МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория физики молний

О лаборатории

Наименование проекта Молнии и грозы: физика и эффекты

Ссылка на официальный сайт

№ договора:
14.B25.31.0023

Наименование ВУЗа:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН)

Области научных исследований:
Науки о Земле и смежные экологические науки


ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
Объединение имеющегося опыта и знаний нескольких ведущих российских научных групп для изучения нерешенных проблем физики грозы и молнии.
ЗАДАЧИ ПРОЕКТА
Применение результатов фундаментальных исследований для совершенствования методов локации молний и молниезащиты.

Ведущий учёный

rakov 

ФИО: Раков Владимир Александрович

 

Ученые степень и звание:
Кандидат физ.-мат. наук, профессор

Занимаемая должность:

Профессор Университета Флориды, Со-Директор Международного центра исследования молний

Области научных интересов:

- Физика молнии;
- Атмосферное электричество;
- Молниезащита.

Научное признание:

Научные интересы В.А. Ракова сосредоточены на фундаментальных и прикладных исследованиях в области физики молнии и молниезащите. В.А Раковым внесен значительный (в некоторых направлениях - революционный) вклад в понимание физических процессов молниевой активности. Среди этих достижений: первое детальное описание электромагнитной обстановки в непосредственной близости от молнии (Rakov et al., 1998, 2005), открытие механизма обрыва и последующего восстановления молниевого канала (Rakov et al., 2003), установление роли нижнего положительного заряда в облаке в генерации различных типов молниевого разряда (см., например, , Nag and Rakov, 2008, 2009), первые прямые измерения генерации молнией окислов азота (NOx) в атмосфере (Rahman et al., 2007). Ему удалось внести существенный вклад в изучение проблемы моделирования молнии, включая электромагнитные модели, основанные на решении полной системы уравнений Максвелла (см., например, , Moini et al., 2000; Baba and Rakov, 2005, 2007) и установление новых критериев тестирования моделей молнии (см., например, , Rakov et al., 1998; Rakov and Uman, 1998). Под его научным руководством были установлены механизмы таких фундаментальных молниевых процессов как М-компонента и компактный внутриоблачный разряд (CID) и разработаны первые реалистичные модели их процессов (Rakov et al., 1995, 2001; Miki et al. 2005; Yashunin et al., 2007; Nag and Rakov, 2010). Компактные внутриоблачные разряды являются наиболее интенсивными естественными источниками HF/VHF излучения на Земле. Пионерские работы по анализу множественных молниевых каналов и числа компонентов вспышек (см., например, , Rakov et al., 1994; Rakov and Huffines, 2003) привели к изменению методов, используемых для оценки опасности молниевых разрядов. В.А. Раков явялется одним из основателей (Founding Co-Director) Международного Центра Молниевых Исследований и Тестирования (ICLRT) во Флориде, где с 1993 г. проводятся эксперименты с триггерной молнией. Использование методов триггерной молнии, представляющей собой полномасштабный разряд из естественного облака, позволило верифицировать модели молнии и тестировать различные методы и средства грозозащиты, а также калибровать основные региональные и глобальные системы местоопределения молний.

2012 - премия Карла Бергера за выдающиеся достижения в научных исследованиях молнии, освоения новых направлений в теории и практике моделирования и измерений молний, Международная конференция по защите от молний
2012 - член американского геофизического союза AGU
2009 - пожизненный член консультативного комитета Центра превосходства по защите от молний
2005 - член Института техники и технологии, в знак признания «значительной индивидуальной ответственности, устойчивых достижений и профессионализма в областях, имеющих отношение к интересам Института»
2004 - награда Национального института защиты от молний «за превосходство в продвижении понимания молнии»
2004 – член АМС «за выдающийся вклад в атмосферные или смежные океанические или гидрологические науки»
2003 – член IEEE «за вклад в понимание явлений грозового разряда»
1999 – награда Американского общества по инженерному образованию за выдающийся вклад в научные исследования.
1988 – 1989 премии за значительный вклад в научно-исследовательскую работу лабораторию молнии и за образцовое руководство аспирантами и студентами, Инженерный колледж, Университет Флориды
1987 - серебряная медаль Главного комитета выставки технологических достижений СССР
1986 – медаль «Изобретатель СССР» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1981, 1985, 1988 – лучший молодой изобретатель в образовательных и научно-исследовательских институтах Томска

