RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2001

 / 

Ноябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы

,
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация

В обзоре изложена теория нового физического явления — лавинообразного размножения в веществе быстрых электронов с характерной энергией 0,1-10 MэВ, которое называют пробоем на убегающих электронах (ПУЭ). В условиях атмосферы ПУЭ возникает в постоянном электрическом поле, на порядок меньшем поля обычного пробоя. Экспериментальные исследования последних лет показывают, что ПУЭ определяет максимальные электрические поля в грозовой атмосфере, а также ряд важных новых наблюдаемых явлений: гигантские высотные разряды между грозовыми облаками и ионосферой, аномальные вспышки рентгеновского излучения, мощные всплески $\gamma$-излучения и др. Их исследование интенсивно расширяется. Необходимое условие возникновения ПУЭ — наличие высокоэнергичных затравочных частиц. Ими являются вторичные электроны космических лучей. Поэтому наблюдаемые эффекты отражают тесную взаимную связь между электродинамическими процессами в грозовой атмосфере и космическими лучами. Приведены также результаты первых лабораторных экспериментов, посвященных изучению ПУЭ. Развитие этих исследований может представлять интерес для сильноточной электроники.

Текст pdf (509 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2001v044n11ABEH000939
PACS: 52.80.−s, 52.80.Mg, 92.60.Pw (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0171.200111b.1177
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2001/11/b/
000174555600002
Цитата: Гуревич А В, Зыбин К П "Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы" УФН 171 1177–1199 (2001)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Gurevich A V, Zybin K P “Runaway breakdown and electric discharges in thunderstorms” Phys. Usp. 44 1119–1140 (2001); DOI: 10.1070/PU2001v044n11ABEH000939

Список литературы (123) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (336) Похожие статьи (20)

