Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
относительно окружающего воздуха за микросекунды или десятки микросекунд
к почти равновесному состоянию. Когда достигается равновесие давлений,
диаметр канала, вероятно, составляет несколько сантиметров.
1.4. СТРЕЛОВИДНЫЙ ЛИДЕР
После прекращения тока в импульсе вспышка может завершиться. С другой
стороны, если существует возможность подвода дополнительных зарядов к
вершине канала, во вспышке возможны дополнительные импульсы. (Вспышка в
таком случае называется многоимпульсной.) Вообще последующий импульс
отводит заряд из все более высоких участков ./У-области облака. Перенос
этого заряда становится возможным в результате действия между импульсами
так называемых процессов ^-стримера и /-стримера, представляющих
электрические разряды между вершиной предыдущего возвратного удара и
верхней областью отрицательного заряда. Если подводится дополнительный
заряд к бездействующему каналу возвратного удара за время, меньшее
примерно 100 мс, то непрерывный, или стреловидный, лидер проходит этот
канал возвратного удара, увеличивая степень ионизации в нем,
1.5. Еще о разрядах и вспышках
21
распределяя заряд вдоль канала и приближая потенциал земли к потенциалу
облака. Стреловидный лидер, таким образом, предваряет стадию второго (или
любого последующего) возвратного удара. По-видимому, стреловидный лидер
представляет собой светящуюся часть канала длиной около 50 м, которая
движется равномерно к земле со скоростью около 2-106 м/с, что на порядок
превышает среднюю скорость ступенчатого лидера. Схематический рисунок
фотографии стреловидных лидеров, полученной с помощью барабанной камеры,
приведен на рис. 1.3, а фотография стреловидного лидера, полученная с
помощью камеры Бойса, дана на рис. 2.6. Полагают, что в канале
стреловидного лидера распределяется меньший заряд, чем в ступенчатом
лидере. Кроме того, стреловидный лидер в общем случае не ветвится так,
как ступенчатый лидер. Если ток в предыдущем возвратном ударе прекратился
более 100 мс назад, то может появиться стреловидноступенчатый лидер,
который начинает распространяться по прекратившему действовать каналу как
непрерывный лидер, однако в некоторой точке он превращается в ступенчатый
лидер. Если ступени продвигаются по первоначальному каналу, они короче по
длине и разделены меньшими интервалами времени, чем у ступенчатого
лидера, предшествующего первому возвратному удару. Когда ступени проходят
не по первоначальному каналу, то они напоминают ступени лидера первого
импульса. Если ток в предыдущем возвратном ударе прекратился относительно
давно, скажем, несколько сотен миллисекунд назад, то любому последующему
возвратному удару будет предшествовать ступенчатый лидер, путь которого
отличается от пути распавшегося канала. Некоторые данные о стреловидных
лидерах приведены в табл. 1.1.
1.6. ЕЩЕ О РАЗРЯДАХ И ВСПЫШКАХ
Первый возвратный удар во вспышке обычно сильно ветвится по направлению к
земле, так же как и предшествующий ему ступенчатый лидер. Последующие
возвратные удары, распространяющиеся вслед за стреловидными лидерами,
ветвятся слабо. Первые возвратные удары имеют меньшие скорости
распространения, меньшие скорости
22
1. Введение
нарастания тока на землю, большие времена пикового тока и обычно
переносят больший заряд, чем последующие возвратные удары.
Время между ударами, которые следуют по одному пути, может равняться
десятым долям секунды, если в канале между ударами течет слабый ток. По-
видимому, достаточный уровень проводимости канала поддерживается течением
тока, и канал готов для стреловидного лидера только после того, как этот
непрерывный ток прекратится. Вспышки молнии, которые содержат по крайней
мере один интервал непрерывного тока, переносят на землю отрицательный
заряд, примерно в два раза больший, чем вспышки, состоящие из дискретных
импульсов. Сообщалось, что вспышки, состоящие из дискретных импульсов
(называемые в литературе дискретными вспышками), и вспышки, имеющие
интервалы непрерывного тока (называемые гибридными вспышками), случаются
в Нью-Мексико примерно с одинаковой частотой.
Наблюдалось, что последовательность лидер - возвратный удар может
происходить в одной вспышке до 26 раз. Однако интенсивность светимости
канала или его части может внезапно возрасти, причем увеличению
светимости не предшествует лидерный процесс. Светимость канала между
точкой разветвления ступенчатого лидера и землей возрастает, когда
возвратный удар достигает точки ветвления. Это увеличение светимости
известно как компонент, связанный с ветвлением. Увеличение светимости
всего канала от облака до земли называется световым М-компонентом. М-
компоненты часто возникают, когда светимость канала низка, и поэтому
могут быть ошибочно восприняты как отдельные дискретные импульсы.
Фотография М-компонента, полученная с помощью камеры Бойса, приведена на
рис. 2.6.
1.6. ВНУТРИОБЛАЧНЫЕ РАЗРЯДЫ
Внутриоблачные разряды обычно происходят между центрами верхнего