Файл: Сингер, С. Природа шаровой молнии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 98

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Характерные черты шаровой молнии

109

сообщении указывается на изменение цвета из

красного

в белый перед взрывом молнии [49]. Согласно Барри, на изменение цвета указывается менее чем в 1% всех наб­ людений, и во всех этих случаях шары становились ярко или ослепительно белыми, хотя вначале были красными, •фиолетовыми или желтыми [36]. После изменения цвета

.діар с шумом исчезал. Однако изменение цвета перед ^взрывом наблюдалось далеко не всегда. В случаях, опи­ сываемых Брэндом, столь же часто происходит и пере­

ход к

красному цвету, что опять-таки

связывается со

взрывом.

 

Почти в половине случаев наблюдения шаровой мол­

нии в

Центральной Европе, подробно

рассмотренные

Брэндом, были сделаны в период между

16 и 20 ч и почти

в 90%

случаев шаровые молнии наблюдались в проме­

жутки времени между полуднем и полуночью. Наиболь­ шая частота появления шаров приходится на время при­ мерно через 2 ч после пика грозы, но в остальные часы распределение шаровых молний по времени суток при­ мерно совпадало с распределением самих гроз [65]. Наи­ большее количество появлений огненных шаров попада­

ет на летние месяцы: 63%

случаев, рассмотренных Брэн­

дом с этой точки зрения,

приходятся на

лето, и 80% —

на период от мая до конца сентября,

что опять-таки

близко к годовому распределению гроз. Данные сводки Рейла, материал которой в основном ограничивается наблюдениями в центральной части США, также пока­ зывают, что летом имели место 83% всех появлений ша­ ровых молний. Таким образом, частота появления шаро­ вой молнии, несомненно, находится в прямой связи с частотой гроз, хотя тут могут играть роль дополнитель­ ные факторы, например время суток и года, наиболее благоприятное для наблюдения редких явлений природы в условиях современной жизни.

Число появлений шаровой молнии, непосредственно не связанных с грозой, чрезвычайно мало. По оценке Барри, 90% появлений наблюдались во время грозы. В 3 случаях, описанных достаточно полно, можно пред­ положить, что шаровая молния была каким-то запозда­ лым результатом грозовой активности, хотя она появля­ лась, когда ярко сияло солнце и небо было ясным или


п о Глава 7

же в нем было лишь несколько облаков [140, 229, 244].

Такие

шаровые молнии наблюдались после окончания

грозы,

но не сразу, а спустя некоторое время,

которое

в одном случае составило 2 ч [229]. Еще в одном

случае,

согласно сообщению, огненный шар размером с апельсин упал из ясного неба на линию высокого напряжения, а затем влетел в здание подстанции через окно [82]. Среди сообщений, собранных Мак-Наллп, в 3 говорится об об­ разовании шаровой молнии в ясную погоду, а Рейл сообч щает о 5 появлениях молнии вне гроз. В 79 случаях, из описываемых Брэндом, имела место сильная или бурная гроза, тогда как в случаях, описанных Рейлом, шаровая молния появлялась примерно одинаково часто во время гроз и со средней и с исключительной силой. Нередко сообщается о появлении шаровой молнии пли похожих на нее сферических тел из воронок торнадо, ураганов и водяных смерчей [90, 143, 197, 376, 442, 513, 550, 554, 594]. Огненные шары были отмечены в 3 из 11 смерчей,

происшедших во Франции

между

1961 и 1965 гг. [126].

Неоднократно отмечалось появление шаровой мол­

нии— как и других,

более

обычных

форм

МОЛНИИ

во

время землетрясений

[166,

504].

 

 

 

 

 

 

 

Многочисленность таких

сообщений, включая

сообщение

 

сотрудника

Централь­

ной метеорологической обсерватории

Токио, возможно,

указывает на какую-то пока не объясненную взаимоза­ висимость между этими явлениями.

Большинство появлении шаровых молний, по-види­ мому, связано с разрядами обычных молний, происходя­ щими как до, так и после ее появления. Согласно обзору Мак-Налли, 378 огненных шаров появились вслед за таким разрядом, а у Репла сообщается о 69 появлениях шаровой молнии вслед за обычной. Значительное, но го­ раздо меньшее число шаровых молний (65 у Мак-Налли и 26 у Рейла) не было связано с другими молниями. Ча­ стота появления шаровой молнии по сравнению с обыч­ ной, если учитывать только те обычньіе молнии, которые ударяют в какие-нибудь предметы, была оценена Брэн­ дом примерно в 3%. Этэ частота, вычисленная по ме­ теорологическим сводкам северной Германии с 1884 по 1899 г., согласуется с данными, приводимыми Нориидером [361] для Швеции с 1928 по 1938 г. С другой стороны,



 

Характерные черты шаровой молнии

111

в обзоре

Рейла упоминаются 180

человек,

наблюдавших

шаровую

молнию, и 409, которые

видели,

как обычная

молния ударяет в какой-то предмет, что дает гораздо

большую частоту

наблюдений

шаровой

молнии — 44%.

