Суть этого явления состоит в том, что оно является электронным разрядом, возникающим от удара молнии в электронную аппаратуру или электропроводку.
При попадании грозового разряда в молниеотвод возникает мощное магнитное поле, которое может вызвать перенапряжение электронных приборов и систем, так как напряжение при среднем грозовом разряде составляет миллион вольт. При недостаточно хорошем заземлении напряжение в сети питания приборов может подскочить до десяти тысяч вольт. Если учесть, что для обычной электроплиты разрушительными являются даже 300 вольт, то можно представить, что ждет в случае косвенного разряда такие приборы, как компьютеры, телевизоры и другую технику, где вмонтированы те или иные электронные схемы автоматического регулирования или слежения. Для них смертельным является скачок напряжения в 10 вольт.
Поэтому во время грозы непременно следует отключать от сети все эти приборы. А также не рекомендуется размещать в верхних этажах зданий компьютеры, медицинское оборудование и т. п., если здание не покрыто железной крышей. Такая крыша распределяет разряд по всей площади и сводит на нет его действие.
Copyright © 2004 by arisfera email: [email protected]
Шаровая молния
Термином шаровая молния определяется наблюдаемая в атмосфере одиночная светящаяся стабильная и сравнительно небольшая масса воздуха, связанная с грозовыми явлениями и естественной молнией.
Одним из поражающих факторов для шаровой молнии является аэротоксический. Шаровая молния порой выделяет столь токсичные вещества, что люди чрезвычайно быстро отравляются ими. Часто при встрече с шаровой молнией люди не сгорали и не получали поражения от электрического разряда, а были отравлены веществами, выделяемыми шаровой молнией.
В Ставропольском крае во время грозы огненный шар величиной с футбольный мяч, подпрыгивая, катился по улице. При соприкосновении с землей он выбивал ямы — полметра в глубину и полтора в диаметре. В итоге шар изрешетил всю улицу на протяжении двух кварталов, потом с шумом разорвался и огненной струей ушел в небо.
Одно из свойств шаровой молнии — ее подверженность реактивному эффекту. Когда в какой-либо части шаровой молнии выделяется энергия, именно здесь проявляется реактивный эффект. Надо отметить, что когда молния спускалась к земле, то часть ее энергии выделялась в виде взрывов.
Шаровая молния имеет высокую температуру в своей внутренней части, но снаружи ее оболочка может быть совершенно холодной. Зарегистрировано много случаев, когда молния была на каком-то предмете, проходила через щели, но не оставила никаких следов, но и было немало случаев, когда такая же молния расплавляла гранит, грунт, металлы и пр. Не исключено, что и человек может быть просто испепелен, испарен молнией.
Одним из объяснений возникновения шаровой молнии может быть плазменный заряд при интерференции электромагнитных волн, возникающих при грозовых разрядах. Экспериментальную проверку этого предположения провели физики Токийского университета И. Оцуки и X. Офуруто. Пятикиловаттный магнетрон генерировал электромагнитное излучение на частоте 2,45 ГГц, которое направлялось на резонатор сечением 161 х 370 мм. Была сформирована стоячая волна с шестью узлами. В этих узлах — областях максимальной интенсивности поля — возникали плазменные разряды различного вида, которые порой сохранялись 1–2 секунды после выключения генератора. Разряды были неподвижными или перемещались, своим поведением они очень напоминали шаровую молнию.
Так, плазменное образование светилось попеременно белым, синим, красным, оранжевым цветом, самопроизвольно выходило за пределы полости резонатора, по волноводу которого поступала энергия. Еще большее сходство с шаровой молнией проявилось тогда, когда на выходе из резонатора была помещена керамическая пластинка толщиной 3 мм. Плазменное образование проникло за ее пределы, ничуть ее не повредив. Именно так проникает шаровая молния через различные диэлектрики, например стекло. Когда в резонатор был помещен медный прут, вдоль которого направлялся поток воздуха, то плазменные разряды перемещались по пруту против движения воздуха.
