Работа посвящена проблеме шаровой молнии - редкому и во многом не изученному явлению природы. Приводится краткая история изучения проблемы шаровой молнии, ее характерные особенности и состояние. Показывается противоречивость собранных фактов, не укладывающихся в рамки законов современной физики, формулируются основные нерешенные задачи. Дана общая характеристика атмосферы и электрофизических процессов, протекающих в ней и непосредственно связанных с шаровой молнией. Приводятся данные о процессах в линейной молнии, коронном разряде, огнях Святого Эльма. Изложены примеры описаний наблюдений шаровой молнии и ее обобщенные параметры. Обосновываются условия наиболее вероятного образования шаровой молнии в природе, кратко анализируются аналогичные физические процессы. Описываются успешные эксперименты по ее воспроизведению в лаборатории. Обобщаются достоинства электроплазмохимической модели шаровой молнии, обсуждаются и объясняются "уникальные" свойства шаровой молнии, показываются возможные области ее использования, направления развития теории шаровой молнии.

Проведено порівняльний огляд і аналіз принципів дії та технічних можливостей сучасних автоматичних систем дистанційного визначення місця удару та характеристик блискавок, що вже набули широкого розповсюдження у світі. Впровадження таких систем дає суттєві економічні та інші вигоди, у тому числі для електроенергетики. Наведено первинні рекомендації щодо розвитку обговорюваних систем в Україні.

Рассчитаны импульсные электрические поля нейтральной атмосферы над мощным положительным изогнутым грозовым пробоем. Молния состоит из вертикальной и горизонтальной секций, каждая из которых имеет длину 10 км. Показано, что запаздывающие импульсы от вертикальной и горизонтальной частей молнии складываются так, что в пространственном распределении поля над пробоем возникает тонкая структура. Распределение зависит от времени и ориентации канала молнии по отношению к наблюдателю. "Волокна" в распределении импульсного электрического поля имеют характерную ширину 1 км и достигают десятков километров в высоту.

Рассмотрены процессы формирования грозовых явлений и дана современная классификация видов молний. Приведены материалы по определению параметров грозовой электромагнитной обстановки и номенклатуре внешних поражающих воздействующих факторов электромагнитного поля грозовых разрядов. Даны методики и описание современного высоковольтного оборудования для проведения испытаний технических средств на соответствие требованиям грозостойкости.

Приведены методы математического моделирования электромагнитных процессов (ЭМП) применительно к задачам электротехники и электроэнергетики. Описаны методы расчета ЭМП в разномерных системах, один или два размера которых существенно (на порядок и более) отличаются от его остальных размеров. Предложены методы расчета ЭМП систем с тонкими проводящими экранами, а также каналами неполных пробоев диэлектриков и молнии. Проведено моделирование ЭМП при их воздействии на человека. Внимание уделено методу поглощающих граничных условий для решения проблем, связанных с расчетом ЭМП в открытых областях.

Показано, что существующий Европейский стандарт EN 62305-1:2006 недостаточно точно отображает в электрогеометричеких числовых моделях оценки селективности молний - зависимости между расстоянием от места поражения и пиковым током атмосферного разряда. Подчеркнуто, что эта зависимость получена с использованием неточного американского распределения амплитуды тока молнии AIEE и проанализировано ее расхождение с другими, используемыми в настоящее время распределениями этого параметра. Предположено также введение обоснованной поправки в упомянутую выше стандартизованную функцию и в другие подобные зависимости.

Переглянуто фізичні процеси у блискавках грозових середовищ і зроблено спробу інтерпретації цих явищ зі спільних позицій самоорганізаційних, солітонних структур.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д236.471.1

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены новая гипотеза и базирующиеся на ней физические основы возникновения в воздушной атмосфере Земли чeточной молнии (ЧМ). Показано, что в основе электрофизического механизма формирования этого вида молнии находится волновое продольное распределение свободных электронов, движущихся в плазменном канале линейной молнии (ЛМ) на стадии протекания в нем длительной компоненты тока грозового разряда. Из-за малой плотности тока в плазменном канале ЛМ на данной стадии разряда в нем происходит образование таких относительно длительно существующих волновых электронных пакетов, которые характеризуются сравнительно большими и поэтому визуально видимыми наблюдателями вначале ЛМ и затем ЧМ размерами своих периодически распределенных вдоль канала молнии "горячих" ("светлых") и "холодных" ("темных") продольных участков.

Проведен сравнительный анализ фазового и частотного методов определения эффективных высот волновода Земля-ионосфера для основного и высших типов нормальных волн (мод) и дальности до источника излучения - молнии - на основе анализа импульсных сигналов в диапазоне сверхнизких и очень низких частот - твик-атмосфериков (твиков). В численном эксперименте с целью тестирования методов волновые формы твиков синтезированы в модели волновода Земля - ионосфера с экспоненциальным профилем проводимости нижней ионосферы. Вычисления проводились при отношении сигнал/шум 20 - 40 дБ. Погрешность частотного метода определения эффективной высоты волновода для различных волноводных мод составила менее 0,5 %. Погрешность фазового метода определения эффективной высоты волновода составила менее 0,8 %. Погрешности определения дальности до молнии составили менее 1 % для фазового метода и менее 5 % для частотного метода в диапазоне дальностей 1000 - 3000 км. Заключение: результаты проведенного анализа показали, что точности частотного и фазового методов практически совпадают в диапазоне дальностей 1000 - 3000 км. Для дальностей менее 1000 км фазовый метод показывает более точные оценки дальности, поэтому комбинация двух методов может быть использована для улучшения оценок параметров трассы распространения твиков.