Cтраница 1
Огни святого Эльма представляют собой коронирую-щий слой вблизи предмета, но, как показывают современные исследования [90, 91], столь интенсивное свечение трудно объяснить классическим коронным разрядом. Принципиальную роль здесь играют заряженные водяные капли, которые попадают в коронирующий слой с поверхности проводника и существенно усиливают разряд, увеличивая зону свечения. При этом капли выбиваются с поверхности проводника за счет самого разряда. Хотя эта концепция огней святого Эльма недостаточно проверена, она свидетельствует о том, что реальная физическая картина данного явления сложна и требует внимательного исследования. [1]
Коронный разряд ( огни святого Эльма) образуется обычно на остриях и тонких проволочках. Его отличает еще большая пространственная неоднородность, так что лишь в некоторой области пространства вблизи острия идет самостоятельный разряд, а в остальном пространстве пробоя газа не происходит, и ток через газ просто навязан областью пробоя. [2]
Именно таким образом воспринимаются огни святого Эльма. Они представляют собой свечение в грозовую погоду около крестов церквей, шпилей зданий, мачтах кораблей и других предметов. [3]
Интересным электрическим явлением в атмосфере являются огни святого Эльма. По сути дела они представляют собой коронный разряд в окрестности отдельных проводников в грозовую погоду при высокой напряжен-1 ности поля в атмосфере. При этом вблизи проводников возникают электрические поля высокой напряженности, способные приводить к ионизации окружающего газа. В окрестности этих проводников, так называемом коро-нирующем слое, развиваются процессы ионизации газа, ответственные за воспроизведение электронов, которые далее гибнут на электроде или уходят в область с малой напряженностью поля, где и гибнут, прилипая к молекулам кислорода. Наряду с процессами ионизации в ко-ронирующем слое протекают также и процессы возбуждения газа, так что такой слой светит. Если смотреть на коронный разряд в темноте или при малом свете, то будет виден только светящийся коронирующий слой, который окружает проводник. [4]
Вот что пишет сын Христофора Колумба: Моряки перестают бояться бури, когда показываются огни святого Эльма. [5]
Спутник Магеллана Геррера также свидетельствует о суеверном отношении матросов к этим явлениям: Когда во время бури на мачте показывались огни святого Эльма, иногда в виде одной свечи, иногда в виде двух, матросы плакали от радости. Видимо, не знали матросы, что при одной свече они были свидетелями огня святой Елены, который в согласии с более старыми суевериями предвещал беду. [6]
Таким образом, разряд линейной молнии, поразившей, по-видимому, шпиль Большого Кремлевского Дворца ( отметим, что во время этой грозы на нем видели огни святого Эльма - огненную спираль вокруг шпиля), породил две шаровые молнии, которые разлетелись под углом около 40, так что одна из них пролетела мимо Успенского собора, а вторая пошла в сторону входа в Архангельский собор. Я описал так подробно этот случай не только для того, чтобы сразу познакомить читателя с тем, что представляет собой шаровая молния. У этой истории имеется одно поучительное продолжение. [7]
Сравнивая состояние проблемы шаровой молнии и уровень исследования других явлений в атмосфере Земли, находим, что для некоторых из этих явлений ( возникновение атмосферного электричества, огни святого Эльма, смерчи), как и в случае шаровой молнии, мы не можем дать детального описания их природы. Имеется в виду такое описание, которое бы надежно выделяло совокупность процессов, составляющих основу явления. [8]
Несмотря на сказанное выше в большой совокупности наблюдений шаровой молнии, видимо, всегда присутствует некоторая доля случаев, когда за шаровую молнию принимали другое явление, совершенно отличное по природе, например огни святого Эльма или коронные разряды на проводниках. Это вместе с неизбежными ошибками наблюдений и в передаче информации приводит к значительному увеличению ширины распределения наблюдаемых параметров шаровой молнии и затрудняет объяснение явления. [9]
В-третьих, свечение короны не имеет обычно четких границ и определенной формы; сильные конвективные потоки, возникающие в ней из-за отталкивания одноименных ( чаще отрицательных) зарядов, стекающих с проводника, делают ее более похожей на обычное пламя ( отсюда и название огни святого Эльма), чем на сферическое образование, упорно стремящееся сохранить свой вид и форму. Шаровая молния хотя и не всегда, но имеет довольно резкую границу, отделяющую ее от окружающего воздуха, что также не характерно для короны. [10]
Среди них мы выделим молнию и огни святого Эльма. Молния ( см., например, [85, 89]) представляет собой мощный кратковременный разряд между облаком и Землей, между двумя облаками или внутри облака. Длина канала этого разряда составляет километры. [11]
В некоторых случаях коронный разряд с громоотвода бывает настолько сильным, что у острия возникает ясно видимое свечение. Это явление было замечено еще несколько веков тому назад ( огни святого Эльма) и вызывало суеверный ужас мореплавателей, не понимавших истинной его сущности. [12]
В некоторых случаях коронный разряд с громоотвода бывает настолько сильным, что у острия возникает ясно видимое свечение. Это явление было замечено еще несколько веков тому - назад ( огни святого Эльма) и вызывало суеверный ужас мореплавателей, не понимавших истинной его сущности. [13]
Много раз появлялись они, пугающе непонятные, прежде чем удалось выяснить их истинную природу - родственную природе столь непохожего явления, как молния. Да и что такое звезды Диоскуров, огни святого Эльма, как не электрический разряд, но разряд не внезапный, бурный, громовой, а разряд тихий, тлеющий, как бы стекающий с металлических остриев. [14]
Итак, шаровая молния не всегда возникает в связи с разрядом линейной молнии, хотя, возможно, в большинстве случаев это и так. Можно предположить, что она возникает там, где накапливаются и не могут нейтрализоваться значительные электрические заряды. Медленное растекание этих зарядов приводит к коронированию или появлению огней святого Эльма, быстрое - к возникновению шаровой молнии. Это может происходить, например, в тех местах, где внезапно прерывается канал линейной молнии и значительный заряд выбрасывается в сравнительно небольшую область воздуха мощным коронным разрядом. Однако, вероятно, аналогичные ситуации могут возникать и без разряда линейной молнии. [15]