АВТОВОЛНЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ В КАНАЛЕ МОЛНИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Молния представлена как мультистабильная система, демонстрирующая способность к саморегулированию посредством поддержания собственной электронейтральности. В рамках описания канала молнии с помощью телеграфных уравнений при нелинейной зависимости скорости изменения погонного заряда плазменного шнура от напряжения получено нелинейное параболическое уравнение. Анализ модели показывает, что молниевый канал попеременно развивается в одной из двух мод, каждая из которых характеризуется затуханием продольного тока от одного конца молнии к другому. Переход между модами осуществляется посредством возбуждения быстрой волны переключения. Развитие молнии в рамках каждой моды сопровождается перезарядкой чехла лидерной системы и движением точки нулевого заряда чехла (называемой точкой реверса молнии) в сторону роста продольного тока. Движение точки реверса обусловлено изменением среднего потенциала древа разряда в процессе перезарядки чехла и объясняет наблюдаемую динамику переходных процессов молнии.

Об авторах

Д. И. Иудин

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН; Приволжский исследовательский медицинский университет

Email: iudin@ipfran.ru
Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. Iudin D.I., Syssoev A.A., Rakov V.A. // Radiophysics and Quantum Electronics. 2021. V. 64. P. 867. https://doi.org/10.1007/s11141-022-10178-z
  2. Rakov V.A. // Surveys Geophys. 2013. V. 34. № 6. P. 701. https://doi.org/10.1007/s10712-013-9230-6
  3. Pantuso J.G., da Silva C.L. // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2024. V. 129. P. 1–24. https://doi.org/10.1029/2024JD041596
  4. Zhu Y., Bitzer P., Rakov V., Stock M., Lapierre J., DiGangi E. et al. // Geophys. Res. Lett. 2021. V. 48. P. e2021GL096714. https://doi.org/10.1029/2021GL096714
  5. Urbani M., Montanya` J., van der Velde O., Arcanjo M., Lo` pez J. // Geophys. Res. Lett. 2022. V. 49. P. e2021GL097272.
  6. Rakov V., Uman M., Thottappillil R. J. Geophys. Res. 1994. V. 99. P. 10745.
  7. Mazur V., Ruhnke L.H. // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 12913. https://doi.org/10.1029/93JD00626
  8. Mazur V., Ruhnke L.H. // J. Geophys. Res. 1998. V. 103(D18). P. 23299. https://doi.org/10.1029/98JD02120
  9. Mazur V., Ruhnke L.H. // J. Geophys. Res. Atmos. 2014. V. 119. P. 23299. https://doi.org/10.1002/2013JD020494
  10. Qie X., Pu Y., Jiang R., Sun Z., Liu M., Zhang H., Li X., Lu G., Tian Y. J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2017. V. 122. P. 586.
  11. Qie X., Yuan S., Zhang H., Jiang R., Wu Z., Liu M., Sun Z., Pu Y., Li J., Srivastava A., Ma Z., Lu G. // Earth Planetary Phys. 2019. V. 3. P. 102.
  12. da Silva C.L., Sonnenfeld R.G., Edens H.E., Krehbiel P.R., Quick M.G., Koshak W.J. // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2019. V. 124. P. 9442. https://doi.org/10.1029/2019JD030693
  13. da Silva C.L., Winn W.P., Taylor M., Aulich G.D., Hunyady S.J., Eack K.B. et al. // Geophys. Res. Lett. 2023. V. 50. P. e2023GL105041. https://doi.org/10.1029/2023GL105041
  14. Bazelyan J.M., Raizer Y.P. // Physics of lightning and lightning protection. Moscow: Fizmatlit, 2001.
  15. Iudin D.I. // Atmospheric Res. 2021. V. 256. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2021.105560
  16. Williams E.R., Heckman S. // J. AerospaceLab. 2012. V. 5. P. 1.
  17. Baum C., Baker L. New York: Hemisphere, 1990. P. 17.
  18. Rakov V.A., DeCarlo B.A. // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 1998. V. 103. P. 1879.
  19. Bazelyan J.M., Raizer Y.P. Lightning Physics and Lightning Protection. Bristol, Philadelphia: Institute of Physics Publishing, 2000.
  20. Raizer Y.P. Gas discharge physics. Dolgoprudny: Publishing House “Intelligence”, 2009.
  21. Bazelyan E.M., Raizer Y.P., Aleksandrov N.L. // Plasma Sources Science and Technology. 2008. V. 17. P. 024015. https://doi.org/10.1088/0963-0252/17/2/024015
  22. Loskutov A.Y., Michailov A.S. Introduction into synergetics. Moscow: NAUKA Publishers, 1990.
  23. Gallimberti I., Bacchiega G., Bondiou-Clergerie A., Lalande P. // Comptes Rendus Physique. 2002. V. 3. P. 1335. https://doi.org/10.1016/S1631-0705(02)01414-7
  24. Marshall T.C., McCarthy M.P., Rust W.D. // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. P. 7097. https://doi.org/10.1029/95JD00020
  25. Ding Z., Rakov V.A., Zhu Y., Tran M.D. // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2020 V. 125. № 23. P. e2020JD033305. https://doi.org/10.1029/2020JD033305
  26. Pu Y., Cummer S.A. // Geophys. Res. Lett. 2019. V. 46. P. 13556. https://doi.org/10.1029/2019GL085635
  27. Jiang R., Yuan S., Qie X., Liu M., Wang D. // Geophys. Res. Lett. V. 49. https://doi.org/10.1029/2021GL096846
  28. Horton R. // Geological Society of America Bulletin. 1945. V. 56(3). P. 275. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1945)56[275:EDOSAT]2.0.CO
  29. Strahler A. // Geological Society of America Bulletin. 1952. V. 38. P. 1117.
  30. Strahler A. Eos, Transactions American Geophysical Union. 1957. V. 38. P. 913.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025