Skip to main content
Вся фізика

Походження струмів в атмосфері

Фейнманівські лекції з фізики

Тепер треба відповісти на запитання про джерело великих негативних струмів, які мають текти від «верху» до земної поверхні, щоб підтримувати її негативний заряд. Де ж ті батареї, які це роблять? «Батарея» показана на фіг. 9.6. Це гроза, або, точніше, блискавки. Виявляється, спалахи блискавок не «розряджають» тієї різниці потенціалів, про яку ми говорили (і як могло б на перший погляд здатися). Блискавки постачають Землю негативним зарядом. Якщо ми побачили блискавку, то можна посперечатися десять проти одного, що вона привела на Землю велику кількість негативних зарядів. Саме грози заряджають Землю в середньому струмом у 1800 а електрики, яка потім розряджається в районах із гарною погодою. На Землі щодоби гримить близько 300 гроз. Їх-то і можна вважати тими батареями, які накачують електрику у верхні шари атмосфери і зберігають різницю потенціалів. А тепер врахуйте географію — полуденні грози в Бразилії, тропічні — в Африці і т. д. Вчені зробили оцінки того, скільки блискавок щосекунди б'є в Землю; чи варто говорити, що їхні оцінки більш чи менш узгоджуються з вимірюваннями різниці потенціалів: загальний ступінь грозової діяльності досягає по всій Землі максимуму о 19.00 за лондонським часом. Однак оцінки грозової діяльності робити дуже важко; зроблені вони були тільки після того, як стало відомо, що такі варіації повинні існувати. Складність полягає в тому, що в океанах, та й усюди у світі не вистачає спостережень, їх мало, щоб точно встановити число гроз. Але ті вчені, які думають, що вони «все врахували правильно», запевняють, що максимум діяльності припадає на 19.00 за гринвіцьким середнім часом.
 
Щоб зрозуміти, як працюють ці батареї, спробуймо розібратися в грозі глибше. Що відбувається всередині грози? Опишемо грозу так, як її зараз уявляють. Коли ми вникаємо в незвичайне явище природи (а не в ці так вишукано нами розібрані ідеальні сфери з ідеальних провідників, поміщених усередині інших сфер), ми відкриваємо, що не так уже й багато знаємо. А це все дуже цікаво. Гроза не залишає людину байдужою: вона лякає її або захоплює; загалом збуджує в ній якісь почуття. А там, де в природі з'являються почуття, зазвичай одразу спливає і складність природи, і її таємничість. Немає жодної можливості точно описати, як відбувається гроза, ми поки мало про це знаємо. Але ми все ж спробуємо трохи розповісти про те, що відбувається.