Новости

24 октября, 2023 17:56

Физики объяснили особенности распространения молний в атмосфере

Источник: ТАСС
Исследователи из России нашли теоретическое объяснение тому, почему положительно заряженная часть молнии почти всегда растет непрерывно, тогда как ее отрицательная половина - скачкообразно. Это открытие позволит ученым разработать более эффективные системы защиты от молний. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Atmospheric Research.
Источник: Валерий Шарифулин, ТАСС
«Наше исследование показывает, как асимметрия полярностей положительных и отрицательных ионных каналов приводит к различным способам роста положительных и отрицательных каналов молнии. Это яркий пример того, как свойства большого числа отдельных элементов сложной системы сказываются на ее поведении как целого», - пояснил научный сотрудник Института прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде Артем Сысоев.
Артем Сысоев и его коллега по институту Дмитрий Иудин уже много лет изучают то, как молния «выбирает» путь движения к поверхности Земли и как возникают своеобразные «ступени», разрядные каналы молний, по которым электрический заряд идет вниз. Три года назад им удалось раскрыть процесс возникновения этих ступеней и выяснить, как формируется канал, по которому разряд электричества движется в сторону поверхности Земли.

В своей новой работе российские физики раскрыли причину того, почему положительно и отрицательно заряженные половины молний формируются и движутся друг к другу принципиально по-разному. Как правило, отрицательная часть разряда движется скачкообразно, тогда как положительная половина молнии почти всегда растет непрерывно.

Проведенные расчеты указали на то, что эти различия связаны с существованием разницы в распределении напряженности электрического поля внутри так называемых стримерных корон. Так физики называют огромное множество ионных каналов, которые окружают ведущую часть положительно и отрицательно заряженной половины молнии по мере их сближения друг с другом.

Ученые обнаружили, что в стримерных коронах отрицательных молний локальные всплески электрического поля появляются примерно вдвое чаще, чем в короне положительной части разряда. Поэтому они содержат множество областей, поле внутри которых превышает порог пробоя воздуха, что позволяет им двигаться ступенчато. Положительные молнии имеют низкую вероятность появления таких областей, поэтому в большинстве случаев они развиваются непрерывно. Понимание этих различий поможет в улучшении методов молниезащиты, подытожили ученые.

Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ

16 мая, 2024
Цифровой двойник: российские ученые создали инструмент для управления квантовым компьютером
Российские ученые создали цифровую модель для управления квантовыми вычислениями. Квантовые компью...
13 мая, 2024
Российские физики улучшили перовскитные солнечные панели для космоса
Коллектив российских физиков повысил фото- и радиационную стабильность перовскитных солнечных панеле...