Существует и другая версия, предложенная физиками из Геттингена и основанная на строгих расчетах. Они полагают, что загадочные огненные шары обязаны своим появлением ударам молнии в грунт, при которых возможны возгорания различных органических объектов. Это может быть древесина, трава, пух и прочее. При этом нагрев столь велик, что мгновенно воспламенившаяся органика становится сгустком плазмы, порождающим шаровую молнию.
Четочная молния
Четочная молния (жемчужная, цепная, ожерельчатая, капельная) — последовательность светящихся устойчивых и относительно небольших сферических образований, которая иногда наблюдается в атмосфере и часто рассматривается как след от прохождения разряда обычной линейной молнии. Эта молния, как правило, не вызывает у наблюдателя сильных эмоций, так как связана с грозовыми разрядами между облаком и землей или между облаками, что происходит на большом расстоянии от наблюдателя. Шаровая молния не всегда связана с грозовым разрядом и может появляться в непосредственной близости от наблюдателя. Хотя число сообщений об этом виде молний намного меньше, чем о шаровой молнии, совершенно очевидно, что это одна из форм атмосферного электричества.
Чаще всего она проявляется как пунктирная светящаяся линия или цепочка пятен, появляющаяся между облаками после обычной линейной молнии. Каждое пятно имеет угловые размеры, соизмеримые с размерами диаметра канала линейной молнии; каждый элемент цепочки, по-видимому, приближается к сферической форме и отделен от соседних пятен темным несветящимся промежутком. Размеры промежутков могут составлять несколько диаметров светящихся пятен.
Законченная форма четочной молнии состоит из большого числа частей, которые, как предполагают, существуют одновременно, а не являются кажущимся результатом движения одинокого светящегося объекта с периодически меняющейся яркостью. Время существования неточной молнии — 1–2 секунды, и она представляется наблюдателю как устойчивое свечение траектории обычной молнии. Примечательно, что траектория четочной молнии нередко имеет волнообразный характер, напоминающий отрезок пунктирной синусоиды длиной несколько периодов. В отличие от линейной, след четочной молнии не ветвится, что является ее отличительной особенностью. Длина светящихся пятен нередко уменьшается от одного конца к другому, что может быть следствием движения разряда в направлении от наблюдателя или к нему.
Отмечались случаи четочного разряда в водяной столб, поднявшийся на поверхности воды вследствие подводного взрыва. Съемка с частотой 109 кадров в секунду показала, что здесь имели место четыре следующих друг за другом разряда молнии; каждый последующий разряд проходил по одной и той же траектории еще до того, как предыдущий распадался. Неточная структура каждого разряда проявлялась после существенного снижения яркости предыдущего.
В ряде экспериментов по стимулированному грозовому разряду удавалось получить четочный заряд, запуская в облако маленькую ракету, тянущую за собой тонкую проволоку. Облако, таким образом, замыкалось на землю; ток порядка тысяч ампер испарял проволоку, и возникала последовательность следующих друг за другом разрядов. Наивысшая зафиксированная скорость разряда составляла 104м/с. Порой канал существовал в течение довольно длительного времени после основного разряда; четочная структура отмечалась в течение 0,3 секунды, диаметр «бусины» составлял около 40 см.
В других экспериментах заснятая неточная молния имела длину около 1 км, «бусины» диаметром до 50 см сносились штормовым ветром со скоростью 20 м/с. Неточная структура существовала 75–30 мс.
В ряде экспериментов было видно, что четочная структура примыкает непосредственно к вершине траектории ствола обычной молнии; в стороне от этих двух молний был зафиксирован светящийся клубок шаровой молнии. Разряды, подобные четочной и шаровой молниям, получал Н. Тесла в своих экспериментах 1899–1900 гг.
Так или иначе, но похоже, что четочная молния своим возникновением обязана каналу обычной линейной молнии, который испытывает периодические продольные колебания интенсивности. Лабораторные эксперименты показали необычное явление, которое было названо пинн-эффектом. Суть его в том, что токовый канал не в состоянии стабилизироваться в продольном направлении за счет собственного магнитного поля. Возмущения как оси самого канала, так и плотности заряда могут изменяться и приводить к возникновению перетяжек канала, а затем и к разрыву последнего. Предполагается, что именно с этим явлением связано появление как шаровой, так и четочной молнии.
