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)
RT Journal
T1 Физика молнии: новые подходы к моделированию и перспективы спутниковых наблюдений
A1 Иудин,Д.И.
A1 Давыденко,С.С.
A1 Готлиб,В.М.
A1 Долгоносов,М.С.
A1 Зелёный,Л.М.
PB Успехи физических наук
PY 2018
FD 10 Aug, 2018
JF Успехи физических наук
JO Усп. физ. наук
VO 188
IS 8
SP 850-864
DO 10.3367/UFNr.2017.04.038221
LK https://ufn.ru/ru/articles/2018/8/e/
Поступила: 30 сентября 2017, одобрена в печать: 19 апреля 2017