Ученые из ИПФ РАН создали модель, которая описывает процесс образования молнии в грозовых облаках. Полученные данные могут способствовать разработке эффективных способов защиты от ударов молнии.
Итоги работы, выполненной при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в издании Atmospheric Research. Вопрос возникновения молнии долгое время остается одной из главных нерешенных задач в области физики атмосферного электричества.
Известно, что в грозовых облаках в результате взаимодействия заряженных частиц жидкой и твердой воды время от времени появляются кратковременные холодные разряды — стримеры. Несмотря на это, сами по себе такие разряды быстро исчезают, не превращаясь в полноценную молнию.
Тем не менее, при определенных условиях системы стримеров способны дать начало самоподдерживающемуся электрическому лидеру молнии. Лидер — это горячий плазменный канал, формирующийся при помощи стримеров и создающий многокилометровую проводящую основу молнии.
Несмотря на значительный прогресс, до сих пор остается неизвестным, как именно в облаке происходит переход от стримеров к лидеру и как формируется канал молнии. Исследователи из Института прикладной физики имени А. Гапонова-Грехова РАН (Нижний Новгород) смогли смоделировать процесс зарождения молнии на двух наиболее характерных высотах — 6 и 9 километров.
Под зародышем молнии ученые подразумевают плазменную структуру, которая нагревается благодаря токам поляризации, проходящим через разрядные каналы в электрическом поле облака, и в итоге превращается в многокилометровый канал, наблюдаемый в грозу.