Water aerosol in an artificial analogue
of natural dall lightning

A. A. Cheremisin; Черемисин А. А.; V. P. Isakov; Исаков В. П.; E. A. Shishkin; Шишкин Е. А.; A. A. Onishchuk; Онищук А. А.; V. N. Parmon; Пармон В. Н.

doi:10.31857/S0869587323020044

ВОДНЫЙ АЭРОЗОЛЬ В ИСКУССТВЕННОМ АНАЛОГЕ ПРИРОДНОЙ ШАРОВОЙ МОЛНИИ

Авторы: Черемисин А.А.¹, Исаков В.П.¹, Шишкин Е.А.¹^,2, Онищук А.А.¹, Пармон В.Н.²^,3
Учреждения:
1. Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН
2. Новосибирский государственный университет
3. Федеральный исследовательский центр “Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН”
Выпуск: Том 93, № 2 (2023)
Страницы: 171-178
Раздел: ИЗ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ ИССЛЕДОВАТЕЛЯ
URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5873/article/view/659633
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587323020044
EDN: https://elibrary.ru/FCFBOI
ID: 659633

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Статья посвящена исследованию ярко светящегося шарообразного образования, названного плазмоидом, которое возникает при особом типе импульсного электрического разряда над водной поверхностью. Продолжительность жизни светящегося шара довольно велика, поэтому его рассматривают в качестве аналога шаровой молнии, природа которой до сих пор не получила исчерпывающего научного объяснения. Авторами статьи предпринята попытка выяснить, присутствует ли в плазмоиде аэрозоль, каковы его химический и дисперсный составы. Показано, что при прохождении через плазмоид лазерного пучка отчётливо наблюдается рассеяние лазерного излучения на аэрозольных частицах разного размера. Установлено, что внутренность плазмоида заполнена водным аэрозолем, включающем в себя две фракции – одна состоит из частиц субмиллиметрового диапазона, другая содержит среднедисперсный аэрозоль. Общий объём частиц оценивается величиной в несколько см³. Есть надежда, что полученные результаты позволят продвинуться в понимании процессов, происходящих при образовании не только плазмоидов, но и природных шаровых молний.

Ключевые слова

плазмоид, шаровая молния, аэрозоль.

Список литературы

Шабанов Г.Д. О возможности создания природной шаровой молнии импульсным разрядом нового вида в лабораторных условиях // Успехи физических наук. 2019. № 1. С. 95−111.
Барри Дж. Шаровая молния и чёточная молния. М.: Мир, 1983.
Смирнов Б.М. Проблема шаровой молнии. М.: Наука, 1988.
Bychkov V.L., Nikitin A.I. Ball Lightning. A New Step in Understanding. Chapter 4 // The Atmosphere and Ionosphere. Elementary Processes, Monitoring and Ball Lightning / Eds. V. Bychkov., G. Golubkov., A. Nikitin. Heidelberg: Springer, 2014.
Boerner H. Ball Lightning. A Popular Guide to a Longstanding Mystery in Atmospheric Electricity. Springer, 2019.
Zhao S., Yuan C., Кудрявцев А.А. и др. Исследование динамики формирования плазмоидов в гатчинском разряде // Журнал технической физики. 2021. № 7. С. 1108−1123.
Hayashi N., Satomi H., Mohri T. et al. General nature of luminous body transition produced by pulsed discharge on an electrolyte solution in the atmosphere // IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering. 2009. V. 4. Is. 5. P. 674−676. https://doi.org/10.1002/tee.20460
Sakawa Y., Sugiyama K., Tanabe T., More R. Fireball Generation in a Water Discharge // Plasma and Fusion Research. 2006. V. 1. № 039. P. 1−2. https://doi.org/10.1585/pfr.1.039
Fantz U., Friedl R., Briefi S. Correlation of size, velocity, and autonomous phase of a plasmoid in atmosphere with the dissipated energy // Journal of applied physics. 2015. V. 117. 173301. P. 1−9.
Friday D.M., Broughton P.B., Lee T.A. et al. Further Insight into the Nature of Ball-Lightning-Like Atmospheric Pressure Plasmoids // The Journal of Physical Chemistry A. 2013. V. 117. Is. 39. P. 9931–9940. https://doi.org/10.1021/jp400001y
Stephan K.D., Dumas S., Komala-Noor L., McMinn J. Initiation, growth and plasma characteristics of ‘Gatchina’ water plasmoids // Plasma Sources Sci. Technol. 2013. V. 22. 025018. P. 1−10.
Stelmashuk V., Hoffer P. Experimental Study of a Long-Living Plasmoid Using High-Speed Filming // IEEE Transaction on Plasma Science. 2017. V. 45. № 12. P. 3160–3165.
Егоров А.И, Степанов С.И., Шабанов Г.Д. Демонстрация шаровой молнии в лаборатории // УФН. 2004. № 1. С. 107–109.
Steinhoff M. Ball Lightning. An Unsolved Problem in Atmospheric Physics. New York: Kluwer Academic Publishers, 2002.
Ахметов Д.Г. Вихревые кольца. Новосибирск: Академическое издательство “Гео”, 2007.
Степанов С.И. Ультразвуковое зондирование плазмоида // Журнал технической физики. 2014. Вып. 1. С. 109−114.
Бычков В.Л., Анпилов С.В., Савенкова Н.П. Газодинамическое моделирование “плазмоида”, созданного гатчинским разрядом // Химическая физика. 2014. № 2. С. 58–63.
Bychkov V.L., Anpilov S.V., Savenkova N.P. et al. On modeling of “plasmoid” created by electric discharge // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 996. 012012. https://doi.org/10.1088/1742-6596/996/1/012012