Первая попытка научной теории атмосферного электричества принадлежит великому русскому ученому М.В.Ломоносову (1753 г.) и связана с опытными исследованиями, произведенными им совместно с его другом И.В.Рихманом, трагически погибшим от грозового разряда. Несмотря на то, что физика времен М.В.Ломоносова обладала весьма скудными экспериментальными и теоретическими данными в области электричества и метеорологии, Ломоносов с присущей ему силой гения сумел в своей теории по существу правильно вскрыть самые общие моменты в процессе образования атмосферного электричества и, в частности, роль восходящих и нисходящих потоков воздуха, предвосхитив многие современные представления по этому вопросу. Теория атмосферного электричества получила дальнейшее развитие в XIX веке и в процессе накопления эмпирического материала неоднократно подвергалась в течение этого времени пересмотру и переработке. К настоящему времени накопился новый экспериментальный материал о напряженности электрического поля у земной поверхности, о проводимости воздуха и его ионизации на различных высотах, об объемных зарядах и т.д. Экспериментальные исследования по этим вопросам за последние десятилетия тесно связаны с именами В.Н.Оболенского, М.А.Аганина, П.Н.Тверского и их учеников. Однако этот материал до сих пор не был использован для широких теоретических обобщений, которые могли бы ориентировать экспериментальное исследование и способствовать объединению экспериментальных данных, относящихся к отдельным вопросам, в одно целое. Предлагаемая книга ставит своей целью именно эту задачу. По всей вероятности решает она ее недостаточно полно и, быть может, не везде правильно. В свое оправдание я должен сказать, что мне нередко приходилось сталкиваться с недостаточностью имеющихся сведений, в особенности по вопросу о распределении электрического поля вблизи облаков. Следует также учесть, что процессы, протекающие в атмосфере, почти никогда не выступают в чистом "лабораторном" виде; они всегда осложнены влиянием ряда дополнительных явлений, роль которых может от случая к случаю сильно меняться. Мне представляется важным, выделив только основные факторы, определяющие протекание электрических процессов в свободной атмосфере, рассмотреть их действие, отбросив всякого рода побочные обстоятельства, хотя последние в некоторых случаях могут существенно влиять на ход рассматриваемых процессов. Хотя многие вопросы теории атмосферного электричества остаются еще не окончательно решенными, но излагаемые в этой книге соображения указывают на те направления, в которых должно продолжаться и развиваться их изучение. Последнее требует не только новых идей, но и новых приборов. Однако, вопросов методического характера я в своей книге вовсе не касаюсь. Приступая к своей работе пять лет тому назад, я не знал о ряде прежних работ, содержавших некоторые вспомогательные представления и формулы. Таким образом, все эти формулы и представления мне пришлось выводить самому. Мне кажется, однако, что написанная мной книга является в достаточной степени новой – как в смысле общих идей, так и в отношении трактовки ряда частных вопросов, – чтобы быть опубликованной ныне, к 100-летнему юбилею Главной Геофизической обсерватории, которая всегда уделяла немало внимания изучению вопросов атмосферного электричества и в которой я сам работал последнее время. Яков Ильич Френкель (1894–1952) Выдающийся отечественный физик-теоретик, член-корреспондент АН СССР (1929). Окончил физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета (1916). В 1918–1921 гг. – приват-доцент Таврического университета. С 1921 г. и до конца жизни возглавлял теоретический отдел Физико-технического института и кафедру теоретической физики Ленинградского политехнического института. Работал у В.Паули в Гамбурге и у Н.Бора в Геттингене (1925–1926), был участником Международного съезда физиков в Италии (1927), читал лекции в университете Миннесоты (США) в 1930–1931 гг. Область научных интересов Я.И.Френкеля была необычайно широка - в нее входили электронная теория твердого тела, физика конденсированного состояния вещества, физика атомного ядра и элементарных частиц, общие вопросы квантовой механики и электродинамики, астрофизика, гео- и биофизика. Он занимался построением кинетической теории жидкостей (Государственная премия СССР, 1947), создал качественную теорию ферромагнетизма (1928) и квантовую теорию электрических и оптических свойств диэлектрических кристаллов (1930–1936). Мировое признание получили и работы Я.И.Френкеля в области общих разделов физической теории. Новые идеи, внесенные им в геофизику, нашли отражение в том числе и в монографии "Теория явлений атмосферного электричества", впервые вышедшей в 1949 г. |