Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
ординат: а -число импульсов с максимальным током, превышающим абсциссу; б
- число импульсов, переносяшрх заряд, превышающий абсциссу; в - число
импульсов со скоростью нарастания тока, превышающей
абсциссу.
ные удары, вызванные движущимися вниз положительно заряженными лидерами,
составляют около 15% всех возвратных ударов, вызванных движущимися вниз
лидерами. Вообще положительные токи имеют большее время нарастания до
максимального значения, большее время протекания со значением, большим
половины максимального, и переносят больший заряд, чем отрицательные
токи. Бергер и Фогельзангер [5] сообщили о максимальном значении
положительного тока, равном 180 кА. Положительные разряды приносят на
землю средний заряд в 87 Кл.
Статистические данные [5] об импульсах, переносящих отрицательный заряд
на землю, приведены на рис. 4.2
4.3. Ток в разрядах молнии облако - земля
169
Они относятся только к импульсам с максимальным током, большим или равным
10 кА. Согласно [3], максималь* ные величины токов, меньших 10 кА,
встречаются примерно в 75% всех импульсов-и вспышек, максимальные
величины ниже 2 кА примерно в 35% всех импульсов и 50%
Рис. 4.3. Частотное распределение максимального тока для импульсов
молнии, вызванных движущимися вниз лидерами. Включены импульсы,
переносящие на землю как положительный, так и отрицательный заряды. 1 -
около 100 импульсов с максимальными токами > 10 кА [5]; 2 - импульсы с
наивыспшм током в 46 вспышках [21]; 3 - импульсы с наивысшим током в 2721
вспышке [18]; 4 - 84 импульса [16]; 5 - 106 импульсов [25]; 6 - 135
импульсов
[21].
всех вспышек. Из рис. 4.2 видно, что первые импульсы в многоимпульсных
вспышках имеют больший максимальный ток, переносят больший заряд и имеют
меньшую скорость нарастания тока, чем последующие импульсы. Наибольшее
максимальное значение отрицательного тока, по [5], составляло 105 кА для
первого импульса. В последующих импульсах, которые вызывались движущимися
вниз отрицательно заряженными лидерами, но происходили во вспышках,
вызванных движущимися вверх лидерами, наблюдались относительно невысокое
максимальное значение тока и небольшой перенос заряда.
170
4. Измерение тока
Статистические данные о максимальных токах молнии приведены на рис. 4.3.
Значение максимального тока примерно в 30 кА, соответствующее точке в 50%
импульсов, у Бергера и Фогельзангера [5] существенно выше, чем у других
авторов, что, вероятно, связано с исключением из рассмотрения данных с
максимальным током ниже 10 кА. Согласно [53, для 85 импульсов, вызванных
движущимися вниз отрицательно заряженными лидерами и имеющих максимальный
ток выше 2 кА, такое значение максимального тока составляло около 25 кА.
Данные Мак-Кана [21 ] показывают, что если рассматривать только импульсы
с наибольшими токами в каждой вспышке, то значение максимального тока 20
кА, соответствующее точке в 50% импульсов, значительно больше тока 5,5
кА, соответствующего всем импульсам. Из результатов МакКана, полученных
на фульхронографе и осциллографе, следует, что первым импульсом обычно
является импульс с наибольшим током. Этот вывод соответствует последующим
результатам [5], приведенным на рис. 4.2, из которых видно, что ток на
половине высоты для первых импульсов примерно в 2 раза превышает
соответствующие величины для последующих импульсов. Он согласуется также
и с результатами Нориндера и Кнудсена [26], приведенными в разд. 3.9.
Максимальный ток, зарегистрированный Мак-Каном, составлял 160 кА.
Льюис и Фауст [18] представили наиболее обширные данные (2721 событие)
относительно максимальных значений токов молнии. Данные приведены в табл.
4.1 и на рис. 4.3. Измерения токов проводились при помощи магнитных
стерженьков на вышках линий передач, фиксировались максимальные токи во
вспышках. Предполагалось, что ток молнии равномерно распределялся по
стойкам вышки линии передач. Таким образом, если измерение проводилось на
одной стойке вышки, то общий ток через вышку рассчитывался умножением
измеренной величины на число стоек. Далее, максимальные токи,
зарегистрированные на различных вышках, для одной вспышки суммировались,
давая общий максимальный ток во вспышке. Ошибки в измерениях приводили,
вероятно, к завышению максимального тока молнии. Величина максимального
тока, соответствующая 50% вспышек, составляла
4.3. Ток в разрядаt молнии облако - земля
171
Таблица 4.1
Максимальные токи молнии по измерениям при помощи магнитных стерженьков
[18]
Диапазон токов, А Число вспышек с макс. током в данном диапазоне
Число вспышек в данном диапазоне и выше Проценты вспышек в данном
диапазоне и выше
1000- 5000 567 2 721 100
5 001- 10000 611 2 154 79,2
10001- 20000 640 1 543 56,7
20001- 30000 296 903 33,2
30001- 40000 227 607 22,3
40001- 50000 140 380 14,0
50001- 60000 80 240 8,82
60001- 70000 61 160 5,88
70 001- 80 000 22 90 3,64
80 001- 90000 21 77 2,83
90001-100000 И 56 2,06
100001-110000 И 45 1,65
110001-120000 9 34 1,25
