Что такое «триггерная молния»?

На брифинге НАСА перед запуском Parker Solar Probe специалист по погоде Кэти Райс кратко обсуждает возможность «вызванной молнии». Смотрите около 40:55 в этом видео 1 .

Она объясняет:

Мы можем вызвать удар молнии с помощью запуска, поэтому нас беспокоит не только гроза, но и возвышающиеся кучевые облака... так что существует не только риск естественной молнии, но и спровоцированная молния. .

О чем упоминается сработавшая молния?

Это удар по самому транспортному средству или удар по земле, вызванный пуском?

Известно , что молнии поражают транспортные средства во время запуска, и хотя я никогда раньше не слышал, чтобы это называлось триггерной молнией , это могло быть тем, что упоминалось. Электрические разряды также могут возникать вдоль шлейфов двигателя.

На брифинге обсуждается одно из этих явлений или что-то другое?

Есть также ракеты-молнии, которые используются для преднамеренных ударов, обычно в исследовательских целях.

Для справки, кучевые облака могут образовываться на высоте до 360 м , но я не уверен в их типичных высотах над мысом Канаверал.

1 На момент написания я не могу найти оригинальное видео из НАСА.

youtube.com/watch?v=34NpyA2OuaE — Самый первый результат при поиске в Google, он может быть вообще не связан, но я подумал, что это достаточно круто, чтобы поделиться им.
@MagicOctopusUrn да, я видел это - очень впечатляет! Я думаю, это пример молниеносных ракет.

Ответы (1)

Ракеты, особенно большие, создают свои искусственные газовые «провода».

Высокие кучевые облака, достигающие такой высоты, что их верхние части представляют собой лед, а не капли воды, генерируют мощные электрические поля. Разность потенциалов («напряжение») между землей и облаками может быть огромной, миллионы вольт. Когда напряженность электрического поля, обычно измеряемая в вольтах на метр, достигает напряжения пробоя для воздуха (что-то неправильное название; на самом деле это напряженность электрического поля пробоя ), молекулы воздуха ионизируются, его электрическое сопротивление значительно падает, и возникает искра. Это напряжение пробоя является функцией состава газа, температуры, давления и даже длины пути проводимости ! Длинные пути требуют более низкой напряженности электрического поля, чтобы инициировать искру.

Высокое напряжение облака расположено на расстоянии до земли, поэтому средняя напряженность поля равна разности потенциалов, деленной на расстояние до земли. Если где-то между облаком и землей локальные условия достигают пробоя, падение напряжения на этой длине пути значительно уменьшается (см . Закон Ома ). Это означает, что оставшееся напряжение прикладывается на более короткое расстояние, поэтому напряженность поля увеличивается. Кроме того, на концах области пробоя температура увеличивается, уменьшая напряженность поля пробоя, поэтому область пробоя расширяется — очень быстро! В конце концов она достигает всего пути от облака до земли, иногда с множественными локальными разрывами, которые сливаются в один удар молнии и «ветви».

Вот что делает провод позади ракеты. По его длине разность напряжений практически равна нулю, поэтому разность напряжений от облака теперь применяется к более короткому расстоянию от вершины провода до облака, увеличивая напряженность электрического поля. Это повышает вероятность инициирования («запуска») локального пробоя, который каскадом переходит в удар молнии, соединяющийся с верхушкой провода. Видео на ютубе взято оттуда, с взрывающейся проволокой и т.д.

Огромный ионный след за большой ракетой действует как провод. Подвижность диссоциированных ионов и электронов делает электрическое сопротивление ионизированных газов, даже частично ионизированных, намного меньше, чем неионизированных газов. Таким образом, падение напряжения по длине ионного следа будет уменьшаться, концентрируя напряжение между облаком и землей на более коротком расстоянии от облака до ракеты и увеличивая напряженность поля. Это увеличивает вероятность возникновения локального пробоя и последующего удара молнии, проходящей через ракету и ее ионный шлейф.

Спасибо за очень обстоятельный ответ! Знаете ли вы какие-либо примеры, когда это происходило во время запуска (кроме обсуждаемого здесь инцидента с Аполлоном-12 ) из-за выхлопного шлейфа, а не из-за тянущегося провода?
@ Джек Ничего не приходит на ум. Возможно, инцидент с «Аполлоном-12» убедил людей в том, что запуск в грозу — не лучшая идея, но я не уверен. Это может быть хорошим вопросом для публикации.
Спасибо, я попросил продолжение здесь