Отправить статью по E-mail 
Предварительные результаты поисков длительного микроволнового излучения грозовой атмосферы на волне 1.35 см
- Авторы: Бордонский Г.С.1, Гурулев А.А.1, Орлов А.О.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
- Выпуск: № 1 (2024)
- Страницы: 78-84
- Раздел: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА
- URL: https://ogarev-online.ru/0205-9614/article/view/260455
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0205961424010079
- EDN: https://elibrary.ru/GMLJYT
- ID: 260455
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
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.
Полный текст
Об авторах
Г. С. Бордонский
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: lgc255@mail.ru
Россия, Чита
А. А. Гурулев
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Email: lgc255@mail.ru
Россия, Чита
А. О. Орлов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Email: lgc255@mail.ru
Россия, Чита
Список литературы
- Антонова В. П., Вильданова Л. И., Гуревич А. В., Зыбин К. П., Караштин А. Н., Крюков С. В., Рябов В. А., и др. Изучение взаимосвязи процессов в грозовой атмосфере с высокоэнергичными космическими лучами на Тянь-Шаньском экспериментальном комплексе “Гроза” // Журнал технической физики. 2007. Т. 77. Вып. 11. С. 109–114.
- Бабич Л. П. Грозовые нейтроны // УФН. 2019. Т. 189. № 10. С. 1044–1069. doi: 10.3367/UFNr.2018.12.038501.
- Бордонский Г. С. Возможные механизмы аномальных электромагнитных излучений атмосферы Земли, вызванные космическими лучами // Исслед. Земли из космоса. 2020. № 4. С. 63–73. doi: 10.31857/S020596142004003X.
- Гуревич А. В., Зыбин К. П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы // УФН. 2001. Т. 171. № 11. С. 1177–1199. doi: 10.3367/UFNr.0171.200111b.1177.
- Затухание в атмосферных газах и связанное с ним воздействие. Рекомендации МСЭ-R. 08–2019. P. 676–12. // www.itu.int. 23.02.2022. 30 p. https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.676-12-201908-S!!PDF-R.pdf.
- Капица П. Л. О природе шаровой молнии // Эксперимент. Теория. Практика. М.: Наука, 1981. С. 64–71.
- Меньшиков Л. И. Сверхизлучение и некоторые родственные явления // УФН. 1999. T. 169. № 2. С. 113–154. doi: 10.3367/UFNr.0169.199902a.0113.
- Bogomolov V. V., Iyudin A. F., Maximov I. A., Panasyuk M. I., Svertilov S. I. Comment on “Long lasting low energy thunderstorm ground enhancements and possible Rn-222 daughter isotopes contamination” // Phys. Rev. D. 2019. V. 99. № 10. P. 108101. doi: 10.1103/PhysRevD.99.108101.
- Dwyer J. R., Smith D. M., Cummer S. A. High-Energy Atmospheric Physics: Terrestrial Gamma-Ray Flashes and Related Phenomena // Space Sci. Rev. 2012. V. 173. № 1–4. P. 133–196. doi: 10.1007/s11214-012-9894-0.
- Enoto T., Wada Y., Furuta Y., Nakazawa K., Yuasa T., Okuda K., Makishima K., et al. Photonuclear reactions triggered by lightning discharge // Nature. 2017. V. 551. № 7681. P. 481–484. doi: 10.1038/nature24630.
- Neubert T., Ostgaard N., Reglero V., Blanc E., Chanrion O., Oxborrow C. A., Orr A., et al. The ASIM Mission on the International space station // Space Sci. Rev. 2019. P. 215–226. doi: 10.1007/s11214-019-0592-z.
- Wada Y., Matsumoto T., Enoto T., Nakazawa K., Yuasa T., Furuta Y., Yonetoku D., et al. Catalog of gamma-ray glows during four winter seasons in Japan // Phys. Rev. Research. 2021. V. 3. № 4. P. 043117. doi: 10.1103/PhysRevResearch.3.043117.
- Wada Y., Enoto T., Nakamura Y., Furuta Y., Yuasa T., Nakazawa K., Morimoto T., et al. Gamma-ray glow preceding downward terrestrial gamma-ray flash // Commun. Phys. 2019. V. 2. P. 67. doi: 10.1038/s42005-019-0168-y.
Дополнительные файлы
