Как выглядит шаровая молния?
Уже из самого названия мы понимаем, что молния имеет форму шара. Но ее форма всего лишь близка к шару; молния может вытягиваться принимая форму эллипса или груши, ее поверхность может колебаться.
Шаровая молния светится-порой тускло, а порой достаточно ярко. Яркость света шаровой молнии сравнивают с яркостью света 100-в а тной лампы. Обычно молния имеет желтый, оранжевый или красноватый цвет. В 20 -% случаев-это шар, в 15 -%-синяя или голубая. Иногда цвет молнии изменяется в процессе наблюдения. Перед угасанием молнии в ее середине возможны темные области в виде пятен, каналов, нитей.
Как правило, шаровая молния имеет достаточно четкую поверхность, которая отделяет ее от воздушной среды которое окружает молнию. Это типичная черта раздела двух различных фаз. Наличие такой границы говорит о том, что молния находится в особом фазовом состоянии. В отдельных случаях на поверхности молнии начинают «плясать» пламени пьяные язычки, из нее выходит много искр.
Диаметр шаровой молнии находится в диапазоне от одного сантиметра до нескольких метров. Обычно встречаются молнии диаметром 15 … 30 см.
Шаровая молния движется бесшумно. Но может издавать шипение или Жужанна-особенно когда она искрит.
Поведение шаровой молнии
Шаровая молния может двигаться по очень странной траектории. Вместе с тем в ее движении наблюдаются определенные закономерности:
1. Возникнув где-то наверху, в облаках, она опускается ближе к поверхности земли.
2. У поверхности земли она движется дал i, почти горизонтально, как правило, повторяя рельеф поверхности.
3. Молния, обходит объекты которые проводят ток, и в том числе людей.
4. Молния обнаруживает «желание» проникать внутрь помещений.
Во время грозы земля и объекты, находящиеся является ее поверхности, заряжаются положительно, а это значит, что пуль o ва молния обходит объекты и копирует рельеф, также заряжена положительно. Если, встречается предмет, который отрицательно заряженный, то молния притянется к нему и скорее всего взорвется. Со временем заряженная молния может измениться и тогда изменится характер ее движения. Т.е. шаровая молния очень реагирует на электрическое поле вблизи поверхности земли, на заряд, находящийся на объектах, находящихся на ее пути. Таким образом, молния стремится переместиться в те области пространства, где электрическая напряженность поля меньше; этим можно объяснить частую появления шаровых молний внутри помещений.
Удивляет способность молнии проникать в помещение через щели, размеры которых намного меньше чем сама молния. Так молния диаметром 40 см может пройти сквозь щель диаметром всего в несколько миллиметров. Проходя сквозь щели молния сильно деформируется, а после проникновения она возобновляет свою форму.
Скорость движения шаровой молнии невелика — 1 … 10 м / с. За ней не трудно наблюдать. В середине помещения молния может на некоторое время останавливаться.
Существует шаровая молния примерно от 10 с до 1 мин. Менее существуют малые и очень большие молнии. Дольше живут молния диаметром 10 … 40 см. Существует три различных вида прекращения существования молнии:
Чаще (55% случаях) молния взрывается.
В 30% случаях молния угасает.
В 15% случаях молния распадается на части.
Энергия шаровой молнии
В большинстве случаях можно считать, что энергия шаровой молнии принимает значения от нескольких килоджоулей до сотен килоджоулей.
Или угрожающая шаровая молния?
В принципе, конечно, она угрожающая. Но встречи с обычной шаровой молнией, как правило, заканчиваются без фатальных последствий. Она может расплавить небольшой кусок металла, согнуть не очень толстую трубу, расцепить пенек дерева.
Обычно молния обходит людей. Многих удивляет такой факт, что даже на близком расстоянии человек не ощущает тепла от молнии. В редких случаях, даже, прямое попадание молнии не повлекло никакого вреда; в других случаях такое попадание вызывало не сильные ожоги.
Когда возникает шаровая молния?
В большинстве случаев (более 90%) шаровая молния возникает в период грозовой активности, когда наблюдаются обычные молнии и когда напряжение атмосферного поля особенно велика. Но есть отдельные сообщения о появление шаровой молнии в ясную погоду.
