Ученые объяснили, как молния может "оживать" повторно

Физики из Нижнего Новгорода впервые смоделировали процесс, при котором в молнии повторно активируются ранее затухшие каналы. Это явление известно как образование лидеров отдачи — коротких электрических разрядов, которые дают второй шанс обесточенным ветвям молнии. Об этом сообщили в Российском научном фонде (РНФ).

Исследование провели сотрудники Института прикладной физики имени А.В. Гапонова-Грехова РАН при поддержке РНФ. Результаты опубликованы в журнале Atmospheric Research.

В фонде объяснили, что молния — это не просто один разряд, а целая сеть каналов, по которым течёт электрический ток. При этом каналы могут временно "гаснуть", а затем активироваться снова. Именно такой процесс и удалось воспроизвести в модели.

Учёные выяснили, что для повторной активации важны два условия: температура канала должна оставаться выше 3500°C, а пауза между разрядами — не превышать нескольких десятков миллисекунд. В этом случае в молнии может снова возникнуть разряд, который "включит" затухшую ветвь.

Ключевую роль в этом процессе играет так называемая точка реверса — место в канале, где меняется знак заряда. Если эта точка смещается, в боковой ветви молнии может вырасти напряжение, достаточное для повторной ионизации газа. Так и возникает лидер отдачи.

Разработанная модель учитывает не только электрические, но и тепловые свойства молнии. Это позволяет более точно описывать, как развивается и "гаснет" молниевой канал, а затем — как он может снова "включиться".

Полученные данные совпадают с наблюдениями реальных молний. Например, расчётные интервалы между разрядами (15–30 миллисекунд) соответствуют значениям, зафиксированным в экспериментах. Модель также объясняет, где именно в канале появляются лидеры отдачи.

По словам руководителя проекта Дмитрия Иудина, такие исследования особенно актуальны на фоне роста числа электронных устройств и цифровизации. Молнии становятся всё более опасными как для техники, так и для инфраструктуры. Особенно угрожают стреловидные лидеры — мощные и быстрые разряды, способные нанести серьёзный ущерб электронике.

Учёные планируют дальше развивать модель, чтобы описать целую серию лидеров отдачи, в том числе тех, что достигают земли. Это поможет лучше понять, как защитить технику и людей от грозовых разрядов.

Ранее сообщалось, что нижегородские ученые показали процесс зарождения молнии.