“Observations of stepping mechanisms in a rocket-and-wire triggered lightning flash”, J. Geophys. Res., 115, D23215, doi:10.1029/2010JD014616, 2010, C.J. Biagi, M.A. Uman, J.D. Hill, D.M. Jordan, V.A. Rakov, and J. Dwyer
“Compact Intracloud Lightning Discharges: 2. Estimation of Electrical Parameters”, J. Geophys. Res., 115, D20103, doi:10.1029/2010JD014237, 2010, A. Nag and V.A. Rakov
“Compact Intracloud Lightning Discharges: 1. Mechanism of Electromagnetic Radiation and Modeling”, J. Geophys. Res., 115, D20102, doi:10.1029/2010JD014235, 2010, A. Nag and V.A. Rakov
“Parameters of Rocket-Triggered Lightning”, International Journal of Plasma Environmental Science and Technology (IJPEST), vol. 4, no. 1, March 2010, pp. 80-85, V.A. Rakov
“On the mechanism of X-ray production by dart leaders of lightning flashes”, J. Atmos. Solar Terrestr. Phys., 72 (2010) 848–855, V. Cooray, J. Dwyer, V. Rakov, and M. Rahman
“Three-dimensional imaging of upward positive leaders in triggered lightning using VHF broadband digital interferometers”, Geophys. Res. Lett., 37, L05805, doi:10.1029/2009GL042065, 2010, S. Yoshida, C.J. Biagi, V.A. Rakov, J.D. Hill, M.V. Stapleton, D.M. Jordan, M.A. Uman, T. Morimoto, T. Ushio, Z.-I. Kawasaki
“Return Stroke Peak Current vs. Charge Transfer in Rocket-Triggered Lightning”, J. Geophys. Res., 115, D12107, doi:10.1029/2009JD013066, 2010, J. Schoene, M.A. Uman, and V.A. Rakov
“RF and X-ray Source Locations During the Lightning Attachment Process”, J. Geophys. Res., 115, D06204, doi:10.1029/2009JD012055, 2010, J. Howard, M.A. Uman, C. Biagi, D. Hill, J. Jerauld, V.A. Rakov, J. Dwyer, Z. Saleh, and H. Rassoul
“On phenomenology of compact intracloud lightning discharges”, J. Geophys. Res., 115, D14115, doi:10.1029/2009JD012957, 2010, A. Nag, V.A. Rakov, D. Tsalikis, and J.A. Cramer
“On Estimation of the Effective Height of Towers on Mountaintops in Lightning Incidence Studies”, Journal of Electrostatics, 68, pp. 415-418, 2010, H. Zhou, N. Theethayi, G. Diendorfer, R. Thottappillil, and V.A. Rakov

Результаты исследований

Публикации

А.Ю. Костинский. Вспышки в средней и верхней атмосфере, инициированные молниевыми разрядами: последние результаты и будущее оптических и спектральных методов наблюдения. Изв. ВУЗов - Радиофизика, 2013, Т.LVI, №11-12, с.939-946
В.В. Клименко, Е.А. Мареев, М.В. Шаталина, Ю.В. Шлюгаев, В.В. Соколов, А.А. Булатов, В.П. Денисов. О статистических характеристиках электрических полей грозовых разрядов в атмосфере. Изв. ВУЗов - Радиофизика, 2013, Т.LVI, №11-12, с. 864-874
Н.А. Богатов. Исследование пороговых характеристик разряда на аэрозольных частицах. Известия ВУЗов - Радиофизика, 2013, Т.LVI, №11-12, с.920-930
В.С. Сысоев, А.Ю. Костинский, Л.М. Макальский, В.А. Раков, М.Г. Андреев, М.У. Булатов, Д.И. Сухаревский, М.Ю. Наумова. Исследование параметров встречного лидера и его влияния на молниезащищенность объектов на основе лабораторного физического крупномасштабного моделирования. Изв. ВУЗов - Радиофизика, 2013, Т.LVI, №11-12, 931-938
А.А. Евтушенко, Ф.А. Кутерин, Одномерная самосогласованная модель влияния спрайта/гало на химию мезосферы. Изв. ВУЗов - Радиофизика, 2013, Т.LVI, №11-12, 947-967
V.A. Rakov. Electromagnetic methods of lightning detection. Surv. Geophys., 2013, doi:10.1007/s10712-013-9251-1.


