|
Между земной поверхностью и нижней частью грозового облака электрический ток возникает за счёт небольшого количества ионов, имеющихся на этих высотах, и одиночных разрядов и электрических зарядов, которые переносятся сюда осадками и молниями. Правая часть планетарного электрического контура (см. рис. 43), где ток направлен от ионосферы вниз к земной поверхности, реализуется в тех местах на Земле, где наблюдается хорошая погода, т. е. далеко от места образования грозы. Если левая часть контура представляет собой генератор, то правую его часть вполне можно считать нагрузкой (как и в любой электрической цепи), на которой происходит падение электрического потенциала. Что собой представляет разряд молнии? Это разряд между положительными и отрицательными центрами в облаках, а также между облаком и положительным электрическим зарядом на поверхности Земли. Известно, что если на каком-то удалении от проводящего тела создать электрический заряд одного знака, то в ближайшей к нему части этого тела будет индуцироваться электрический заряд противоположного знака. Поэтому отрицательная часть облака наводит на поверхности Земли положительный электрический заряд. Между этим земным зарядом и отрицательным зарядом в нижней части облака во время молнии и происходит разряд. Вслед за ним наступает момент восстановления положительных зарядов в верхней части облака и отрицательных — в нижней. Он длится около 30 секунд и является следствием движения воздуха в конвективной ячейке. Под действием огромного потенциала заряженные отрицательно частицы устремляются по направлению к земле, куда их притягивают положительные заряды. На их пути встречаются нейтральные частицы. Происходит их столкновение, после которого нейтральная частица разваливается на две части: одну, заряженную положительно, другую — отрицательно. Образованные осколки с огромной скоростью продолжают движение, вызывая новые и новые «аварии». Происходящее чем-то напоминает лавину. С каждым шагом число заряженных частиц увеличивается и значительная часть воздуха между облаком и землёй ионизируется. И всё это происходит с молниеносной скоростью. Измерениями установлено, что между конвективными облаками и землёй разность потенциалов составляет в среднем 100-1000 вольт на один сантиметр. Потенциал между облаком и землёй всегда меньше критической величины. Критическим он становится только вблизи отрицательной части облака. Сюда сразу же устремляются отрицательно заряженные частицы. Так образуется своего рода ионизационный шнур толщиной 20–30 см, который в метеорологии получил довольно странное название — "пилот лидера". Этот шнур быстро (со скоростью 100 км/с и более) движется вниз. Он достигает по длине сотен метров; его длина, видимо, ограничивается величиной заряда в месте начала шнура. Заряд должен быть достаточным для того, чтобы в точке начала шнура возник критический потенциал. — 93 —
|