Гроза + Тучи

• Высоты исследования:

  • Ученые смоделировали процесс образования молнии на высотах 6 и 9 километров, которые являются наиболее типичными для формирования молний.

• Трехмерная численная модель:

  • Разработанная модель учитывает высоту над уровнем моря, напряженность электрического поля облака и частоту появления новых стримеров.

  • Исследователи воспроизвели процесс перехода от нестабильных стримерных систем к горячему самоподдерживающемуся лидеру молнии.

Критические условия для образования молнии

1. Слияние стримерных каналов:

   • Для формирования зародыша молнии необходимо, чтобы несколько стримерных систем, возникающих близко друг к другу, объединились.

   • Слияние должно происходить почти одновременно, так как время жизни стримеров очень короткое (доли миллисекунды).

2. Напряженность электрического поля:

   • Стримерные каналы могут расти только при высокой напряженности электрического поля, которая возникает в результате предшествующей разрядной активности.

   • На больших высотах, где воздух разрежен, требуется более высокая концентрация плазменных каналов для образования молнии.

Значение открытия

• Безопасность и экономический ущерб:

  • Молнии могут приводить к травмам и гибели людей, а также вызывать пожары и аварийные отключения электричества. Экономический ущерб от молний продолжает расти из-за увеличения использования слаботочной микроэлектроники и цифровизации.

• Перспективы исследований:

  • Результаты исследования могут быть полезны для усовершенствования существующих средств защиты от молний. Углубленное понимание процессов, связанных с инициацией молний, может помочь в разработке более эффективных методов защиты.

Заключение

Открытие нижегородских ученых является важным шагом в изучении атмосферного электричества и может существенно повлиять на безопасность людей и инфраструктуры в условиях грозовой активности. Улучшение методов защиты от молний станет важной задачей для ученых и инженеров в будущем.

источник