Том 36, номер 10, статья № 7

Аннотация:

Для решения общих и специальных задач наземного мониторинга электрического поля атмосферы необходимо выделение глобальных факторов на фоне локальной изменчивости получаемых данных. Глобальная унитарная вариация потенциала ионосферы, наблюдаемая в суточном ходе электрического поля, искажается за счет электродного эффекта вблизи поверхности земли. Установлено, что структура образующегося электродного слоя сильно зависит от степени турбулентного перемешивания, удельной проводимости воздуха и высоты измерений электрического поля. Для моделирования суточного хода напряженности электрического поля использовано уравнение для полного электрического тока, вытекающее из теории электродного эффекта приземного слоя атмосферы. Результаты проведенных исследований могут быть полезны для решения ряда прикладных задач геофизики, в частности мониторинга электрического поля атмосферы.

Ключевые слова:

электрическое поле, атмосфера, приземный слой, электродный эффект, проводимость, турбулентный перенос, суточные вариации

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Морозов В.Н. Атмосферное электричество // Атмосфера. Справочник (справочные данные, модели). Л.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 394–408.
2. Морозов В.Н. Модель нестационарного электрического поля в нижней атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. Т. 45, № 2. С. 268–278.
3. Морозов В.Н., Куповых Г.В. Математическое моделирование глобальной атмосферной электрической цепи и электричества приземного слоя. СПб.: Астерион, 2017. 307 с.
4. Мареев Е.А. Достижения и перспективы исследований глобальной электрической цепи // Успехи физ. наук. 2010. Т. 180, № 5. С. 527–534.
5. Williams E.R., Mareev E.A. Recent progress on the global electrical circuit // Atmos. Res. 2014. V. 135–136. P. 208–227.
6. Liu C., Williams E.R., Zipser E.J., Burns G. Diurnal variation of global thunderstorms and electrified shower clouds and their contribution to the global electrical circuit // J. Atmos. Sci. 2010. V. 67, N 2. P. 309–323.
7. Mach D.M., Blakeslee R.J., Bateman M.G. Global electric circuit implications of combined aircraft storm electric current measurements and satellite-based diurnal lightning statistics // J. Geophys. Res. 2011. V. 59, N 1. P. 183–204.
8. Harrison R.G. The Carnegie curve // Surv. Geophys. 2013. V. 34, N 2. P. 209–232.
9. Аджиев А.Х., Куповых Г.В. Вариации атмосферного электрического поля на высокогорных пунктах наблюдений // Докл. РАН. Геофизика. 2015. Т. 462, № 2. С. 213–216.
10. Аджиев А.Х., Куповых Г.В. Измерения электрического поля атмосферы в высокогорных условиях Приэльбрусья // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2015. Т. 51, № 6. С. 710–715.
11. Мареева О.В., Мареев Е.А., Калинин А.В., Жидков А.А. О роли конвективного генератора в глобальной электрической цепи // Солнечно-земная физика. 2012. Вып. 21. С. 115–118.
12. Куповых Г.В., Морозов В.Н., Шварц Я.М. Теория электродного эффекта в атмосфере. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. 123 с.
13. Kupovykh G.V., Timoshenko D.V., Klovo A.G., Kudrinskaya T.V. Electrodynamic processes models in atmospheric surface layer // CATPID-2019. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 698. 8 p.
14. Свидельский С.С., Литвинова В.С., Куповых Г.В., Клово А.Г. Формирование структуры атмосферного электродного слоя // Изв. ЮФУ. Техн. науки. 2020. № 5. С. 130–141.
15. Kupovykh G.V. Global variations of ionospheric potential in surface layer // Proc. 11th International Conference Atmospheric Electricity. 1999. Р. 555–558.
16. Редин А.А., Куповых Г.В. К вопросу о происхождении глобальных и локальных вариаций электрического поля вблизи поверхности земли // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2011. № 1. С. 87–90.
17. Зайнетдинов Б.Г., Клово А.Г., Кудринская Т.В., Куповых Г.В., Тимошенко Д.В. Формирование суточных вариаций атмосферного электрического поля вблизи поверхности Земли в различных метеорологических условиях // Тр. Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. Вып. 674. Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды. 2020. С. 176–180.
18. Электродинамические процессы в приземном слое атмосферы. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. 114 с.
19. Клово А.Г., Куповых Г.В., Свидельский С.С., Тимошенко Д.В. Моделирование глобальных вариаций электрического поля в приземной атмосфере // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. Вып. 662. Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды. 2018. С. 37–41.
20. Kupovykh G., Klovo A., Timoshenko D. The atmospheric electric field variations in the surface layer // Rus. Open Conf. on Radio Wave Propagation (RWP), 1–6 July 2019, Kazan. IEEE, 2019. P. 580–583.
21. Kupovykh G.V., Timoshenko D.V., Kudrinskaya T.V., Klovo A.G. Modeling of the atmospheric electric field local variations in the turbulent surface layer // J. Phys.: IOP Conf. Ser. 2020. V. 1604. P. 012003.
22. Аджиев А.Х., Клово А.Г., Кудринская Т.В., Куповых Г.В., Тимошенко Д.В. Суточные вариации электрического поля в приземном слое атмосферы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2021. Т. 57, № 4. С. 452–461.
23. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. СПб.: Лань, 2003. 831 с.