Бакалавр
Дипломные и курсовые на заказ

Электрические поля и токи слабопроводящей нижней атмосферы в глобальной электрической цепи

Диссертация: Электрические поля и токи слабопроводящей нижней атмосферы в глобальной электрической цепи
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Электрическое поле нижней атмосферы относится к наиболее вариабельным полям земного окружения. Пространственно-временные изменения основных аэроэлектрических параметров обусловлены как совокупностью источников атмосферного электричества и разнообразием процессов ионообразования, так и вариациями собственно атмосферных параметров. Для корректных оценок возможного вклада различных источников… Читать ещё >

Содержание

  • Введение.7'
  • 1. Глобальная электрическая цепь
    • 1. 1. Концепция глобальной электрической цепи
    • 1. 2. Источники формирования глобальной электрической цепи
    • 1. 3. Основные параметры атмосферного участка глобальной электрической цепи
    • 1. 4. Электрическое состояние приземного слоя атмосферы
      • 1. 4. 1. Ионный состав и электропроводность
      • 1. 4. 2. Процессы новообразования
      • 1. 4. 3. Электродный эффект
      • 1. 4. 4. Мелкомасштабные аэроэлектрические флуктуации приземного слоя
      • 1. 4. 5. Крупномасштабные вариации атмосферного электрического поля
    • 1. 5. Выводы
  • 2. Экспериментальное исследование аэроэлектрических полей и токов в приземной атмосфере
    • 2. 1. Измерение атмосферных электрических полей и токов
    • 2. 2. Уравнение индукционного электростатического зонда
      • 2. 2. 1. Уравнение нагруженного зонда
      • 2. 2. 2. Уравнение индукционного электростатического датчика короткопериодных пульсаций аэроэлектрического поля
    • 2. 3. Электростатический флюксметр
      • 2. 3. 1. Функциональная схема прибора
      • 2. 3. 2. Основные технические характеристики прибора
    • 2. 4. Токовый коллектор
      • 2. 4. 1. Эффективная площадь токового коллектора
      • 2. 4. 2. Эффективная площадь токового коллектора для токов смещения и проводимости
    • 2. 5. Аэроэлектрические наблюдения в информационно-измерительном комплексе геофизической обсерватории
      • 2. 5. 1. Среднеширотный информационно-измерительный комплекс
      • 2. 5. 2. Локальная сеть сбора данных
      • 2. 5. 3. Обработка и архивация данных
    • 2. 6. Выводы
  • 3. Аэроэлектрические структуры и спектры нижней атмосферы
    • 3. 1. Метод структурной функции в аэроэлектрических исследованиях
    • 3. 2. Структурная схема экспериментальной установки
    • 3. 3. Короткопериодные пульсации аэроэлектрического поля
      • 3. 3. 1. Структурные функции короткопериодных аэроэлектрических пульсаций нижней атмосферы
      • 3. 3. 2. Модель генерации короткопериодных пульсаций электрического поля в приземной атмосфере
        • 3. 3. 2. 1. Генерация короткопериодных пульсаций в инерционном интервале
        • 3. 3. 2. 2. Генерация пульсаций электрического поля с масштабом, большим внешнего масштаба турбулентности
    • 3. 4. Аэроэлектрические структуры
    • 3. 5. Спектры пульсаций электрического поля приземной атмосферы
      • 3. 5. 1. Методика и результаты эксперимента
      • 3. 5. 2. Обсуждение результатов
      • 3. 5. 3. Модели формирования спектров
        • 3. 5. 3. 1. Плотность заряда как пассивная примесь в однородной турбулентности
        • 3. 5. 3. 2. Спектр флуктуаций поля, порождаемых «структурированной» турбулентностью
    • 3. 6. Структуры и спектры турбулентных пульсаций аэроэлектрического поля
      • 3. 6. 1. Методика наблюдений и предварительного анализа
      • 3. 6. 2. Обсуждение результатов наблюдений
      • 3. 6. 3. Модели генерации пульсаций аэроэлектрического поля
    • 3. 7. Выводы
  • Вертикальные профили аэроэлектрических параметров нижней атмосферы
    • 4. 1. Вертикальные профили электрической проводимости в турбулентном приземном слое
      • 4. 1. 1. Экспериментальная установка и метод измерения полярных проводимостей
      • 4. 1. 2. Результаты эксперимента
      • 4. 1. 3. Теоретические оценки параметров электродного эффекта над сушей
      • 4. 1. 4. Обсуждение результатов
    • 4. 2. Формирование высотного профиля электрического поля слабоионизированной нижней атмосферы
      • 4. 2. 1. Основные компоненты математической модели формирования высотных профилей
      • 4. 2. 2. Результаты численного моделирования высотного профиля электрического поля нижней атмосферы
      • 4. 2. 3. Восстановление высотного профиля аэроэлектрического поля нижней атмосферы
    • 4. 3. Отклик атмосферного электрического поля на изменение проводимости в приземной атмосфере
      • 4. 3. 1. Нестационарное электрическое поле атмосферы
      • 4. 3. 2. Параметры модели и результаты численного моделирования
    • 4. 4. Выводы
  • 5. Вариации атмосферного электрического поля и тока при естественных и антропогенных возмущениях
    • 5. 1. Вариации напряженности электрического поля атмосферы в области аврорального овала
      • 5. 1. 1. Описание эксперимента
      • 5. 1. 2. Суббури в градиенте потенциала атмосферного электрического поля
      • 5. 1. 3. О связи вариаций электрического поля и тормозного рентгеновского излучения
      • 5. 1. 4. Вариации электрического поля и видимые полярные сияния
    • 5. 2. Электрические поля и токи приземной атмосферы в условиях тумана
      • 5. 2. 1. Вариации атмосферного электрического поля и тока в условиях тумана
      • 5. 2. 2. Пространственно-временные структуры и спектры аэроэлектрических пульсаций в условиях тумана
      • 5. 2. 3. Механизмы формирования аэроэлектрического состояния приземного слоя в условиях тумана
    • 5. 3. Вариации электрического состояния нижней атмосферы при мощных антропогенных воздействиях
      • 5. 3. 1. Аэроэлектрические поля пылегазового облака промышленного взрыва
      • 5. 3. 2. Вариации аэроэлектрического поля в окрестностях крупного пожара
    • 5. 4. Выводы

Электрические поля и токи слабопроводящей нижней атмосферы в глобальной электрической цепи (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Круг проблем, связанных с исследованием глобальной электрической цепи (ГЭЦ) и электричества нижней атмосферы, весьма широк. Краткий перечень задач включает, прежде всего, вопросы источников формирования квазистационарного состояния ГЭЦ, вклада негрозовых генераторов электрических полей и токов в токовый баланс ГЭЦ, оценки действия глобальных генераторов на электрическое состояние нижней атмосферы средних и высоких широт, динамики электрического состояния свободной и возмущенной нижней атмосферы, установления высотных аэроэлектрических профилей, «электрического загрязнения» атмосферы при антропогенных воздействиях [1, 20, 34, 62]. В последние годы возрос интерес к изучению короткопериодных изменений аэроэлектрических полей и токов, характеризующих динамику атмосферных процессов [95, 100, 195].

Повышенное внимание к исследованию аэроэлектрических процессов обусловлено, с одной стороны, тем, что нижняя атмосфера — это одна из наиболее подвижных и уязвимых оболочек Земли, формирующих среду * обитания человека. По существу, нижняя атмосфера, включая в себя приземный слой и слой обмена, тропосферу и нижнюю стратосферу, является областью взаимодействия земной поверхности, биосферы и среды индустриальной деятельности человека, которые, в свою очередь, влияют на атмосферные электрические параметры. С другой стороны, атмосферное электричество относится к классической области фундаментальных знаний, основанной на исследованиях физических процессов от микромасштабных до глобальных и от микросекундных до вековых на пространственной и временной шкалах соответственно. Атмосферное электричество долгое время оставалось обособленным направлением физики атмосферы. Концепция глобальной электрической цепи как замкнутого токового контура, включающего совокупность газовых, газо-плазменных и твердотельных оболочек, позволяет рассматривать атмосферное электрическое поле как неотъемлемую часть электромагнитного поля Земли [4−9].

