Ступенчатый лидер
Cтраница 2
Процесс разряда ( между облаком и землей) начинается со стримера, распространяющегося ступенями вниз с интервалами между ступенями 15 - 100 мксек. В случае молнии стример носит название ступенчатого лидера. Средняя скорость распространения стримера ( 1 - 5) 10 см / сек; на отдельных ступенях она составляет 5 - 109 см / сек. [16]
 |
Зависимость пробивного напряжения в воздухе при различных давлениях от длины промежутка шар ( 0 50 мм - плоскость. Давление - избыточные атмосферы ( am. [17] |
Процесс разряда ( между облаком и землей) начинается со стримера, распространяющегося ступенями вниз с интервалами между ступенями 15 - 100 мксек. В случае молнии стример носит название ступенчатого лидера. Средняя скорость распространения стримера ( 1 - 5) 10 см / сек на отдельных ступенях она составляет 5 - 109 см / сек. [18]
Этот развивающийся от дна тучи к поверхности земли плазменный канал наполнен свободными электронами и ионами и поэтому может хорошо проводить электрический ток. Его на зывают лидером или, точнее, ступенчатым лидером. [19]
Тендера, предполагают наличие подобного процесса, к-рый получил название н и л о т а л и-дера. Иек-рые авторы [2] полагают, что пилот лидера представляет собой ионизационный процесс, продвигающийся во время остановки канала ступенчатого лидера с равномерной скоростью i; - 2 Ю7 см / сен. [20]
Явления, зафиксированные на рис. 2.12, 2.13, весьма необычны: за 20 лет наблюдений ( 500 000 ч экспозиции в пересчете на одну камеру) отмечено только 22 таких события. Интерпретация этих фотографий как изображений четочнои молнии затруднительна и требует специальных предположений относительно сложного характера движения головки и ступенчатого лидера молнии. Томпкинс указал на то, что хотя эти изображения выглядят так, как должны были бы выглядеть четоч-ная и шаровая молнии, их интерпретацию нельзя считать вполне надежной из-за вариаций плотности следов траекторий. [21]
Обратный импульс возникает при условии, когда значение электрического поля вблизи земли становится настолько высоким, что оказывается возможным движение зарядов вверх. Обратный импульс представляет собой фронт волны, обладающий высокой ионизующей способностью и переносящий потенциал земли по пути определенному ступенчатым лидером. Обратный, импульс создает канал с высокой сте-денью ионизации, так что область между волновым фронтом и землей прониз. Обратный импульс, движущийся вверх со скоростью, равной 1 / 3 - 1 / 2 скорости света, обуславливает свече - ТГйе канала молнии. [22]
В случае ступенчатого лидера рост отрицательного лидера прекращается, как только этот лидер добежит до головки лавины, пробивающей в воздухе первоначальный слабо ионизованный канал. То обстоятельство, что ступенчатый лидер, достигнув головки лавины пилотирующего стримера, не распространяется дальше в течение промежутка времени 50 - 90 мксек, показывает, что в течение этого времени выжидания перед головкой ступенчатого лидера нет налицо необходимой напряженности поля. [23]
По этому пути со скоростью 107 м / сек лрорастает лидер разряда, который представляет собой канал высокой проводимости. После лаузы, которая длится 30 - 90 мксек, наступает новое прорастание лидера. Как только ступенчатый лидер достигает поверхности земли или проводящих объектов в виде заземленных тросов, рабочих проводов, опор линий и др., начинается заключительная стадия разряда: от земли к облаку с большой скоростью распространяется главный разряд. Скорость главного разряда в среднем равна 6 - Ю7 м / сек. [24]
Вторая скорость - скорость распространения ступенчатого лидера в целом, включая паузы, неизменна в течение всего процесса и представляет собой скорость движения электрона в воздухе при минимальной напряженности поля, достаточной для ионизации при неупругих соударениях электронов с частицами воздуха. [26]
Следует оговориться, что действительная картина физических процессов оказывается сложнее. Так, не всегда стреловидный лидер следует точно и полностью по пути, проложенному ступенчатым лидером. В какой-то точке этого пути он может вдруг предпочесть изменение дальнейшего маршрута. И тогда мы наблюдаем молнию в форме раздвоенной ломаной линии. [27]
Часто вспышка состоит из множества элементарных разрядов, или импульсов, которые продолжаются десятки миллисекунд и следуют друг за другом с интервалом примерно 40 - 50 мс. В свою очередь импульсы инициируются разрядами меньшего масштаба - лидерами. Канал разряда между облаком и землей, возникновение которого предшествует обратному импульсу, носит название ступенчатого лидера. Ступенчатый лидер распространяется вниз со скоростью порядка 105 м / с в виде последовательности коротких разрядов, следующих друг за другом с интервалами примерно 50 мкс. Ступенчатый лидер, вызывая на своем пути увеличение локальной степени ионизации, тем самым создает канал для прохождения обратного импульса. [28]
Часто вспышка состоит из множества элементарных разрядов, или импульсов, которые продолжаются десятки миллисекунд и следуют друг за другом с интервалом примерно 40 - 50 мс. В свою очередь импульсы инициируются разрядами меньшего масштаба - лидерами. Канал разряда между облаком и землей, возникновение которого предшествует обратному импульсу, носит название ступенчатого лидера. Ступенчатый лидер распространяется вниз со скоростью порядка 105 м / с в виде последовательности коротких разрядов, следующих друг за другом с интервалами примерно 50 мкс. Ступенчатый лидер, вызывая на своем пути увеличение локальной степени ионизации, тем самым создает канал для прохождения обратного импульса. [29]
Измерения, проведенные в Австралии в 90 - х гг. показали, что при увеличении температуры воздуха с 25 до 27 С количество молний увеличилось в сто раз. Можно полагать, что физики не преминут воспользоваться этим для слежения за глобальным повышением температуры планеты. Некоторые параметры молний, о которых не было сообщено в тексте, но которые, несомненно, представляют интерес. Ступенчатый лидер движется ступенями длительностью - 1 мкс и длиной до нескольких десятков метров, паузы между ступенями - 50 мкс, скорость такого лидера превышает 105 м / с, перемещаемый заряд при этом до нескольких десятков кулон, потенциал головки лидера достигает десятков миллионов вольт, канал молнии разогревается до 30 тыс. градусов, стреловидный лидер распространяется со средней скоростью в 1 / 100 скорости света и, наконец, полное время многокомпонентного разряда молнии около 1 5с с межкомпонентными интервалами 10 40 мс. [30]
Страницы: 1 2 3 4