Проведён анализ результатов наблюдений шаровой молнии, на основе которого составлен её физический образ. Представлена информация, относящаяся к процессам, происходящим в возбуждённом воздухе, и связанная с различными аспектами природы данного явления: способами хранения внутренней энергии, характером процессов тепловыделения, структурой и формой шаровой молнии, электрическими явлениями в шаровой молнии и её свечением. В популярной форме проанализированы другие явления природы, родственные шаровой молнии или способные вызвать её возникновение. Рассмотрены аналоги шаровой молнии. Сопоставление полученной информации с результатами наблюдений позволяет понять природу шаровой молнии и составить её феноменологическую модель.

Для большого круга научных работников, инженеров и учащихся вузов, интересующихся современным состоянием проблемы шаровой молнии и других атмосферных явлений.

Табл. 25. Ил. 18. Библиогр. 122 назв.

Шаровая молния — удивительное явление, которое привлекает к себе внимание многих людей как интересная загадка природы. Особый интерес проявляют к этому явлению учёные всех времён. В изучение шаровой молнии вложен большой научный потенциал. Достижения последнего времени в исследовании этого явления отражены, в частности, в книгах Дж. Барри «Шаровая и четочная молния» (1980 г.) и И. П. Стаханова «О физической природе шаровой молнии» (1985 г.). В этих книгах на высоком научном уровне проведена обработка наблюдаемых параметров шаровой молнии, в результате чего мы имеем надёжную информацию, относящуюся к свойствам и проявлениям шаровой молнии.

Вместе с набором фактографического материала имеется также серия экспериментов, результаты которых могут быть рассмотрены как моделирование отдельных процессов, являющихся составными частями рассматриваемого явления. Кроме того, существует обилие теоретических моделей этого физического явления и большой поток предложений с новым объяснением природы шаровой молнии, хотя в большинстве случаев новые гипотезы являются вариантами или комбинацией рассмотренных ранее. Следует отметить, что за последнее десятилетие появился целый ряд интересных исследований по природе шаровой молнии. К их числу следует отнести, например, аэрозольную модель шаровой молнии с нитевидной структурой аэрозолей. При построении этой модели её авторы — И. В. Подмошенский со своими коллегами — взяли за основу анализ выполненных ими экспериментов.

Однако несмотря на существенное продвижение в этой области требуются серьёзные усилия на пути исследования шаровой молнии. Теперь, когда мы имеем представление о природе этого явления, можно понять, почему решение пробдемы шаровой молнии столь затянулось. Такое положение связано со сложностью самого явления, которое включает набор отдельных элементов, относящихся к разным направлениям физики и химии, причём без решения каждой из отдельных проблем невозможно построить модель шаровой молпии. К этим проблемам — основным сторонам явления — следует отнести следующие:
1) способ хранения внутренней энергии;
2) характер тепловыделения;
3) структуру активного вещества и форму шаровой молнии;
4) электрические явления в шаровой молнии;
5) излучение шаровой молнии.

В настоящее время с позиций современной науки мы можем ответить на каждый из этих вопросов в отдельности. Это позволяет получить физическую картину природы шаровой молнии и наметить направление дальнейшего исследования этого явления, связанного с лабораторными экспериментами с конкретными системами. Такие исследования позволят понять некоторые закономерности, относящиеся к структурам и процессам в окружающем нас реальном мире, и поэтому представляют самостоятельный научный интерес.

Данная книга отражает современное состояние проблемы шаровой молнии. В связи с этим в гл. 2—6 анализируются отдельные стороны этого явления с учётом современной научной информации и данных наблюдений. Последняя глава книги (гл. 8) подводит итог проведённому анализу, в ней представлены основные выводы, рассмотрены аналоги шаровой молнии, даётся феноменологическая модель рассматриваемого явления, включающая в себя результаты проведённого анализа.

Наряду с указанным материалом, предназначенным для специалистов, в книге имеются главы, рассчитанные на более широкий круг читателей. Сюда относится гл. 1, где даётся анализ наблюдательных данных по шаровой молнии и на его основе создаётся образ шаровой молнии со средними параметрами. На популярном уровне изложена и гл. 7, где рассмотрены аналогичные явления природы. Взгляд на эти явления с широких позиций интересен в плане понимания сложности шаровой молнии как явления природы, а также и с точки зрения общих трудностей и общего подхода при изучении физических явлений природы. Кроме того, часть из этих явлений природы может вызвать появление шаровой молнии, что также оправдывает их рассмотрение в данной книге. Некоторые материалы популярного характера содержатся и в специальных главах. Автор надеется, что сочетание специального и популярного материалов в книге позволит передать современное состояние проблемы более широкой аудитории, сохранив при этом строгость и обоснованность изложения.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книги на ту же тему

1. Природа шаровой молнии, Сингер С., 1973
2. Химия плазмы. Вып. 17, Смирнов Б. М., ред., 1993
3. Молния и молниезащита, Александров Г. Н., 2008
4. Физика плазмы (стационарные процессы в частично ионизованном газе): Учебное пособие для вузов, Синкевич О. А., Стаханов И. П., 1991
5. Физика слабоионизованного газа (в задачах с решениями): Учебное пособие. — 2-е изд-е, перераб., Смирнов Б. М., 1978