Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Юман М. -> "Молния " -> 31

Молния - Юман М.

Юман М. Молния — М.: Мир, 1972. — 328 c.
Скачать (прямая ссылка): molniya1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 118 >> Следующая

результирующее изменение дипольного момента можно записать в виде
АМт = + 2Д Qn Hn = 4iueo ЬЕЫ0 DК (3.38)
Изменение электростатического поля, измеренное на земле в точке D и
обусловленное переносом положительного заряда ДQP Кл с высоты НР в облаке
к земле, исходя из
(3.3), равно
ДЯро =----------- , tQp\, . (3.39)
PG 4тее0 (Л|,+ />>)•/• V 7
Оно отрицательно для всех величин D. Если D^>HP ,то результирующее
изменение дипольного момента может быть записано в виде
Шра = - 2Д<?р Нр = 4ite0 ДEpg D\ (3.40)
Изменение электрического поля на земле в точке I), обусловленное
внутриоблачным разрядом, разрушающим часть вертикально расположенного
положительного электрического диполя, может быть вычислено при
суммировании выражений (3.37) и (3.39), учитывая, что ДQn-^Qp = = A Q,
2Ы) Г НР
PN 4ке0 [ (я|+?>2),/2 (#^ + Z>2)V*
[ ("
(3.41)
Знак изменения поля с уменьшением D меняется на противоположный: при
малых D изменение поля положительно, при больших D отрицательно (рис.
3.3). Если часть диполя разрушается, положительное постоянное поле на
больших расстояниях будет уменьшаться, что приводит к отрицательному
изменению поля; отрицательное постоянное поле на близких расстояниях
также будет уменьшаться, приводя к положительному изменению поля. Если
величины зарядов N и Р не равны, то расстояние, на котором изменение поля
меняет знак, будет отличаться от расстояния, на котором меняет знак
постоянное поле. Расстояния, на которых происходит смена знаков,
различаются и в том случае, если положение верхнего и нижнего концов
разряда отличается от положения эффек-
3.6. Ранние измерения электрического поля
97
тивных центров двух заряженных областей, между которыми происходит
разряд. Если D^>Hp, изменение электрического поля, даваемое выражением
(3.41), может быть записано как
Д*. 2 &Q (Нр Яд,)
4_?(> ?3
и результирующее изменение дипольного момента будет Шры = - 2Ы) [II р -
HN) = 4* \Еря D*. (3.43)
Итак, отрицательные вспышки на землю сопровождаются положительными
изменениями поля, положительные вспышки на землю - отрицательными;
внутриоблачные разряды, нейтрализующие часть положительного диполя,
сопровождаются положительными изменениями поля при малых D и
отрицательными при больших D.
Рассмотрим далее результаты измерений. Вильсон [89, 90], работающий в
Англии, где, согласно Вормелю [95], разряды облако-земля составляют около
40% всех вспышек и около 90% таких разрядов переносят на землю
отрицательный заряд (хотя эти факты не были известны Вильсону в то
время), нашел, что отношение положительных изменений поля к отрицательным
равно 1,56 для 900 разрядов (облако - земля и внутриоблачных),
наблюдавшихся с различных расстояний. На расстояниях до 5 км отношение
составляло около 3 [90, рис. 2]. Вывод заключается в том, что вспышки
облако-земля переносят отрицательный заряд на землю и что диполь
грозового облака положителен. Вильсон нашел почти ту же среднюю величину
изменения момента [он измерял AED3 и использовал приближенный вид
уравнения (3.38) при вычислении AM ] для положительного и отрицательного
изменений поля. Он нашел, что среднее изменение момента составляет около
100 Кл*км. (Отметим, что AED3 будет меньше действительного изменения
момента, если D ненамного больше Н и вспышка удалена не более чем на 10
км.) Вильсон установил, что средний заряд, переносимый во вспышке,
находится в диапазоне 10^-50 Кл.
Картина диполя Вильсона получила дальнейшее подтверждение в работе
Эпплтона и др. [2]. Работая в Англии,
§8
3. Йзмерения электрического и магнитного полей
они нашли, что на расстоянии больше 50 км от канала молнии отрицательные
изменения поля встречаются почти в два раза чаще, чем положительные.
Шонланд и Крейб [73] в ЮАР проводили измерения полей облаков и изменений
полей с помощью экспериментальной установки, подобной той, что описана
Вильсоном [90]. В ЮАР основную часть вспышек составляли внутри-облачные.
Разряды от основания облака к земле случались гораздо реже. Поэтому
следует ожидать, что отдаленные грозы будут давать преимущественно
отрицательные изменения поля, а близкие грозы - преимущественно
положительные. Из 798 изменений поля от грозовых облаков, удаленных более
чем на 8 км, 666 изменений были отрицательными. Для грозовых облаков,
наблюдавшихся на расстоянии менее 6 км, зарегистрировано 39 положительных
и 9 отрицательных изменений поля. Кроме того, было найдено, что
постоянные поля положительны при отдаленных грозах и отрицательны при
близких. Была подтверждена модель положительного электрического диполя
облака. Шонланд и Крейб нашли среднюю величину AED3 для 82 разрядов на
расстоянии от 10 до 30 км, равную 94 Кл-км, истинные величины отличались
от среднего значения в 0,1 -г-6,2 раза.
Хотя в предыдущем обсуждении были приведены веские доказательства
существования положительного электрического диполя в грозовом облаке, в
литературе встречаются значительные разногласия по поводу полярности
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 118 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed