• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Ученые из МИЭМ НИУ ВШЭ приблизились к разгадке тайны движения молнии в облаках

© Коллекция Signature/ iStock

На общем собрании РАН, состоявшемся 23 апреля, работы Александра Костинского, Владимира Ракова и Михаила Андреева по исследованию и моделированию развития молний, выполненные вместе с коллегами из академических институтов, были отмечены как одно из важнейших достижений российских ученых в 2018 году.

Доклад об основных достижениях российской науки представил 23 апреля на общем собрании РАН президент академии Александр Сергеев. Он, в частности, отметил результаты, полученные заместителем директора МИЭМ НИУ ВШЭ Александром Костинским, профессором Флоридского университета, ведущим научным сотрудником МИЭМ Владимиром Раковым и инженером факультета физики Михаилом Андреевым, которые совместно с коллегами из Института прикладной физики РАН, Высоковольтного центра ВНИИТФ и Китайской академии метеорологии, провели цикл исследований развития лидеров молний. (Полученные ими результаты представлены в публикациях Kostinskiy et al., 2018, JGR Atmospheres, v.123, 10* и Rakov et, al. 2018, IEEJ, v.138, 5 **).

Как отметил президент РАН, молнии давно являются объектом интенсивных исследований, но, поскольку их крайне тяжело изучать в естественных условиях, эти исследования до сих пор не давали детальной картины развития ступеней и скачков лидеров молнии. Представление о них можно получить изучая длинную искру с помощью высоковольтных генераторов.

Известно, что в природе 90% молний — отрицательные, то есть они рождаются в преимущественно отрицательно заряженной части грозового облака. Скоростные камеры фиксируют, как из облака выходят и движутся яркими ступенями к земле горячие отрицательно заряженные плазменные каналы, которые называют отрицательными лидерами. Когда отрицательный лидер подходит вплотную к земле, он инициирует положительные восходящие лидеры, которые стартуют к нему с высоких сооружений и деревьев.  При встрече нисходящего отрицательного лидера и восходящего к нему положительного лидера  возникает единый яркий канал между облаком и землей, который мы и воспринимаем, как разряд молнии. От точки встречи волна потенциала идет вверх и вниз. Канал молнии нагревается до 40 тысяч градусов, быстро расширяется и порождает гром.

Но 10% разрядов, которые доходят до земли — положительные, и они более опасны, так как приводят к более длительному разряду с высоким энерговкладом и от них очень плохо защищают молниеотводы. Большинство ученых считало, что положительные лидеры молнии движутся непрерывно или очень маленькими скачками (ступеньками), несравнимыми с большими ступенями отрицательного лидера.

При моделировании молниевых вспышек на высоковольтном (6 МВ) стенде впервые в мире были получены детальные изображения с высоким пространственным разрешением скачков положительных лидеров и ступеней отрицательных  лидеров с наносекундными экспозициями. Была сформулирована новая гипотеза формирования больших скачков положительного лидера в стримерной короне молнии и измерены потоки рентгеновского излучения из этой области.

Эти результаты позволяют гораздо лучше интерпретировать результаты радиоизмерений движения плазмы лидерных каналов молнии на больших высотах, которые невозможно зафиксировать скоростными камерами,  и таким образом лучше понять природу распространения молнии внутри грозовых облаков.

* Kostinskiy, A.Yu., V. S. Syssoev,  N. A. Bogatov, E. A. Mareev, M. G. Andreev, M. U. Bulatov, D. I. Sukharevsky, and  Rakov V. Abrupt Elongation (Stepping) of Negative and Positive Leaders Culminating in an Intense Corona Streamer Burst: Observations in Long Sparks and Implications for Lightning,  Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 2018, vol. 123.  No. 10. P. 5360-5375, doi: 10.1029/2017JD027997