  1. Gurevich A V, Milikh G A, Roussel-Dupre R Phys. Lett. A 165 463 (1992)
  2. Месяц Г А, Королев Ю Д Физика импульсного пробоя газов (М.: Наука, 1991)
  3. Райзер Ю П Физика газового разряда (М.: Наука, 1992)
  4. Энгель А, Штенбек М Физика и техника электрического разряда в газах Т. 1, 2 (М.-Л.: ОНТИ, 1935)
  5. Леб Л Основные процессы электрических разрядов в газах (М.-Л.: Гостехиздат, 1950)
  6. Грановский В Л Электрический ток в газах (М.-Л.: ГИТТЛ, 1952)
  7. Мик Д, Крэбс Д Электрический пробой в газах (М.: ИЛ, 1960)
  8. Harvey A F Microwave Engineering (London: Acad. Press, 1963)
  9. Bethe H A Ann. Physik 5 325 (1930)
  10. Гуревич А В ЖЭТФ 39 1296 (1960)
  11. Параил В В, Погуце О П Вопросы теории плазмы. Вып. 11 (М.: Энергоиздат, 1982) с. 5
  12. Knoepfel S, Spong E Nucl. Fusion 19 785 (1979)
  13. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1982)
  14. Wilson C T R Proc. R. Soc. London 37 32D (1925)
  15. Бабич Л П, Лойко Т В, Цукерман В А УФН 160 (7) 49 (1990)
  16. Gurevich A V, Milikh G M, Roussel-Dupre R A Phys. Lett. A 187 197 (1994)
  17. Roussel-Dupre R A et al. Phys. Rev. E 49 2257 (1994)
  18. Lehtinen N G et al. Geophys. Res. Lett. 24 2639 (1997)
  19. Бабич Л П, Куцик И М ТВТ 33 191 (1995)
  20. Symbalisty E et al. EOS Trans. AGU 78 4760 (1997)
  21. Babich L P et al. Phys. Lett. A 245 460 (1998)
  22. Gurevich A V et al. Radio Sci. 31 1541 (1996)
  23. Gurevich A V, Zybin K P Phys. Lett. A 237 240 (1998); Gurevich A V, Zybin K P Phys. Lett. 243 362 (1998)
  24. Gurevich A V et al. Phys. Lett. A 275 101 (2000)
  25. Берестецкий В Б, Лифшиц Е М, Питаевский Л П Релятивистская квантовая теория Т. 1 (М.: Наука, 1968)
  26. Ландау Л Д ЖЭТФ 7 203 (1937)
  27. Лифшиц Е М, Питаевский Л П Физическая кинетика (М.: Наука, 1979)
  28. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Квантовая механика (М.: Наука, 1948)
  29. Bethe H A, Ashkin J Experimental Nuclear Physics Vol. 1 (Ed. E Segre) (New York: Wiley, 1953) p. 277
  30. Мак-Доналд А Сверхвысокочастотный пробой в газах (М.: Мир, 1969)
  31. Gurevich A V, Borisov N D, Milikh G M Physics of Micowave Discharges (Amsterdam: Gordon and Breach, 1997)
  32. Bazielevskaya G A, Svirzhevskaya A K Space Sci. Rev. 85 431 (1988)
  33. Fulks J, Meyer P J. Geophys. 40 751 (1974)
  34. Daniel R R, Stephens S A Rev. Geophys. Space Sci. 12 223 (1974)
  35. MacGorman D R, Rust W D The Electrical Nature of Storms (New York: Oxford Univ. Press, 1998)
  36. Ermakov V I et al. J. Geophys. Res. 102 23413 (1997)
  37. Трахтенгерц В Ю, Мареев Е А, Сорокин А Е Изв. вузов. Радиофизика 40 123 (1997)
  38. Иудин Д Н, Трахтенгерц В Ю Препринт ИПФ РАН a 482 (М.: ИПФ РАН, 1998)
  39. Everett J D, Everett W H Nature 68 599 (1903)
  40. Boys C V Nature 118 749 (1926)
  41. Malan D C.R. Acad. Sci. 205 812 (1937)
  42. Wilson C T R Proc. R. Soc. London 236 297 (1956)
  43. Gales D M Weatherwise 35 72 (1982)
  44. Vaughan O H, Vonnegut B J. Geophys. Res. 94 13179 (1989)
  45. Fisher J R Wether 45 451 (1990)
  46. Franz R C, Nemzek R J, Winckler J R Science 249 48 (1990)
  47. Boeck W L, Vaughan O H, Blakeslee R EOS. Trans. AGH 72 171 (1990)
  48. Winckler J R, Franz R C, Nemzek R J J. Geophys. Res. 98 8775 (1993)
  49. Vaughan O H (Jr.) et al. Month. Weather Rev. 120 1459 (1992)
  50. Lyons W A Geophys. Res. Lett. 21 875 (1994)
  51. Sentman D D, Wescott E M Geophys. Res. Lett. 20 2857 (1993)
  52. Sentman D D et al. Geophys. Res. Lett. 22 1205 (1995); Wescott E M et al. Geophys. Res. Lett. 22 1209 (1995)
  53. Boeck W L et al. J. Geophys. Res. 100 (D1) 1465 (1995)
  54. Winckler J R et al. J. Geophys. Res. 101 6997 (1996)
  55. Boccippio D J et al. Science 269 1088 (1995)
  56. Wescott E M et al. Preprint (Fairbanks, AK: University of Alaska, 1997)
  57. Rairden R L, Mende S B Geophys. Res. Lett. 22 3465 (1995)
  58. Uman M A The Lightning Discharge (Orlando: Acad. Press, 1987)
  59. Именитов И Н, Чубарина Е Б, Шварц Я М Электричество облаков (Л.: Гидрометеоиздат, 1971)
  60. Inan U S, Knifsend F A, Oh J J. Geophys. Res. 95 17217 (1990)
  61. Inan U S AGARD Report (1995)
  62. Sampath H T, Inan U S, Johnson M P J. Geophys. Res. 105 183 (2000)
