Atmospherics Associated with Sprites from Elf/Vlf Observations
on the Kamchatka Pen

E. I. Malkin; Малкин Е. И.; O. V. Kapustina; Капустина О. В.; G. I. Druzhin; Дружин Г. И.

doi:10.31857/S001679402260051X

Atmospherics Associated with Sprites from Elf/Vlf Observations on the Kamchatka Pen

Authors: Malkin E.I.¹, Kapustina O.V.², Druzhin G.I.¹
Affiliations:
1. Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences
2. Institute of Terrestrial Magnetism, the Ionosphere, and Radio Wave Propagation, Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)
Issue: Vol 63, No 5 (2023)
Pages: 657-666
Section: Articles
URL: https://permmedjournal.ru/0016-7940/article/view/650991
DOI: https://doi.org/10.31857/S001679402260051X
EDN: https://elibrary.ru/OOINIG
ID: 650991

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Information about the main characteristics of sprites and related lightning discharges is given.
Results are presented of the analysis of atmospherics recorded using the IZMIRAN mobile equipment at the
expedition site near the Levaya Avacha River in September, October 2002 and in August, November 2004 on
the Kamchatka Peninsula. The results of the analysis are given andlectromagnetic radiation from lightning
discharges that occurred on the Kamchatka Peninsula in July and August 2017 that were recorded by the
equipment of the Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation, Far Eastern Branch,
Russian Academy of Sciences at the Karymshina expedition site are presented. The percentage of positive
lightning discharges on the western and southern coasts of the Kamchatka Peninsula, which can be associated
with sprites has been estimated.

References

– Белянский Г.В., Михайлова Г.А. Об исследованиях свойств атмосфериков на сверхнизких частотах (ниже 1 кГц) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 1. № 3. С. 379–386. 1961.
– Гуревич А.В., Зыбин К.П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы // УФН. Т. 171. № 11. С. 1177–1199. 2001.
– Дружин Г.И., Пухов В.М., Санников Д.В., Малкин Е.И., Стасий И.Е. ОНЧ-Регистратор для исследования естественных радиоизлучений // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки Т. 27(2). С. 105–116. 2019.
– Дружин Г.И., Чернева Н.В., Мельников А.Н. Гроза в районе полуострова Камчатка по данным наблюдений за ОНЧ-излучением // Метеорология и гидрология. № 7. С. 32–39. 2011.
– Козлов В.И., Муллаяров В.А., Тарабукина Л.Д., Торопов А.А. Временнóй интервал между ОНЧ- и КНЧ-радиоимпульсами разрядовой молнии // Вестник ЯГУ. Т. 6. № 3. 2009.
– Михайлов Ю.М., Дружин Г.И., Михайлова Г.А., Капустина О.В. Динамика грозовой активности во время тропических циклонов // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 46. № 6. С. 825–839. 2006.
– Михайлов Ю.М., Михайлова Г.А., Капустина О.В., Дружин Г.И., Чернева Н.В. Возможные атмосферные эффекты в нижней ионосфере по наблюдениям атмосферных радиошумов на Камчатке во время тропических циклонов // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 45. № 6. С. 824–839. 2005.
– Михайлов Ю.М., Рожков В.Б., Капустина О.В. Полевой автономный ОНЧ-приемник / V-я Международная конференция ИКИР ДВО РАН. С. Паратунка, Камчатской край, 2–7 августа. Сбор. труд. С. 150–151. 2010.
– Михайлова Г.А. О спектрах атмосфериков и фазовой скорости электромагнитных волн на сверхнизких частотах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 2. № 2. С. 257–266. 1962.
– Михайлова Г.А. Функция распространения и средняя фазовая скорость электромагнитных волн на сверхнизких частотах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 5. № 1. С. 183–185. 1965.
– Михайлова Г.А. Спектры атмосфериков на сверхнизких частотах в ночное время // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 7. № 2. С. 357–359. 1967.
– Михайлова Г.А. Энергетические спектры молниевых разрядов на сверхнизких частотах по данным гармонического анализа атмосфериков // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 9. № 2. С. 357. 1969.
– Cummer S.A., Inan U.S., Bell T.F., Barrington-Leigh C.P. ELF radiation produced by electrical currents in sprites. C, I, B, B // Geophys. Res. Lett. V. 25. № 8. P. 1281–1284. 1998.
– Franz-R.C., Nemzek R.J., Winckler J.R. Television Image of a Large Upward Electrical Discharge above a Thunderstorm System // Science. 249. (4964): 48–51. Bibcode: 1990 Sci. 249…48F. PMID: 17787625. S2CID 9343018. 1990.https://doi.org/10.1126/science.249.4964.48
– Hepburn F. Atmospheric waveforms with very low-frequency components below 1 kc/s known as slow tails // J. Atmos. Terr. Phys. V. 10. № 5. P. 266–287. 1957.
– Lyons W.A. Sprite observations above the U.S. High Plains in relation to their parent thunderstorm systems // J. Geophys. Res. 101. 29,641. 1996.
– Pasko V.P., Inan U.S., Bell T.F., Reising S.C. Mechanism of ELF radiation from sprites // Geophys. Res. Lett. V. 25. № 18. P. 3483–3496. 1998a.
– Pasko V.P., Inan U.S., Reising S.C. Mechanism of ELF radiation from sprites / Geology / Corpus ID: 10907173. 1998b.https://doi.org/10.1029/98GL02631
– Pasko V.P., Inan U.S., Bell T.F., Taranenko Y.N. Sprites produced by quasi-electrostatic heating and ionization in the lower ionosphere // J. Geophys. Res., 102, 4529. 1997.
– Reising S.C., Inan U.S., Bell T.F. ELF sferic energy as a proxy indicator for sprite occurrence // Geophys. Res. Lett. V. 26. № 7. P. 987–990. 1999.
– Reising S.C., Inan U.S., Bell T.F., Lyons W.A. Evidence for continuing current in sprite-producing cloud-to-ground lightning // Geophys. Res. Lett. V. 23. № 24. P. 3639–3642. 1996.
– São Sabbas F.T., Sentman D.D., Wescott E.M., Osmar Pinto Jr., Odim Mendes Jr., Taylor M.J. Statistical analysis of space–time relationships between sprites and lightning // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 65. P. 525–535. 2003.
– Sentman D.D., Wæcott E.M., Osborne D.L., Hampton D.L., Heavner M.J. Preliminary results from the Sprites94 aircraft campaign: 1. Red Sprites // Geophys. Res. Lett. V. 22, 1205, 1995.
– Tepley L.R. A comparison of sferics as observed in the VLF and ELF bands // J. Geophys. Res. V. 64. № 12. P. 2315–2329. 1959.
– Winckler J.R., Lyons W.A., Nelson T.E., Nemzek R.J. New high-resolution ground-based studies of sprites // J. Geophys. Res. 101, 6997, 1996.