Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
шести импульсов с продолжительностью свечения от 0,2 до 0,7 мс. В третьей
вспышке был один импульс, продолжительность свечения которого составляла
около 0,6 мс. Для большинства зарегистрированных импульсов первый кадр
был самый яркий, а затем интенсивность постепенно падала. В одном из
импульсов было зафиксировано два пика светимости. В каналах молний, по-
видимому, были области различной толщины, особенно четко выраженные на
ярких кадрах. На наименее ярких кадрах каналы были мелко (порядка
сантиметров) закручены и изогнуты. Было установлено, что форма канала не
претерпевает существенных изменений в пределах одного импульса, но иногда
наблюдаются изменения от импульса к импульсу в пределах одной вспышки.
Изменение формы канала от импульса к импульсу было отмечено также Шонланд
ом [38].
Измерения показали, что радиусы канала молнии лежат в интервале 1,5 - 6
см. Для сравнения приведем интервал, который получил Шонланд [38] с
помощью фотографического метода: 7,5 -11,5 см (разд. 2.3.4).
Юман [48, а также неопубликованные результаты] измерял размеры отверстий,
проплавленных в фиберглассовом экране при прохождении через него молнии.
Обычно наб-
54
2. Фотографирование молний
людались отверстия от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Методика измерения радиуса канала могла приводить к меньшим величинам,
чем фотографическая, поскольку внешняя часть канала, хотя она и светится,
могла быть недостаточно горячей в течение длительного времени, чтобы
вызвать плавление фибергласса. Исследуя влияние молнии на металлические
электроды, Хилл [16] пришел к выводу, что радиус канала молнии порядка
миллиметров. Выводы относительно радиуса канала, полученные из наблюдений
явлений на электродах, не могут считаться надежными. Электропроводность
смеси паров металла с воздухом у электродов должна быть выше
электропроводности воздуха вдали от электрода, и, следовательно, для
прохождения данного тока требуется канал меньшего радиуса. Кроме того,
электродные явления при больших токах сложны и не совсем понятны.
Дальнейшее обсуждение вопросов, связанных с радиусом канала молнии, дано
в разд. 7.6.
2.6.3. Фотографирование молний в Нью-Мексико
Воркман и др. [53] сфотографировали вспышку молнии, состоявшую из 54
пиков светимости, 26 из которых представляли собой комбинацию лидер -
возвратный удар. Вспышка продолжалась 2 с. В типичных многоимпульсных
вспышках светимость импульса уменьшается с номером импульса, причем
первый импульс наиболее яркий. В наблюдавшейся вспышке такая регулярность
не была очевидной. Однако 26 импульсов могут быть разбиты на группы, для
каждой из которых характерны типичные свойства. По-видимому, импульсы от
6 до 14, от 15 до 19, от 20 до 22 и от 23 до 25 составляют группы, в
которых светимость уменьшается с номером импульса. Было установлено, что
продолжительность светимости каждой группы имеет тот же порядок величины,
который характерен для типичной вспышки облако - земля. В других вспышках
молний, сфотографированных во время той же грозы, также отмечалось
большое число импульсов, иногда превышающее 20. Воркман и др. [53] пришли
к выводу, что они наблюдали необычные грозовые условия, в которых
последовательность импульсов несла заряд,
2 5 Последние исследования
55
в четыре - шесть раз превышающий обычно существующий в грозовом облаке.
Постулируется, что этот заряд распределяется в четырех-шести
расположенных рядом ячейках, структура заряда в каждой из которых до
некоторой степени аналогична изображенной на рис. 1.2. Вероятно, все
ячейки достигали стадии зрелости с точки зрения электрической активности
в одно и то же время, и заряд во время вспышки значительно перемещался в
горизонтальном направлении.
Китагава и др. [22] и Брук и др. [7] опубликовали результаты анализа 193
фотографий вспышек молнии. Были опубликованы также результаты
электрических измерений, которые обсуждаются в следующей главе.
Установлено, что 50% многоимпульсных вспышек (составляющих 90% вспышек
облако - земля) содержали по крайней мере один импульс, за которым
следовал длительный период непрерывной светимости, продолжавшийся от 40
до 500 мс, со средней длительностью 180 мс. Чтобы отличать эти вспышки от
вспышек только с дискретными импульсами, их назвали гибридными вспышками.
Показано, что в непрерывную светимость вносили вклад М-компоненты (разд.
2.3.6). Доказано, что в некоторых случаях, когда импульс распространяется
по каналу предыдущего импульса через интервал времени от 100 до 500 мс,
большая часть этого интервала характеризуется непрерывной светимостью от
предыдущего импульса. Часть интервала времени, в которой отсутствует
непрерывная светимость, сравнима по продолжительности с максимальным
интервалом времени между импульсами без непрерывной светимости.
Если в многоимпульсных вспышках нет импульсов с длительным (более 40 мс)
периодом непрерывной светимости, то после короткого (менее 40 мс) периода
