ПРАВИЛА ЗА ПИСАНЕ И РЕГИСТРАЦИЯ НА ДИПЛОМНИ ДОКЛАДИ

Трудно е веднага да се разбере и обясни драматичното изоставане в научните „фундаментални изследвания“ на гръмотевичния процес. И все пак, човек не може да не види преди всичко основния факт за целенасочената специфичност на когнитивната инициатива на фундаменталната физика. Теоретиците и експериментаторите на фундаменталната физика, които се наредиха зад ръководителя на техническия прогрес, наистина триумфираха в експерименталните възможности и перспективи на „лабораторната физика“. В същото време, съвсем естествено, те изпуснаха от поглед много природни енергоемки явления и събития, включително гръмотевични процеси. Но както се оказа, многобройни уравнения за процеси на електрически разряд в лабораторни и индустриални условия са напълно неподходящи за физическото описание на реалните процеси на гръмотевични бури. Максимумът на „гръмотевичната драма“, тревожен за обществеността, достигна, когато дори в градските райони (например Австрия, 2003 г.) в „гръмотевични реактори“ броят на изхвърлянията в минута достигна до 300 зауствания. Тази ултрависокоскоростна регенерация на електрически заряди в облаците най-накрая погреба версията, че „физиците знаят всичко за гръмотевичните бури“. Но докато Земята се придвижва към нов баланс на климата и биосферата, планетарната гръмотевична дейност набира все повече и повече обема на своето "легално пространство". и този факт не е нов за гръмотевичната дейност на Горни Алтай. Така Butvilovsky (1993) отбелязва, че по време на разтоварването на леда по време на заледяването на Сартан, мълниеносни разряди са разтопили някои планински върхове.

Гръмотевичната буря привлича вниманието на хората от древността. Предполага се, че до 18-ти век хората, заради тяхната безопасност, са наблюдавали гръмотевични бури без строг научен метод за изучаване на тези събития (Чеканал, 1965).

Един от първите, който изрази преценка за естеството на гръмотевична буря, беше Анаксимен, който смяташе гръмотевична буря в резултат на сгъстяването на въздуха в облаците. Анаксагор, въз основа на възгледите на Анаксимен, дори се опита да предскаже появата и развитието на гръмотевични бури. Сократ и Демокрит говориха за сблъсъка и свързването на облаците като причина за гръмотевични бури. Аристотел обобщава и развива възгледа на своите предшественици. Лукреций вижда причината за генерирането на гръмотевични бури във появата на вятъра, който изтласква от „облаците от огнени тела под формата на мълния“ (Arabaji, 1960).

През 18 век причината за гръмотевичното електричество се вижда в електрификацията на водата по време на изпаряване. А. Волт вярва, че електричеството е част от парите, изпаряващи се от повърхността на реките, моретата и езерата. Тези възгледи бяха споделени от П. Лаплас, А. Лавуазие, О. Сосюр и Б. Палмиери. Впоследствие идеята на А. Волта не издържа на подробния тест за опит. Многобройни експерименти на М. Фарадей, А. Палтие, Р. Калишер, У. Блейк и други показват, че по време на изпаряване не настъпва електрификация на водните пари (Arabadzhi, 1960).

Връзката между разпределението на електричеството в облаците и индуктивното действие на Земята е посочена през 1840 г. от А. Палтие (Калер, 1924). "През 1883 г. Siemens предлага електрификацията на Земята да възникне поради индуктивното действие на положително заредената повърхност на Слънцето. Според тази хипотеза появата на гръмотевични бури се обяснява с вторичното индукционно действие от страната на зареденото земна повърхност върху облаците "(Арабаджи, 1960, с. 27).

Но, както се оказа, хипотезата на Е. Сименс не е изчерпателна и в много отношения противоречи на реалността. През 19 век са правени други опити за физическо обяснение на гръмотевичните феномени със слънчево-земни връзки. Тези предположения получиха сериозна обосновка само през последните 50 години (Павлова, 1969; Дружинин, 1970; Дяков, 1974; Заводченков, Переведенцев, 1989).

