Rus bilim insanları bulutlardaki elektrik deşarjlarının oluşumuna ilişkin matematiksel bir model oluşturdu

Nijniy Novgorod Uygulamalı Fizik Enstitüsü'nden A.V. Yıldırımın "embriyosunun" sırrını çözmeyi başardı. Rusya Bilimler Akademisi'nden Gaponov-Grekhova. Enstitünün Atmosferik Elektrik Laboratuvarı'nın baş araştırmacısı Dmitry Iudin, MK'ye çalışma hakkında bilgi verdi.

- Bilim insanları uzun zamandır yıldırımların sırrını çözmek için uğraşıyorlar. Nasıl oluştuğunu öğrenmek neden ancak şimdi mümkün oldu?

- Gerçek şu ki, bir gök gürültüsü bulutunda ölçülen elektrik alanları, laboratuvarda bir elektrik deşarjını tetiklemek için ihtiyaç duyulan alanlardan onlarca kat daha küçüktür. Bu sorunu çözdüğümüzü düşünüyoruz.

- Yıldırımın oluşum sürecini laboratuvar koşullarında yeniden canlandırabildiniz mi?

- Tam olarak öyle değil. Yıldırımın gök gürültülü bulutların içinde nasıl oluştuğunu açıklayan sayısal bir model oluşturduk. Ve bu süreçte anahtar rolün, birden fazla plazma kanalının tek bir ağda birleşmesiyle oynandığını gösterdiler. Bu durum, nispeten zayıf elektrik alanlarında bile bir yıldırım "embriyosunun" oluşması için ön koşulları yaratır.

- Yıldırımın kendisi plazmanın oluşumuna katkıda bulunur mu?

- Evet, yıldırımın gövdesi, öncü kanalı plazmadır ve çok sıcaktır. Gök gürültülü bulutlarda suyun sıvı ve katı fazlarının çarpışması sonucu kısa ömürlü plazma oluşumlarının ortaya çıktığını tespit ettik; bunlara flama denir. Kendiliğinden yıldırıma dönüşmeden hızla parçalanırlar. Ben ve meslektaşlarım, flama sisteminin hangi koşullar altında bir yıldırım liderinin plazmasına dönüştüğünü gösterebildik. Lider, yıldırım elektriksel deşarjının çerçevesini ileten sıcak plazma kanalıdır.

- Yıldırımın oluşum süreci bulutların yüksekliğiyle ilişkili midir?

- Evet, yıldırımların en sık görüldüğü yükseklikler 6-9 kilometre arasındadır. Ayrıca oluştuğu enleme de bağlıdır. Örneğin Arjantin'de, o kadar güçlü konvektif akımlar oluşabiliyor ki (konveksiyon, iç enerjinin akımlar ve akımlar tarafından aktarıldığı bir tür ısı alışverişidir - yazarın notu), 10 kilometre ve daha yüksek bir kenarda bir deşarj oluşuyor.

- Buluşunuzun bariz pratik faydaları var mı?

- Yıldırım genel olarak çok tehlikeli bir olaydır. Sel felaketinden sonra ikinci sırada yer alıyor. Yıldırım sadece yangınların potansiyel bir nedeni değil, aynı zamanda navigasyon cihazları da dahil olmak üzere modern düşük akımlı cihazlar için de bir tehdittir. Ayrıca yıldırım azotu bağlar (bu, atmosferik azot moleküllerinin oksit ve dioksitlere dönüşme sürecidir - yazarın notu ). Azot oksitleri bitkiler için yararlıdır, ancak insanlar ve diğer hayvanlar için zararlı olabilir.

Bilim insanları yıldırım aktivitesinde artış olacağını öngörüyor. Yıldırım düşmesine karşı korunmak için yapılan modern hesaplamalar ise, dünyanın farklı bölgelerindeki yapılarda meydana gelen hasarın ayrıntılarını belirlememize izin vermiyor. Bunlarla akımın büyüklüğünü ve dinamiğini tespit etmek neredeyse imkânsızdır. Özellikle Rusya'nın yeni jeopolitik ilgi alanlarında (Güney Amerika, Afrika, Güneydoğu Asya) yıldırım aktivitesinin tahmin edilen artışıyla bağlantılı olarak, çalışmamızın temel pratik değeri bu doğa olayına karşı korunma yöntemlerinin iyileştirilmesiyle ilgilidir.