильное воздействие на зрительный аппарат человека, что за время, необходимое для реадаптации зрения, он успевает осмыслить происшедшее. Аналогичен этому зрительный эффект ослепления, скажем, фотовспышкой. По этой же причине линейная молния воспринимается нами как единый искровой разряд, реже — два, хотя, по данным специальных фотосъемок, она практически всегда состоит из 2—3 импульсов и более, до десятков.[ ...]
Прохождение по молниевому каналу тока очень большой силы 104—105 А в течение нескольких микросекунд вызывает его разогрев до десятков тысяч градусов. В молниевом канале взрывоподобно возрастает давление, возникает ударная волна — гром. Если молния бьет близко от наблюдателя, он слышит гром, подобный пушечному выстрелу. Чаще молнии бывают от наблюдателя на значительном расстоянии. В этом случае он слышит громовые раскаты более сложной структуры, чем взрыв. Первый удар грома — это звуковые волны наибольшей мощности от ближайшей к наблюдателю части взрывоподобно расширяющегося молниевого канала, затем непрерывно доходят до наблюдателя акустические волны от более удаленных участков молниевого канала. Это воспринимается как непрерывный, немного ослабевающий вследствие ослабления мощности акустических волн в атмосфере треск. По его продолжительности, зная параметры состояния атмосферы, можно оценить длину искрового разряда одиночной молнии. Далее следуют обычно громовые раскаты, обусловленные отражением акустических волн от земной поверхности, облаков, температурных неоднородностей в атмосфере.[ ...]
Кроме линейной молнии в грозовых облаках наблюдаются плоские молнии. Наблюдатель видит, как кучево-дождевое облако вспыхивает изнутри в значительной толще. Плоская молния представляет собой суммарный эффект одновременного действия большого числа коронных разрядов во внутриоблачной массе. При этом значительная часть облака освещается изнутри, а вне облака исходит в виде вспышки красноватое свечение. Плоская молния не создает акустических эффектов. Плоскую молнию, освещающую облако изнутри, не следует путать с зарницами — отсветами других молний, иногда за горизонтом, освещающих облако снаружи, а также небосвод у горизонта.[ ...]
Весьма редкой разновидностью молний являются четочная и шаровая. Неточная молния состоит из нескольких шаров небольшого диаметра вдоль разрядного канала в виде бус или четок. Расстояние между шарами примерно равно их диаметру. Длительность четочной молнии около 0,5 с. До настоящего времени нет физической интерпретации этого явления. Высказываются предположения, что это цепочка кратковременно существующих шаровых молний, цепочка кратковременных коронных разрядов и т.д., но ввиду редкости явления оно не изучено.[ ...]
Следующей загадкой проявления атмосферного электричества является шаровая молния. Шаровая молния наблюдается более часто, чем четочная. В 1838 г. Фр. Aparo опубликовал первую работу, посвященную шаровой молнии, с тех пор более 150 лет ученые пытаются ее познать и создать наиболее отвечающую действительности теорию шаровой молнии. К настоящему времени создано более трехсот гипотез-моделей шаровой молнии, но все они не охватывают многообразия особенностей проявления этого феномена. Ю. А. Колясников заметил, что рост количества документированных наблюдений шаровой молнии, которых только в нашей стране более 1000, не только не приближает пока исследователей к разгадке феномена, а даже еще более усложняет задачу.[ ...]
Эти обстоятельства заставляют в данном учебнике изложить лишь качественные характеристики шаровой молнии. Более детальное ее описание и анализ различных гипотез можно найти, например, в монографиях Дж. Барри, С. Синглера, И. П. Стаханова и др. Своеобразная гипотеза сверх упомянутых трехсот предложена Ю. А. Коляс-никовым.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Линейная молния (фото из архива профессора В. С. Самойленко). |
 |