Молния - Юман М.
Молния
Автор: Юман М.Издательство: М.: Мир
Год издания: 1972
Страницы: 328
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
Скачать:
LIGHTNING МОЛНИЯ
BY MARTIN A. UMAN М. ЮМАН
WESTINGHOUSE
RESEARCH
LABORATORIES
PITTSBURGH,
PENNSYLVANIA
McGRAW-HILL BOOK COMPANY NEW YORK ST. LOUIS SAN FRANCISCO TORONTO LONDON
SYDNEY
1969
ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО С. И. КИРИЛЛОВОЙ ПОД РЕДАКЦИЕЙ
Н. В. КРАСНОГОРСКОЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО ,,МИР"
МОСКВА
1972
УДК 551. 594
Книга известного американского физика М. Юмана посвящена молнии - мощному
природному электрическому разряду, привлекающему пристальное внимание
специалистов и практических работников.
Гл. 1 вводит читателя в круг современных представлений о молнии. В
следующих главах описаны методы фотографирования молнии, измерения ее
магнитных и электрических полей, токов молнии, а также ее спектроскопии.
Затем следует глава о физических характеристиках и природе грома. Книга
завершается изложением современной теории процессов разряда в молнии.
Каждая глава снабжена подробной библиографией.
Книга написана просто и ясно; процессы молнии рассмотрены на основе
элементарных физических представлений и несложного математического
аппарата. Ойа будет с интересом встречена специалистами - физиками,
геофизиками, метеорологами, работниками грозозащиты, а также студентами
старших курсов соответствующих специальностей.
Редакция космических исследований, астрономии и геофизики
2 6-2; 2-3-2 100-72
Предисловие к русскому изданию
Грозовые явления, связанные с молнией, известны человечеству с глубокой
древности. Но только Ломоносов и Рихман в Петербурге, Франклин в
Филадельфии, Далибар в Версале независимо друг от друга в 1752-1755 гг.
доказали на опыте идентичность природы молнии и электрической искры.
В отличие от Далибара и Франклина, которые для доказательства
тождественной природы молнии и электрической искры ограничились
проведением единичного опыта, М. В. Ломоносов в "Слове о явлениях
воздушных, от электрической силы происходящих" предложил программу
детального изучения атмосферных электрических явлений и причин, их
порождающих. Полагая, что одним из основных источников электризации
частиц является трибоэлектричество, Ломоносов подчеркнул особую роль в
процессах накопления зарядов в атмосфере вертикальных воздушных потоков,
"которые не токмо гремящей в воздухе электрической силы, но и многих
других явлений в атмосфере и вне оной суть источник и начало".
В современных теориях атмосферного электричества рассматриваются
различные механизмы электризации грозовых облаков, которые приводят при
достаточно больших значениях полей к разрядам молний. Однако несмотря на
большое количество работ - как экспериментальных, так и теоретических -
до сих пор нет однозначного ответа на вопрос о механизмах возникновения и
развития грозового облака и связанных с ним грозовых явлений. В
опубликованных монографиях о молниях физические основы их возникновения,
скрытые в грозовом облаке, кай правило, освещены слабо. Книга Юмана в
этом смысле не является исключением. Однако нельзя не учитывать, что из
6
Предисловие к русскому изданию
многочисленных аспектов молниевых разрядов (в облаках, песчаных бурях,
снежных метелях, вулканических извержениях и т. д.) автор наиболее
детально рассматривает разряд линейной молнии, возникающий в грозовом
облаке или между облаком и землей. Такое сознательное ограничение круга
рассматриваемых вопросов позволяет автору изложить на основании известных
литературных источников лишь общие физические соображения о разделении
зарядов в облаках, сосредоточив основное внимание на физике самого
разряда.
Из сказанного следует, что книга Юмана представляет собой современный и
многогранный обзор методов и результатов исследований в области физики
молний. Первая глава вводит читателя в круг современных представлений о
молнии. Рассматриваются понятия ступенчатого и стреловидного лидеров,
возвратного удара, явление разряда молнии между облаками и между облаком
и землей. Эта общая картина служит фундаментом для обсуждения результатов
более детальных исследований разрядов молний в последующих главах.
Во второй главе описываются методы фотографирования молнии, в частности,
один из современных способов высокоскоростной съемки. Отметим при этом,
что автор ограничивается изложением результатов исследований, выполненных
только в США и в Швейцарии.
В следующей главе кратко излагается извебтный метод определения
напряженности электрических полей динамическим полемером и приводятся
данные об электрических и магнитны^ полях, обусловленных медленно
меняющимися распределениями зарядов и токов в грозах, а также об
изменениях электромагнитных полей при разрядах молний. При этом вводятся
элементарные соотношения, связывающие напряженность электростатического
поля с расстоянием от точечного заряда в воздухе или в вакууме. Они
иллюстрируются графиками изменений напряженности электрического поля для
положительного и отрицательного лидеров, движущихся от заряда,
помещенного на заданной высоте. Аналогичные соотношения выведены и для