Все новости

Российские физики изучили механизм роста разрядных каналов молний

Они надеются, что благодаря этому можно будет лучше предсказывать поведение молний

ТАСС, 30 июня. Исследователи из России выяснили, как формируются сгустки из плазмы, которые участвуют в образовании разрядных каналов молний. Благодаря этому можно разработать более эффективные системы защиты от атмосферных разрядов электричества, пишет пресс-служба Российского научного фонда. Результаты исследования опубликовал научнйы журнал Atmospheric Research.

Природу молний еще в 1749 году описал Бенджамин Франклин. Его опыты с громоотводами и воздушными змеями показали, что молнии представляют собой электрические разряды, которые курсируют между грозовыми облаками и поверхностью Земли. При этом структуру молний, а также механизмы их формирования физики изучили еще недостаточно хорошо.

В частности, Артем Сысоев и Дмитрий Иудин из Института прикладной физики РАН уже несколько лет изучают, как молния "выбирает" путь своего движения по направлению к поверхности Земли, как возникают своеобразные "ступени", разрядные каналы молний, по которым электрический заряд путешествует вниз, и почему они заставляют его ветвиться.

Год назад они выяснили, как возникают эти ступени и узнали, как формируется канал, по которому разряд электричества движется в сторону Земли. Также физики попытались узнать механизмы работы еще одного важного звена в процессе рождения разрядов молний – того, как возникают небольшие скопления из плазмы, внутри которых формируются новые "ступени" молний и ее боковые ответвления.

Как правило, эти сгустки плазмы формируются в нескольких десятках метров от главного канала молнии. Это ставит под сомнение то, что между ними есть непосредственная электрическая связь. Поэтому у физиков-теоретиков не было однозначного объяснения того, как они возникают и соединяются с основным разрядом молнии.

Российские ученые детально просчитали, что происходит в окрестностях молнии в момент формирования этих скоплений плазмы. Благодаря этому физикам удалось связать их возникновение с появлением особых центров ионизации в воздухе и зон с избыточным положительным зарядом. Возникновение этих областей, в свою очередь, оказалось связано с существованием множества холодных плазменных каналов, окружающих каждую ветвь и ступень молнии.

Понимание того, как возникают эти области, поможет ученым точнее предсказывать, при каких условиях могут формироваться молнии и как они движутся в сторону поверхности Земли. Сысоев и Иудин предполагают, что их текущую модель, а также ее более совершенные версии, можно использовать для изучения особенностей того, как возникают молнии в горах и низменностях.