X-Ray and Gamma Radiation of Lightning Discharge: Orbital Observations and Laboratory Simulation in Experiments with Long Sparks

E. A. Mareev; Мареев Е. А.; Yu. V. Shlyugaev; Шлюгаев Ю. В.; M. V. Shatalina; Шаталина М. В.; F. G. Sarafanov; Сарафанов Ф. Г.; V. V. Bogomolov; Богомолов В. В.; A. F. Iyudin; Июдин А. Ф.; S. I. Svertilov; Свертилов С. И.; I. V. Yashin; Яшин И. В.

doi:10.31857/S0004629923010061

Рентгеновское и гамма-излучение грозовых разрядов: орбитальные наблюдения и лабораторное моделирование в экспериментах с длинными искрами

Авторы: Мареев Е.А.¹, Шлюгаев Ю.В.¹, Шаталина М.В.¹, Сарафанов Ф.Г.¹, Богомолов В.В.²^,3, Июдин А.Ф.², Свертилов С.И.²^,3, Яшин И.В.³
Учреждения:
1. Институт прикладной физики РАН
2. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына
3. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет
Выпуск: Том 100, № 1 (2023)
Страницы: 119-130
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0004-6299/article/view/139060
DOI: https://doi.org/10.31857/S0004629923010061
EDN: https://elibrary.ru/NPVMWE
ID: 139060

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Рассматриваются проблемы, связанные с наблюдениями и интерпретацией физических механизмов, лежащих в основе генерации жесткого электромагнитного излучения грозовых разрядов. Дается обзор современных проблем понимания природы атмосферных вспышек гамма-излучения из атмосферы Земли. Анализируются результаты орбитальных наблюдений, в частности на спутнике “Вернов”. Обсуждаются возможности орбитальных наблюдений атмосферных гамма-вспышек на космических аппаратах формата кубсат, дается описание регистрирующей аппаратуры. Рассматривается методика лабораторного эксперимента с длинными искрами, моделирующего электрические разряды в грозовых облаках.

Ключевые слова

электрические разряды, лабораторное моделирование, рентгеновское и гамма-излучение, длинные искры

Список литературы

T. Enoto, Yu. Wada, Y. Furuta, et al., Nature 551, 481 (2017).
J. R. Dwyer, H. K. Rassoul, M. Al-Dayeh, et al., Geophys. Res. Lett. 31, L05119 (2004).
D. M. Smith, AIP Conference Proceedings 1118, 34 (2009).
A. Chilingarian, A. Daryan, K. Arakelyan, A. Hovhannisyan, B. Mailyan, Phys. Rev. D 82 (4), 043009 (2011).
J. R. Dwyer, J. Geophys. Res. 117 (A2) (2012).
E. Stadnichuk, E. Svechnikova, A. Nozik, et al. J. Geophys. Res.: Atmospheres 126(24) (2021).
M. Briggs, S. Xiong, V. Connaughton, et al., J. Geophys. Res. 118, 3805–3830 (2013).
A. Chilingarian, J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 107, 68–76 (2014).
В. В. Богомолов, М. И. Панасюк, С. И. Свертилов и др. Космические исследования Т. 55, № 3, 169–178 (2017).
N. A. Bogatov, V. S. Syssoev, D. I. Sukharevsky, A. I. Orlov, V. A. Rakov, E. A. Mareev, J. Geophys. Res.: Atmospheres 127, e2021JD035870 (2022).
N. A. Bogatov, A. Y. Kostinskiy, V. S. Syssoev, et al., J. Geophys. Res.: Atmospheres 123, e2019JD031826 (2020).
M. E. Gushchin, S. V. Korobkov, I. Yu. Zudin, Geophys. Res. Lett. 48, e2020GL092108 (2021).
G. J. Fishman, P. N. Bhat, R. Mallozzi, et al. Science 264 (5163), 1313–1316 (1994).
T. Neubert, TEA-IS Conference Thunderstorm Effects on the Atmosphere-Ionosphere System (Copenhagen. Programme, p. 80, 2016).
M. S. Briggs, J. M. Wersinger, M. Fogle Jr., S. Biaz, P. Jenke, American Geophysical Union, Fall Meeting 2015, AE33A-0481 (2015).
D. Tierney, M. S. Briggs, G. Fitzpatrick, et al., J. Geophys. Res. 118, 6644–6650 (2013).
J. P. Norris, J. T. Bonnell, D. Kazanas, et al., Astrophys. J. 627, 324–345 (2005).
B. W. Grefenstette, D. M. Smith, B. J. Hazelton, L. I. Lopez, J. Geophys. Res. 114(A02314) (2009).
M. Marisaldi, F. Fuschino, M. Tavani, et al., J. Geophys. Res. 119, 1337–1355 (2014).
J. R. Dwyer, J. Geophys. Res. 117(A2) (2012).
E. K. Svechnikova, N. V. Ilin, E. A. Mareev, A. A. Chilingarian, J. Geophys. Res.: Atmospheres. 126, e2019JD030895 (2021).
E. Svechnikova, 17th International Conference on Atmospheric Electricity (ICAE 2022) (Tel Aviv, Israel, June 19–24, 2022, abstract ID 4138).
G. D. Moss, V. P. Pasko, N. Liu, G. Veronis J. Geophys. Res. 111(A2) (2006).
M. S. Briggs, V. Connaughton, C. Wilson-Hodge, et al. Geophys. Res. Lett. 38(2) (2011).
U. S. Inan, S. C. Reising, G. J. Fishman, J. M. Horack, Geophys. Res. Lett. 23, № 9, 1017–1020 (1996).
S. Celestin, V. P. Pasko, J. Geophys. Res. 116, A03315 (2011).
A. V. Gurevich, G. M. Milikh, R. Roussel-Dupre, Phys. Lett. A 165, 463–468 (1992).
R. Roussel-Dupre, A. V. Gurevich, J. Geophys. Res. 101, № A2, 2297–2311 (1996).
R. Roussel-Dupre, E. Symbalisty, Y. Taranenko, V. Yukhi-muk, J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 60, 917–940 (1998).
M. Fullekrug, R. Roussel-Dupre, E. M. D. Symbalisty, et al., Atmos. Chem. Phys. 11, 7747–7754 (2011).
M. Fullekrug, I. Kolmasova, O. Santolik, et al., Environ. Res. Lett. 8, 035027 (2013).
В. А. Садовничий, М. И. Панасюк, И. В. Яшин и др., Астрономический вестник, Т. 45. № 1, 5–31 (2011).
М. И. Панасюк, С. И. Свертилов, В. В. Богомолов и др., Космические исследования, Т. 54, № 4, 277–285 (2016).
М. И. Панасюк, С. И. Свертилов, В. В. Богомолов и др., Космические исследования, Т. 54, № 5, 369–376 (2016).
В. А. Садовничий, A. М. Aмелюшкин, В. Ангелопулос и др., Космические исследования, Т. 51, № 6, 470–477 (2013).
В. В. Богомолов, А. В. Богомолов, Ю. Н. Дементьев и др., Вестник Московского университета. Серия 3: Физика, астрономия, Т. 74, № 6, 135–141 (2019).
М. И. Панасюк, М. В. Подзолко, В. В. Калегаев и др., Вестник Московского университета. Серия 3. Физика, астрономия, Т. 73. № 6. С. 104–111 (2018).
В. А. Садовничий, М. И. Панасюк, В. М. Липунов, и др., Космические исследования, Т. 57, № 1, 46–56 (2019).
S. Svertilov, V. Bengin, V. Bogomolov, et al., E3S Web of Conferences, 196: 02019.https://doi.org/10.1051/e3sconf/202019602019
P. O. Kochkin, C. V. Nguyen, A. P. J. van Deursen, U. Ebert, J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 425202 (2012).
P. O. Kochkin, A. P. J. van Deursen, U. Ebert, J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 145203 (2014).
P. O. Kochkin, A. P. J. van Deursen, U. Ebert, J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 025205 (2015).
C. V. Nguyen, A. P. J. van Deursen, U. M. Elbert, J. Phys. D 41, 23, 234012 (2008).
M. Rahman, V. Cooray, N. A. Ahmad, et al., Geophys. Res. Lett. 35, L06805 (2008).
J. R. Dwyer, H. K. Rassoul, Z. Saleh, M. A. Uman, J. Jerauld, J. A. Plumer, Geophys. Res. Lett. 32, no. L20809 (2005).
N. Ostgaard, B. E. Carlson, R. S. Nisi, T. Gjesteland, O. Grondahl, A. Skeltved, N.G. Lehtinen, A. Mezentsev, M. Marisaldi, P. Kochkin, J. Geophys. Res. Atmos. 121, 2939–2954.https://doi.org/10.1002/2015JD024394
Yu. V. Shlyugaev, F. A. Kuterin, E. K. Svechnikova, V. A. Rakov, V. S. Syssoev, 16th International Conference on Atmospheric Electricity (Nara, Japan, 2018).