През 1884 г. В. Лувини и К. Сонке формулират самостоятелно теорията за наелектризирането на облаците поради триенето на лед върху водата. К. Сонке изхожда от резултатите от експериментите на М. Фарадей. Впоследствие многобройните експерименти на К. Елстър и Г. Хом потвърждават експериментите на М. Фарадей и К. Сонке. V. Luvini и K. Sonnke разглеждат процеса на гръмотевична буря, подобно на обяснителния модел на M.V. Ломоносов. През 1890 г. G. Geitel и K. Elster изразяват идеята за сложен процес на преразпределение на атмосферните заряди - големите капки се зареждат отрицателно, а малките - положително (Kahler, 1924). Тези предположения бяха подкрепени и разработени от Ф. Шуман. Но във възгледите на К. Елстър и Г. Гейтел, нито значителен индукционен ефект върху наелектризирането на капки от електрическото поле на земната повърхност, нито механизмът на плъзгане на малки капки по повърхността на големите остават непотвърдени (Arabaji, 1960).

Изследванията на руския физик Гесех отвориха нов етап в изучаването на гръмотевичните процеси. В своята работа „Атмосферно електричество“ (Чеканал, 1965) Гезехус изследва електрическите явления в атмосферата във връзка с вятъра и снежните бури. Най-забележителното откритие на Гезехус трябва да се счита за неговите изследвания върху електрификацията на водни пръски, които обосновават началото на съвременната концепция за електрифициране на облаците и валежите. Той откри, че в близост до водопади във въздуха има свободно отрицателно електричество, което се появява в резултат на отделянето на спрея от масата вода, заредена отрицателно. Същият ефект се наблюдава, когато капки вода се пръскат от всяка струя или капки дъжд. Имайте предвид, че много чуждестранни изследователи, които са наблюдавали тези явления по-рано (например Ф. Ленард през 1892 г.), не могат да обяснят този механизъм на електрификация. И само професорът от Томския университет Gezehus със своите ученици задълбочено изучава това явление и му дава изчерпателно обяснение (Chekanal, 1965). В редица учебници по метеорология вече има цели глави, посветени на въпросите за атмосферното електричество, например в книгата на руския учен А.И. Воейков "Климатът на земното кълбо" (Воййков, 1884).

Дългосрочното натрупване на наблюдателни и експериментални материали за регистрация на електрически полета на атмосферата и значителна теоретична работа, извършена от руски и чуждестранни учени, позволи само в началото на 20-ти век да се направи обща картина на разпределението на електрическите заряди в атмосферата и тези смущения в електрическото поле, които водят до образуването на електрически разряди (мълния).

През 1935 г. Дж. Ган изразява идеята за връзка между гръмотевичните бури и сублимацията и отлагането на ледени частици. През 1938 г. Н.Ф. Findeisen предполага, че в части от облака, където преобладава сублимацията, ледените кристали ще придобият положителен заряд (Mason, 1957). През 1940 г. Н.Б. Баракан проведе експерименти, които опровергаха идеята за наелектризиране на водните капчици поради тяхното изпаряване и кондензация (Mason, 1957). В последователността на изследователите на гръмотевични бури от четиридесетте години на ХХ век, произведенията на I.S. Стеколников (1943). Именно Стеколников обърна сериозно внимание на участието на геоложката и геофизичната среда в спецификата на гръмотевичните бури и локализацията на гръмотевичните щети в определени области на земната повърхност.

По-специално той отбеляза, че мълниезащитата (облак - земя) на обектите зависи от електрическата проводимост на подлежащите скали. Следователно, в случай на прекъсване на песъчливи и глинести почви, мълниите ще "подберат" силно проводими глинести участъци. Раздробените гранитни масиви, чиито пукнатини са запълнени с вода, също се отличават като засегнати от мълнии области. Всъщност рязкото контрастиране в електропроводимостта на тези скали ще „привлече“ електрическите разряди на мълниите. По отношение на селективността на мълниезащитата, Стеколников се изрази по следния начин (1943, стр. 161):

"Различните хипотези, изложени за обяснение на селективната податливост, могат да бъдат разделени на две групи. Първата включва теории и хипотези, които включват предположението, че пътят на мълнията се определя от проводимостта на въздуха; втората, теории и хипотези, обединени от идея, че пътят на мълнията е предопределен от свойствата на почвата ".

Това много справедливо разширяване на информационното пространство за изучаване на природата и физиката на гръмотевичните бури не беше подкрепено от привържениците на метеорологичните модели. Но както показват и нашите изследвания, в редица случаи (особено при планински условия) мълниеносната способност на районите и формацията са силно свързани с интензивността и пространствената хетерогенност на електропроводимостта на почвите.

