Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
другой обычно происходит более или менее постепенно.
Установлено [39], что из 1400 изученных облачных разрядов 50% содержали
все три указанные стадии, 40% состояли из очень активной и /-типа частей,
в оставшихся 10% отсутствовала часть /-типа и разряды состояли либо из
начальной, либо из очень активной части, либо из обеих.
Такеджи [80] и'Огава и[Брук* [60 ^сравнили изменения электрического поля,
обусловленные внутриоблачными разрядами, с изменениями поля, подобными
тем, что даны на рис. 3.5 - 3.8. Они установили, что наблюдаемые вариации
электрического поля в начальной части разряда находятся в соответствии с
моделью положительного диполя со снижающимся положительным зарядом. Огава
и Брук сообщают, что начальная и очень активная части изменения поля
облачного разряда, вероятно, связаны с распространением вниз положительно
заряженного лидера. Такеджи предположил, что эффективная скорость
движущегося вниз лидера составляет около 104 м/с. Для отдельной грозы
показано [60] постоянное поле облака и изменения поля (около 600) при
облачном разряде в зависимости от расстояния до грозы. Расстояния, на
которых происходит перемена знака изменения поля и самого поля,
различались [см. обсуждение перед (3.42)]. Последняя, /-часть облачного
разряда состоит главным образом из отрицательных стримеров отдачи (разд.
2.3.7), которые связываются с if-изменением поля. Вероятно, стримеры
отдачи появляются, когда движущийся вниз положительный разряд приходит в
контакт с областью концентрированного отрицательного заряда. Стримеры
отдачи, сфотографированные [60] в разрядах облако - воздух, зарождаются
на головке развивающегося разряда и распространяются назад вдоль канала,
if-изменения, появляющиеся в последней части облачного разряда, имеют
продолжительность от 1 до 3 мс и среднее изменение момента около 8 Кл •
км (это несколько выше, чем момент if-изменения, связанного с молнией
облако - земля, для которого измеренный верхний предел составлял около 2
Кл-км). Наиболее частое число if-изменений за разряд
136
3. Измерения электрического и магнитного полей
равнялось 6. Обычно никаких изменений поля между if-изменениями не было
заметно, причем полное изменение поля во время конечной части разряда
являлось суммой отдельных if-изменений. В начальной и очень активной
частях облачных разрядов нет if-изменений; они, по-видимому, не являются
частью начального процесса распространения разряда.
Считают [60, 80], что отрицательные стримеры отдачи (if-изменения)
являются по существу отрицательными возвратными ударами. Предполагают
[60], что if-изменения сосредоточены в канале длиной от 1 до 3 км, и
поскольку продолжительность /f-изменения порядка 1 мс, скорость
распространения их составляет около 2-106 м/с. Заряд, нейтрализуемый за
if-изменение, составляет около 3,5 Кл, и средний ток, связанный с if-
изменением, заключен в интервале от 1 до 4 кА.
Величины заряда стримера отдачи, тока, длины канала, скорости
распространения и частоты появления, приведенные в [80], отличаются не
более чем в 2-3 раза от величин, полученных в [60]. В работе [80]
предполагается, что внутриоблачные разряды и процессы, протекающие в
облаке между импульсами вспышки облако - земля, подобны, за исключением
направления распространения разряда. Таким образом, /-процесс является
движущимся вверх положительным разрядом, вниз от которого
распространяются отрицательные стримеры отдачи. Стример отдачи большой
интенсивности может стать стреловидным лидером, распространяющимся вниз к
земле по каналу предыдущего возвратного удара.
Такеджи [80] провел фотоэлектрические измерения светимости облака
совместно с измерениями изменений электрического поля. Установлено, что
полная светимость облачного разряда продолжалась 0,2 - 0,5 с. Медленное
изменение поля, которое Такеджи относил к движущемуся вниз положительному
лидеру, сопровождалось слабой непрерывной светимостью. Непрерывная
светимость сильно флуктуировала, но среднее время ее возрастания от
начала процесса до максимальной величины составляло ~V3 общей
продолжительности свечения. Сильные импульсы свечения, как было найдено,
совпадали с if-изменениями поля. Светимость импульса возрастала до мак-
3.8 Изменение, обусловленное облачными разрядами 137
симального значения примерно за 0,5 мс и падала до половины своего
значения примерно за то же время. Подобные измерения светимости облачных
разрядов проведены Маланом [46] (разд. 2.3.7) и Бруком и Китагава [6].
Такеути [81 ] сообщает об изменениях поля облачных разрядов,
наблюдавшихся с трех различных станций в Японии. Он ссылается также на
ранее опубликованные работы, сообщая об измерениях изменения поля,
проведенных сотрудниками Исследовательского института атмо-сфериков
университета Нагойя. В качестве моделей разряда берутся вертикально
ориентированный положительный диполь, вертикально ориентированный
отрицательный диполь и горизонтальный диполь. Найдено, что большинство
