Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 3.10. РАДИАЦИОННЫЕ ПОЛЯ МОЛНИИВ разд. 3.7.2 мы упомянули радиационные поля (поля излучения), связанные со ступенчатым лидером. Радиационные импульсы ступенчатого лидера приведены на рис. 3.14, г. Эти данные получены Кларенсом и Маланом [14] с помощью измерительном системы с верхней граничной частотой 20 кГц. Таким образом, их данные представляют несколько искаженную картину действительных радиационных полей.
Рис. 3.22. Изменение электростатического поля и соответствующих радиационных полей на различных частотах для типичной вспышки на землю и типичной внутри облачной вспышки на расстоянии около 20 км. Масштаб амплитуды для разных частот различен [47, 48]. На рис. 3.22 схематически показаны радиационные поля вспышки молнии в зависимости от времени и частоты. Данные рис. 3.22 были получены Маланом [47, 48] при настройке антенны с помощью фильтров, помещенных между антенной и регистрирующим осциллографом. Электростатическое и радиационное поля наблюдались одновременно на двухлучевом осциллографе. Важно помнить, что радиация, детектируемая на данной частоте настроенной антенной, может обусловливаться не только сигналом от процесса разряда, но и серия радиационных импульсов может привести систему в состояние вынужденных колебаний, даже если частота колебаний не присуща ни одному из радиационных импульсов. Учитывая это, рассмотрим наблюдения Малана. В диапазоне Брук и Китагава [7] измерили радиационные поля на частотах 420 и 850 МГц от вспышек молнии, находившихся на расстояниях от 10 до 30 км. Одновременно проводились измерения электростатических полей. Они сообщают, что ступенчатый лидер является источником сильного микроволнового излучения. Вообще все большие импульсы ступенчатого лидера, записанные измерителем изменения электрического поля (разд. 3.5.1), сопровождались радиационными импульсами. Продолжительность импульса много меньше времени между ступенями. Установлено, что стреловидный лидер является одним из мощнейших источников микроволнового излучения. Продолжительность микроволновой радиации во время фазы стреловидного лидера короче, чем продолжительность изменения электрического поля, вызванного стреловидным лидером. Часто случалось, что радиация стреловидного лидера прекращалась за 50 - 150 мкс до фазы возвратного удара. Радиация стреловидного лидера была обычно непрерывной со случайными сильными импульсами продолжительностью 50 - 80 мкс. Радиация возвратного удара на микроволновых частотах изменялась в широких пределах. Примерно в половине исследованных случаев микроволновая радиация не совпадала с возвратным ударом и появлялась через 60-100 мкс после зарождения возвратного удара. Безимпульсный период в интервале от 2 до 15 мс после возвратного удара не был особенно заметен для частоты 10 Мгц в микроволновом диапазоне частот [47, 48]. Весь период между возвратными ударами относительно спокоен, если не появляются Микроволновая радиация облачного разряда, по-видимому, настолько же сильна или даже сильнее, чем радиация разряда на землю. Начальная часть облачного разряда имеет непрерывную микроволновую радиацию, так же как и сильные импульсы излучения. Очень активной части соответствуют большие и частые радиационные импульсы. Часть Предполагают [7], что измеренная микроволновая радиация возникает преимущественно при процессах пробоя, и, за исключением ступенчатого лидера, эти процессы протекают в облаке. Эти предположения подтверждаются следующими наблюдениями. Микроволновая радиация часто отсутствует во время распространения волнового фронта возвратного удара от земли к облаку, и, следовательно, возвратный удар не является существенным источником микроволновой радиации. Микроволновая радиация почти всегда отсутствует в последние вершины стреловидного лидера или канала не являются основным источником микроволновой радиации, появляющейся во время фазы стреловидного лидера. С другой стороны, микроволновая радиация, которая может быть связана с процессом ступенеобразования, присутствует во время всего периода, предшествующего первому возвратному удару. Зависимость электрических компонентов радиационного поля, обусловленного возвратным ударом, от времени показана на рис. 3.11. Если зависимость от времени измерена или получена теоретически, анализ Фурье временной зависимости позволит получить амплитудный спектр частот, присутствующих в импульсе. Обычно используется теоретическое приближение, чтобы 1) рассчитать эффективный электрический дипольный момент Арнольд и Пайерс [3] вычислили, что последовательности импульсов ступенчатого лидера или импульсов радиации Обзорные работы, содержащие ссылки на измерения электромагнитного излучения, испускаемого молнией и грозами в диапазоне частот от герц до сотен мегагерц, опубликовали Хорнер [28], Тейлор В табл. 3.1 приведены величины максимальной напряженности электрического поля в зависимости от частоты. Величины получены Пайерсом [64] путем усреднения результатов различных исследователей. Результаты любого отдельного исследования могут отличаться от среднего значения более чем на порядок. Хорнер [28] и Кимпара [35] представили измерения частотного спектра различных исследователей в графическом виде. Таблица 3.1 (см. скан) Максимальная напряженность электрического поля вертикально поляризованной радиации от молнии Напряженность нормирована относительно расстояния 10 км и ширины полосы пропускания детектора 1 Гц. Чтобы получить напряженность поля для ширины полосы пропускания детектора В в герцах, необходимо умножить данные величины на
Хорнер [28] дал обзор литературы, касающейся отражения электромагнитных сигналов (радиолокация) от разряда молнии. Особый интерес представляют данные Хевита [24]. Он нашел, что отраженный от последовательных внутриоблачных межимпульсных процессов сигнал приходит со все больших и больших высот облака, подтверждая идею Лигда [42] сообщил о радиолокационных наблюдениях очень длинных горизонтальных разрядов молнии. Эти разряды сильно ветвятся. Сообщалось, что самый длинный наблюдавшийся разряд превышал 150 км. ЛИТЕРАТУРА(см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан)
|
1 |
Оглавление
|