Данные надежных измерений электрических характеристик нижней атмосферы составляют необходимый экспериментальный базис для исследований электрического окружения Земли. Основные положения теории и методов измерений электрического поля приземной атмосферы разрабатывались для решения традиционных задач атмосферного электричества, к которым, прежде всего, следует отнести изучение годовых, сезонных и суточных вариаций [17−19, 124]. В последние десятилетия развиваются новые направления атмосферного электричества, такие как исследование ГЭЦизучение влияния магнитосферно-ионосферных источников на электричество нижней атмосферысоздание моделей генерации аэроэлектрических пульсаций, формирования их структур и спектровоценка возмущений атмосферных электрических характеристик при антропогенных воздействияханализ структуры поля геомагнитных пульсаций и развитие магнитогидродинамических методов диагностики магнитосферной плазмы. Решение указанных проблем экспериментальными методами потребовало создания прецизионной измерительной аппаратуры с повышенной чувствительностью, широким частотным диапазоном и цифровой регистрацией, пригодной для работы в полевых и стационарных условиях разных широт [134]. Заметим, что большинство наземных аэроэлектрических наблюдений выполняются в приземном слое атмосферы.

Электрическое состояние приземного слоя атмосферы определяется действием глобальных, региональных и локальных генераторов электрических полей и токов. К локальным можно отнести электродный эффект вблизи отрицательно заряженной земной поверхностиионизацию, порождаемую радиоактивными природными эманациямиэффект вертикального градиента проводимости. Кроме того, приземный слой, вследствие сил вязкого трения у поверхности земли, содержит газодинамические течения, для которых характерны скорости, превышающие критические и свидетельствующие о турбулентном режиме среды. Режим практически непрерывного движения атмосферы, обусловленный влиянием трения, нагрева и испарения с подстилающей поверхности, приводит к эффективному перемешиванию аэрозолей, объемных зарядов и радиоактивных газов. Все эти факторы определяют многопараметричность процесса формирования электрического состояния приземного слоя [80]. л

Исследование короткопериодных (А/= 1(Г-г1 Гц) пульсации электрического поля стало к настоящему времени важным разделом электродинамики атмосферы. Интерес к короткопериодным пульсациям обусловлен, с одной стороны, изучением электрических свойств атмосферы как слабопроводящей среды при различных метеорологических, геофизических и антропогенных условиях, а с другой — поиском глобальных составляющих атмосферного электричества [105, 154]. Как показывают наблюдения, короткопериодные пульсации электрического поля нижней атмосферы непосредственно связаны с существованием турбулентного перемешивания и дрейфом объемных зарядов. Аэроэлектрические пульсации обладают свойствами масштабной инвариантности, конечного потока энергии от больших масштабах к малым, зависимостью потока энергии от масштаба вихря, что допускает применение колмогоровской теории к анализу аэроэлектрических пульсаций [156−162]. Развитие экспериментальных исследований турбулентных аэроэлектрических пульсаций, спектров и структур, а также теоретических моделей их формирования и эволюции с учетом электрогидродинамических и термодинамических условий нижней атмосферы занимает важное место в современных аэроэлектрических исследованиях свободной и возмущенной атмосферы. [165, 176, 178, 189, 190, 191, 195].

Одна из центральных проблем атмосферных электрических исследований связана с процессами формирования высотных аэроэлектрических профилей. Электродный эффект, действующий вблизи земной поверхности, обуславливает образование положительного объемного заряда, а также соответствующих профилей полярных электрических проводимостей и напряженности электрического поля на масштабах приземного слоя [88, 90, 208]. На масштабах нижней атмосферы вертикальное зондирование электрического состояния выполняется, обычно, с применением подъемных средств, таких как баллоны, радиозонды и самолеты-лаборатории [212]. Создание современных цифровых баз данных по результатам натурных аэроэлектрических наблюдений, а также развитие методов математического компьютерного моделирования аэроэлектрических процессов дают возможность разработки численных моделей формирования высотных профилей [200, 203].

Электрическое поле нижней атмосферы относится к наиболее вариабельным полям земного окружения. Пространственно-временные изменения основных аэроэлектрических параметров обусловлены как совокупностью источников атмосферного электричества и разнообразием процессов ионообразования, так и вариациями собственно атмосферных параметров. Для корректных оценок возможного вклада различных источников и изучения электродинамических свойств приземной атмосферы представляет интерес выполнение натурных аэроэлектрических наблюдения при энергетически значимых геофизических, метеорологических или антропогенных явлениях. Аэроэлектрические наблюдения, выполненные в зоне аврорального овала при суббуревой активности [30], в средних широтах в условиях тумана различной интенсивности [172], а также при мощных антропогенных воздействиях, обусловленных пылегазовыми облаками промышленных взрывов [47, 223] и продуктами горения пожаров [221], показали наличие аномально высоких величин вариаций напряженности поля авроральные эффекты и антропогенные воздействия) и образование гигантских аэроэлектрических структур (эффект тумана).

Приведенное описание актуальных проблем аэроэлектрических исследований позволяет сформулировать цели настоящей диссертационной работы:

• изучение физических процессов формирования ГЭЦ, оценка баланса токов атмосферного участка ГЭЦ;

• разработка и создание прецизионного высокочувствительного широкополосного измерительного оборудования с цифровой регистрацией, предназначенного для аэроэлектрических наблюдений в стационарных и полевых условиях разных широтсоздание базы данных среднеширотных аэроэлектрических наблюдений;

• экспериментальное исследование короткопериодных пульсаций атмосферного электрического поля, определение их спектральных, структурных и энергетических характеристиксоздание теоретических моделей генерации турбулентных аэроэлектрических пульсаций, спектров и структурных образований, анализ взаимосвязи структурных и спектральных характеристик турбулентных аэроэлектрических пульсаций;

• экспериментальное и численное изучение формирования высотных аэроэлектрических профилей приземного слоя и нижней атмосферы;

• анализ результатов натурных наблюдений и выполнение теоретических оценок генерации аэроэлектрических вариаций при естественных и антропогенных возмущениях приземной атмосферы в зоне аврорального овала, в условиях тумана, в окрестности пылегазового облака промышленного взрыва.

Проведенные исследования основаны на гармоничном сочетании техники и методов современного геофизического эксперимента, способов и средств математической обработки и численного моделирования, физических оценок и теории. Научную новизну проделанной работы характеризуют следующие основные достижения:

• впервые предложена и практически реализована методика синхронного разнесенного приема корткопериодных аэроэлектрических пульсаций на малых базах, создан экспериментальный измерительный комплекс для проведения специализированных наземных наблюдений турбулентных аэроэлектрических пульсаций,

• впервые создана база цифровых данных среднеширотных непрерывных обсерваторских наблюдений напряженности аэроэлектрического поля и плотности вертикального электрического тока;

• предложена и инсталлирована методика спектрально-временного анализа турбулентных аэроэлектрических пульсаций, впервые экспериментально обнаружены аэроэлектрические структуры пульсаций атмосферного электрического поля, определены их основные пространственно-временные и энергетические характеристики;

• впервые получены количественные, достоверно значимые оценки показателей наклона спектров и показателей структурных функций аэроэлектрических пульсацийсформулирована задача и разработана теоретическая модель генерации пульсаций, формирования структур и спектров, принципиально оценивающая нелокальность связи напряженности электрического поля и плотности объемного заряда;

• выполнены количественные оценки взаимосвязи структурных и спектральных показателей турбулентных аэроэлектрических пульсацийвпервые показано, что линейная аппроксимация соотношений между полученными экспериментально показателями структурных функций и наклона спектров классического вида а8 = ав + С даёт значения С]0 = 1,85 для энергонесущей (базис — 10 м) и С3 = 1,79 для средней (базис — 3 м) части инерционного интервала, что существенно превышает единицу, характерную для колмогоровского соотношения а8 = ав + 1;

• поставлена и численно решена задача формирования высотных аэроэлектрических профилей в условиях регулярной конвекции, рассчитан нестационарный отклик высотных аэроэлектрических профилей на скачок проводимости в слое обмена;

• впервые, в результате натурных экспериментов и последующих теоретических оценок, доказано существование электродного эффекта над сушей в условиях сильного турбулентного перемешивания;

• впервые методами натурного эксперимента обнаружены самоорганизованные «гигантские» аэроэлектрические структуры и структурно-временной хаос, характеризующие электродинамическое состояние тумана в естественных условиях приземного слоя;

• показано прямыми натурными наблюдениями вариаций аэроэлектрического поля магнитосферно-ионосферной природы, метеорологического явления, антропогенных генераторов, а также турбулентных аэроэлектрических пульсаций, что состояние ГЭЦ формируется совокупностью источников глобальных, региональных и локальных пространственных масштабов, действия которых проявляются на глобальной, локальной и магнитолокальной шкале времени.

