Оценка энергии свечения атмосферы над грозовыми разрядами
Рубрика:
| Козак, ЛВ, Ивченко, ВН, Одзимек, А, Клоков, ИС, Козак, ПМ, Лапчук, ВП |
| Косм. наука технол. 2012, 18 ;(2):33–42 |
| https://doi.org/10.15407/knit2012.02.033 |
| Язык публикации: Украинский |
Аннотация: Проанализированы условия возникновения грозовых разрядов и оценена энергия свечения неба над ними. Определенно, что основную роль в образовании грозы играют восходящие потоки и "затравочні" ионы, которые возникают как за счет космических лучей, так и за счет радиоактивности земной поверхности. При этом электрические разряды в грозовых тучах инициируются широкими атмосферными лавинами. В рамках общих исследований Украина - Великобритания проведено наблюдение грозовой активности на горе Кошка с 12 по 19 августа в 2009 г., в результате которых получено 56 видеозаписи с грозовыми разрядами над Черным морем. Комплекс аппаратуры для наблюдений состоял из видеокамеры (Watec 902h), захватчика кадров, GPS- приемопередатчика и ноутбука с соответствующим программным обеспечением. Калибрование энергии выполнено за позафокальними изображениями Веги. Построены изофоты изображений над грозовыми разрядами. Получено, что длительность свечения неба после разряда составила 0.5-1.2 с, мощность 1.4-2.4 МВт, высота появления 5.2-7 км. Смоделировано квазиэлектростатическое поле системы грозовых зарядов с использованием модели Вільсона. Определенно, что в нижней атмосфере расстояние затухания электрического поля, созданного грозовой тучей, составляет 10 км. Оценена энергия системы из пяти грозовых туч.
|
| Ключевые слова: возникновение грозы, грозовые разряды, модель Вильсона, энергия свечения неба |
References:
1. Атмосфера. Справочник / Под ред. Ю. С. Седунова, С. И. Авдюшина, Е. П. Борисенкова и др. — Л: Гидрометеоиздат, 1991. — 509 с.
2. Глушнева И. Н. Спектрофотометрия ярких звезд. — М.: Наука, 1982. — 256 с.
3. Гуревич А. В., Зыбин К. П. Пробой на убегающих електронах и электрические разряды во время грозы // Успехи физ. наук. — 2001. — 171, № 11. — С. 1177—1199.
4. Ермаков В. И., Стожков Ю. И. Роль космических лучей в образовании молний // Краткие сообщения по физике. ФИАН. — 2003. — № 9. — C. 43—50.
5. Ермаков В. И., Стожков Ю. И. Физика грозових облаков: Препринт N 2 Физического ин-та им. П. Н. Лебедева РАН. — М., 2004. — 39 c.
6. Красногорская Н. В. Электричество нижних слоев атмосферы и методы его измерения. — Л: Гидрометеоиздат, 1972. — 323 с.
7. Мареев Е. А., Трахтенгерц В. Ю. Загадки атмосферной електрики // Природа. — 2007. — № 3. — С. 24—33.
8. Мурзин В. С. Введение в физику космических лучей.— М.: МГУ, 1988. — 319 с.
9. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. — М.: Наука, 1987. — 591 с.
10. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. — М.: Мир, 1987. — 280 с.
11. Русанов А. И. Термодинамика нуклеации на зарядовых центрах // Докл. АН СССР. — 1978. — 238, № 4. — С. 831—834.
12. Шуєнко О. В., Козак Л. В., Івченко В. М. Швидкоплинні оптичні явища під час гроз та моделювання електричних полів у нижній атмосфері // Космічна наука і технологія. — 2010. — 16,№ 2. — С. 23—34.
13. Челмерс Дж.А. Атмосферное электричество. — Л: Гидрометеоиздат, 1974. — 421 с.
14. Юман М. Молния. — М.: Мир, 1972. — 327 с.
15. Bazelyan E. M., Raizer Yu. P. Lightning Physics and Lightning Protection. — Bristol and Phyladelphia: Institute of Physics Publishing , 2000. — 320 р.
16. Boccippio D. J., Koshak W. J., Christian H. J., Goodmen S. J. Land-ocean differences in LIS and OTD tropical lightning observations // Proceedings of 11th ICAE, USA, Alabama. — 1999. — P. 734—737.
17. Christian H. J. Optical detection of lightning from space // Proceedings of 11th ICAE, USA, Alabama. — 1999. — P. 715—718.
18. Christian H. J., Blakeslee R. J., Bossippio D. J., et al. Global frequency and distribution of lightning as observed by the optical transient detector (OTD) // Proceedings of 11th International Conference on Atmospheric Electricity, USA, Alabama. — 1999. — P. 726—729.
19. Cooray V., Rahman M., Rakov V. On the NOx production by laboratory electrical discharges and lightning // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys. — 2009. — 71, N 17-18. — P. 1877—1889, doi:10.1016/j.jastp.2009.07.009
20. Dwyer J. R., Rassoul H. K., Al-Dayeh M., et al. Measurements of x-ray emission from rocket-triggered lightning // Geophys. Res. Lett. — 2004. — 31.— P. L05118, doi:10.1029/2003GL018770
21. Dwyer J. R., Rassoul H. K., Al-Dayeh M., et al. A ground level gamma-ray burst observed in association with rocket-triggered lightning // Geophys. Res. Lett. — 2004. — 31. — P. L05119, doi:10.1029/2003GL018771
22. Franz R. C., Nemsek R. J., Winkler J. R. Television image of a large upward electrical discharge above a thunderstorm system // Science. — 1990. — 249, N 4964. — P. 48—51, doi: 10.1126
23. Füllekrug M., Mareev E. A., Rycroft M. J. Sprites, Elves and Intense Lightning Discharges, II Mathematics, Physics and Chemistry — 2006. — Vol. 225. — 432 р.
24. Rakov V. A., Uman M. A., Rambo K. J. A review of ten years of triggered-lightning experiments at Camp Blanding, Florida // Atmosphere Res. — 2005. — 76, N 1−4. — P. 504—518.
25. Reiter R. Phenomena in atmospheric and environmental electricity. — Amsterdam: Elsevier, 1992. — 541 p.
26. Uman M. A. The Art and Science of Lightning Protection. — Cambridge: Univ. Press, 2008. — 239 p.
27. Ushio T. U., Heckman S., Boccippio D., et al. Initial comparison of the lightning imaging sensor (LIS) with lightning detection and ranging (LDAR) // Proceedings of 11th ICAE. — Alabama, USA, 1999. — P. 738—741.