Том 33, номер 03, статья № 13

Аннотация:

Показано, что разогрев вулканического материала, взятого на вулкане Этна (Италия), апокампическим разрядом уменьшает напряжение, при котором от канала разряда стартует положительный стример – апокамп, и увеличивает скорость его распространения. По спектрам люминесценции видно, что эти процессы сопровождаются эмиссией легкоионизуемых K и Na, что согласуется с данными об элементном составе образцов Этны. На основе полученной информации предложена гипотеза о том, что в местах повышенной вулканической активности на высотах 10–18 км (на уровне тропосферы) вероятность появления голубых струй и стартеров повышается.

Ключевые слова:

апокампический разряд, вулканическое вещество, голубая струя, транзиентные световые явления

Список литературы:

1. Mishin E.V. Milikh G.M. Blue jets: Upward lightning // Space Sci. Rev. 2008. V. 137, N 4. P. 473–488.
2. Siingh D., Singh R.P., Kumar S., Dharmaraj T., Singh A.K., Patil M.N., Singh Sh. Lightning and middle atmospheric discharges in the atmosphere // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2015. V. 134, N 11. P. 78–101.
3. Донченко В.А., Кабанов М.В., Кауль Б.В., Нагорский П.М., Самохвалов И.В. Электрооптические явления в атмосфере: учебное пособие. Томск: Изд-во НТЛ, 2015. 316 с.
4. Бекряев В.И. Молнии, спрайты и джеты. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2009. 96 с.
5. Pancheshnyi S., Nudnova M., Starikovskii A. Develop­ment of a cathode-directed streamer discharge in air at different pressures: Experiment and comparison with direct numerical simulation // Phys. Rev. E. 2005. V. 71, N 1. P. 016407.
6. Стриковский А.В., Евтушенко А.А., Гущин М.Е., Коробков С.В., Костров А.В. Импульсный высоковольтный разряд в воздухе с градиентом давления // Физика плазмы. 2017. Т. 43, № 10. С. 866–873.
7. Opaits D.F. Shneider M.N., Howard P.J., Miles R.B., Milikh G.M. Study of streamers in gradient density air: Table top modeling of red sprites // Geophys. Res. Lett. 2010. V. 37, N 14. L14801.
8. Sosnin E.A., Naidis G.V., Tarasenko V.S., Skakun V.S., Panarin V.A., Babaeva N.A., Baksht E.Kh., Kuznetsov V.S. Apokamps produced by repetitive discharges in air // Phys. Plasm. 2018. V. 25, N 8. P. 083513.
9. Sosnin E.A., Panarin V.A., Skakun V.S., Baksht E.Kh., Tarasenko V.F. Dynamics of apokamp-type atmospheric pressure plasma jets // Eur. Phys. J. D. 2017. V. 71, N 2. P. 25.
10. Соснин Э.А., Найдис Г.В., Тарасенко В.Ф., Скакун В.С., Панарин В.А., Бабаева Н.Ю. О физической природе апокампического разряда // ЖЭТФ. 2017. Т. 152, № 5. C. 1081–1087.
11. Соснин Э.А., Панарин А.А., Скакун В.С., Тарасенко В.Ф. Моделирование голубых струй и спрайтов с помощью апокампа, формируемого при пониженных давлениях воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 10. C. 855–858.
12. Соснин Э.А., Найдис Г.В., Тарасенко В.Ф., Бабаева Н.Ю., Панарин В.А., Скакун В.С. Соотношение интенсивностей полос 2P и 1P молекулярного азота в условиях апокампического разряда при различных давлениях воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 10. С. 794–797.
13. Соснин Э.А., Бакшт Е.Х., Кузнецов В.С., Панарин В.А., Скакун В.С., Тарасенко В.Ф. Лабораторное моделирование голубых струй с помощью апокампического разряда в герцовом диапазоне частот // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 7. С. 585–590; Sosnin E.A., Baksht E.Kh., Kuznetsov V.S., Panarin V.A., Skakun V.S., Tarasenko V.F. Laboratory simulation of blue jets with apokampic discharge in the Hz frequency range // Atmos. Осean. Opt. 2019. V. 32, N 6. P. 710–715.
14. Соснин Э.А., Панарин В.А., Скакун В.С., Тарасенко В.Ф., Козырев А.В., Кожевников В.Ю., Ситников А.Г., Коковин А.О., Кузнецов В.С. Апокампический разряд: условия образования и механизмы формирования // Изв. вузов. Физика. 2019. Т. 62, № 7. С. 182–189.
15. Панарин В.А., Скакун В.С., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Лабораторная демонстрация в воздухе красных и голубых диффузных мини-струй // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 3. C. 243–252.
16. Kozlov K., Wagner H., Brandenburg R., Michel P.J. Spatio-temporally resolved spectroscopic diagnostics of the barrier discharge in air at atmospheric pressure // J. Phys. D. 2001. V. 34, № 21. P. 3164–3176.
17. Tanguy J.C. Contributions to mineralogy and petrology tholeiitic basalt magmatism of Mount Etna and its relations with the alkaline series // Contrib. Mineral. Petrol. 1978. V. 66, № 1. P. 51–67.
18. Horwell C.J., Sargent P., Andronic D., Lo Castro M.D., Tomatis M., Hillman S.E., Michnowicz S.A.K., Fubini B. The iron-catalysed surface reactivity and health-pertinent physical characteristics of explosive volcanic ash from Mt. Etna, Italy // J. Appl. Volcanology. 2017. V. 6, № 1. 16 p.
19. Newhall C.A., Self S. The volcanic explosiviry index (VEI): An estimate of the explosive magnitude for historical volcanism // J. Geophys. Res. 1982. V. 87, iss. C2. P. 1231–1238.
20. Руководство по облакам вулканического пепла, радиоактивных материалов и токсических химических веществ. Doc. 9691 AN/954. Изд. 2. Международная организация гражданской авиации, 2007. 202 с.
21. Chanrion O., Neubert T., Mogensen A., Yair Y., Stendel M., Singh R., Siingh D. Profuse activity of blue electrical discharges at the tops of thunderstorms // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44, N 1. P. 496–503.
22. Large Igneous Provinces: Continental, Oceanic, and Planetary Flood Volcanism. Geophysical Monograph / eds. J.J. Mahoney, M.F. Coffin. Washington, D.C.: American Geophysical Union, 1997. 438 p.
23. Manual on Volcanic Ash, Radioactive Material and Toxic Chemical Clouds. Doc 9691 AN/954. Internftional Civil Aviation Organization, 2007. 162 p.
24. Akiko Goto A., Horie T., Ohba T., Fujimaki H. XRF analysis of major and trace elements for wide compositional ranges from silicate rocks to carbonate rocks using low dilution glass beads // Japan. Magaz. Mineralog. Petrolog. Sci. 2008. V. 31, N 3. P. 162–173.
25. Chen A.B., Kuo Ch.-L., Lee Y.-J., Su H.-T., Hsu R.-R., Chern J.-L., Frey H.U., Mende S.B., Takahashi Y., Fukunishi H., Chang Y.-Sh., Liu T.-Y., Lee L.-Ch. Global distributions and occurrence rates of transient luminous events // J. Geophys. Res. 2008. V. 113, N A08. P. A08306.