Многие из рассматриваемых в диссертации проблем имеют как научное, так и практическое значение. К таким задачам относятся: анализ состояния ГЭЦ в целях комплексного изучения окружающей средыобнаружение аэроэлектрических структур нижней атмосферы с использованием полученных экспериментальных и теоретических результатов в разработке механизмов электризации грозового облакадиагностика электродинамического состояния тумана в интересах разработки методов активных воздействиймоделирование высотных аэроэлектрических профилей в интересах проведения численных экспериментов по диагностике электрического состояния воздушной средыобнаружение аномально высоких полей пылегазового облака в интересах экологической безопасности современных промышленных технологийразработка измерительного оборудования и методик аэроэлектрических наблюдений, а также база данных атмосферных электрических параметров в интересах геоэлектромагнитного мониторинга среды и медико-биологических применений. Полученные результаты и предложенные методы аэроэлектрических наблюдений и численного моделирования позволяют давать надежные качественные и количественные оценки реальных процессов, происходящих в ГЭЦ и атмосферном электрическом поле.

Успешному проведению аэроэлектрических исследований способствовала поддержка Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 93−05−8 705, № 97−05−65 011, № 00−05−65 246), Международного научного фонда (1994;1995гг, гранты № N71000 и № N71300), Фонда международной ассоциации содействия сотрудничеству с учеными независимых государств бывшего Советского Союза (ШТА8−94−1054). Разработка и инсталляция информационно-измерительного комплекса среднеширотной обсерватории, а также работа по организации стационарных аэроэлектрических наблюдений выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 99−790 106).

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 263 наименований. Общий объем диссертации 357 страниц, включая иллюстрации и таблицы.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

1. Выполнены оценки вклада основных генераторов, формирующих квазистационарное состояние глобальной электрической цепи:

— показано, что электричество глобальной грозовой активности, токовый выход мезомасштабных конвективных систем, электрические поля магнитосферного динамо и ионосферной динамо-области, электростатическое поле глобального униполярного генератора формируют квазистационарное электрическое состояние и поддерживают токовый баланс атмосферного участка глобальной электрической цепи;

— экспериментально обнаружено проявление унитарной вариации атмосферного электрического поля по данным аэроэлектрических наблюдений среднеширотной геофизической обсерватории с максимумом значения напряженности поля в 20ч ЦТ и минимумом

— 03ч иТ, обнаруженный экспериментальный факт подтверждает наличие глобального генератора атмосферного электричества;

— экспериментально на статистически значимом материале в условиях геомагнитной возмущенности и «хорошей погоды» показана связь вариаций геомагнитного и аэроэлектрического полей по наблюдениям на среднеширотной обсерватории, что доказывает проникновение полей ионосферно-магнитосферного источника в приземную атмосферу средних широт и их вклад в формирование глобальной электрической цепипроанализированы мелкомасштабные аэроэлектрические флуктуации приземного слоя атмосферы, показана связь короткопериодных аэроэлектрических пульсаций с динамикой атмосферных процессов. 2. Разработана и создана аппаратура для прецизионных высокочувствительных измерений и цифровой регистрации напряженности аэроэлектрического поля и плотности вертикального тока в широком частотном диапазоне, аэроэлектрические измерения включены в информационно-измерительный комплекс среднеширотной обсерватории:

— дан краткий анализ методов измерения напряженности атмосферного электрического поля и плотности вертикального электрического тока, приведено уравнение электростатического зонда с учетом импеданса нагрузки и параметров слабоионизированной нижней атмосферы,

— обосновано применение электростатического флюксметра в качестве базового датчика напряженности атмосферного электрического поляразработан и создан электростатический флюксметр, предназначенный как для многолетних обсерваторских наблюдений, так и для условий полевого натурного эксперимента;

— на основе анализа уравнения электростатического зонда получены основные характеристики электростатического индукционного датчика и приведены примеры его применения в условиях полевых натурных наблюдений турбулентных аэроэлектрических пульсаций;

— разработана структура локальной сети сбора данных, включая аэроэлектрические, и структурная схема информационно-измерительного комплексаобосновано применение специально разработанных устройств — электростатического флюксметра и токового коллектора — в информационно-измерительном комплексе среднеширотной геофизической обсерватории

— создана база данных напряженности аэроэлектрического поля и плотности вертикального тока среднеширотной обсерватории.

3. Короткопериодные пульсации атмосферного электрического поля исследованы экспериментально с применением алгоритмов структурных функций и структурно-временного анализа и количественно с использованием методов математической статистики:

— обосновано применение метода структурных функций для исследования аэроэлектрических процессовразработана структурная схема экспериментальной установки, реализующая метод пространственно разнесенного приема короткопериодных пульсаций атмосферного электрического полявыполнены экспериментальные работы по разнесенному приему аэроэлектрических пульсаций в ходе полевых натурных наблюдений сезонов 1995, 1999;2003гг с использованием разработанного оборудования и методовопределен внешний масштаб инерционного интервала турбулентных аэроэлектрических пульсаций;

— сформулирована задача и предложена теоретическая модель генерации короткопериодных пульсаций аэроэлектрического поля, учитывающая гидродинамические турбулентные пульсации температуры и скорости воздуха в условиях невозмущенной атмосферыпоказано, что выражение для структурной функции состоит из двух частей: первая описывает мелкомасштабные флуктуации в инерционном интервале, вызываемые разделением зарядов при турбулентном перемешивании квазинейтрального газа, вторая — вклад крупномасштабных конвективных потоковустановлено, что внутри инерционного интервала показатели наклона степенного спектра зависят от механизма трансформации газодинамической турбулентности в энергию аэроэлектрических пульсаций;

— предложен и развит метод структурно-временного анализа аэроэлектрических пульсаций — временной последовательности структурных функций, каждая из которых последовательно вычисляется на выбранном временном интервале;

— экспериментально обнаружены аэроэлектрические структурысуществующие в пространстве «расстояние — время — энергия» упорядоченные образования, имеющее симметричную форму во времени и плоскую форму в пространстве на расстояниях, превышающих внешнюю границу инерционного интервала турбулентных аэроэлектрических пульсаций;

— теоретически показано, что формирование мезомасыггабных аэроэлектрческих структур определяются коллективным взаимодействием заряженных аэрозолей и легких аэроионов, с учетом зависимости кинетических коэффициентов взаимодействия от амплитуды электрического поля и термодинамических параметров среды;

— экспериментально изучены спектры структурированных и неструктурированных короткопериодных пульсации атмосферного электрического поляпоказано, что спектры аэроэлектрических пульсаций степенные с показателями наклона — (-1,23) -г- (-3,36) как в условиях хорошей погоды, так и в условиях тумана;

— поставлена задача формирования спектров турбулентных аэроэлектрических пульсаций и разработана теоретическая модель, учитывающая вклад турбулентного перемешивания заряженных частиц в потоке воздуха и наличия аэроэлектрических структур в пограничном слое атмосферы, а также принципиально оценивающая нелокальность связи напряженности электрического поля и плотности объемного заряда в условиях пространственно неоднородной турбулентности в атмосфере;

— экспериментально исследованы взаимосвязи структурных и спектральных характеристик турбулентных аэроэлектрических пульсаций внутри инерционного интервала и в его энергонесущей частив результате проведенных экспериментов на представительном статистическом материале найдены распределения показателей наклона спектра и показателей структурной функции в частотном диапазоне

А/с = 10″ Ч1 Гц, соответствующем интервалу самоподобия электрогазодинамической турбулентности в приземном слое, и определены основные закономерности их взаимосвязи, подобные колмогоровским, но в ряде количественных соотношений существенно от них отличающиеся.

