Нижегородские ученые выдвинули новую гипотезу появления молний в атмосфере

Нижегородские ученые предложили новую модель, объясняющую механизм зарождения молний в грозовых облаках. Исследование было опубликовано 16 апреля в журнале Atmospheric Research группой российских ученых под руководством А. А. Сысоева и Д. И. Юдина.

Работу провели ученые из нижегородского Федерального исследовательского центра Института прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова, а также Приволжского исследовательского медицинского университета.

Согласно работе, молнии формируются благодаря сети плазменных каналов внутри облаков. Эти каналы создаются за счет взаимодействия электрических разрядов, которые возникают при столкновении гидрометеоров (частиц воды или льда) в турбулентной среде. Авторы моделировали процесс, при котором эти разряды сливаются в единую структуру, образуя «зародыш» будущей молнии.

Особое внимание уделялось роли так называемых областей повышенной ионной проводимости (ОПИП), которые формируются в облаках на высотах 6–9 км. Эти области имеют размеры от 0,1 до 1 метра и существуют в течение нескольких секунд. Именно они служат основой для развития плазменных каналов, из которых впоследствии формируются горячие проводящие структуры — предшественники молний.

Моделирование показало, что для успешного формирования молнии необходимо, чтобы электрическое поле внутри облака достигало 50–90% от порогового значения, необходимого для распространения положительных стримеров (электрических разрядов). При более высоких значениях поля даже одиночный разряд может запустить лавину процессов, приводящих к формированию молнии.

Авторы подчеркивают, что их работа помогает лучше понять природу молний и предлагает альтернативу гипотезам, связанным с воздействием космических частиц. Это исследование стало частью проекта, поддержанного Российским научным фондом.