Шаровая молния - реферат

Щербаков Сергей Петрович, Щербаков Миша Сергеевич

В статье рассматривается модели шаровых молний, рассмотренные в книжке Дж. Барри "Шаровая молния и четочная молния", с комментами создателей на базе ими разработанной модели.

Над разъяснением этого природного парадокса в течение долгого периода разламывают голову большая армия исследователей. Наблюдения шаровой молнии (ШМ) фиксируются в протяжении Шаровая молния - реферат 300 лет. Представлено много теорий, но практического доказательства нет.

Так что все-таки такое шаровая молния?

Мы могли бы кратко охарактеризовать это явление, но уж больно неописуемой, на 1-ый взор, кажется эта теория. Но, только, на 1-ый взор. Попытаемся теорию выложить обычным языком. Не перегружая, по началу, статью ссылками на Шаровая молния - реферат источники и математическими расчётами. Ввиду огромного объёма материала, излагать его будем частями и располагать на веб-сайте по мере готовности.

Чтоб ответить на этот вопрос разглядим некие теории, разработанные исследователями в последние десятилетия прошедшего столетия описанные в [1] и прокомментируем их исходя из убеждений собственной теории.

Для начала опишем свойства Шаровая молния - реферат, на основании которых исследователи идентифицируют парадокс природы, именуемый шаровой молнией.

1. Дата, время, метеоусловия возникновения ШМ.

– Дата и время - любые. Вкупе с тем, пик наблюдений приходится на июль месяц (45,4% наблюдений). По другим месяцам статистика смотрится так: май - 6,4%, июнь - 17,5%, август - 20%, сентябрь - 4,0%, с октября по апрель (суммарно) - 6,7%. См.: Смирнов Б.М. Физика Шаровая молния - реферат шаровой молнии // УФН. 1990. т. 160. вып. 4. С.1-45

– Метеоусловия любые, в большинстве случаев ШМ наблюдают в связи с разрядами линейных молний при грозах, ураганах, штормах, смерчах, снежных либо песочных буранах, землетрясениях.

2. Продолжительность наблюдения обычно менее 1 минутки (создатель следил более минутки).

3. Цвет. Почти всегда наблюдатели отмечают белоснежный (23% наблюдений), желтоватый (23%), красноватый (18%), оранжевый (14%) цвет Шаровая молния - реферат шаровой молнии. Время от времени отмечается зеленоватый, голубой, голубий, фиолетовый цвета либо смесь цветов. См.: Смирнов Б.М. Физика шаровой молнии // УФН. 1990. т. 160. вып. 4. С.1-45

3. Время от времени ШМ недвижны, плавненько движутся по сложной линии движения, а время от времени двигаются довольно стремительно. Могут парить в воздухе, располагаться на Шаровая молния - реферат строениях (создатель следил на опоре высоковольтной полосы электропередачи) либо катиться повдоль проводов либо краёв предметов.

5. Могут пропасть бесшумно либо со взрывом, повреждая время от времени окружающие вещи. После исчезновения ШМ нередко остается резко пахнущая дымка.

6. Форма ШМ может быть чётко очерченной либо расплывчатой.

7. Время от времени ШМ избегают добротных Шаровая молния - реферат проводников, а время от времени притягиваются к ним.

8. При наблюдении ШМ бывают как размеренными, так и искрящимися либо издающими сильный треск и шипение, тихие жужжащие, свистящие, шипящие звуки.

10. Время от времени ШМ сами делятся на более маленькие ШМ. Встречаются даже конструкции из 2-ух ШМ, соединённых цепью светящихся бусин Шаровая молния - реферат.

11. Поперечник ШМ, в большинстве случаев, - 10 ÷ 25 см, пореже более 1м (создатель следил конкретно такую ШМ).

12. Форма в большинстве случаев сферическая либо округлая формы, изредка сигарообразная. Очертания точные либо расплывчатые.

13. Яркость выше яркости фона.

Подробный анализ параметров ШМ обобщил Барри [1]. На основании анализа фактов делается вывод, что возможность возникновения шаровой молнии на Шаровая молния - реферат Среднем Западе США составляет приблизительно 10-4 в расчете на каждый зарегистрированный случай возникновения линейной молнии.Также в неких источниках утверждается, что число сообщений о наблюдениях шаровой молнии составляет приблизительно 3% от числа сообщений об ударах обыкновенной молнии в землю в Западной Германии и Швеции. Необходимо подчеркнуть, что результаты схожих оценок очень зависят Шаровая молния - реферат от разных искажающих причин и не могут быть очень точными. Но, все же необходимо подчеркнуть, что возникновение ШМ не такое уж редчайшее явление.

После того, как одному из создателей этой статьи случилось следить явление «Огненной дамы», был проведён опрос посреди близких родственников, на тему – приходилось ли им следить ШМ? Оказалось Шаровая молния - реферат, что большая часть из их, встречали её на своём актуальном пути, некие – два раза! Их описания не противоречили выдвинутой догадке.

Структура [1]. В общем, имеются всего три обычные структуры. 1-ая смотрится как жесткое тело с мерклой либо блестящей поверхностью либо как жесткое ядро с полупрозрачной оболочкой, 2-ая – как крутящееся Шаровая молния - реферат тело с кажущимся внутренним движением и напряжениями и 3-я – как сгусток пламени.

Исходя из модели, предлагаемой создателями, выше описанное – одна структура. Потому что по воззрению создателей ШМ можно условно поделить на три зоны:

– твёрдое, электрически заряженное ядро, поперечником в большинстве случаев (5 – 15)см;

– переходная зона (прослойка меж ядром и Шаровая молния - реферат зоной плазменного слоя);

– плазменный слой.

У таковой модели, при определённых состояниях, могут наблюдаться описанные все три обычные структуры. При слабеньком плазменном слое может просматриваться ядро. При слабеньком возбуждении как жесткое ядро с полупрозрачной оболочкой. При сильном возбуждении как сгусток пламени.

Звук [1]. Создатели многих обзоров отмечают, что присутствие шаровой молнии нередко сопровождается Шаровая молния - реферат шипящим звуком.

В то же время шипящий звук полностью точно связывается с таким явлением, как огни св. Эльма, которое время от времени некорректно интерпретируют как шаровую молнию. Отсюда можно прийти к выводу, что шаровая молния-это, обычно, бесшумное явление.

Вывод не точен, потому что, и в Шаровая молния - реферат том, и в другом случае происходит истечение заряда, различные только носители заряда. Потому шипение может аккомпанировать и ШМ (прим. создателей).

Запах [1]. Многие свидетели докладывают о соответствующем запахе, сопровождающем возникновение шаровой молнии. Этот запах описывается как резкий и противный, напоминающий запах озона, пылающей серы либо окислов азота. Как можно судить, запах отмечался в Шаровая молния - реферат тех случаях, когда расстояние до шаровой молнии было маленьким.

Установлено, что запахи такового типа свойственны для товаров, появляющихся в итоге ионизации молекул атмосферы разрядом линейной молнии.

ШМ также способна ионизировать молекулы атмосферы, потому могут находиться те же запахи. (Прим. создателей).

Плотность [1]. Большая часть узнаваемых описаний шаровой Шаровая молния - реферат молнии сходно по последней мере в одном отношении, а конкретно что шаровая молния или парила в воздухе, двигаясь из стороны в сторону сравнимо хаотично, или она появлялась перед свидетелем передвигающейся сверху вниз. Эти данные, также очень маленькое число наблюдений поднимающейся ввысь шаровой молнии можно использовать для выявления таковой ее Шаровая молния - реферат свойства, как плотность.

Для разъяснения направленного вниз движения шаровой молнии нужно представить, что ее плотность превосходит плотность воздуха. Если б мы исходили из того, что шаровая молния подымается в большей степени ввысь, тогда пришлось бы считать ее плотность меньше, чем плотность воздуха. В конце концов, при отсутствии очевидно выраженного Шаровая молния - реферат движения шаровой молнии ввысь либо вниз приходится считать плотность вещества в ней сопоставимой с аналогичным показателем для окружающего воздуха. Таким макаром, с учетом изготовленных выше замечаний следует считать, что плотность (г/см3) шаровой молнии примерно равна плотности воздуха, т.е. составляет около 1,29•10-3 г/см3.

То событие, что плотность вещества шаровой молнии Шаровая молния - реферат должна приблизительно приравниваться аналогичному показателю для воздуха, никак не определяет ее настоящий молекулярный состав. Маленькая примесь только в малозначительной степени повлияла бы на полную массу шаровой молнии.

Существенное число исследователей вводит в заблуждение свойство ШМ парить в воздухе. Из чего они делают заключение, что плотность её примерно равна плотности воздуха Шаровая молния - реферат. Плотность ядра «Огненной дамы» на несколько порядков больше. Вес ШМ уравновешивается силой взаимодействия её собственного электронного заряда с полем атмосферы. Атмосфера земли по собственной электронной сущности является конденсатором, одной обкладкой которого является земная поверхность, другой электросфера. Характеристики данного конденсатора, также, очень зависят от грозовой деятельности атмосферы.

Повреждения Шаровая молния - реферат и нагрев [1]. Так как шаровая молния-это явление, связанное с атмосферным электричеством, можно ждать излучения тепла. Вправду, маленькое число наблюдателей докладывало о том, что при всем этом явлении ощущался поток тепла. Был случай, когда шаровая молния задела наблюдающего, обожгла ему руку и повредила одежку. Другой наблюдающий получил ожог, когда шаровая Шаровая молния - реферат молния задела его ноги. Сообщалось о человеке, получившем ожоги и потерявшем сознание. В работе также сообщается о термическом излучении, ощущавшемся наблюдателем. Дискуссировались случаи с мальчуганом, получившим ранение, и мужиком, получившим ожог плеча. В ряде всевозможных случаев дискуссировалась возможность сильных телесных повреждений, связанных с шаровой молнией. Много раз сообщалось Шаровая молния - реферат о людях, убитых шаровой молнией, также об убитых шаровой молнией животных. Сообщалось также о разрушениях, вызванных контактом с шаровой молнией, к примеру, о повреждении дерева после отскока шаровой молнии от проводов, расщеплении сваи, приведшем к сильному повреждению причала, о повреждениях самолетов при столкновении с шаровой молнией. Сообщалось об ударе Шаровая молния - реферат шаровой молнии о землю около пруда, в итоге чего образовалась яма от 5 до 15 см в поперечнике и глубиной 1,2 м.

В отличие от перечисленных сообщений, свидетельствующих о суровых разрушениях, в других сообщениях указывалось, что шаровая молния не испускает тепла и не причиняет вреда предметам. Время от времени близкий наблюдающий Шаровая молния - реферат не ощущал тепла от шаровой молнии, а в описании наблюдавшейся в 1665 г. шаровой молнии указывалось, что при всем этом не ощущалось никакого тепла, а после ее соприкосновения с домом не было найдено никаких повреждений.

Создается воспоминание, что разные сообщения противоречат друг дружке. Причина этих противоречий не ясна, хотя некие исследователи считают, что Шаровая молния - реферат существует некоторое количество видов шаровой молнии. Так как многие сообщения указывают на повреждения либо ранения, причиненные шаровой молнией, уместно избегать встреч с нею.

Создатели считают, что ничего необычного нет в том, что ШМ может обжечь, нанести травму, различной степени тяжести, сделать воронку в мягеньком грунте. ШМ имеет Шаровая молния - реферат твёрдое ядро, и высокотемпературный плазменный слой, также насыщенное истечение заряда, которое тоже может обжигать. В тоже время, зависимо от состояния электронного, магнитного окружающих полей, а так же величины остаточного заряда может и не делать ни каких разрушений. Наличие тепла, можно и не чувствовать – всё находится в зависимости от расстояния Шаровая молния - реферат. Это можно сопоставить с костром – рядом тепло, в дали – только свет от костра. При всем этом температура костра та же самая, что и у плазменного слоя ШМ ~(5 000 –10 000) 0С

Обширно известным примером угрозы, связанной с шаровой молнией, стала погибель доктора Рихмана в Петербурге в 1752 г. Эта катастрофа дискуссировалась многими исследователями.

Рихман, узнаваемый Шаровая молния - реферат в свое время ученый, проводил во время грозы опыты при помощи устройства, «притягивающего» молнию в лабораторию. Сообщалось, что после разряда молнии через прибор в лаборатории появилась шаровая молния, которая, двигаясь по воздуху, задела головы Рихмана, что и привело к его погибели.

Судя по описанию, Рихман, скорее всего, пострадал Шаровая молния - реферат от прямого разряда линейной молнии, разряд которой, прошёл через устройства, «притягивающего» молнию в лабораторию. Ввиду того, что сильный разряд был поблизости наблюдателей, колоритное зрительное послесвечение, было воспринято, как шаровая молния.

Время жизни [1]. Согласно имеющимся сообщениям, шаровая молния «живет» в большинстве случаев 1-2 с. Такое либо наименьшее время жизни отмечалось Шаровая молния - реферат в 80% изученных сообщений. Малозначительная толика сообщений показывает на более долгие времена жизни, достигающие целых минут. Эти огромные длительности в большинстве случаев относятся к недвижному голубому либо бело-голубому шару, который идентифицируется с огнем св. Эльма.

Один из создателей следил недвижную ШМ, сравнимо огромных размеров, в течение более одной минут. Под описание огня Шаровая молния - реферат св. Эльма наблюдаемый объект не подходил.

Распад [1]. Наблюдалось два типа распадов шаровой молнии. Какой-то из них – тихий распад, сопровождающийся уменьшением яркости и поперечника молнии. 2-ой, именуемый взрывом, связан с звучным и сильным звуком. Некие наблюдатели докладывают о том, что перед взрывным распадом происходит неожиданное изменение цвета. Другие, наблюдавшие Шаровая молния - реферат взрыв шаровой молнии, отмечают, что даже в тех случаях, когда взрывной распад происходит поблизости просто разрушающихся предметов, никаких повреждений не замечалось. Это гласит о том, что таковой распад является быстрее схлопыванием, а не реальным взрывом.

Маленькое число наблюдателей отмечает наличие после взрыва некого остаточного явления в Шаровая молния - реферат виде дыма либо тумана, дегтя либо копоти (появляющихся в месте соприкосновения шаровой молнии с предметом либо на линии движения ее движения).

Сравнительная уникальность сообщений об остаточных явлениях связана, видимо, с недостаточно внимательным исследованием места действия.

Противоречий в описаниях распада нет. Взрываясь поблизости каких или предметов, ШМ не сформировывает осколков Шаровая молния - реферат, а силы ударной волны хватает лишь на звучный звук.

Связь с молнией [1]. Возникновение шаровой молнии связывается, обычно, с обыкновенными разрядами молний во время гроз, торнадо (смерчей), землетрясений и других необыкновенных явлений природы. Эти наблюдения служат основой догадки, согласно которой шаровая молния связана с разрядом обыкновенной молнии и представляет собой некое электронное Шаровая молния - реферат явление. Такая связь подтверждается сообщениями, в каких описывается возникновение шаровой молнии сразу с произошедшим вблизи разрядом обыкновенной молнии, сходу после него либо конкретно перед ним. Около 90% сообщений связано с наблюдением шаровой молнии во время грозы. Сообщалось также о возникновении шаровой молнии в почти всех других необыкновенных критериях Шаровая молния - реферат, к примеру на море в штормовую погоду, но без обыкновенной молнии; не считая того, свечение и шаровые молнии отмечались во время землетрясений и снежных бурь.

ШМ и линейная молния черпают энергию из 1-го и такого же источника. Их связь очень тесноватая.

Основная неувязка бессчетных теорий – это источник энергии шаровой молнии, а Шаровая молния - реферат конкретно вопрос о том, является ли он наружным либо внутренним. Так как было увидено, что при соприкосновении шаровой молнии с проводниками не происходит ее моментального исчезновения, предположение о наружном источнике энергии было поставлено под колебание. Тот факт, что шаровая молния наблюдалась снутри замкнутых железных объемов, представляет собой Шаровая молния - реферат более суровую делему, так как это не совместимо с предположением о наружном источнике энергии.

И в этом нет никакого противоречия. Источник находится снутри (электронный заряд), и в то же время имеется наружный источник (окружающая атмосфера, электронные, магнитные, термические поля).

Плотность энергии

Значимый энтузиазм для исследователей, изучающих характеристики и пути Шаровая молния - реферат образования шаровой молнии, представляет вопрос о ее энергосодержании и плотности энергии. Познание величины энергии шаровой молнии нужно также для теоретического описания самого явления и анализа устройств ее образования и существования. Неважно какая модель шаровой молнии должна включать таковой источник энергии, который обеспечивал бы поддержание наблюдаемых черт этого явления.

Ряд наблюдателей, но Шаровая молния - реферат, указывали, что шаровая молния обладала видимой структурой. К примеру, в работе [337] приведено подробное описание нескольких зон шаровой молнии с очевидно различной плотностью. Предполагалось наличие внутренних движений шаровой молнии [583], также приметное изменение плотности повдоль радиуса молнии [590].

Так как нам необходимо найти плотность энергии для целей сопоставления, моделирования и теоретического Шаровая молния - реферат описания явления шаровой молнии, будем исходить из однородного рассредотачивания. В данном случае плотность энергии определяется соотношением

Случай 1. Достаточно узнаваемый случай, позволивший произвести расчет энергии шаровой молнии, был описан Моррисом [1256] и проанализирован Гудлетом [770]. Наблюдавшаяся шаровая молния размером с апельсин и имевшая красноватый цвет, двигаясь сверху вниз, ударилась о дом, перерезала Шаровая молния - реферат телефонный провод, обожгла оконную раму и потом очутилась в баке с водой объемом около 4 галлонов (18 л). Вода закипела и оставалась очень жаркой для рук в течение приблизительно 20 мин, что свидетельствовало о значимом выделении тепла. Не было найдено никакого осадка при осмотре воды после ее остывания. тепла (1 кал =4,19 Дж). Потому количество переданного молнией Шаровая молния - реферат воде тепла должно составить само мало 3•106 Дж.

Как отметил Бойс во время дискуссии, развернувшейся после опубликования статьи [770], поперечник шара, эквивалентного по размеру большенному апельсину, составляет приблизительно 10 см.

Приобретенное значение только малость вырастет, если учитывать утраты воды на испарение. На испарение затратилось дополнительно 538,7 кал/см3 (либо 2257,1 Дж/см Шаровая молния - реферат3).

Так как данные [1256] относятся к немногим, позволяющим произвести оценку запасенной в шаровой молнии энергии, было выполнено еще несколько расчетов. Так, в [770] получено значение 3,8•106 Дж; предполагалось, что испарение воды отсутствовало и исходная температура воды равна 10 С, а конечная 60 С. С учетом испарения приблизительно 4 фунтов воды (1 фунт =454 см3) в [770] получена энергия Шаровая молния - реферат 1•107 Дж. Соответственная плотность энергии, выводимая из (4.2) при поперечнике молнии 10 см, равна

Расчёт энергии, припасённой ядром ШМ таких размеров, проведённый по модели, разработанной создателями, отлично согласуется с выше приведёнными цифрами.

Температура [1]. Температура шаровой молнии может быть выведена из ее наблюдаемых параметров. Видимый цвет излучения шаровой молнии можно связать с излучательными чертами полностью темного Шаровая молния - реферат тела.

Шаровая молния желтоватого цвета с λ = 5800 А будет характеризоваться температурой 5000 К, голубого цвета с λ = 4700 А – температурой 6200 К, белоснежного цвета – температурой 10000 К и выше. Если обратиться к тем наблюдениям шаровой молнии, в каких отмечался голубой либо бело-голубой цвет ядра молнии, окруженного горящим ореолом, то нужно признать, что температура шара Шаровая молния - реферат может изменяться повдоль радиуса.

Создатели согласны с температурными чертами приведенными выше.

Перечень литературы

Дж. Барри. Шаровая молния и четочная молния. Пер. с англ., Мир, М., 1983


shema-morfemnogo-analiza-slovaslovoformi.html
shema-napisaniya-konspekta-uroka.html
shema-neotlozhnih-meropriyatij-pri-ponrp.html