Анализ структурных свойств электрической турбулентности в грозовой облачности

Проведен численный анализ структурных функций Sm(L) электрической турбулентности в грозовой облачности на основе имеющихся в литературе экспериментальных данных по измерению высотного профиля вертикальной компоненты электрического поля E(z) в области высот до 12-16 км. Проведена оцифровка экспериментальных профилей, с использованием системы локализованных по высоте функций. Для рассматриваемой конкретной выборки E(z) разработана аналитическая аппроксимация Ea(z). Для различных значений порядка структурной функции m в диапазоне 0.1 < m < 7 вычислены Sm(L) с достаточно малым шагом z = 3 м. Построены графики структурных функций (СФ), указывающие на наличие двух интервалов (малые и средние масштабы) L, в которых имеются степенные скейлинги электрической турбулентности. Для степенных интервалов вычислены скейлинговые экспоненты g(m), существенно отличающиеся от колмогоровского gk(m) = m / 3 и спирального gh(m) = 2 m / 3 скейлингов для однородной, изотропной, гидродинамической турбулентности. Как уже отмечалось ранее, в интервале средних масштабов возможно присутствие когерентных структур, влияющих на скейлинг СФ. Результаты данного анализа представляют интерес для последующих исследований вклада заряженных подсистем мощных атмосферных вихрей в генерацию спиральности H = V rot V и формирование существенно неоднородной, самосогласованной, долгоживущей структуры ветровых потоков в вихре. Кроме того это весьма важно для развития методик обработки данных дистанционного зондирования атмосферных вихрей, более полной и корректной физической интерпретации результатов этой обработки и разработки новых, современных методов прогнозирования кризисных природных явлений.