  63. Roussel-Dupre R, Gurevich A V J. Geophys. Res. 101 2297 (1996)
  64. Pasko V P, Inan U S, Bell T F Geophys. Res. Lett. 23 649 (1996)
  65. Taranenko Y, Roussel-Dupre R Geophys. Res. Lett. 23 571 (1996)
  66. Bell T F, Pasko V P, Inan U S Geophys. Res. Lett. 22 2127 (1995)
  67. Symbalisty E M D, Roussel-Dupré R A, Yukhimuk V A IEEE Trans. Plasma Sci. 26 1575 (1998)
  68. Roussel-Dupre R et al. J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 60 917 (1998)
  69. Yukhimuk V et al. J. Geophys. Res. 103 11473 (1998)
  70. Yukhimuk V, Roussel-Dupré R, Symbalisty E M D Geophys. Res. Lett. 26 679 (1999)
  71. Pasko V P, Inan U S, Bell T F Geophys. Res. Lett. 25 2123 (1998)
  72. Lehtinen V, Bell T, Inan U S J. Geophys. Res. 104 24699 (1999)
  73. Yukhimuk V et al. Geophys. Res. Lett. 25 3289 (1998)
  74. Barrington-Leigh C et al. Geophys. Res. Lett. 26 3605 (1999)
  75. Davidson G, O'Neil R J. Chem. Phys. 41 3946 (1964)
  76. Hartman K B Planet. Space Sci. 16 1315 (1968)
  77. Mitchell K B J. Chem. Phys. 53 1795 (1970)
  78. Milikh G M, Papadopoulos K, Chang C L Geophys. Res. Lett. 22 85 (1995)
  79. Valdivia J A, Milikh G, Popadopoulos K Geophys. Res. Lett. 24 3169 (1997)
  80. Nunn D, Rodger C Geophys. Res. Lett. 26 3293 (1999)
  81. Pasko V P, Inan U S, Bell T F Geophys. Res. Lett. 23 649 (1996)
  82. Pasko V P, Inan U S, Bell T F Geophys. Res. Lett. 23 301 (1996)
  83. Sukhorukov A I, Rudenchik E A, Stubbe P Geophys. Res. Lett. 23 2911 (1996)
  84. Veronis G, Pasko V, Inan U J. Geophys. Res. 104 12645 (1999)
  85. Suszcynsky D M et al. J. Geophys. Res. 104 31361 (1999)
  86. Symbalisty E M D et al. Icarus 148 65 (2000)
  87. Fishman G J Science 264 1313 (1994)
  88. Nemiroff R J, Bonnell J T, Norris J P J. Geophys. Res. 102 9659 (1997)
  89. Lehtinen N G et al. Geophys. Res. Lett. 23 2645 (1996)
  90. Lehtinen N G et al. Geophys. Res. Lett. 27 1095 (2000)
  91. Marshall T, McCarthy M, Rust W J. Geophys. Res. 100 7097 (1996)
  92. Marshall T, Rust W, Stolzenberg H J. Geophys. Res. 100 1001 (1996)
  93. McCarthy M, Parks G Geophys. Res. Lett. 12 393 (1985)
  94. Eack K B et al. J. Geophys. Res. 101 29637 (1996)
  95. Eack K B Rev. Sci. Instrum. 67 2005 (1996)
  96. Eack K B et al. Geophys. Res. Lett. 23 2915 (1996)
  97. Eack K B et al. Geophys. Res. Lett. 27 185 (2000)
  98. Gurevich A V et al. Phys. Lett. A 282 180 (2001)
  99. Gurevich A V, Milikh G M, Valdivia J A Phys. Lett. A 231 402 (1997)
  100. Gurevich A V, Milikh G M Phys. Lett. A 262 457 (1999)
  101. Rhodes C T et al. J. Geophys. Res. 99 13059 (1994); Mazur V, Krehbiel P R, Shao X-M J. Geophys. Res. 100 25731 (1995)
  102. Райзер Ю П, Базелян Э М Искровой разряд (М.: Наука, 1997); Базелян Э М, Райзер Ю П УФН 170 753 (2000)
  103. Valdivia J A, Milikh G M, Popadopoulas K Geophys. Res. Lett. 24 3169 (1997)
  104. Valdivia J A, Milikh G M, Popadopoulas K Radio Sci. 33 1655 (1998)
  105. Иудин Д И, Коровкин Н Б, Трахтенгерц В Ю Труды VI Всероссийской конференции (Нижний Новгород, 2000) с. 7
  106. Russel-Dupre R et al. Report AGU Meeting, December 2000
  107. Gurevich A V, Roussel-Dupre R, Zybin K P Phys. Lett. A 254 79 (1999)
  108. Schouland B Proc. R. Soc. London A 130 37 (1930)
  109. Алексеенко В В, Сборщиков В Г, Чудаков А Е Изв. АН СССР Сер. физ. 48 2152 (1984)
  110. Halliday E C Proc. Camb. Philos. Soc. 30 206 (1934)
  111. Appelton E, Bowen E Nature 132 965 (1933)
  112. Clay J, Jongen H, Aarts A Physica 28 801 (1952)
  113. Hill R J. Geophys. Res. 68 6261 (1963)
  114. Shaw G J. Geophys. Res. 72 4623 (1967)
  115. Whitmire D Lett. Nuovo Cimento 26 497 (1979)
  116. Angelo N D Ann. Geophys. B 5 119 (1987)
  117. Suszcynsky D M, Roussel-Dupre R, Shaw G J. Geophys. Res. 101 23505 (1996)
  118. Brunetti M et al. Geophys. Res. Lett. 27 1599 (2000)
  119. Абрашитов C и др. Изв. АН СССР Сер. физ. 50 2203 (1986)
  120. Chubenko A P et al. Phys. Lett. A 275 90 (2000)
  121. Gurevich A V et al. Phys. Lett. A 260 269 (1999)
  122. Eack K B et al. Geophys. Res. Lett. (2001), in press
  123. Alexeenko V V et al. Proc. ICRC 2001; Alexeenko V V et al. Copernicus Gesselschaft 1 (2001)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение