Лекция № 7 Электрические, звуковые и световые явления в атмосфере
УДК 551.46+551.5 (0,753) Кузнецов Ю.М. к.т.н., доцент
кафедры «судовождения»
План:
Электрические явления.
Звуковые явления.
Световые явления.
1. Электрические явления.
а) происхождение атмосферного электричества.
Существует ряд гипотез происхождения электрического поля в атмосфере. Наиболее вероятной представляется гипотеза гигантского конденсатора, у которого нижняя пластина – это Земля, а верхняя – ионосфера. Избыточные отрицательные заряды свободных электронов на верхней части ионосферы (слой F) и положительных зарядов в нижней части ионосферы (слой Е) приводят к тому, что на земле индуктируется отрицательный заряд.
Основные ионизаторы атмосферы – это радиоактивные элементы, космические лучи и ультрафиолетовая радиация. Ионизируют атмосферу так же грозовые разряды, ливневые осадки, процессы горения, морской прибой и т.п. ионизированные газы становятся проводниками электричества за счет движения ионов.
За счет накопления на поверхности земли отрицательных а в атмосфере положительных зарядов в атмосфере создается электрическое поле, которое характеризуется напряженностью.
Е
= - 
где Δu – изменение электрического потенциала;
Δе – расстояние между точками.
Под влиянием метеорологических явлений: грозы. Ливней, метелей напряженность электрического поля атмосферы значительно изменяется. При достаточно большом накапливании электричества в облаках объемных зарядов напряженность электрического поля может возрасти до сотен вольт на метр, в результате чего между облаком и землей происходит разряд (линейная молния) сопровождающийся громом. Длинна линейной молнии колеблется от 2 – 3 до 15 – 20 км., средний диаметр 16см., время существования 0,2 – 1,5 с. При плоской молнии громовые раскаты отсутствуют, грозовое облако освещается красноватым светом.
Кроме линейной и плоской молнии иногда наблюдается шаровая молния. Диаметр шаровой молнии 10 – 15см., время существования (свободного плавания в воздухе) от долей секунд до нескольких минут.
Четочная молния – это ряд шарообразных светящихся элементов с диаметром в несколько сантиметров. Время существования не более 1с.
б) Полярное сияние.
Полярное сияние это красочное явление природы, наблюдаемые в приполярных областях обоих полушарий на ночном небе. Продолжительность сияний от нескольких минут до нескольких часов. Они возникают на высотах от 100 до 1100км.
Интенсивность полярных сияний возрастает в период активности Солнца т.е. 27 дневные и 11 ясные периоды.
При грозовых разрядах возникает атмосферные – радиоволны излученные молниями. Которые ухудшают работу судовых радиостанций, вызывая шум и треск.
Непосредственные удары молнии в антенну судна могут вывести радиоаппаратуру из строя. Удары молнии в судно могут вызвать пожар на судне. Например, при мощных разрядах атмосферного электричества в магнитных приборах на судне могут измениться характеристические кривые и даже их перемагничивание.