4. Экспериментально и численно исследованы процессы формирования аэроэлектрических высотных профилей, обусловленные влиянием приэлектродного эффекта в приземном слое, наличием упорядоченной конвекции в слое обмена и скачком электрической проводимости слоя обмена: экспериментально, в результате натурных наблюдений положительных и отрицательных полярных проводимостей на высотах от 0,05 м до 1,55 м от поверхности земли доказано существование электродного эффекта над сушей — увеличения величины полярных проводимостей с высотой и наличия положительного объемного заряда в приземном слое атмосферы;

— сформулирована задача и разработана модель формирования профиля электрического поля нижней атмосферы при наличии упорядоченной конвекции в слое обменаустановлено, что профили электрического поля, полученные в результате расчета по предложенной модели, соответствуют классификации, принятой по результатам вертикального аэроэлектрического самолетного зондирования, что доказывает применимость разработанной модели к описанию электрического состояния невозмущенной нижней атмосферы;

— поставлена и решена задача определения высотных профилей напряженности электрического поля и плотности вертикального тока атмосферы, возмущенной скачком проводимости в слое обменав качестве примера выполнены расчеты воздействия на верхнюю атмосферу и нижнюю ионосферу региональных, антропогенных генераторов электрических возмущений.

5. Проанализированы результаты натурных аэроэлектрических наблюдений, выполненных в спокойных метеорологических условиях, для энергетически значимых геофизических, метеорологических и антропогенных явлений:

— экспериментально подтвержден факт существования аномальных возмущений в поле градиента потенциала атмосферного электричества при условиях хорошей погоды в авроральной зонесделан вывод о зависимости амплитуды и длительности аэроэлектрических вариаций от ширины энергетического спектра высыпающихся частиц и пространственного фактора совокупности наблюдаемых геофизических явленийна основании результатов продолжительных натурных аэроэлектрических наблюдений и теоретических оценок дано описание электродинамических свойств туманаустановлено, что в условиях тумана интенсивность пульсаций электрического поля увеличивается более чем на порядок, показатели наклона спектра в большинстве наблюдаемых событий не отличаются от соответствующих показателей в условиях хорошей погодырезультаты структурно-временного анализа позволяют выделить два вида электрического состояния тумана, первый из которых характеризуется наличием аэроэлектрических структур, второйхаотическими структурно-временными вариациямиоценены механизмы формирования спектров пульсаций электрического поля и их связи со спектрами пульсаций плотности электрического заряда с учетом турбулентности нейтрального газа и наличия аэроэлектрических структур в условиях тумана- - экспериментально показано, что региональные антропогенные воздействия сопровождаются изменением электрического состояния нижней атмосферы — «электрическим загрязнением" — промышленные взрывы на выброс сопровождаются аномально высокими локальными возмущениями атмосферного электрического поля.

