Исследователи из России нашли теоретическое объяснение тому, почему положительно заряженная часть молнии почти всегда растёт непрерывно, тогда как её отрицательная половина – скачкообразно. Это открытие позволит учёным разработать более эффективные системы защиты от молний, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда (РНФ). Результаты работы опубликованы в журнале Atmospheric Research.

Новое исследование показывает, как асимметрия полярностей положительных и отрицательных ионных каналов приводит к различным способам роста положительных и отрицательных каналов молнии. Это яркий пример того, как свойства большого числа отдельных элементов сложной системы сказываются на её поведении как целого. Учёные уже много лет изучают то, как молния «выбирает» путь движения к поверхности Земли и как возникают своеобразные «ступени», разрядные каналы молний, по которым электрический заряд идёт вниз. Три года назад им удалось раскрыть процесс возникновения этих ступеней и выяснить, как формируется канал, по которому разряд электричества движется в сторону поверхности Земли.

В своей новой работе российские физики раскрыли причину того, почему положительно и отрицательно заряженные половины молний формируются и движутся друг к другу принципиально по-разному. Как правило, отрицательная часть разряда движется скачкообразно, тогда как положительная половина молнии почти всегда растет непрерывно. Проведенные расчёты указали на то, что эти различия связаны с существованием разницы в распределении напряженности электрического поля внутри так называемых стримерных корон. Так физики называют огромное множество ионных каналов, которые окружают ведущую часть положительно и отрицательно заряженной половины молнии по мере их сближения друг с другом.

Учёные обнаружили, что в стримерных коронах отрицательных молний локальные всплески электрического поля появляются примерно вдвое чаще, чем в короне положительной части разряда. Поэтому они содержат множество областей, поле внутри которых превышает порог пробоя воздуха, что позволяет им двигаться ступенчато. Положительные молнии имеют низкую вероятность появления таких областей, поэтому в большинстве случаев они развиваются непрерывно. Понимание этих различий поможет в улучшении методов молниезащиты, подытожили учёные.