Аннотации. 
Моделирование ступенчатого лидера молнии

В настоящей работе развита модель, описывающая формирование ступенчатого лидера молнии в проводящей среде. Для описания вклада токов проводимости мы модифицировали стандартное уравнение электростатики с учетом вихревой составляющей электрического поля. В результате такого обобщения сформулирована система нелинейных уравнений параболического типа, описывающая формирование стримеров и канала молнии. Численное моделирование распространения волн ионизации в области с отношением размеров 1/100, 1/200 позволяет выявить два типа ступенчатых лидеров в форме волн уплотнения и разрежения соответственно. Ранее было установлено, что существует три механизма ветвления стримера. Первый механизм связан с неустойчивостью фронта, что приводит к разделению головки стримера на две части. Второй механизм связан с неустойчивостью стримера в области основания, что приводит к ветвлению стримера с образованием большого числа боковых стримеров, замыкающих основной канал стримера на катод. В численных экспериментах обнаружен третий механизм ветвления, наблюдавшийся в опытах, связанный с замыканием объемного заряда на анод через систему стримеров. Указанные механизмы ветвления выявляются и при распространении лидера. Полученные результаты, а также данные численных экспериментов подтверждают гипотезу об универсальности минимальной модели стримера, а также ее расширения в форме, предложенной автором. Известные явления природы, связанные с электрическим разрядом — стример, плазмоид, шаровая молния и ступенчатый лидер могут быть описаны в рамках минимальной модели молния ступенчатый проводящий.

In this work, a model is developed that describes the formation of a stepped lightning leader in a conducting medium. To describe the contribution of the conductivity currents, we modified the standard electrostatic equation taking into account the vortex component of the electric field. As a result of this generalization, a system of parabolic-type nonlinear equations is formulated that describes the formation of streamers and the lightning channel. Numerical simulation of the propagation of ionization waves in a region with a ratio of 1/100, 1/200 allows us to identify two types of stepped streamers in the form of waves of compression and rarefaction, respectively. It was previously established that there are three streamer branching mechanisms. The first mechanism is related to the instability of the front, which leads to the separation of the head of the streamer into two parts. The second mechanism is associated with the instability of the streamer in the base region, which leads to the branching of the streamer with the formation of a large number of lateral streamers closing the main channel of the streamer to the cathode. In numerical experiments, the third branching mechanism observed in experiments connected with closing the space charge to the anode through the streamer system was observed. These branching mechanisms are also revealed when the leader is propagated. The obtained results, as well as the data of numerical experiments confirm the hypothesis of the universality of the minimal model of the streamer, as well as its expansion in the form proposed by the author. Known phenomena of nature associated with the electrical discharge — streamer, plasmoid, ball lightning and stepped leader can be described within the framework of the minimal model.

Ключевые слова: ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, СТРИМЕР, РАЗРЯД, ВЕТВЛЕНИЕ, ИОНИЗАЦИЯ, СТУПЕНЧАТЫЙ ЛИДЕР, МОЛНИЯ, ПЛАЗМОИД, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.

Doi: 10.21 515/1990;4665−131−063 Keywords: ELECTRIC FIELD, STREAMER, PLASMOID, DISCHARGE, BRANCHING, IONIZATION, MATHEMATICAL MODELING, STEPPED LEADER.