Заключение

Показать весь текст

Список литературы

  1. Roble R.G. and Tzur I. The Global Atmospheric-Electrical Circuit// The Earth’s Electrical Environment. Krider, E.P. and Roble, R.G., Eds. -Washington: Natl. Acad. Press. 1986. P. 206−231.
  2. Muhleisen R. The global circuit and its parameters// Electrical process in atmospheres, edited by H. Dolezalek and R.Reiter. — Darmstadt, Gennany. 1977. FA61−476.
  3. Wilson C.T.R. Investigation on lightning discharges and on the electric field of thunderstorms//i^//. Trans. 1920. A 221. P.73- 115.
  4. Bering E.A. Ill, Few A.A., Benbrook J.R. The global electric circuit// Physics Today. 1998. October. P.24−30.
  5. Rycroft V.J., Israelson S., Price С The global atmospheric electric circuit, solar activity and climate change// J. Atmos. Solar-Terr. Physics. 2000. P. 1563−1576.
  6. C.B. Глобальная электрическая цепь и электричество нижней атмосферы// Материалы Всероссийской конференции «Геофизика на рубеже веков». — М. 2002. 69−70.
  7. Anisimov S.V. The global electric circuit and lower atmospheric electricity// Proc. 12-th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Versailles, France. 2003. P.693−696.
  8. СВ. Концепция глобальной электрической цепи: состояние проблемы// Сборник научных трудов: Пятая Российская конференция по атмосферному электричеству. -Владимир. 2003. 21−27.
  9. Anisimov S.V., Mareev E.A., Fine structure of the global electric circuitJ/Proc. 12th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Versailles, France, 2003. C.781−784.
  10. Р.В., Roble R.G. А quasi-static model of global atmospheric electricity. I. The low atmosphere///. Geophis. Res. 1979. V.84. P.3291−3305.
  11. Roble R.G., Hays P.B. A quasi-static model of global atmospheric electricity. II. Electrical Coupling between the Upper and Lower Atmosphere// J. Geophis. Res. 1979. V.84. P. 3291−3305.
  12. Mareev E.A., Anisimov S.V. Global electric circuit as an open dissipative system// Proc. 12th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Versailles, France. 2003. P.797−800.
  13. П.Н. Атмосферное электричество. — Л.: Гостехиздат. 1949. 252 с.
  14. Я.И. Теория явлений атмосферного электричества. — Л.: Гостехиздат. 1949. 155 с.
  15. Gringel W., Hofinann D.J. and Rosen J.M. Electrical Structures from 0 to 30 Kilometers// The Earth’s Electrical Environment. Krider, E.P. and Roble, R.G., Eds. — Washington: Natl. Acad. Press. 1986. P. 166−182.
  16. Ю.А., Кочеев A.A., Кихтенко В. Н. и др. Электрическое строение стратосферы и мезосферы по данным ракетных исследований// Распространение радиоволн и физика ионосферы. — Новосибирск: Наука. 1981.С. 165−183.
  17. Ю.А., Тюнин А. А., Кочеев А. А. и др. Прямые измерения напряженности вертикального электрического поля атмосферы до 80 юл1/Космические исследования. 1974. Т. 12. Вып.2, 306−308.
  18. Frank-Kamenetsky A.V., Troshichev O.V., Bums G.B., Papitashvili V.O. Variation of the atmospheric elecfric field in the near-pole region related to the inteфlanetary magnetic ГтШ/J.Geophys. Res. 2001. V.106. P. 179−190.
  19. Israelson S. and Tammet H., Variation of fair weather atmospheric electricity at Marsta Observatory, Sweden, 1993−1998// /. Atmos. Solar-Terr. Physics. 2001. V.63.P. 1663−1703.
  20. Harrison R.G., Twentieth-century atmospheric elecfrical measurement at the observatories of Kew, Eskdalemuir and Lerwick// Weather .2003. V.58. P. 11−19.
  21. Christian H.J. et al. Global frequency and distribution of lightning as observed by the optical transient detector (OTD)// Proc. of 11-th International Conference on Atmospheric Electricity. — Guntersville, Alabama. 1999. P.726−729.
  22. Marshal T.C. and M. Stolzenburg, Voltages inside and just above thunderstorms// /. Geophys. Res. 2001. V. 106. D5. P. 4757 -4768.
  23. А.Г., Канониди Х. Д., Чернышева СП., Четаев Д. Н., Шефтель В. М. Магнитосферные эффекты в атмосферном электричестве. -М.:Наука. 1988. 150 с.
  24. Anisimov S.V., Morgounov V.A., Troitskaya V.A. Substorms of potential gradient of the atmospheric electric field// Publ. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. — Warszawa. 1991. D-35(238). P.77−82.
  25. Heppner J.P. Empirical models of High-Latitude Elecric Fields///. Geop/jj/^. Res. 1977. V.87.P. 1115−1125.
  26. Volland H. Global quasi-static electric fields in the Earth’s environment// Electrical Processes in Atmosphere. — Steinkopff, Darmstadt, West Germany. 1977. P.509−527.
  27. Volland H. Mapping of electric field of Sq current into the lower atmosphere// /. Geophis. Res. 1972. V.77. P.1961−1965.
  28. Volland H. Atmospheric electrodynamics. Spring, Heidelberg. 1984. 205 p.
  29. Volland H. Electromagnetic coupling between lower and upper atmosphere //Physica Scripta. 1987. V.77. P. 1961−1965.
  30. Anisimov S.V., Dmitrieva S.A., Anisimova E.B. Electric current of atmosphere into magnetic substorm environment// Proc. 10th Int. Conf. on Atm. Electricity. — Osaka, Japan. 1996. P. 528−531.
  31. Bespalov P.A., Chugunov Yu.V. and Davydenko S.S., Planetary electric generator under fair-weather condition with altitude-dependent atmospheric conductivity// Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics. 1996. V.58. P.605−611.
  32. В.A. К природе литосферно-ионосферных связей// Изв. АН СССР. Физика Земли. № 5. 1988. 80−87.
  33. Морг>т1ов В. А. Пространственные неоднородности электрического поля как фактор литосферно-ионосферных связей// Электрическое взаимодействие геосферных оболочек. — М.: ОИФЗ РАН. 2000. 106−113.
  34. В. А. Электрические явления, предшествующие Шикотанскому землетрясению и его афтершокам// Доклады АН СССР. 1988. Т.359. 102−105.
  35. Е.А. Атмосферно-электрические предвестники землетрясений// Метеорология и гидрология в Узбекистане. — Ташкент, АНУзССР. 1955. 317−327.
  36. В.Ф. Изменения градиента электрического потенциала атмосферы как один из возможных предвестников землетрясений// Тр. Геофизического института. 1954. Т. 25. № 152. 193−206.
  37. А.Ч., Струминский В. И., Татаринов СП., Токтомышев СЖ. О возможности прогнозирования землетрясений по измерениям напряженности электрического поля атмосферы// Электрическое взаимодействие геосферных оболочек. — М.: ОИФЗ РАН. 2000. 119−121.
  38. С. Исследование возмущений электромагнитного поля Земли, сопутств5Щ) щих землетрясениям// Электрические и магнитные предвестники землетрясений. — Ташкент, Фан. 1983. С 56−62.
  39. Электромагнитные предвестники землетрясений. Отв. ред. Садовский М. А. — М.: Наука. 1982. 89 с.
  40. М.Я. О долговременных электрических аномалиях, возникающих при разрушении горных пород// Доклады АН СССР. 1988. Т.ЗОЗ. 579−582.
  41. В.В., Соловьев СП. Возмущения электрического поля атмосферы в ближней зоне подземного взрыва// Физика Земли. 1989. Т.З. 51−58.
  42. И.Л., Русаков Н. Н., Клайн Б. И., Бакастов С, Анисимов СВ., Зотов О. Д., Рубан В. Ф. О сейсмомагнитных эффектах при взрывном нагружении горной среды// Поиск электромагнитных предвестников землетрясений. — М.: ИФЗ АН СССР. 1988. 140−148.
  43. Popov L.N., Krakovetzkiy Yu.K., Gokhberg M.B. and Pilipenko V.A. Terrogenic effects in the ionosphere: a review// Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1989. V. 57.P.115−128.
  44. М.Г., Моргунов B.A., Похотелов O.A. Сейсмоэлектромагнитные явления. — М.: Наука. 1988. 174 с.
  45. В.А., Шахраманьян М. А. Задачи оперативного прогноза ъ&ишт^ясштш11 Доклады АН СССР. 1996. Т.349. 818−821.
  46. СВ., Рапопорт В. О., Трахтенгерц В. Ю. О генерации электрических полей в верхней атмосфере// Геомагнетизм и аэрономия. 1990. Т. 30. 869−871.
  47. Martynenco S.I. Statistical properties of large mesospheric electric fields I/Journal of Atmospheric Electricity. 2002. V.22. P. 101−106.
  48. C.A., Хегай B.B., Боярчук K.A., Ломоносов A.M. Атмосферное электрическое поле как источник изменчивости ионосферы// Успехи физических наук. 1998. Т.165. 582−589.
  49. Г. А. Планетарный пограничный CROViJIДинамика погоды и климата. -Л.: Гидрометеоиздат. 1988. 351−382.
  50. Tinsley В.А. Correlations of atmospheric dynamics with solar wind-induced changes of air-earth current density into cloud tops// J.Geophys. Res. 1996. V.101.P.29 701−29 714.
  51. Adlerman E.J., Williams E.R. Seasonal variation of global electrical circuit// J. Geophys. Res. 1996. V.lOl. P.29 679−29 688.
