Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
облако - земля (199 импульсов), большинство из которых происходило на
расстояниях, меньших 6 км. Было установлено, что в течение /?с-части
изменения поля возвратного удара, пока канал еще слабо светится,
происходят кратковременные серпообразные изме-
6 -1км [ J-I - - -1 ^ 'П | 1 1 - -1 * 1 1 - 1 -p/yrrs
•nJi 1 ; 1 1 1
I
4 ДгрЯр nil-
г /- -/
Mt М2 Mt мг
t ->
Рис. 3.19. Изменение электрического поля, вызванное М-компо-нентами, при
наблюдении вблизи от разряда молнии и соответствующие изменения
светимости канала молнии [50].
нения поля. Эти серпообразные изменения поля совпадают с увеличением
светимости канала - фотографически наблюдаемыми М-компонентами. На рис.
3.19 даны примеры изменения поля, вызванного М-компонентами. Малан и
Шонланд [50] установили, что 60% исследованных возвратных ударов не имели
7^-части. Это указывает на отсутствие М-компонент. Серпообразные М-
изменения поля, наблюдаемые на близких расстояниях, начинаются с
отрицательного изменения, за которым без всякой паузы следуют большие
положительные изменения. Изменение поля обычно составляет от х/5 до V100
/^-изменения. Было установлено, что серпообразный процесс продолжается от
200 до 800 мкс, хотя наблюдались и большие величины, причем серпообразный
процесс большей продолжительности связан с большими интервалами времени
между возвратным ударом и появлением М-компонента.
Китагава и др. [40] установили, что М-изменение бывает также во время
периодов непрерывной светимости (непрерывных токов). Они установили связь
между М-изменениями, которые на ленте самописца имеют вид всплес-
126
3 Измерения электрического и магнитного полей
ков, и увеличением светимости канала. Пример таких данных показан на рис.
3.13. Эти данные показывают, что в течение первых 15 мс после возвратного
удара интервал времени между М-компонентами быстро увеличивается с
течением времени; между 15 и 40 мс эта тенденция ослабевает и после 40 мс
интервал времени между М-компонентами не зависит от прошедшего времени.
Китагава и др. показали, что /[-изменения - небольшие быстрые изменения
электрического поля, которые встречаются в интервале между и после
импульсов многоимпульсных вспышек [37, 39], - связаны с М-компонентами,
сфотографированными во время периода непрерывной светимости канала.
Значит, М-изменения поля, наблюдаемые с отдаленных расстояний во время
периода непрерывной светимости, являются /[-изменениями. Более того, было
установлено, что наиболее часто встречающийся интервал между К- и М-
изменениями во время непрерывной светимости составляет 6 мс. Китагава и
др. полагают, что нет существенной разницы между /[-изменениями,
связанными с М-компонентами, Yи К-изменениями, которые появляются в
отсутствие светимости в межимпульсные периоды. Они сообщают, что в
отсутствие непрерывной светимости (и М-компонентов) /[-изменения связаны
со светимостью внутри облака или с волнами светимости (подобными
стреловидному лидеру), которые распространяются вниз по каналу, но,
ослабев, не достигают земли. На основе своих исследований Китагава и др.
предположили, что /[-изменение является доказательством движения
проникающих стримеров в новые части облака. Появление этих стримеров
должно целиком определяться условиями внутри облака. Китагава и Брук [39]
и Китагава [37 ] утверждают, что измеренные медленные /-изменения поля
можно представить как результат интегрирования измерительным прибором
серии быстрых /[-изменений, продолжительностью менее 1 мс и с изменением
момента от нескольких сотых до 1 Кл-км. С этой точки зрения, /-изменение
представляет собой сглаженную запись электрического поля, которая в
действительности состоит из ряда очень маленьких ступеней /[-изменений.
Данные относительно /[-изменений в облачных разрядах и разрядах в воздухе
приведены в разд 3.8.
37. Изменение, обусловленное молнией облако - земля 127
Рассмотрим медленные отрицательные изменения поля, которые, как сообщил
Малан [49], встречаются в ЮАР в 44% межимпульсных периодов для вспышек на
расстояниях от 25 до 100 км. Малан выдвигает теорию, объясняющую
отрицательные изменения поля. Физической основой теории является
увеличение пространственного заряда выше облака, обусловленное
возрастанием поля, после того как возвратный удар перенесет на
землю*отрицательный заряд. Используя определенные предположения, он
вычисляет отношение изменения поля (которое он назвал [/-изменением),
вызванного увеличением пространственного заряда, к /-изменению поля, [/-
изменение имеет знак, противоположный /-изменению. Если величины этих
двух полей одинаковы на расстоянии 20 км (отношение равно единице), то на
расстояниях от 50 до 100 км [/-изменение будет в 3 раза больше, чем /-
изменение. Изменение поля от пространственного заряда, по-видимому,
недостаточно велико, чтобы объяснить приведенные медленные изменения
электрического поля. Кроме того, не ясно, сможет ли пространственный
заряд сам по себе перераспределиться в только что созданном электрическом
