Предварительные результаты поисков длительного микроволнового излучения грозовой атмосферы на волне 1.35 см

Измерение нетепловых излучений в настоящее время является одним из направлений дистанционного зондирования Земли. Здесь недавно были открыты мощные электромагнитные излучения атмосферы, инициируемые космическими лучами, в интервале от низких частот до гамма-диапазона. Представляет особый интерес исследование таких излучений в микроволновом диапазоне, где хорошо развита техника аэрокосмических исследований. В настоящей работе приведены результаты совместных измерений микроволнового и гамма-излучения атмосферы во время гроз летом 2022 года в Забайкалье. Цель исследования заключалась в поиске относительно длительных (до нескольких минут) электромагнитных излучений вблизи частоты 22.2 ГГц на линии вращательного спектра молекул водяного пара. Предполагалось, что такая особенность может возникать из-за появления лавин убегающих электронов, порожденных космическими лучами. В этом процессе, кроме тормозного гамма-излучения возникает возбуждение газовой среды, что может вызывать ее сверхизлучение в микроволновом диапазоне. В случае сильной электризации в полях с напряженностью выше 0.284 МВ/м возможно возникновение уникального явления – самоподдерживающейся фотоядерной реакции в нижней атмосфере в грозовых облаках. При этом процессе электромагнитное свечение может длиться от единиц до десятков минут. В выполненном исследовании обнаружено несколько эпизодов возрастания интенсивности излучения в микроволновом диапазоне, сопровождающихся импульсами гамма-излучения в грозовой атмосфере. Обнаруженное в эксперименте свечение может быть объяснено локальными электрическими разрядами при возрастании электризации облаков. Другое объяснение – возникновение самоподдерживающейся фотоядерной реакции, создающей большой объем возбужденного газа. Обсуждены пути совершенствования методики микроволновых измерений для регистрации высокоэнергетических явлений в нижней атмосфере на большом удалении от измерительной аппаратуры, где гамма-лучи не регистрируются, с использованием ИСЗ.