  52. Williams E.R. Global circuit response to seasonal variation in global surface air temperature// Monthly weather review. 1994.V.122.P. 1917−1929.
  53. Williams E.R. The Schumann resonance: a global tropical thermometer// Science. 1992. V. 256. P. 1184−1187.
  54. В.В. Атмосферные ионы// Тр. ИЭМ. — Л.:Гидрометеоиздат. 1980. Т.24. № 89. 3−28.
  55. В.В. Электрические факторы чистоты воздуха// Тр. ИЭМ. — Л.:Гидрометеоиздат. 1983. Т.ЗО. № 104. 64−106.
  56. В.В. Ионизация в тропосфере. — Санкт-Перербург: Гидрометеоиздат. 1992. 312 с.
  57. Н.В. Электричество нижних слоев атмосферы и методы его измерения. — Л.: Гидрометеоиздат. 1972. 307 с.
  58. Я.И., Ихер Х. Р. Исследование спектра подвижностей легких аэроионов// Тр. ИЭМ. — Л.: Гидрометеоиздат. 1983. Т.ЗО. № 104. 116−121.
  59. Knudsen Е. and Israelsson S. Method of measuring the mobility spectrum versus agening of atmospheric ions// /. Geophis. Res. 1994. V. 99. Y.22 161−22 771.
  60. Knudsen E. and Israelsson S. Mobility spectrum of ions in the electrode effect layer///. Geophis. Res. 1994. V. 99. P. 10 709−10 712.
  61. Horrak U., Iher H., Luts A., Salm J., and Tammet H. Mobility spectrum of air ions at observatory Tankuse// Proc. 9th Int. Conf. on Atm. Electricity. -St.Petersburg, Russia. 1992. C.74.
  62. Horrak U., Salm J., Tammet H. Statistical characterization of air ion spectra at Tahkuse observatory 1993−1994// Proc. 10th Int. Conf. on Atm. Electricity. -Osaka, Japan. 1996. P. 72−75.
  63. Nagato K. and Ogawa T. The structure of atmospheric ion mobility spectra// Proc. 9th Int. Conf. on Atm. Electricity. — St. Petersburg, Russia. 1992. P. 78−81.
  64. Tammet H., Sahn J., Luts A. and Iher H. Mobility spectra of air ions// Proc. 8th Int. Conf on Atm. Electricity. — Uppsala, Sweden. 1988. P. 147−151.
  65. П.К. Исследование спектра атмосферных ионов, гигиеническое и биометеорологическое значение ионизации атмосферы по данным измерений в г. Тарту// Тр. по аэроионизации и электроаэрозолям. — Тарту. 1970. Т.З. 61−129.
  66. Keesee R.J. and Castleman A.W. Ions and cluster ions: experimental studies and atmospheric observations//J. Geophis. Res. 1985. V. 90. P. 5885−5890.
  67. Kawamoto Н. and T. Ogawa H. Negative ion compositions in the low atmosphere//Proc. 8th Int. Conf. onAtm. Elrctricity. — Uppsala, Sweden. 1988. P. 124−129
  68. Castleman A. W. The formation, growth and nucleation of water cluster ions// Proc. 9th Int. Conf. on Atm. Electricity. — St. Petersburg, Russia. 1992. P.66−71.
  69. Luts A. and Sulm J. Chemical composition of small air ions in near-ground layer// Proc. 9th Int. Conf. on Atm. Electricity. — St. Petersburg, Russia. 1992. P. 75−77.
  70. Castleman A. W. Experimental studies of ion clustering and their atmospheric implication// Proceedings in atmospheric electricity. — Hampton, Virginia: A. Deepak Publishing. 1983. P. 1−3.
  71. Castleman A.W., Jr. and I.N. Tang On the molecular properties of atmospheric ion clusters and their relationship to nucleation// Electrical process in atmospheres. — Darmstadt, Germany. 1977. P. 24−29.
  72. WiUcening M. Characteristics of atmospheric ions in contrasting environments//J. Geophis. Res. 1985. V. 90. P. 5933−5935.
  73. Hoppel W.A. Ion-aerosol attachment coefficients, ion depletion, and the charge distribution on aerosols//J. Geophis. Res. 1985.V. 90. P. 5917−5923.
  74. Hoppel W.A., Anderson R.V. and Willet J.C. Atmospheric Electrisity in the Planetary Boundary Layer// The Earth’s Electrical Environment. Krider, E.P. and Roble, R.G., Eds. — Washington: Natl. Acad. Press. 1986. P. 149−165.
  75. Hoppel W.A. Theory of the electrode effect//J. Atmos. Terr. Phys. 1967. V.
  76. Hoppel W.A. and Gathman S.G. Determination of eddy diffusion coefficients fi*om atmo^spheric electrical measurements//J. Geophys. Res. 1971.V. 76. P. 1467−1477.
  77. Willet J.C. An analysis of the electrode effects in the limit of strong turbulent mixing///. Geophis. Res. 1978. V. 81. P. 402−408.
  78. Willet J.C. The turbulent electrode effect as influenced by interfacial ion transfer/// Geophis. Res. 1983. V. 88. P. 8453−8457.
  79. Tuomi T.J. The atmospheric electrode effect over snow// J.Atmos. Terr.Phys. 1982. V. 44. P. 737−745.
  80. B.H. О пространственно-временных флуктуациях электрического поля в приземном слое атмосферы// Атмосферное электричество и магнитосфериые возмущения. — М.: изд-во ИЗМИР АН, 1983. 27−32.
  81. В.Н. Распределение электрических характеристик в приземном турбулентном слое атмосферы// Тр. ГГО. — Л.: Гидрометеоиздат. 1986. Т.
  82. Г. В., Морозов В. Н., Шварц Я. М. Теория электродного эффекта в атмосфере. — Таганрог, ТРГУ. 1998. 122 с.
  83. Knudsen Е., Israelsson S. and Hallberg В. Measurements of the electrode effect over flat, snow-covered ground///. Atm. Terr. Phys. 1989. V. 51. P. 521−527.
  84. Israelsson S., Knudsen E. and Anisimov S.V. Vertical profiles of electrical conductivity in the lowermost part of the turbulent boundary layer over flat ground//J.Atm.Terr.Phys. 1994. V. 56. P.1545−1550.
  85. Kupovykh G.V. and Morosov V.N. Modeling of the electrode effect in surface layer//Proc. 9th Int. Conf. on Atm. Electricity. — St. Petersburg, Russia. 1992. P. 615−619.
  86. Kupovykh G.V. Negative space charge in the surface layer// Proc. lOth Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Osaka. 1996. P. 164 — 167.
  87. Kupovykh G.V. Electrode effect under alpine conditions// Proc. 12th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Versailles, France. 2003. P.421 — 423.
  88. В.Б. Об аномальных электрических полях в атмосфере//Долтгады АН СССР. 1954. Т. 95. 983−986.
  89. Anisimov S.V. Short-period fluctuations of the atmospheric electric field over the earth’s surface// Proc. 8th Int. Conf. on Atm. Electricity. — Uppsala, Sweden. 1988. P.106−111.
  90. СВ., Мареев E.A., Трахтенгерц В. Ю. Спектральные характеристики вариаций атмосферного электрического поля и тока// Геомагнетизм и аэрономия. 1991. V. 31. 669−611.
  91. Whitlock W.S. and Chalmers J.А. Short-period variations in the atmospheric electric potential gradient// Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1956. V.82. № 353. P. 325−336.
  92. Yerg D.G. and Johnson K.R. Short-period fluctuations in the fair-weather electric field//J.Geophis. Res. 1914. V. 79. P. 2177−2184.
  93. B.A., Анисимов СВ., Осьмаков А. Н., Струсь, Казак Б.Н., Шаманин СВ. Исследование пульсаций электрических параметров приземного слоя воздуха// Структура электромагнитного поля геомагнитных пульсаций. — М.: Наука. 1980. 148−157.
  94. Israelsson S. and Knudsen Е. Some local effects on atmospheric electrical parameters// Proceedings in atmospheric electricity. Ruhnke L.H. and Latham J., Eds. — Hampton, Virginia: A. Deepak Publishing. 1983. P. 135−138.
  95. Makdoomi B.A. and Raina B.N. Correlation and spectra analysis on atmospheric electric parameters// Proc. 8th Int. Conf. on Atm. Electricity. -Uppsala, Sweden. 1988. P.130−137.
  96. Anderson В., Markson R., Fairall C.W., Willet J. С Aircraft investigation of electric charge flux over land and sea// Proc. 8th Int. Conf. on Atm.Electricity. — Uppsala, Sweden. 1988. P. 782−787.
  97. Tammet H. Technical notes on simultaneous measurements of atmospheric electric cuuQnt// Publ. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. — Warszawa. 1991. D-35. P. 55−69.
  98. Olson D.E. The evidence for Aurural Effects on Atmospheric Electricity// Pure andAppl. Geophys. 1971. V. 84. P. 118 -139.
  99. Ruhnke L.H., Tammet H.F. and Arold M. Atmospheric electric current at widely spaced stations// Proceedings in atmospheric electricity. Ruhnke L.H. and Latham J., Eds. — Hampton, Virginia: A. Deepak Publishing. 1983. P. 76−78.
  100. Zotov O.D., Rusakov N.M., Klain B.I., Anisimov S.V. Global variations of the vertical atmospheric electric current and their associaition with some geophisical phenomena// Publ. Inst. Geophys. Pol Acad. Sc. — Warszawa. 1991. D-35.№ 238. P. 71−76.
  101. A.B., Троицкая В.A. Геомагнитные микропульсации и диагностика магнитосферы. — М.: На>тса. 1973. 208 с.
  102. Я.М. Оценка предельных возможностей повышения отношения сигнал- помеха в электростатических флюксметрах, работающих в слабопроводяпщх средах методом введения обратной связи// Радиотехника и электроника. 1964. Т. 9. 1536 — 1537.