** Rakov, V. A.,  E. A. Mareev, M. D. Tran, Y. Zhu, N. A. Bogatov, A. Yu. Kostinskiy, V. S. Syssoev, W. Lyu. High-Speed Optical Imaging of Lightning and Sparks: Some Recent Results, IEEJ Transactions on Power and Energy. 2018, vol.138, no.5, pp.321-326, doi: 10.1541/ieejpes.138.321

Вам также может быть интересно:

Исследователи из Вышки впервые получили патент Ведомства по патентам и торговым маркам США

Запатентованный метод на основе суперпозиции функций значительно улучшает скорость и точность обработки больших данных. Авторы разработки — заведующий Международной научно-учебной лабораторией анализа и выбора решений, ординарный профессор ВШЭ Фуад Алескеров, сотрудники лаборатории Сергей Швыдун, Евгений Митичкин, Вячеслав Якуба и профессор Нижегородского кампуса ВШЭ Вячеслав Чистяков.

Сотрудники НИУ ВШЭ вошли в новый состав Общественной палаты Москвы

Мэр Москвы и Мосгордума утвердили списки членов нового созыва московской Общественной палаты. По их квоте в состав палаты вошли несколько сотрудников Высшей школы экономики.

Бизнес-школа мирового уровня — один из приоритетов развития НИУ ВШЭ

В НИУ ВШЭ появился первый проректор по бизнес-образованию и дополнительному профессиональному образованию. Им стал экс-ректор АНО «Корпоративный университет Сбербанка» Валерий Катькало. Об этом Ярослав Кузьминов сообщил на Конференции работников и обучающихся ВШЭ, которая проходит в Москве.

Антон Назаров будет курировать информационную политику ВШЭ

Антон Назаров назначен старшим директором по информационной политике НИУ ВШЭ. Ранее он возглавлял блок информационной политики ПАО «Интер РАО».

Сергей Пекарский избран новым деканом факультета экономических наук

Такое решение было принято Ученым советом ВШЭ. На посту декана Сергей Пекарский, возглавлявший департамент теоретической экономики, сменит Олега Замулина, который станет директором Центра макроэкономических исследований Сбербанка. Он также останется профессором факультета и продолжит преподавание.

Исак Фрумин стал редактором-консультантом «Международного обозрения образования» ЮНЕСКО

Научный руководитель Института образования НИУ ВШЭ профессор Исак Фрумин вошел в коллегию редакторов-консультантов «Международного обозрения образования» (International Review of Education). С таким предложением обратился в Инобр Дэвид Ачоарена, главный редактор издания и директор Института непрерывного образования ЮНЕСКО.

ВШЭ усилит прикладные исследования в области человеческого капитала

Для этого на должность проректора, курирующего прикладные исследования, связанные с развитием человеческого капитала, назначена Лилия Овчарова — известный ученый, эксперт по вопросам социальной политики. Исследования, связанные с развитием человеческого капитала, — приоритет для университета.

«Успешный прием абитуриентов — это накопленный итог ежедневной работы в течение нескольких лет»

Академические руководители образовательных программ получили поощрительные надбавки за деятельность, способствующую развитию университета. Одним из критериев оценки стало активное привлечение иностранных студентов в Вышку.

Профессор Школы бизнес-информатики ВШЭ представил инновационные разработки на форуме в Сколково

В рамках седьмого Московского международного форума «Открытые инновации», состоявшегося 15–17 октября в Сколково, прошла выставка, на которой результаты своих научно-исследовательских работ демонстрировали представители научных институтов, малых предприятий и ведущих вузов, в том числе НИУ ВШЭ.

Сотрудники и выпускница ВШЭ приняли участие в создании проекта «Привет, Москва!»

В московском метрополитене начался масштабный образовательный проект «Привет, Москва!». Он превратит московский транспорт в «гида», рассказывающего пассажирам о городе в разных контекстах, и сделает ежедневный путь москвичей полезным и увлекательным. Среди тех, кто работал над проектом — сотрудники и выпускница Вышки.