Развитие механизма восходящих атмосферных разрядов на основе генераций лавин релятивистских электронов

• Автор: Кудрявцев, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

1. ИСТОРИЯ ПРОБЛЕМЫ 1Л Гипотеза Вильсона
1.2. Измерения усиления проникающего излучения в атмосфере в корреляции с грозовой активностью
1.2 Л. Наземные измерения проникающих излучений
электромагнитной природы
1.2.2. Летные измерения усиления проникающих излучений электромагнитной природы в грозовых облаках
1.2.3. Усиление потока нейтронов в грозовой атмосфере
1.3. Высотные оптические явления над грозовыми облаками
1.4. Механизм генерации проникающих излучений грозовыми полями и природа высотных оптических явлений над грозовыми облаками. Теория и численное моделирование
1.5. Заключение к главе
2. СКОРОСТЬ РАЗВИТИЯ ЛАВИНЫ РЕЛЯТИВИСТСКИХ УБЕГАЮЩИХ ЭЛЕКТРОНОВ В ВОЗДУХЕ
2.1. Постановка задачи о характерных масштабах усиления лавины релятивистских электронов
2.2. Кинетическое уравнение.
2.3. Программа Монте-Карло ЭЛИЗА.
2.4. Упрощенная методика Монте-Карло УМК.
2.5. Скорость развития лавины релятивистских электронов.
2.6. Выводы по главе 2.

лист

3. АНАЛИЗ ИМПУЛЬСОВ ГАММА - ИЗЛУЧЕНИЯ И Щ НЕЙТРОНОВ АТМОСФЕРНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА
ОСНОВЕ ГЕНЕРАЦИЙ ЛАВИН РЕЛЯТИВИСТСКИХ УБЕГАЮЩИХ ЭЛЕКТРОНОВ З Л. Анализ гамма - импульсов
ЗЛЛ. Концепция последовательных генераций лавин релятивистских убегающих электронов
ЗЛ.2. Влияние горизонтального магнитного поля (низкие широты)
ЗЛ.З. Заряд, переносимый серией лавин убегающих электронов ЗЛ.4. Вычисление характеристик импульсов у-излучения в случае горизонтального геомагнитного поля ЗЛ.5. Вертикальное геомагнитное поле (умеренные широты)
3.2. Механизм генерации нейтронов, зарегистрированных в корреляции с разрядами молнии
^ 2 2
3.2.1. Выход реакции Н( Н,п) Не в канале молнии
3.2.2. Генерация нейтронов фотоядерными реакциями в восходящих атмосферных разрядах
3.2.3. Сопоставление с экспериментом
3.3. Выводы по главе
4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОСХОДЯЩЕГО АТМОСФЕРНОГО РАЗРЯДА, СОПРОВОЖДАЮЩИХ ОПТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОНИКАЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
4.1. Введение к главе
4.2. Математическая постановка задачи о развитии восходящего атмосферного разряда в самосогласованном электрическом поле
4.2.1. Обоснование подхода к описанию кинетики убегающих
л электронов

4.2.2. Система уравнений, описывающих кинетику заряженных частиц в процессе развития релятивистской лавины
4.2.3. Кинетические коэффициенты, скорости реакций и внешние источники заряженных частиц
4.2.4. Уравнения для самосогласованного электрического поля
4.2.5. Модель электрического поля облака
4.2.6. Кинетика оптического излучения
4.3. Краткое описание численного алгоритма и конечноразностной схемы
4.4. Результаты численного моделирования
4.4.1. Моделируемые конфигурации
4.4.2. Флуоресценция над облаками (Blue Jets и Red Sprites)
4.4.3. Длительность Blue Jets
4.4.4. Генерация жесткого гамма - излучения и нейтронов восходящим атмосферным разрядом
4.5. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников

Для всех индикатрисе получены близкие зависимости /е(5), причем ф' значения /е согласуются с нашими результатами (Табл. 2.1.).
Отметим, что Те вычислялось с использованием УМК еще в работе [102], где стохастически моделировалось лишь угловое рассеяние. Вычислялся эффективный порог убегания еес, для которого доля УЭ достигала 70-80 %, а время ?с вычислялось интегрированием
дифференциального сечения ионизации (2.6)
®''2 (2.9)
1//е = сУт01 )а10п{е',е)с1£.

Из Табл. 2.1 видно, что значения Те, вычисленные в [102] для 5 = 5 и 8, практически не отличаются от результатов работ [201-203]. Относительное расхождение с окончательными результатами, полученными по программам УМК [119, 121, 122, 200] и ЭЛИЗА [129, 131], не превышает 20 %.
Включение упругого рассеяния дает довольно близкие значения /е, полученные по УМК, особенно при высоких перенапряжениях, независимо от того выполняются законы сохранения строго или нет. Причина состоит в том, что влияние рассеяния сильнее флуктуаций.
Таблица 2.2. Различие между значениями ?е, вычисленным по программе ЭЛИЗА и по упрощенным методикам МК. Воздух, давление Р= 1 атм.

Перенапряжение 5 = £7(2.18 кВ/см) 2 5
Лехтинен и др. [112]. /е [ЭЛИЗА [131Д—/е[112] п/ {teЭЛИЗA{m^ + te[\2])l2 0 8.4 3.3 2
УМК1 1ЛэлизА[т^-1а[Умк] ; (гс [элиза[Щ + 1е [умк])/2 % 5.0 3.7 4
„мк (Аэлтлгл\-1е[умк} (/, [ЭЛИЗЛ[ 311 + ^ [УЛ'/К])/2 Выключенное угловое рассеяние % 4.3 1.7 2,3