  103. Я.М. К теории работы электростатического флюксметра в тшззш&-/I Радиотехника и электроника. 1961. Т. 1. 153−159.
  104. Я.М. Методы и аппаратура для изучения элементов атмосферного электричества// Труды I Всесоюзного симпозиума по атмосферному электричеству. -Л.: Гидрометеоиздат. 1976. 59−70.
  105. В.И., Татаринов СП. Струнный электростатический флюксметр// Труды II Всесоюзного симпозиума по атмосферному электричеству. -Л.: Гидрометеоиздат. 1984. 72−74.
  106. В.П. Исследование принципов построения приборов для измерения напряженности электрического поля в приземном слое атмосферы// Труды ГГО. — Л.: Гидрометеоиздат. 1981. Вып. 442. 96−102.
  107. S.G. А Field Mill for Fhethered Ballons// Rev. Sci. Instrum. 1972. V. 43. P. 1751−1754.
  108. Kasemir H.W., Ruhnke L.H. Antenna problems of measurements of the air- earth current// Recent Advances in Athmospheric Electricity. — Perg. Press 1.ondon, New-York. 1958. P.137−147.
  109. Crozier W.D. Measuring Atmospheric Potential with Passive Antenna// J. Geophys.Res. 1963. V. 68. P. 5173−5179.
  110. A.M. Техника электрометрии — М.: Энергия. 1976. 391 с.
  111. О.П. Электрические процессы в парогазовых облаках вулкана Карымского//ДоАтгады ЛЯCCCi'. 1979. Т. 245. 1083−1086.
  112. Х.Ф. К теории измерения напряженности атмосферного электрического поля// Труды по аэроионизации и электроаэрозолям. -Тарту. 1970. Т. 240. 140 — 156.
  113. Л.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения — М.:Г.И.Ф.-М.Л. 1961.311с.
  114. Н.Н. Методы интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений — М.: Высшая школа. 1967. 563 с.
  115. И.М. Приборы и методы для изучения электричества атмосферы — М.: Гостехиздат. 1957. 483 с.
  116. СВ., Крылов СМ. Измеритель вариаций напряженности электрического поля Земли// Структура электромагнитного поля геомагнитных пульсаций. — М.: Наука. 1980. 158−163.
  117. А.Г. Радиотехнические схемы на полевых транзисторах — М.: Энергия, 1976. 141 с.
  118. . Операционные усилители и их применение — Л.: Энергия, 1974.215 с.
  119. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры. — М.: Мир. 1982. 592 с.
  120. А. ван дер Зил. Ш) ПУ1Ы при измерениях — М.:Мир. 1979. 292 с.
  121. Israel, Н. Atmospheric Electricity — NTIS, U.S. department of Commerce, Springfield. 1973. V. 2. 570 p.
  122. Kasemir H.W. Measurement of the air-earth current density// Proc. Conf. Atmos. Elrctricity, Geophys. Res. Pap. — Air Force Cambridge Res. Cent., Bedford, Mass. 1955. V. 42. P. 91−95.
  123. Ruhnke L.H. Area averaging of atmospheric electric current///. Geomagn. Geoelectr. 1969. V. 21. P. 453−462.
  124. Burke H.K., Few A.A. Direct measurements of the atmospheric conduction current///. Geophys. Res. 1978. V. 83.P. 3093−3097.
  125. СВ., Дмитриев Э. М. Информационно-измерительный комплекс и база данных Геофизической обсерватории «Борок» РАН — М.: ОИФЗ РАН. 2003.42 с.
  126. Few А.А., Weinheimer A.J. Factor of 2 in balloon-borne atmospheric conduction current measurements///. Geophys. Res. 1986. V. 91. P. 10 937−10 948.
  127. Tammet H.F., Israelsson S., Kjiudsen E., Tuomi T.J. Effective area of a horizontal long-wire antenna collecting the atmospheric electric vertical current/// Geophys. Res. 1996. V. 101. P. 29 671−29 677.
  128. Dolezalek H. Zur berechnung des luftelektrischen stromkrieses III: kontroUe des Ohmdchen gesetzes durch messung// Geofis. Рига Appl. 1960. B.46. S. 125−144.
  129. Rosen J.M., Hofinan D.J., Gringel W. et. al. Results of an international workshop on atmospheric electrical measurements//J. Geophys. Res. 1982. P. V. 87. 1219−1227
  130. Tammet H.F. The aspiration method for the determination of atmospheric- ion spectra — Jerusalem: Israel Program for Scientific Translations. 1970. 200 P-
  131. Reiter R. Fields, currents and aerosols in the lower troposphere — New Dehli. 1985.710 р.
  132. Reiter R. Phenomena in atmospheric and environmental electricity — Amsterdam, Elsevier. 1992. 572p .
  133. S.V.Anisimov, S.S.Bakastov, E.M.Dmitriev, E.B.Anisimova, Aeroelectrical Measurements in Geoelectromagnetic Complete Set of Geophysical Observatory «Borok"// Proc. llth Inter. Conf. on Atmospheric Electricity. -Guntersville, USA. 1999. P. 630−633.
  134. Anisimov S.V., Dmitriev E.M. Aeroelectrical constituent in the database of Borok Geophysical Observatory// Proc. of 12th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Versailles, France. 2003. P. 693−696.
  135. Yeoman, Т.К., Milling, D.K. and Orr D. Pi2 pulsation polarization patterns on the U.K. sub-auroral magnetometer network (SAMNET)// Planet. Space Set 1990. V. 38. P. 589−602.
  136. СВ., Боровков Ю. Е., Гончаров В. И., Рубан В. Ф., Русаков Н. Н. Высокочз’вствительный индукционный магнетометр с M-DM ycwiwTQjiQu//Геомагнитные исследования. 1982. Т. 30. 43−45.
  137. .М., Грачев А. И., Ломадзе CO., Матвеев А. К. Жидкостный микробарограф// Известия АН. Физика атмосферы и океана. 1979. Т. 15. С 1215—1218.
  138. СВ. Экспериментальное исследование вариаций электрического поля атмосферы при естественных и искуственных воздействиях. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. — М.: ИФЗ АН СССР. 1985. 17 с.
  139. Tokagi М and Toriyama N. Short-Period Fluctuations in the Atmospheric Electric Field over the Oceaal/ Pageophis. 1978. V. 116. P. 1089 -1100.
  140. СВ., Русаков Н. Н. Колебательные режимы в атмосферном электрическом поле// Атмосферное электричество. Труды III Всесоюзного симпозиума. — Л.: Гидрометеоиздат. 1988. 26−29.
  141. L.H., Michnowski S. (Eds.) Proceeding of the international workshop on global atmospheric electricity measurements, Madralin, Poland 10−16 September, 19S9//Publ. Inst. Geophys. Polish Acad. Set 1991. D-35. №
  142. Israelsson S., Knudsen E, Tammet H.F. An experiment to examine the covariation of atmospheric electrical vertical currents at two separate station// J. Atmos. Electr. 1994. V. 14. P. 63−73.
  143. А.Н. Локальная структура турбулентности в несжимаемой жидкости при очень больших числах Рейнольдса// Доклады АН СССР. 1941.Т. 30. 299−303.
  144. У. Турбулентность. Наследие А. Н. Колмогорова — М.: ФАЗИС. 1998. 343 с.
  145. В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере — М.: Наука. 1967. 548 с.
  146. А.С., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика — М.: Наука. 1967. Ч.П. 720 с.
  147. Л.Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика — М.: Наука. 1986. 736 с.
  148. СМ., Кравцов Ю. А., Татарский В. И. Введение в статистическую радиофизику. Случайные поля — М.: Наука. 1978. Ч. П. 463 с.
  149. Дж. Л., Пановский Г. А. Структура атмосферной турбулентности -М.:Мир. 1966.264 с.
  150. Инструкция по подготовке материалов и публикации результатов наблюдений атмосферного электричества — Л.: ЕГО. 1965.
  151. СВ. Высокочувствительный электростатический флюксметр// Тезисы докладов III Всесоюзного симпозиума по атмосферному электричеству. — Тарту. 1986. 42.
  152. Anisimov S.V., Bakastov S.S., Mareev E.A. Spatiotemporal structures of elecric field and space charge in the surface atmospheric layer// J. Geophys. Res. 1994. V. 99. P.10 603 -10 610.
  153. Anisimov S.V., Bakastov S.S., Mareev E.A. Spatial receiving of electric field pulsation in the surface atmospheric layer// Proc. 9th Int. Conf. on Atm. Electricity. — St. Petersburg, Russia. 1992. P.620−624.
  154. Anisimov S.V., Bakastov S.S., Mareev E.A. Spatio-temporal characteristics of electric field in the surface atmospheric layer// Proc. 9th Int. Conf. on Atm. Electricity. — St. Petersburg, Russia. 1992. P. 625−628.
  155. Anisimov S.V., Bakastov S.S., and Mareev E.A. Experimental investigation of ULF noise electric environment// Proc. Int. Symp. on Electromagnetic Compatibility. — Rome, Italy. 1994. V. 2. P.509−512.
  156. Anisimov S.V., Mareev E.A., Trakhtengerts U.Yu. The electric noises in turbulent surface atmospheric layer// Proc. URSI-ICFIG-Riken, Symposium of dust plasma, noise and chaos. — Tokio, Japan. 1993. P. 4.
  157. B.M., Фишман Б. Е. Электризация грубодисперсных аэрозолей — Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 208 с.
  158. В.И. К теории тумана// Письма в ЖЭТФ. 64. 1996. Т.64. 61−64.
