Общие каналы разрядов молнии

Новая узкополосная радиоинтерферометрическая система была разработана для непрерывного наблюдения за различными процессами разряда молнии с временным разрешением в одну микросекунду. С её помощью во внутреннем плато Китая был зафиксирован облачно-земной разряд, содержавший 19 ударов. Детальный анализ этого разряда выявил несколько новых важных характеристик молний такого типа.

Система VHF-радиоинтерферометра была разработана Чжан Гуаншу и его коллегами из Института экологии и инженерии холодных и засушливых регионов Китайской академии наук. Используя эту систему, учёные наблюдали облачно-земной разряд с 19 ударами и выявили несколько новых характеристик молнии. Исследование опубликовано в томе 51, номере 5 (май 2008) журнала Science in China (Серия D, Науки о Земле).

Анализ показал, что начальный процесс разряда стартовал из области отрицательного заряда, демонстрируя сначала движение вниз, а затем — распространение вверх. Интенсивное и непрерывное излучение во время ступенчатых лидеров значительно усиливалось с началом первого обратного удара. В отличие от этого, во время стреловидных лидеров излучение было слабее и дискретным. Ступенчатый и стреловидный лидеры могут трансформироваться друг в друга в зависимости от состояния ионизации пути. Скорость распространения начальных ступенчатых лидеров составляла около 10⁵ м/с, в то время как для стреловидных и стреловидно-ступенчатых лидеров она была около 4.1×10⁶ м/с и 6.0×10⁶ м/с соответственно.

События типа M порождали крюкообразные изменения поля, сопровождаясь активной вспышкой излучения в начале. После этих активных радиационных процессов события M, по-видимому, в конечном итоге соединялись с основными проводящими каналами разряда. Их средняя скорость распространения составляла около 7×10⁷ м/с, что выше, чем у стреловидных лидеров. События K и попытки лидера (ATP) были по сути аналогичны стреловидным лидерам, за исключением того, что они не достигали земли и не инициировали обратные удары.

Данное исследование знаменует значительный прогресс в методах наблюдения, позволяя непрерывно реконструировать весь процесс развития молнии в пространстве и времени с микросекундным разрешением, что открывает новые возможности для детального изучения физики разрядов.