Лабораторное моделирование транзиентных световых явлений средней атмосферы в условиях апокампического разряда (обзор)
Э.А. СОСНИН1,2, В.А. ПАНАРИН1, В.С. СКАКУН1, Д.В. БЕЛОПЛОТОВ1, Д.А. СОРОКИН1,2
1Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия ea.sosnin@hcei.ru 2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия da.sorokin@hcei.ru
Ключевые слова: апокампический разряд, Венера, грозовое облако, голубая струя, гигантская струя, положительный стример, стартер, транзиентные световые явления
Страницы: 802-813
Аннотация
Разрядные явления в средней атмосфере Земли - это источник соответствующих транзиентных световых явлений (транзиентов): стартеров, голубых и гигантских струй. Прямые способы измерения параметров указанных транзиентов отсутствуют, поэтому применяют методы дистанционного зондирования, теоретическое моделирование и экспериментальные измерения параметров лабораторных разрядов, представляющих собой аналоги натурных явлений. В обзоре систематизированы результаты лабораторного моделирования транзиентов в условиях апокампического разряда, полученные с 2020 г. и по настоящее время. Экспериментально установлен энергетический порог запуска транзиентов: максимальное энерговыделение и электролюминесценция в УФБ-диапазоне спектра в апокампическом разряде в воздухе достигаются при давлении от 70 до 100 торр, что ориентировочно соответствует высотам формирования транзиентов на границе тропосферы и стратосферы Земли (12-18 км). Аналогичный критерий, полученный при зажигании апокампического разряда в углекислом газе, позволяет прогнозировать высоты, на которых следует искать аналоги транзиентов в атмосфере Венеры - 70-75 км. Регистрация динамики распространения плазменных шлейфов апокампического разряда с наносекундным разрешением подтверждает эти выводы и позволяет выдвинуть новую гипотезу: тип транзиента средней атмосферы, стартующего из купола грозового облака, зависит от внутриоблачных разрядов и соотношения положительного заряда вершины купола и отрицательного заряда внешнего слоя. Обосновано предположение о сложной структуре свечения головки стримера атмосферного транзиента. Результаты работы могут быть использованы для уточнения моделей транзиентов средней атмосферы и выбора оптического оборудования для наблюдения за ними.
DOI: 10.15372/AOO20260911 |