Грозові розряди в атмосфері Землі
Рубрика:
| Гала, ІВ, Козак, ЛВ |
| Косм. наука технол. 2015, 21 ;(3):18–26 |
| https://doi.org/10.15407/knit2015.03.018 |
| Язык публикации: українська |
Аннотация: Досліджується енергетика утворення грозової хмари та умови виникнення розряду. При аналізі механiзмів утворення грозової хмари вказано на роль висхiдних та конвективних процесів, ядер конденсації та високоенергетичних частинок. Розглянуто необхідні умови виникнення грозових розрядів при спостережуваній у хмарах напруженості електричного поля. Відмічено внесок в дане явище космічних променів високих енергій та пробою на втiкаючих електронах. При цьому значну увагу приділено визначенню необхідних умов для виникнення даного пробою, зокрема розмірів грозових хмар та енергетики «затравочних» швидких електронів, значення яких для блискавок хмара — земля повинно перевищувати 1014 еВ, а для появи міжхмарних блискавок — понад 1012 еВ. Проаналізовано значення зміни струму при пробої для двох «інженерних» моделей — модель Чо — Райкфорта та модель Стєкольникова. Отримано, що модель Чо — Райкфорта можна використовувати для опису характеристик пробою при висотних грозових розрядах, а модель Стєкольникова добре описує грозові розряди хмара — земля. |
| Ключевые слова: висотні грозові розряди., грозові розряди в атмосфері Землі, космічні промені високих енергій, умови виникнення пробою, утворення грозової хмари |
References:
1. Атмосфера. Справочник / Под ред. Ю. С. Седунова, С. И. Авдюшина, Е. П. Борисенкова и др. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — 510 с.
2. Гуревич А. В., Зыбин К. П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы // Успехи физ. наук. — 2001. — 171, № 11. — С. 1177—1199.
3. Марчук Г. И., Кондратьев К. Я., Козодеров В. В., Хворостьянов В. И. Облака и климат. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — 512 с.
4. Матвеев Л. Т. Общая метеорология. Физика атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 751 с.
5. Мурзин В. С. Введение в физику космических лучей. — М.: МГУ, 1988. — 319 с.
6. Облака и облачная атмосфера. Справочник / Под ред. И. П. Мазина, А. Х. Хргиана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — 647 с.
7. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. — М.: ИД Интеллект, 2009. — 736 с.
8. Стекольников И. С. Физика молнии и грозозащита. —М.; Л.: АН СССР, 1943. — 230 с.
9. 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.
10. Bethe H. Zur Theorie des Durchgangs schneller Korpuskularstrahlen durch Materie // Ann. Phys. — 1930. — 397, N 3. — P. 325—400.
11. Blanc E., Farges T., Roche R., Brebion D., Hua T., Labarthe A., Melnikov V. Nadir observations of sprites from the International Space Station // J. Geophys. Res.: Space Phys. —2004. — 109, A02306. — doi:10.1029/2003JA009972.
12. Bruce C. E. R., Golde R. H. The lightning discharge // J. Inst. Electr. Eng. — 1941. — 88. — P. 487—520.
13. Cho M., Raycroft M. J. Computer simulation of the electric field structure and optical emission from cloud top to the ionosphere // J. Atmos. Solar Terr. Phys. — 1998. — 60. — P. 871—888.
14. Gurevich A. V., Milikh G. A., Roussel-Dupre R. Runaway electron mechanism of air breakdown and preconditioning during a thunderstorm // Phys. Lett. A. — 1992. — 165, N 5–6. — P. 463—468.
15. MacGorman D. R., Rust W. D. The Electrical Nature of Storms. — New York: Oxford Univ. Press, 1998. — 600 p.
16. Pasko V. P., Stanley M. A., Mathews J. D., et al. Electrical discharge from a thunderstorm top to the lower ionosphere // Nature. — 2002. — 416. — P. 152—154.
17. Rakov V. A., Uman M. Lightning physics and effects. — Cambridge UK: Univ. Press, 2003. — 687 p.
18. Rakov V. A., Uman M. A., Rambo K. J. A review of ten years of triggered-lightning experiments at Camp Blanding, Florida // Atmos. Res. — 2005. —76, N 1–4. — P. 504—518.