През 1946 г. Дж. Ган наблюдава как, когато ледът се топи, въздушните мехурчета се издигат на повърхността на течността и се спукват, придавайки отрицателен заряд на водата и положителен заряд на околния въздух. Но това наблюдение не може да се използва за директно обяснение на полярността на облаците. Откритият ефект може да се използва само за обяснение на причините за появата на локален положителен заряд, който се появява на определен етап от развитието на гръмотевичен облак, особено в долната му част, т.е. в областта на положителните температури (Arabaji, 1960).

През 1948 г. Д. Уол разработва и допълва теорията на Уилсън, като обосновава разделянето на зарядите с противоположни знаци в облак при температури под 0 градуса (Mason, 1957), като взема предвид пиезоелектрическите и пироелектрическите свойства на леда. Недостатъкът на модела на Уол е неговата неспособност да обясни наелектризирането на облачните частици без въздействието на външно електрическо поле (Arabaji, 1960). За разлика от него, Р. Мейсън през 1953 г. стига до заключението, че ледът, образуван чрез сублимация от атмосферната влага, се зарежда отрицателно, докато околният въздух остава положително зареден (Мейсън, 1957). Мейсън смята, че процесът на растеж и падане на ледените ядра е причината за образуването на гръмотевична буря (Arabaji, 1960).

През 1955 г. В.И. Мучник предполага, че процесът на гръмотевична буря се развива, когато капчиците се унищожат в електрическо поле поради тяхното наелектризиране. Но В.И. Арабаджи, позовавайки се на К. Мека, критикува теорията на В.И. Мучник. Той твърди, че електрическото поле ще намалее, ако теорията на В.И. Muchnik, а не да расте, както предполага последният (Arabaji, 1960).

През 1960 г. излиза монография на В.И. Арабаджи „Гръмотевични бури и гръмотевични процеси“, в които той разглежда доста широк кръг въпроси, свързани с гръмотевичните процеси. Заедно с чисто физическите проблеми с гръмотевичната дейност той разглежда географските аспекти на проявата на гръмотевичните бури. В работата си Арабаджи развива идеите, заложени от Ломоносов и се позовава на експериментите на Д. Симпсън и др. Докладът представя нова теория за наелектризирането в облака. Различна плътност на зарядите в повърхностния слой на капки се получава поради капилярно налягане над капки с различна дисперсия. Следователно, когато капчици с различна дисперсия влязат в контакт, между тях ще възникне обмен на заряд. По този начин причината за наелектризирането на чисто водни облаци може да бъде обмяната на заряди при сблъсъка на капчици с различна дисперсия (Arabadzhi, 1960). Значителното капилярно налягане върху малки капчици ще предпази капката от сливане при сблъсък. Той предотвратява деформация и следователно сливане. Освен това той посочва голямото значение на развитието на конвекцията в облаците по време на образуването на гръмотевични бури (Arabaji, 1960).

През 70-те години голяма книга на Е. Чалмърс (Chalmers, 1974) и монография на В.И. Muchnik, посветен на общите проблеми на атмосферното електричество: йони, заряди, проводимост, потенциален градиент, токове на проводимост и валежи, точков заряд, разделяне на положителни и отрицателни заряди в гръмотевични облаци (мълния). По наше мнение Е. Чалмърс преждевременно подчертава, че физическата теория на всички тези явления е проста, с изключение на въпроса за произхода на заряда (Vitinsky, 1963).

Учени от Томския политехнически университет играят видна роля в изучаването на процеса на гръмотевична буря. Под ръководството на А.А. Воробьев изследва електричеството в скалите, което всъщност е в основата на съвременните идеи за разликата в електромагнитните полета върху масиви с различен материален състав. Институтът за високо напрежение в TPU от много години изучава различни аспекти на гръмотевичните бури. Въздействието на гръмотевичните бури върху техническите конструкции е изследвано от А.А. Дулзон. По-специално, той разработи методи за защита на електропроводи и подстанции от удари на мълния. С по-дълбоко проникване в природата на гръмотевичните процеси се формираха научни определения. Гръмотевична буря е атмосферно явление, при което силни електрически разряди от мълнии, придружени от гръмотевици, възникват в мощни купесто-облачни облаци и между облаците и земята (Неклюкова, 1977).

Гръмотевичният процес не е пренебрегнат и от философите. У. Гьоте пише за гръмотевичната буря. Г. Хегел в "Философията на природата" (1975) разглежда гръмотевичната буря като втория момент от диалектиката на метеорологичния процес.