 |
Статьи по астрономии
|
|
|
|
Рассылка
|
|
|
Голосование
|
|
|
|
Реклама
|
|
|
|
|
|
|
Главная
Статьи
Статьи NASA на русском
|
Электрический лед
|
22 09/06
|
|
Рубрика:
Статьи NASA на русском
Автор:
NASA
|
Просмотров: 89
Оригинальная версия»
|
|
|
|
Не хотите ли немного поэкспериментировать у себя на кухне? Подойдите к холодильнику, откройте дверцу и достаньте кубик льда. Затем посмотрите, нет ли в морозильной камере изморози – кристаллических пушинок, которые так любят покрывать замерзший зеленый горошек. Нашли? А теперь осторожно потрите кубиком льда по этой изморози.
|
|
Ничего не произошло.
А чего же вы ожидали, удара молнии?
В действительности молния зарождается именно так. На высоте нескольких миль над Землей, в дождевых облаках, крошечные кристаллы постоянно сталкиваются с более крупными ледяными гранулами. Два вида ледяных образований, трущиеся друг о друга, действуют подобно носкам, которые трутся о ковер. Бах! Прежде чем вы об этом узнаете, облако трещит от электрического потенциала – и на землю обрушивается удар молнии.
Вверху: Молния, сфотографированная Вильямом Бискорнером (William Biscorner) из г. Мемфис, штат Мичиган.
Казалось бы, трудно поверить, что мощный удар молнии, который нагревает непосредственно окружающий его воздух до температуры, в три раза превышающей температуру на поверхности Солнца, берет начало от маленьких ледяных частиц. Однако, согласно теории, именно так все и происходит. И действительно, лабораторные эксперименты подтвердили, что в результате столкновения ледяных частиц может генерироваться электричество.
И все же, это похоже на фантастику. Поэтому «мы решили это проверить», - говорит Уолт Питерсен (Walt Petersen), сотрудник Национального центра космических исследований и технологий в Хантсвилле, штат Алабама, занимающийся исследованием молний.
В течение трех лет Питерсен и его коллеги с помощью искусственного спутника TRMM (Tropical Rainfall Measurement Mission – «Программа по измерению количества осадков в тропиках») исследовали более миллиона облаков. «Спутник TRMM оснащен радаром для измерения количества льда в облачности. Кроме того, на нем установлен оптический детектор LIS (lightning imaging sensor - датчик отображения молний), который подсчитывает количество вспышек молний». Сравнивая содержание льда в облаке с количеством вспышек в нем, они могли бы сказать, связаны ли между собою лед и молнии.
Они действительно связаны. «Мы обнаружили сильную корреляцию между льдом и молниями в различных условиях – над сушей, над морем, а также в прибрежных районах». В глобальном масштабе коэффициент корреляции между «плотностью вспышек» (количеством вспышек на квадратный километр в течение месяца) и «массой ледяной воды» (количеством килограммов льда на квадратный километр облака) превысил 90%. В более мелком масштабе – на уровне отдельного грозового облака - обнаруживалась даже большая корреляция. Так, например, около 10 миллионов килограммов льда могли приводить к возникновению одного грозового разряда в минуту.
10 миллионов килограммов. Нет ничего неудивительного в том, что в вашем холодильнике не появляется искра. Для молнии необходимо гораздо больше льда.
Во время настоящей бури миллионы ледяных частиц постоянно сталкиваются друг с другом, подталкиваемые восходящими потоками, скорость которых варьируется в диапазоне от 10 до 100 миль в час. Крошечные кристаллы льда приобретают положительный заряд и несутся к верхним слоям облака, тогда как более громоздкие гранулы льда (так называемая «снежная крупа») приобретают отрицательный заряд и устремляются в нижнюю его часть. В результате такого разделения возникает разность потенциалов в миллионы вольт, которая и является причиной молний.
Корреляция между интенсивностью вспышек молний и количеством льда
Корреляция между интенсивностью молний и количеством льда, измеренная в грозовых облаках над штатами Канзас и Колорадо (отметки черного цвета) и Алабама (отметки красного цвета). [Подробнее]
Теперь, когда корреляция между льдом и молниями точно установлена, ее можно правильно использовать. Как поясняет Питерсен:
«В компьютерных программах, используемых для прогнозирования погоды и климатических условий, учитывается такая переменная как количество льда в облаках. Однако проблема состоит в том, что лед необычайно трудно обнаружить. Мы не можем установить радар над каждой грозовой тучей, чтобы измерить содержание льда в ней. С целью усовершенствования нашего компьютерного прогнозирования нам необходимо знать наверняка, где есть лед».
В этом могут помочь молнии. «Благодаря тому, что между молниями и льдом существует сильная корреляция, мы можем, подсчитав количество вспышек молний, достаточно точно узнать, сколько же «там наверху» льда». Это несложно осуществить при помощи датчиков, подобных LIS, которые недороги и могут быть установлены как на земле, так и на любом орбитальном спутнике.
Вернемся к вашему холодильнику. Вы, наверное, хотели что-то приготовить из зеленого горошка.
Полное описание исследования Питерсона вы сможете найти в докладах для симпозиума LIS International Workshop, который состоится на этой неделе в Хантсвилле, штат Алабама.
Переводчик: Ольга Карплюк (Бюро переводов "Гольфстрим")
Права на статью, а также фотографические и иные материалы к ней принадлежат NASA
Перевод статьи осуществлен Бюро переводов "Гольфстрим" и размещен на сайте с разрешения NASA
Права на перевод принадлежат ООО "Гольфстрим+"
Копирование перевода статьи, а также фотографических и иных материалов к ней, в целях размещения на иных сайтах в сети интернет, а также для издания и распространения в бумажном варианте, в том числе, но не исключая иного, в журналах, газетах, книгах и прочее, возможно только с разрешения ООО "Гольфстрим+", по согласованию с NASA. |
|
|
|