Вопрос в том, как возникает шаровая молния, является наиболее сложными и неясным вопросам. К сожалению, не так много людей оказались свидетелями ее обнаружения. В большинстве зрители утверждают, что шаровая молния с Появилась или сразу после разряда или перед разрядом обычной молнии, что бывает реже.
Как именно рождается шаровая молния при разряде обычной молнии? На счет этого, точного сказать ничего нельзя. Есть только разные гипотезы. Можно, например, предположить, что шаровая молния возникает:
1) В момент, когда спускаясь с облаков ступенчатый лидер, встречается с нескольких метров над землей со встречным лидером;
2) В месте особого резкого взлома обычной молнии или в том месте, где произошло ее раздвоение;
3) С земли или воды в том месте, которое было только что ранены обычной молнией;
4) При электрическом разряде между облаками.
Понятно, что во всех случаях шаровая молния образуется за счет энергии разряда обычной молнии.
Физической природе шаровой молнии
В настоящее время у нас нет каких-либо важных доказательств считать, что в основе всех, шаровых молний лежит общий физический механизм.
Все гипотезы, касающиеся физической природы шаровой молнии, можно разделить на две группы:
1) Гипотезы согласно которым шаровая молния непрерывно получает энергию извне;
2) Гипотезы, согласно которым шаровая молния после своего появления становится самостоятельным существующим объектом.
Поэтому сосредоточим внимание на гипотезе согласно которой шаровая молния состоит из положительных и отрицательных ионов. Ионы возникают за счет энергии линейной молнии. Благодаря электростатическим (кулоновским) силам, действующим между ионами, объем, заполненный ионами, будет обладать, поверхностным натяжением, что определяет уравновешенную шарообразную форму молнии.
Необходимо исключить возможность пространственного разделения ионов разных знаков внутри шаровой молнии. Что может затормозить рекомбинацию равномерно распределенных по объему сферы ионов?
Возможный ответ на этот вопрос дает так называемая кластерная гипотеза.
Кластер — это положительный или отрицательный ион, окруженный своеобразной «шубой» из нейтральных молекул. Если ион окружен молекулами воды, его называют гидротованимы.
Молекулы воды в силу своей полярности удерживаются вблизи ионов силами электростатического притяжения.
Два гидротовани ионы разных знаков объединились в нейтральную систему. Вот из этих систем и состоит жидкость шаровой молнии. Таким образом, предполагается, что в пулевой молнии бывший ион окружен «шубой» из молекул воды. Эта «шуба» мешает ионам сблизиться непосредственно друг с другом и тем самым существенно тормозит рекомбинацию ионов.
Если количество рекомбинаций за единицу времени в единице объема не очень большая, шаровая молния ведет себя спокойно. Энергия, выделяющаяся при рекомбинации, превращается в энергию светового излучения и частично передается окружающей среде через теплообмен. Когда же число рекомбинаций становится гораздо большим, энергия, выделяющаяся, не успевает уходить от молнии — и тогда быстро растет температура, активность подвижных оболочек ионов — кластеров, рекомбинаций, резко возрастает — происходит взрыв.
ПОПЫТКИ ЛАБОРАТОРНОЙ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
Не существует ни одного случая искусственного получения шаровой молнии в лабораторных условиях, что подобная природной молнии.
Прежде всего, поскольку в возникновении шаровой молнии прослеживается явная связь с другими проявлениями атмосферного электричества (например, обычная молния), то большинство опытов проводятся по следующей схеме: создается газовый разряд (а свечение газового разряда — вещь известная), после этого ищут условия, когда разряд мог бы существовать в виде сферического тела.
Исследователи могли получить быстро текучий разряд сферической формы, который живет несколько секунд. Но всеравно остается открытым вопросом о связи этих разрядов с той шаровой молнией, которая встречается в природе.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
На Земле одновременно существуют от 100 до 1000 шаровых молний, но вероятность увидеть шаровую молнию хотя бы раз в жизни составляет всего 0,01%.
Шаровая молния.Видео: