Техника - молодёжи 1989-05, страница 9

трехслойная: в центре облака располагается основная зона отрицательного заряда, над ней — зона положительного, а под ней — вторая, меньшая, но тоже положительно заряженная зона, которая и смущала наблюдателей.

Средний отрицательно заряженный слой имеет толщину не более километра и может покрывать площадь в несколько квадратных километров. Располагается он на высоте примерно 6 км, где температура воздуха около —15°С. В этих условиях вода может существовать одновременно во всех трех фазах — в виде жидкости, льда и пара. Верхняя положительно заряженная область более размыта и может иметь толщину в несколько километров, достигая верхней границы облака.

Многие облака имеют еще один отрицательный слой толщиной около 100 м, поднятый над верхней областью положительного заряда. Не исключено, что это и есть «экранирующий слой», предсказываемый гипотезой конвекции, тем более что грозы привязаны» к области сильно восходящего и нисходящего движения воздуха. Обнаружено также, что больше всего молний вспыхивает там, где снежная крупа и градины, подхваченные восходящим потоком, поднимаются над основным отрицательным слоем облака. Напомним, что гипотеза осадков предсказывает разделение зарядов, наоборот, при нисходящем движении снега и града.

Измерения показывают, что через 5—10 минут после того, как восходящий поток и внутриоблач-ные разряды достигают наибольшей мощности, возникают нисходящие потоки. Они и порождают обильные осадки. Видимо, чрезвычайно мощные грозовые нисходящие потоки, способные «бросить» самолет на сотни метров к земле, являются причиной многих крупных авиакатастроф. Частые внут-риоблачные молнии, спектр излуче-

Рис. 3. Глобальная электрическая цепь планеты. Между отрицательно заряженной поверхностью земли и верхними слоями атмосферы грозы непрерывно поддерживают разность потенциалов в 300 тыс. В. От верхушки грозового облака вверх течет ток порядка 1А. В атмосфере ежедневно вспыхивают примерно 8 млн. молний, большая часть которых приходится на тропики (i среднем грозы случаются здесь 222 дня в году), где происходит основная подзарядка глобальной электрической батареи током в 30 тыс. А. Этот ток и компенсирует обратный ток в зонах хорошей погоды, который, достигая величины около 2 тыс. А, мог бы нейтрализовать эту разность потенциалов за считанные минуты.

ния которых отличается от обычных, и смена направления электрического поля у поверхности земли в это же время могут предупредить диспетчеров воздушных линий об опасности.

Итак, сильные конвективные перемещения воздушных масс — характерная черта гроз, кроме того, прямые эксперименты подтвердили, что конвективные потоки могут переносить заряды в верхнюю часть облака. Это позволяет считать, что

модель конвекции пригодна для описания хотя бы некоторых процессов в гигантской электрической машине грозы.

Есть, однако, и сильный аргумент против этой модели: она не в состоянии объяснить, почему основной отрицательно заряженный слой облака сосредоточен в тонкой, почти плоской области, привязанной к определенной высоте? Новые экспериментальные данные позволяют прояснить и эту особенность,

в грозовом облаке. Слева — модель осад- ния см. в тексте).

7

V