Физика молнии: новые подходы к моделированию и перспективы спутниковых наблюдений
Д.И. Иудина,
С.С. Давыденкоа,б,
В.М. Готлибб,
М.С. Долгоносов†в,б,
Л.М. Зелёныйб аФедеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, ул. Ульянова 46, Нижний Новгород, 603000, Российская Федерация бИнститут космических исследований РАН, ул. Профсоюзная 84/32, Москва, 117997, Российская Федерация вНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация
Обсуждаются фундаментальные проблемы физики молнии и последние достижения инструментальной (прежде всего спутниковой) регистрации разрядных явлений в атмосфере. Формирование в грозовом облаке плазменных образований с параметрами, необходимыми для зарождения и развития молниевого разряда, рассматривается как индуцированный электростатическим шумом неравновесный фазовый переход. Источником шума является коллективная динамика заряженных гидрометеоров — взвешенных в конвективном потоке льдинок и капель воды. Взаимовлияние плазменных образований и их поляризация в крупномасштабном электрическом поле грозового облака обеспечивает эффективную генерацию стримеров, описание которых в рамках теории случайных графов и перколяционной теории составляет основу феноменологического представления разряда как фрактальной диссипативной структуры. В рамках указанного подхода удаётся решить ряд важнейших проблем грозового электричества, в том числе объяснить механизм инициации молнии в существенно подпороговых электрических полях, свойства и морфологию молниевых разрядов различных типов, а также построить самосогласованное описание их широкополосного электромагнитного излучения. Обсуждаются дальнейшие перспективы развития модели и важная роль предстоящих спутниковых экспериментов по регистрации интенсивного электромагнитного излучения грозовых облаков.
Ключевые слова: атмосферное электричество, физика молнии, спутниковые наблюдения грозовых разрядов PACS:92.60.Pw, 93.85.−q (все) DOI:10.3367/UFNr.2017.04.038221 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2018/8/e/ 000449327500005 2-s2.0-85058324531 2018PhyU...61..766I Цитата: Иудин Д И, Давыденко С С, Готлиб В М, Долгоносов М С, Зелёный Л М "Физика молнии: новые подходы к моделированию и перспективы спутниковых наблюдений" УФН188 850–864 (2018)
PT Journal Article
TI Физика молнии: новые подходы к моделированию и перспективы спутниковых наблюдений
AU Иудин Д И
FAU Иудин ДИ
AU Давыденко С С
FAU Давыденко СС
AU Готлиб В М
FAU Готлиб ВМ
AU Долгоносов М С
FAU Долгоносов МС
AU Зелёный Л М
FAU Зелёный ЛМ
DP 10 Aug, 2018
TA Усп. физ. наук
VI 188
IP 8
PG 850-864
RX 10.3367/UFNr.2017.04.038221
URL https://ufn.ru/ru/articles/2018/8/e/
SO Усп. физ. наук 2018 Aug 10;188(8):850-864
Поступила: 30 сентября 2017, одобрена в печать: 19 апреля 2017