Происхождение и эволюция водного аэрозоля внутри лабораторной шаровой молнии
А.А. ЧЕРЕМИСИН1, Е.А. ШИШКИН1, А.М. БАКЛАНОВ1, М.А. СОЛОВЬЕВ1, В.В. КАРАСЕВ1, А.А. ОНИЩУК1, В.Н. ПАРМОН2
1Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия aacheremisin@gmail.com 2Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия parmon@sb-ras.ru
Ключевые слова: водный аэрозоль, плазмоид, шаровая молния
Страницы: 643-654
Аннотация
В настоящей работе исследованы происхождение и эволюция водного аэрозоля в так называемом плазмоиде, который образуется во время высоковольтного разряда над поверхностью воды и представляет собой светящийся сферический объект, рассматриваемый как лабораторный аналог природной шаровой молнии. Лабораторная шаровая молния изучалась не только in situ с использованием бесконтактных методов лазерного зондирования, но и путем отбора проб. Показано, что на стадии свечения плазмоида происходит конденсация водяного пара, образуется среднедисперсный водный аэрозоль, а температура внутри плазмоида снижается как минимум до 100 °C. Установлено, что капли воды внутри плазмоида не светятся, что указывает на газофазный механизм его длительного свечения. Выявлено существование фантома плазмоида, внутри которого можно наблюдать водный аэрозоль после окончания свечения. Можно предположить существование «оболочки», ограничивающей шарообразный объект, не только в момент свечения, но и в течение определенного временного интервала после этого. Определен дисперсный состав аэрозоля, образующегося в результате эрозии центрального электрода во время разряда. Можно утверждать, что длительное свечение является результатом химических процессов в газовой фазе плазмоида и не связано с высокотемпературным нагревом газа внутри плазмоида или со свечением частиц аэрозоля. Полученные результаты позволяют лучше понять природу шаровой молнии и могут быть полезны в области атмосферного электричества, физики плазмы и электрических разрядов.
DOI: 10.15372/AOO20260802 |