19. Sprites, еlves and intense lightning discharges / Еds M. Fül le krug, E. A. Mareev, M. J. Rycroft // Nato Sci. Ser. II. — 2006. — 225. — 398 p.
20. Uman M. A. The art and science of lightning protection. — Cambridge: Univ. Press, 2008. — 239 р.
21. Wescott E. M., Sentman D. D., Stenbaek-Nielsen H. C., et al. New evidence for the brightness and ionisation of blue starters and blue jets // J. Geophys. Res.: Space Phys. —2001. — 106, N A10. — P. 21549—P. 21554.
22. Wilson C. T. R. The electric field of a thundercloud and some of its effects // Proc. Phys. Soc. London. — 1925. — 37. — P. 32D—P. 37D.
2. Гуревич А. В., Зыбин К. П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы // Успехи физ. наук. — 2001. — 171, № 11. — С. 1177—1199.
3. Марчук Г. И., Кондратьев К. Я., Козодеров В. В., Хворостьянов В. И. Облака и климат. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — 512 с.
4. Матвеев Л. Т. Общая метеорология. Физика атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 751 с.
5. Мурзин В. С. Введение в физику космических лучей. — М.: МГУ, 1988. — 319 с.
6. Облака и облачная атмосфера. Справочник / Под ред. И. П. Мазина, А. Х. Хргиана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — 647 с.
7. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. — М.: ИД Интеллект, 2009. — 736 с.
8. Стекольников И. С. Физика молнии и грозозащита. —М.; Л.: АН СССР, 1943. — 230 с.
9. 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.
10. Bethe H. Zur Theorie des Durchgangs schneller Korpuskularstrahlen durch Materie // Ann. Phys. — 1930. — 397, N 3. — P. 325—400.
11. Blanc E., Farges T., Roche R., Brebion D., Hua T., Labarthe A., Melnikov V. Nadir observations of sprites from the International Space Station // J. Geophys. Res.: Space Phys. —2004. — 109, A02306. — doi:10.1029/2003JA009972.
12. Bruce C. E. R., Golde R. H. The lightning discharge // J. Inst. Electr. Eng. — 1941. — 88. — P. 487—520.
13. Cho M., Raycroft M. J. Computer simulation of the electric field structure and optical emission from cloud top to the ionosphere // J. Atmos. Solar Terr. Phys. — 1998. — 60. — P. 871—888.
14. Gurevich A. V., Milikh G. A., Roussel-Dupre R. Runaway electron mechanism of air breakdown and preconditioning during a thunderstorm // Phys. Lett. A. — 1992. — 165, N 5–6. — P. 463—468.
15. MacGorman D. R., Rust W. D. The Electrical Nature of Storms. — New York: Oxford Univ. Press, 1998. — 600 p.
16. Pasko V. P., Stanley M. A., Mathews J. D., et al. Electrical discharge from a thunderstorm top to the lower ionosphere // Nature. — 2002. — 416. — P. 152—154.
17. Rakov V. A., Uman M. Lightning physics and effects. — Cambridge UK: Univ. Press, 2003. — 687 p.
18. Rakov V. A., Uman M. A., Rambo K. J. A review of ten years of triggered-lightning experiments at Camp Blanding, Florida // Atmos. Res. — 2005. —76, N 1–4. — P. 504—518.
19. Sprites, еlves and intense lightning discharges / Еds M. Fül le krug, E. A. Mareev, M. J. Rycroft // Nato Sci. Ser. II. — 2006. — 225. — 398 p.
20. Uman M. A. The art and science of lightning protection. — Cambridge: Univ. Press, 2008. — 239 р.
21. Wescott E. M., Sentman D. D., Stenbaek-Nielsen H. C., et al. New evidence for the brightness and ionisation of blue starters and blue jets // J. Geophys. Res.: Space Phys. —2001. — 106, N A10. — P. 21549—P. 21554.
22. Wilson C. T. R. The electric field of a thundercloud and some of its effects // Proc. Phys. Soc. London. — 1925. — 37. — P. 32D—P. 37D.