云中放电的自发电荷聚集与极化模型

在现有模型中，基于云的闪电是地球引力场和/或电磁场的结果。我们无场简化模型探究了由等量的同等带正电和带负电“冻结液滴”随机分布构成的中性系综在给定双变量黏附概率下的随机聚集。在广泛参数范围内，形成一个最大团簇（称为“云”），其质量、净电荷与电偶极矩随时间增加，其中所有关系遵循简单论证，唯一参数为云的分形维数：在这一整体中性的系统中，我们发现云的净电荷随云质量的平方根增加，而电偶极矩准线性甚至超线性增加。因此，内部电场可由随机过程自发产生，其场强随时间和云尺寸增加，仅使用二维随机游走。讨论了该玩具模型对“真实”云的潜在意义，即基于电偶极矩的云内闪电放电可能性，以及基于净电荷的云外闪电放电可能性，均无需引力或其他外场或外力。讨论了其对水和尘埃云、大气及地外云的潜在意义，也讨论了其对生物学的潜在应用。