Электромагнитные поля, возбуждаемые смерчами и торнадо

Торнадо или смерч - это вращающийся столб воздуха, возникающий в грозовых облаках и достигающий поверхности Земли. Формируются торнадо и смерчи и на других планетах Солнечной системы, например они были замечены зондом Спирит на поверхности Марса. Имеющиеся наблюдения указывают на существование значимого электромагнитного отклика сильных торнадо в ионосфере, а также на возможность усиления электромагнитных полей за счет экстраординарных скоростей ветра, ионизации воздуха и возникновения в грозовых облаках больших объемных зарядов, формирующих также молнии. В данной работе вычисляются электромагнитные поля от торнадо и молний. При этом используются уравнения Максвелла и аналитическое решение для определения скорости ветра в торнадо, полученное нами ранее (Вестник Московского университета, серия 3: физика и астрономия. 2010. № 5. С.76 - 80 и 2011. № 5. С.70-74).Приведем результаты. Магнитное поле от молнии в грозовом облаке зависит от тока в канале разряда и колеблется от 2000 гаусс (при токе в 10кА)до 20000 гаусс(при токе в 100 кА), если радиус канала молнии равен 1 см. Это сравнимо с магнитными полями в Солнечных пятнах.Величина магнитного поля в торнадо колеблется от 2 до 20 гаусс, в зависимости от величины объемного заряда в грозовом облаке.Это поле сравнимо со средними магнитными полями Юпитера и Солнца.Электрическое поле в торнадо достигает пробойных значений порядка 1 миллиона В/м в центре вихря, где возникает множество горизонтальных молний. Затем оно падает, достигая минимума в области максимальных ветров и вновь возрастает к периферии торнадо,достигая там значений порядка 1000 В/м. Подобные напряжения достаточны для возникновения коронарных свечений, поэтому некоторые торнадо светятся голубовато-желтоватым светом.В работе приводятся данные наблюдений, подтверждающие полученные численные результаты.