В.А. Раков, Studies of the interaction of rocket-and-wire triggered lightning with various objects and systems (Part 2), Электричество, №6, 4-10, 2014
В.А. Раков, Studies of the interaction of rocket-and-wire triggered lightning with various objects and systems (Part 1), Электричество, №5, 4-11, 2014
N.N. Slyunyaev, E.A. Mareev, A.V. Kalinin, A.A. Zhidkov, Influence of Large-Scale Conductivity Inhomogeneities in the Atmosphere on the Global Electric Circuit, J. Atmos. Sci., 71, 4382–4396, 2014, doi:10.1175/JAS-D-14-0001.1
E.A. Mareev, E.M. Volodin, Variation of the global electric circuit and Ionospheric potential in a general circulation model, Geophys. Res. Lett., 41, doi:10.1002/2014GL062352, 2014
S.S. Davydenko, E.A. Mareev, Comment on “Charge transfer to the ionosphere and to the ground during thunderstorms” by S. A. Mallios and V. P. Pasko, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, doi:10.1002/2013JA019230, 2014


A.Yu. Kostinskiy, V.S. Syssoev, N.A. Bogatov, E.A. Mareev, M.G. Andreev, L.M. Makalsky, D.I. Sukharevsky, V.A. Rakov, Observation of a new class of electric discharges within artificial clouds of charged water droplets and its implication for lightning initiation within thunderclouds, 2015, Geophys. Res.Lett., 42, 8165–8171, doi:10.1002/2015GL065620.
A.Yu. Kostinskiy, V.S. Syssoev, N.A. Bogatov, E.A. Mareev, M.G. Andreev, L.M. Makalsky, D.I. Sukharevsky, V.A. Rakov, Infrared images of bidirectional leaders produced by the cloud of charged water droplets, 2015, J. Geophys. Res. Atmos., 120, 10,728–10,735, doi:10.1002/2015JD023827.
A.Yu. Kostinskiy, V.S. Syssoev, E.A. Mareev, V.A. Rakov, M.G. Andreev, N.A. Bogatov, L. M. Makalsky, D. I. Sukharevsky, A. S. Aleshchenko, V.E. Kuznetsov, M.V. Shatalina, Electric discharges produced by clouds of charged water droplets in the presence of moving conducting object, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 135 (2015) 36–41, doi:10.1016/j.jastp.2015.10.006
С. О. Дементьева, Н. В. Ильин, Е. А. Мареев, Расчет электрического поля и индекса молниевой активности в моделях прогноза погоды // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51, № 2. С. 210­217
Д.И. Иудин, Ф.Д. Иудин, М. Хаякава, Моделирование радиоизлучения внутриоблачного молниевого разряда // Известия вузов. Радиофизика. 2015. Т. LVII, №3 С.187- 199
Д.И. Иудин, С.С. Давыденко, Фрактальная модель компактного внутриоблачного разряда. I. Особенности строения и эволюции // Известия вузов. Радиофизика. 2015. Т. LVIII, №7 С.530- 551
Slyunyaev, N. N., E. A. Mareev, and A. A. Zhidkov, On the variation of the ionospheric potential due to large-scale radioactivity enhancement and solar activity, 2015, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, doi:10.1002/2015JA021039.
Н.М. Лепёхин, Ю.С. Присеко, В.Г. Филиппов, М.У. Булатов, Д.И. Сухаревский, В.С. Сысоев, Модулированный коронный наносекундный разряд в воздухе атмосферного давления, Письма в ЖТФ, 2015, том 41, вып. 7, С.96-102
M.S. Dolgonosov, V.M. Gotlib, D.I. Vavilov, L.M. Zelenyi, S.I. Klimov, “Solitary” Trans-Ionospheric Pulse Pairs onboard of the microsatellite “Chibis-M”, Advances in Space Research, Vol.56, P. 1177–1184, doi:10.1016/j.asr.2015.06.009
С.П. Смышляев , Е.А. Мареев, В.Я. Галин, П.А. Блакитная, Моделирование влияния выбросов метана из арктических газовых гидратов на региональные изменения состава нижней атмосферы // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т.51. №4. С. 472-483
D.I. Iudin, Ya.D. Sergeyev, M. Hayakawa, Infinity computations in cellular automaton forest-fire model, Commun Nonlinear Sci Numer Simulat 20 (2015) 861–870, doi:10.1016/j.cnsns.2014.06.031
А. А. Евтушенко, Н. В. Ильин, Ф. А. Кутерин, О существовании глобальной электрической цепи в атмосфере Марса // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2015. №1, С. 57 -60
V.B. Somu, V.A. Rakov, M.A. Haddad, S.A. Cummer, A study of changes in apparent ionospheric reflection height within individual lightning flashes, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 136 (2015) 66–79, doi:10.1016/j.jastp.2015.09.007
H. Zhou, V.A. Rakov, G. Diendorfer, R. Thottappillil, H. Pichler, M. Mair, A study of different modes of charge transfer to ground in upward lightning, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 125-126 (2015) 38–49, doi:10.1016/j.jastp.2015.02.008

 

Back to top