По следам гидрометеоров: Разносчики заряда

Измерения, выполненные в 1990-х годах с помощью приборов, установленных на самолетах и шарах-зондах, показали, что величина электрического поля, возникающего в грозовом облаке, значительно ниже критического уровня, необходимого для возникновения обычного пробоя. Но если в атмосфере присутствуют быстрые электроны с высокой энергией, они могут сталкиваться с другими частицами и порождать лавинообразный поток «убегающих» электронов, который служит «каналом» для пробоя даже при достаточно низкой напряженности электрического поля. Первоначальным источником быстрых электронов могут быть космические лучи.

Однако до недавнего времени не было достаточно весомых подтверждений этой теории. А.В. Гуревич и его коллега Анатолий Николаевич Караштин проанализировали данные о радиосигналах, формирующихся в грозовых облаках и сопровождающих процесс возникновения молний.

Радиоинтерферометры позволили измерить параметры сотен импульсов, предшествовавших вспышкам 3800 молний, — и эти параметры соответствуют предсказанным А.В. Гуревичем. За одним исключением: над территорией России и Казахстана, где проводились измерения, не наблюдается такой интенсивности космических лучей, чтобы вызвать зарегистрированное количество молний. А.В. Гуревич и А.Н. Караштин объясняют это несоответствие вкладом, который вносят в процесс формирования молний гидрометеоры — капли дождя и градины, вступающие во взаимодействие со свободными электронами. В результате такого взаимодействия формируются микроразряды, добавляющие энергии в систему. Этого оказывается достаточно, чтобы «запустить» молнию.

Работа исследователей опубликована в Physical Review Letters