Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
плотности магнитного потока". Кроме того, рассматриваются магнитные и
радиационные поля, обусловленные разрядами молний, и сделано сравнение их
с
Предисловие к русскому изданию
7
напряженностью электрического поля при различных частотах для типичных
разрядов.
В четвертой главе излагаются методы и результаты измерения токов молний и
на основе статистической обработки экспериментальных данных строятся
графики частотного и временного распределений токов и зарядов.
В пятой главе описаны основные методы, теория и результаты
спектроскопических исследований разрядов молний, значительно дополняющие
диагностическую технику молний, а в шестой - физические характеристики и
природа грома.
В заключительной главе, представляющей собой один из наиболее
ответственных разделов книги, рассмотрены современные представления о
механизме разрядов молнии при наличии пространственного заряда и в его
отсутствии, а также даны оценки разности потенциалов, параметров лидера и
энергии молнии. Здесь же излагается теория ступенчатого и стреловидного
лидеров, а также теория обратного удара.
Несмотря на значительный объем данных наблюдений, что является
характерным для исследований в области атмосферного электричества,
рассмотренные физические модели основаны скорее на интуиции, чем на
теоретическом анализе экспериментальных результатов.
Книга Юмана написана простым языком, изложение построено на основе
физических представлений с использованием несложных формул. В связи с
этим книга может быть полезна не только для специалистов, но и для
широкого круга любознательных читателей.
Надеемся, что перевод книги Юмана "Молния" явится серьезным и полезным
вкладом в литературу о физике молний.
Н. В. Красногорская
Предисловие
Эта книга напйсана потому, что нет книги или обзорной статьи о молнии,
соответствующей современным требованиям. Недавно вышли книги "Физика
молнии" Милана (1963 г.) и "Полет молнии" Шонланда (1964 г.). Они
касаются главным образом результатов исследований Шонланда и Милана и их
сотрудников в ЮАР. Ни в той, ни в другой книге не рассматриваются важные
исследования молнии, проведенные в Соединенных Штатах, Швейцарии и Японии
за последние 10-15 лет. В этих книгах мало ссылок на литературу и
зачастую некритически рассматриваются предполагаемые механизмы процессов
молнии. Вероятно, наилучшим источником знаний о молнии является обзорная
статья Шонланда "Разряд молнии", опубликованная в 1956 г. в Handbuch der
Physik, хотя и эта статья в некоторой степени сейчас устарела.
Настоящая работа представляет попытку создать книгу, которая бы
гармонически охватывала все, что известно к настоящему времени о молнии,
отделяла предположения о физических процессах от экспериментальных данных
и содержала бы обширные ссылки на литературу по молнии. Есть надежда, что
автору удалось в некоторой степени выполнить эти задачи.
"Молния" написана на уровне знаний студентов последних курсов физических
и технических специальностей. Однако эту книгу смогут читать и
неспециалисты, и, следовательно, она может служить учебником. В общем
каждая глава книги построена с использованием сведений, приведенных в
предыдущих главах. Гл. 1 представляет общее введение в явление молнии и в
терминологию о ней и служит основополагающим материалом для остальных
разделов книги. Каждая глава, за исключением пер-
Предисловие
9
вой и последней, содержит сведения о молнии, полученные с использованием
определенной диагностической методики. Рассмотрены такие методы, как
фотография (гл. 2), измерение электрического и магнитного полей (гл. 3),
измерение электрического поля (гл. 4), спектроскопия (гл. 5) и звуковые
измерения (гл. 6). Гл. 7 посвящена теории разряда молнии. Чтобы книгу мог
читать неспециалист и ее можно было использовать в качестве учебника,
возникла необходимость определенные темы (например, стреловидный лидер)
рассматривать почти во всех главах. Для того чтобы найти нужную ссылку по
тому или иному вопросу, читатель может воспользоваться подробным
оглавлением.
Я предполагаю внести в книгу уточнения и, если будет необходимо,
изменения, чтобы привести ее к современному уровню знаний. Поэтому я буду
признателен за получение оттисков всех последующих статей по молнии и
указание ранее опубликованных статей, которых я не рассмотрел.
Мартин А. Юман
• 1*
Введение
1.1. МОЛНИЯ И ГРОЗОВЫЕ ОБЛАКА
Вводная часть содержит краткий обзор современного состояния знаний о
разрядах молний. Цель обзора - дать читателю общее представление о
широком круге явлений, связанных с молнией. Эта общая картина будет
служить основой для более детального рассмотрения разряда молнии в
последующих главах. Исследования молнии на современном уровне начались в
конце XIX столетия. Большая часть книги посвящена рассмотрению
результатов исследований, проведенных с этого времени.
Молния может быть определена как мощный кратковременный электрический
разряд, длина которого обычно измеряется километрами. Молния возникает,
