Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
участки, по нескольку метров длины каждый. К сожалению, ни Брук и др.
[11, ни Янг [7] не привели фотографий, показывающих неточный эффект.
Были предложены различные теории неточной молнии; некоторые из них мы
рассмотрим ниже.
1. Визуальная регистрация неточной молнии целиком зависит от места
наблюдения за частью канала. Если канал молнии направлен к наблюдателю
или от него, то наблюдатель будет охватывать взглядом большую часть длины
канала, чем в том случае, когда канал перпендикулярен к линии его зрения.
Большая наблюдаемая длина канала воспринимается глазом как обычный канал
с повышенной яркостью. Чтобы вызвать эффект неточной молнии, канал должен
периодически смещаться к наблюдателю или уходить от него.
2. Четочная молния является результатом периодического перекрывания
обычного канала облако.-аемг ля облаками или дождем.
3. Четочная молния является результатом нестабильности канала из-за пинч-
эффекта, в результате которого канал, проводящий ток, деформируется в
цепочку "сосисок" с сильным свечением "пережатых" областей, где высоки
плотность тока и концентрация частиц [41. Как отмечено в разд. 7.6,
возможно, что имеет место магнитный пинч-эффект, если ток молнии
достаточно высок, а радиус канала мал. Например, по каналу радиуса 1 см
должен протекать ток 8-104 А, прежде чем магнитное давление на
поверхности канала превысит 10 атм. Для канала радиуса 0,1 см ток должен
превышать 8-103А. Неясно, возникают ли когда-нибудь в молнии условия,
приводящие к пинч-эф-фекту.
310
Приложение Б
Чтобы получить серию четок за счет пинч-эффекта, какой-то фактор должен
обусловить в канале периодичность изменения с высотой. Возможно, эта
периодичность является просто игрой случая.
4. Неточная молния представляет собой ряд сферических дуговых разрядов,
формирующихся в "отработанном" канале за счет возрождения в нем тока [5].
Расчеты, описывающие один из таких сферических дуговых разрядов (шаровая
молния?), проведены Юманом и Хелстромом [5]. Каждый сферический дуговой
разряд образуется за счет стягивания рассеянного тока облако - земля в
области высокой температуры и высокой проводимости - своеобразный тип
термического пинч-эффекта, действующего в пространстве. Локализованный
ток и связанное с этим поглощение энергии поддерживает дуговой рязряд.
5. Неточная молния вызвана большим временем свечения участков канала
молнии, имеющих необычно большой радиус [6]. Как обсуждалось в разд. 7.7
(см. также рис. 7.2), каналы больших радиусов охлаждаются дольше, чем
малых. В первом приближении время охлаждения пропорционально квадрату
радиуса. Если радиус канала молнии по какой-либо причине модулирован с
высотой, то при прекращении свечения канала он будет выглядеть как
цепочка четок. Вероятно, эта модуляция возникает случайно, когда канал
состоит из большого числа узлов и изгибов.
Для объяснения большого времени жизни четок можно использовать теории,
для которых существенно протекание тока совместно с длительными
непрерывными токами. Возможно, длительное существование четок является
следствием инерции зрения, а не свойством канала.
ЛИТЕРАТУРА
1. Brook М., Armstrong G., Winder R. P. H., Von-negut В., Moore С. В.,
Artificial Initiation of Lightning Discharges, J. Geophys. Res., 66,
3967-3969 (1961).
2. Matthias В. Т., Buchsbaum S. J., Pinched Lightning, Nature, 194, 327
(1962).
3. Scheminzky F., Wolf F., Photographie eines Perlschnur-
Литература
311
blitzes, Silzber. Akad. Wiss. Wien Abt. IIA, 156, № 1-2, 1-8 (1948).
4. U m a n M. A., Bead Lightning and the Pinch Effect, J. Atmos. Terr.
Phys., 24, 43-45 (1962).
5. U m a n M. A., HelstromC. W., A Theory of Ball Lightning, J. Geophys.
Res., 71, 1975-1984 (1966).
6. Uman М. A., V о sh a 11 R. E., Time Interval between Lightning Strokes
and the Initiation of Dart Leaders, J. Geophys. Res., 73, 497-506 (1968).
7. Y oung G. A", A Lightning Strike of an Underwater Explosion Plume, U.
S. Naval Ordinance Lab., NOLTR 61-43, March, 1962.
Приложение В. Шаровая молния
Шаровая молния (ball lightning; boules defeu или foudre spherique;
Kugelblitz)- название подвижных светящихся шаров, которые наблюдались во
время гроз. Типичная шаровая молния имеет размеры с апельсин или
грейпфрут и время ее жизни равно нескольким секундам. Обзоры сообщений
очевидцев шаровой молнии были опубликованы Брандом [21, Родевальдом [18],
Дьюа-ном [6], Сильбергом [20], Мак-Налли [13] и Рейли [17]. Визуальное
явление часто сопровождается звуком, запахом; нередко оно оставляет после
себя повреждения, и, следовательно, трудно отрицать реальность этого
явления (как это делает Хамфрейс [8]). В письме к издателю лондонской
"Дейли мейл" Моррис [14] описал необычный случай, когда шаровая молния
вызвала кипение воды в кадке.
Во время грозы я увидел, как с неба упал красный раскаленный шар. Он
направился к нашему дому, оборвал телефонный провод, сжег оконную раму и
упал в кадку с водой.
Через несколько минут вода в кадке закипела, но когда она остыла
