Оцінка енергії світіння атмосфери над грозовими розрядами
Рубрика:
| Козак, ЛВ, Івченко, ВМ, Одзимек, А, Клоков, ІС, Козак, ПМ, Лапчук, ВП |
| Косм. наука технол. 2012, 18 ;(2):33–42 |
| https://doi.org/10.15407/knit2012.02.033 |
| Мова публікації: українська |
Анотація: : Проаналізовано умови виникнення грозових розрядів та оцінено енергію світіння неба над ними. Визначено, що основну роль в утворенні грози відіграють висхідні потоки та «затравочні» іони, що виникають як за рахунок космічних променів, так і за рахунок радіоактивності земної поверхні. При цьому електричні розряди у грозових хмарах ініціюються широкими атмосферними лавинами. В рамках спільних досліджень Україна — Великобританія проведено спостереження грозової активності на горі Кошка з 12 по 19 серпня 2009 р., у результаті яких отримано 56 відеозаписів із грозовими розрядами над Чорним морем. Комплекс апаратури для спостережень складався з відеокамери (Watec 902H), захоплювача кадрів, GPS-приймача і ноутбука з відповідним програмним забезпеченням. Калібрування енергії виконано за позафокальними зображеннями Веги. Побудовано ізофоти зображень над грозовими розрядами. Отримано, що тривалість світіння неба після розряду склала 0.5—1.2 с, потужність 1.4—2.4 МВт, висота появи 5.2—7 км. Змодельовано квазіелектростатичне поле системи грозових зарядів із використанням моделі Вільсона. Визначено, що в нижній атмосфері відстань затухання електричного поля, створеного грозовою хмарою, складає 10 км. Оцінено енергію системи із п'яти грозових хмар.
|
| Ключові слова: грозові розряди, енергія світіння неба, модель Вільсона, утворення грози |
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.