Воздействие турбулентности на динамику электрического поля в грозовых облаках и пограничном слое атмосферы

Проект посвящен исследованию фундаментальной проблемы формирования крупномасштабного электрического поля и его флуктуаций в турбулентной атмосфере. Как известно, наиболее высокий уровень грозовой активности связан с формированием кучево-дождевых облаков и мезомасштабных конвективных систем, в которых часто наблюдается и интенсивная турбулентность, неоднородно распределенная по объему облака. Между тем проблема воздействия турбулентности на динамику электрического поля в электроактивных облаках (кучевых, слоистых и кучево-дождевых) и мезомасштабных конвективных системах до сих пор остается слабо изученной. Особенно важными являются вопросы об условиях формирования крупномасштабного электрического поля с достаточно высокой амплитудой (что является необходимым условием интенсивной молниевой активности) и о возможной роли турбулентных флуктуаций поля в инициации электрического разряда.В данном проекте будет предпринято комплексное исследование роли турбулентности в формировании электрического поля и его флуктуаций, включающее дистанционные измерения характеристик турбулентности в облаках, измерения электрического поля в пограничном слое и развитие теории электрогидродинамической турбулентности. Будет исследовано влияние сильной турбулентности и мультипольной зарядовой структуры облаков на молниевую активность, будет выполнен сравнительный анализ характеристик турбулентности в грозовых облаках и в облаках, не обладающих развитой электрической структурой, будет развита теория роста крупномасштабного электрического поля в облачной среде (турбулентного электрического динамо) на основе вихреразрешающего моделирования турбулентности в восходящем конвективном потоке. Особое внимание предполагается уделить экспериментальному изучению отличительных особенностей электрогидродинамической турбулентности в грозовых облаках и пограничном слое атмосферы. Результаты важны для понимания динамики формирования конвективных облаков и развития методов оперативного мониторинга и предупреждения опасных атмосферных явлений, связанных с грозовой активностью.