Фрактальная модель компактного внутриоблачного разряда. II. Особенности электромагнитного излучения

Исследованы особенности электромагнитного излучения компактного внутриоблачного разряда в рамках фрактальной модели, изложенной в первой части [1] данной работы. Компактный внутриоблачный разряд рассматривается как результат электрического взаимодействия двух биполярных стримерных структур, сформировавшихся на предварительной стадии в области сильного электрического поля в грозовом облаке. Для оценки электромагнитного излучения разряда сложная древовидная структура токов на предварительной и основной стадиях компактного разряда представлена как совокупность сравнительно медленно меняющейся линейной средней компоненты и кратковременных мелкомасштабных составляющих, соответствующих формированию элементарных проводящих каналов. Средний линейный ток является основным источником низкочастотного излучения как на предварительной, так и на основной стадиях компактного разряда. В рамках модели передающей линии рассчитаны электростатическая, индукционная и радиационная компоненты электрического поля среднего линейного тока на различных расстояниях от разряда с учётом особенностей предварительной и основной стадий. Показано, что на предварительной стадии разряда может быть зарегистрирована главным образом электростатическая компонента поля, тогда как на основной стадии на разных расстояниях от разряда можно уверенно наблюдать все три компоненты. Проанализирована зависимость радиационной компоненты поля на основной стадии разряда от длины проводящего канала и скорости фронта линейного тока. Показано, что вследствие двунаправленного распространения тока на основной стадии формирующийся в дальней зоне импульс электрического поля остаётся коротким в широком диапазоне параметров разряда. Мелкомасштабные токи, соответствующие первоначальному электрическому пробою между соседними ячейками области разряда, рассматриваются как источник высокочастотного излучения. Показано, что высокочастотное излучение на предварительной стадии компактного разряда пренебрежимо мало по сравнению с излучением на основной стадии. Также установлено, что на предварительной стадии разряда всплеск высокочастотного излучения хорошо коррелирует с максимумом импульса низкочастотного электрического поля, а спектр высокочастотного излучения имеет степенной вид с показателем, лежащем в интервале от $-2$ до $-1$.