Физики объяснили «ступенчатость» молний

Ученые из Института прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова РАН (Нижний Новгород) разработали численную модель, с помощью которой удалось установить, почему распространение положительных и отрицательных лидеров молнии отличается. Оказалось, что причина — в разнице распределения напряженности электрического поля в объеме стримерных корон. Так, в стримерных зонах отрицательных молний уровень локальных всплесков электрического поля примерно вдвое больше, чем у положительных. Поэтому они содержат множество областей, поле внутри которых превышает порог пробоя воздуха, что обеспечивает их ступенчатое развитие. Положительные молнии имеют низкую вероятность появления таких областей, поэтому в большинстве случаев развиваются непрерывно. Понимание механизмов, лежащих в основе асимметрии распространения лидеров молнии различной полярности, поможет в улучшении методов молниезащиты.

«Наше исследование показывает, как асимметрия полярностей положительных и отрицательных стримеров приводит к различным способам роста положительных и отрицательных лидеров молнии. Это яркий пример того, как свойства большого числа отдельных элементов сложной системы сказываются на ее поведении как целого. В дальнейшем мы планируем развить нашу модель, включив в нее ряд основных химических превращений, проходящих в разрядной плазме», — комментирует основной исполнитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Артем Сысоев, научный сотрудник Института прикладной физики РАН.