МОЛНИИ,ГРОЗЫ-ЧТО ЭТО
ПО СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ПАРАДИГМЕ НАУКИ ПУСТОТЫИзучая физико-энергетическую сторону грозовых процессов нельзя не учитывать характер и количественные оценки планетарного электрического поля. Широко известно, что преимущественно (имеются участки с положительным зарядом), поверхность Земли заряжена отрицательно по отношению к окружающей ее атмосферной оболочке. За стандарт электрической напряженности поля (Е) принята величина порядка 100 В/м. По направлению от поверхности к газо-плазменным оболочкам напряженность экспоненциально спадает. Регистрируемая плотность тока J, направленного к поверхности Земли, составляет около 10-12 А/м2 и значимо не зависит от высоты над поверхностью. С набором статистических данных по электрическим замерам выявилось, что напряженность поля (Е) имеет суточное колебание. Причем, в какой бы точке Земли не измерялась напряженность, ее максимальное значение приходится на 19 часов по лондонскому времени (Гринвичскому меридиану). Впоследствии это глобальное электроколебание было названо унитарной вариацией электрического поля Земли.
Все вышеприведенные данные о грозах и по изменяющему характеру грозовых процессов на Земле лишь значительно усложняют вопрос самой физики гроз и ее отдельных разрядов. И, действительно, в грозе наиболее интересны вопросы о распределении и механизме разделения электрических зарядов в грозовом облаке - ячейке грозы, поэтому на этом вопросе мы остановимся более подробно. В фейнмановских лекциях о распределении электрических зарядов написано так (Фейнман и др., 1966, стр.186-187):
"Разного рода эксперименты, включая полеты сквозь грозовой фронт (пилоры, совершающие их - истинные храбрецы), выяснили, что распределение разрядов в грозовой ячейке напоминает изображенное на рис. Верхушка грозы заряжена положетельно, а низ - отрицательно, за исключением небольшого участка положительных зарядов в нижней части тучи, причинившего немало забот исследователям. Никто не знает, почему он там появляется и насколько он важен, то ли это всего лишь вторичный эффект положительного дождя, то ли существенная часть всего механизма. Если б этого не было, все выглядело бы значительно проще. Во всяком случае, преимущественно отрицательный заряд может зарядить Землю отрицательно. Положительные заряды находятся в 6-7 км над Землей, где температура достигает -20°С, а отрицательные - на высоте 3-4 км, и температура там от 0 до -10°С.
Заряда в нижней части тучи хватает на то, чтобы создать между ней и землей разность потенциалов в 20, 30 и даже 100 млн. В - несравненно больше, чем те 0,4 млн. В перепада, которые бывают между "небом" и Землей при ясном небе. Эти огромные напряжения пробивают воздух и создают гигантский грозовой разряд. При пробое отрицательный заряд с нижней тучи переносится зигзагами молнии на Землю.
А теперь мы в нескольких словах опишем строение молнии. Прежде всего, имеется настолько большой перепад потенциалов, что воздух пробивается. Молния бьет между одной частью тучи и другой, или между тучей и Землей. С каждой независимой вспышкой - с каждым ударом молнии, который вы видите, с небес низвергается 20-30 Кулон электричества. Интересно, сколько же времени тратит туча на восстановление этих 20-30 Кулон, уходящих с молнией? Это можно выяснить, измеряя вдали от тучи электрическое поле, вызываемое дипольным моментом тучи. При таких измерениях, вы видите внезапный спад поля при ударе молнии, а затем экспоненциальный возврат к первоначальному его значению с характерной временной постоянной порядка 5 сек, потому, что меняется и геометрия туч и другие факторы. Вспышки следуют друг за другом нерегулярно, но существенно то, что возращение к начальным условиям всегда происходит примерно за 5 сек. Следовательно, в грозовой динамомашине течет ток примерно 4 А. А это означает, что любая модель, придуманная для объяснения того, как грозовой вихрь генерирует электричество, должна быть очень мощной - это должна быть огромная быстродействующая махина".
Известно много моделей разделения электрических зарядов в грозовом облаке. Это разделение неразрывно увязано с процессом образования дождя. Вместе с тем, вряд ли мы можем быть уверенными в том, что известные механизмы обеспечат быстрое восстановление электрических зарядов после каждого разряда молнии за очень короткое время, порядка 5 сек. Однако, рассмотрим один из наиболее правдоподобных механизмов такого разделения, опираясь опять же на текст (Фейнман и др., 1966, стр.190-191):
https://x-faq.ru/index.php?topic=4341.msg235575#msg235575