Рейл пришел к выводу, что шаровая молния, возмож­

но, далеко не

такое редкое

явление,

как принято счи­

т а т ь . Подобное

же

мнение

за

50 лет

до

него высказал

I Заутер [453]. РІз относительной

частоты,

указанной Рей-

лом, была выведена оценка [405], согласно которой на всей Земле ежедневно возникает около 10 млн. шаровых молний. Этот вывод позволил внести предложение о воз­ можности систематического изучения свойств шаровой молнии, потребность в котором ощущается уже давно, поскольку, вопреки утвердившемуся мнению, будто это крайне редкое явление, вероятность наблюдать ее мало отличается от вероятности наблюдать разряд обычной молнии на близком расстоянии. Были разработаны ме­ тоды наблюдения и регистрации, предназначенные для систематического и исчерпывающего обследования неба, с целью обнаружить любое подобное явление [31]. Од­ нако попытки осуществления этой программы, хотя и в небольших масштабах, не были вознаграждены ни одним наблюдением.

П. Л. Капица снова вернулся к общепринятому мне­ нию, что шаровая молния возникает крайне редко, и высказал предположение, что вероятность появления ша­ ровой молнии вблизи заданного места наблюдения прак­ тически равна нулю [243]. Швейцарский физик Карл Бергер, занимающийся изучением различных атмосфер­ ных явлений, также указывает, что за 16 лет, которые он посвятил наблюдениям молний, он ни разу не видел

шаровой молнии и не нашел ее признаков

ни на

одной

из своих фотографий, хотя в программу

его

иссле­

дований входило панорамное фотографирование гроз [272].

Рейл предпринял попытку обнаружить попарную кор­ реляцию между теми 45 параметрами шаровой молнии, которые охватывались его анкетой. Между такими факто­ р а м и , как размеры, время жизни или яркость, не выяви­ лось никакой значимой связи. Число молний, особенности которых указывают на большую внутреннюю энергию


112

Глава 7

(разрушительное действие, сильный шум или большая яр­ кость света), оказалось очень малым.

Отсутствие корреляции между различными свойства­ ми шаровой молнии Рейл объяснил включением в ответы на его вопросы ряда других явлений, которые, однако, бы­ ли отождествлены с шаровыми молниями. Учитывая та­ кую возможность, более ранние исследователи пытались дифференцировать шаровые молнии по месту их возник­ новения, характеру пути или типу исчезновения. Хотя по-"' добные характеристики делают удобной классификацию различных появлений шаровой молнии, все это не дало никакой добавочной информации о природе шаровой молнии.

В отличие от прежних исследователей, Барри вывел из своего обзора заключение, что светящиеся шары, об­ ладающие определенными свойствами, — это не шаровые молнии, а огни св. Эльма. К таким свойствам он отнес го­ лубой и бело-голубой цвет, прикрепление к неподвиж­ ным заземленным проводникам, передвижение по земле или по электрическим проводам, шипящий звук, время жизни, исчисляемое скорее минутами, чем секундами, и отсутствие тепловых эффектов. Имеется достаточно осно­ ваний для того, чтобы отнести эти свойства к огням св. Эльма, и проблема шаровой молнии станет, безусловно, несколько проще, если мы исключим из совокупности на­ блюдений все случаи, при которых огненный шар обла­ дал каким-либо из перечисленных выше свойств. С дру­ гой стороны, описывались случаи, когда голубовато-бе­ лый свет был связан с высокой температурой, а один шар, свободно плывший в воздухе, шипел, когда проник в по­ мещение. Если среди свойств, рассмотренных Рейлом, и не удалось заметить четкой корреляции, можно сделать один вывод: свойства, описанные в его обзоре — это, бес­ спорно, те же свойства, которые уже давно приписыва­ лись шаровой молнии в многочисленных случаях наблю­ дений, зарегистрированных в литературе, и вместе взя­ тые, они представляют собой характерные черты этого особого природного явления.

Глава S

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШАРОВОЙ МОЛНИИ

>

Чрезвычайное разнообразие свойств шаровой молнии, отраженное в информации, постепенно накопившейся в литературе за последние 130 лет, ставит перед учеными трудную задачу отбора материала. Несмотря на необыч­ ное обилие теорий, не существует исчерпывающего объ­ яснения, охватывающего все описанные очевидцами свой­ ства. Эффективность некоторых теорий для объяснения ограниченного числа свойств породила в прошлом надеж­ ду, что продолжающиеся исследования в конце концов по­ зволят понять и более трудные для объяснения особенно­ сти. Многочисленные теории редко строились таким обраром, чтобы объяснить отдельные разновидности шаровой молнии [479], хотя анализ наблюдений постоянно приво­ дил к заключению, что действительно существуют ее раз­ ные виды. Согласно противоположной точке зрения, выд­ вигавшейся, пожалуй, столь же часто, большое число чрезвычайно различных свойств, которые не поддаются объяснению на основе общепринятых принципов, прямо указывает, что шаровая молния не является реальным физическим явлением. На этот довод Араго ответил: «Что бы с нами было, если бы мы отрицали все, что не можем объяснить?»

Важнейшие обзоры литературы, показывающие, как менялись взгляды на проблему шаровой молнии, были сделаны Вебером в 1885 г., Заутером в 1890 и 1895 гг., де Янсом в 1910 г., Брэндом в 1924 г., Аньолем в 1954 г., Силбергом в 1963 г. и Леоновым в 1965 г. Большинство теорий, касающихся шаровой молнии, можно подразде­ лить надва основных типа: согласно одним, шаровая мол­ ния возникает и "поддерживается за счет энергии, посту­ пающей от какого-то внешнего источника, который необ-

5-259