  159. СВ., Е.А. Мареев, А.Е. Сорокин, Н. М. Шихова, Э. М. Дмитриев. Электродинамические свойства тумана// Известия АН. Физика атмосферы и океана. 2003. Т. 39. 58−73.
  160. СВ., Дмитриев Э. М. Формирование высотного профиля электрического поля слабоионизированно! атмосферы// Геомагнетизм и аэрономия. 1997. Т. 37. 209−218.
  161. Mareev Е.А., Anisimov S.V. ULF Electric Field Pulsations: Theoretical Analysis of Possible Origins// Proc. Int. Symp. on Electromagnetic Compatibility. — Rome, Italy. 1994. V. 2. P.513−515.
  162. H.K., Пинус H.3., Шметер СМ. и др. Турбулентность в свободной атмосфере — Л.: Гидрометеоиздат. 1976. 288 с.
  163. Anisimov, S.V., Mareev E.A. and Bakastov S.S. On the generation and evolution of electric structures in the surface layer// J.Geophys.Res. 1999. V.104.P. 14 359−14 367.
  164. Anisimov S.V., Bakastov S.S., Mareev E.A., Borovkov Yu.E. The evolution of electric field structures in the surface atmospheric layer// Proc. 10th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Osaka. 1996. P. 544−547.
  165. СВ., Мареев Е. А. Аэроэлектрические структуры в атмосфере//Доклады АН. 2000. Т. 371. 101−104.
  166. СВ., Мареев Е. А., Шихова Н. М. Аэроэлектрические структуры// Сборник научных трудов: Пятая Российская конференция по атмосферному электричеству. -Владимир. 2003. 14−17.
  167. Mareev Е. А, Anisimov S.V. А model of electric field structures generation in the surface atmospheric layer// Proc. 10th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Osaka. 1996. P. 501−503.
  168. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей// Ред. Ф. Ньистадта, Х. Ван-Допа. — Л.: Гидрометеоиздат. 1985. 352 с.
  169. Голицын Г. С Исследование конвекции с геофизическими приложениями и аналогиями — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 56 с.
  170. Israel Н. Atmospheric electrical agitation// Quart. J.R. Met. Sci. 1959. V.
  171. Anderson R.V. Atmospheric electricity in the real world// Electrical process in atmospheres, edited by H. Dolezalek and R.Reiter. — Darmstadt, Germany. 1977. P. 87−99.
  172. Anderson R.V. The dependence of space charge spectra on Aitken nucleus concentrations//J.Geophys.Res. 1982. V. 87. P. 1216−1218.
  173. Anisimov S.V., Mareev E.A. and Trakhtengerts V.Yu. Characteristics of electric noises in the surfase atmospheric layer// Res. Lett. Atmos. Electr. 1990. V. 10. P. 1−10.
  174. Barlow J.F., Harrisson R.G. Turbulent transfer of space charge in the atmospheric surface layer// Proc. 11th Inter. Conf. on Atmospheric Electricity. — Guntersville, USA. 1999. P. 575 — 578.
  175. E.A., Мареева О. В. Нелинейные структуры электрического поля и заряда в приземном слое aiMOC^eipbi//Геомагнетизм и аэрономия. 1999. Т. 39. 74 -79 .
  176. СВ., Мареев Е. А. Спектры пульсаций электрического поля приземной атмосферы// Доклады РАН. 2001 .Т. 381. 107−112.
  177. СВ., Мареев Е. А., Шихова Н. М., Дмитриев Э. М. Механизмы формирования спектра пульсаций электрического поля приземной атмосферы///fee. вузов. Радиофизика. 2001. Т. 44. 562−576.
  178. Anisimov S.V., Mareev Е. А, Shikhova N.M., Dmitriev Е.М. Universal spectra of electric field pulsations in the atmosphere// Geophys. Res. Letters. 2002. V. 29. № 2. P. 2217 — 2220.
  179. СВ., Мареев E.A., Шихова Н. М., Дмитриев Э. М. Спектры аэроэлектрических пульсаций// Материалы Всероссийской конференции «Геофизика на рубеже веков». — М. 2002. Т.З. 73−74.
  180. СВ., Мареев Е. А., Шихова Н. М. Спектры турбулентных аэроэлектрических пульсаций// Сборник научных трудов: Пятая Российская конференция по атмосферному электричеству. — Владимир. 2003.С.109−112.
  181. Anisimov S.V., Mareev Е. А, Shikhova N.M., Dmitriev Е.М. Universal spectra of electric field pulsations in the low atmosphere// Proceedings of XXVJIth General Assembly of the International Union of Radio Science. -Maastricht, Netherlands. 2002.
  182. СВ., Шихова H.M., Мареев Е. А., Шаталина М. В. Структуры и спектры турбулентных пульсаций аэроэлектрического поля// Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. Т.39. № 6. 765 — 780.
  183. Anisimov S.V., Mareev Е.А. and Shikhova N.M. Structures and spectra of turbulent pulsations of electric field in the atmosphere// Proc. 12th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Versailles, France. 2003. P. 411−414.
  184. Anisimov, S.V., Bakastov S.S., Dmitriev E.M., Mareev E.A. Structures and spectra of aeroelectric field pulsations// Proc. llth Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Guntersville, USA. 1999. P. 571−574.
  185. Anisimov S.V. Electric field and electric current measurements in the lower atmosphere// Proceedings of XXVIIth General Assembly of the International Union of Radio Science. — Maastricht, Netherlands. 2002.
  186. Mareev E.A. Turbulent electric dynamo in a thunderstorm cloud// Proc. 11th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Guntersville, USA. 1999. P. 272−275.
  187. , СВ., Дмитриев Э. М. Формирование высотного профиля электрического поля слабоионизированной атмосферы// Геомагнетизм и аэрономия. 1997. Т. 37. 209−218.
  188. Anisimov S.V., E.M.Dmitriev. Aeroelectrical altitude profile in limit of regalar convQction//J.Atm.Electr. 1999. V. 19. P. 25−33.
  189. Anisimov, S.V., E.M. Dmitriev. Shaping and recovering of electric field profiles for lower atmosphere// Proc. 10th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Osaka, Japan. 1996. P. 524−527.
  190. Э.М., Анисимов СВ. Отклик атмосферного электрического поля на изменение проводимости в приземной атмосфере// Геомагнетизм и аэрономия. 1994. Т. 34. С 97−103.
  191. Dmitriev Е.М., Anisimov S.V. Disturbance of atmospheric electric field by conductivity variations of some layers// Proc. 10th Int. Conf. on Atm. Electricity. — Osaka, Japan. 1996. P. 540−543.
  192. Israel, H. Atmospheric Electricity — NTIS, U.S. department of Commerce, Springfield. 1971. V.1.480p.
  193. Ruhnke L.H. Electrical conductivity of air on the Greenland ice cap// J.Atm.Terr.Phys. 1962. V. 67. P. 2767−2772.
  194. А.И., Петрова Г. Г. Результаты измерений электропроводности в электродном слое атмосферы// Тр. ГГО. — Л.: Гидрометеоиздат. 1990. Т.
  195. Mareev Е.А., Israelsson S., Knudsen E., Kalinin A.V., Novozhenov M.N. Studies of an artificially generated electrode effect at ground level// Ann. Geophysicae. 1996. V. 14. P. 1095−1101.
  196. Israelsson S., Knudsen E., Ungethum E. Simultaneous measurement of radon 'УОО ООП (Rn) and thoron (Rn) in the atmospheric surface layer// Tellus. 1972. V.
  197. Israelsson S., Knudsen E., Ungethum E. On the natural beta-activity of the air in the atmospheric surface ауо, х11 Atm. Environment. 1973. V.7. P. 1127−1137.
  198. Crozier W.D. Atmospheric electrical profiles below three meters// J.Geophys. Res. 1965. V. 70. P. 2785−2792.
  199. И.М., Чубарина E.B. Электричество свободной атмосферы — Л.: Гидрометеоиздат. 1965. 239 с.
  200. Morosov V.N., Selezneva A.N. The influence of convective current generator on the global current// Proc. 8th Int. Conf. on Atm. Electricity. -Uppsala, Sweden. 1988. P.820−825.
  201. Н.Л., Гаргер E.K., Иванов В. Н. Экспериментальное исследование атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примесей — Д.: Гидрометеоиздат. 1991. 278 с.
  202. Park C.G. Downward Mapping of High-Latitude Ionospheric Electric Fields to the Ground/// Geophys. Res. 1976. V. 8. P. 168−174.
  203. Bostrom R. and Fahleson V. Vertical Propagation of Time-Dependent Electric Fields in the Atmosphere and Ionosphere// Electrical process in atmospheres, edited by H. Dolezalek and R.Reiter. — Darmstadt, Germany. 1977. P.529−535.
  204. В.Н. К расчету временных изменений электрических характеристик атмосферы// Тр. ГГО. — Л.: Гидрометеоиздат. 1990. Т. 527. 36−40.
  205. Г. Л., Моргунов В. А., Хабазин Ю. Г. Численное моделирование электрических полей в ионосфере от приземного TACT04miK2i II Доклады АН СССР. 1991. Т. 321. 826−829.
  206. О. А. Прохождение электромагнитных полей от сейсмического источника в верхнюю ионосферу Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 1991. Т. 31. 111−119.
  207. О.А., Липеровский в.А., Фомичев Ю. П. и др. Модификация ионосферы во время военных действий в зоне Персидского залива// Доклады АН СССР. 1991. Т. 321. 1168−1172.
  208. Ю.А., Иванов Е. А., Анисимов СВ. и др. О механизме генерации инфразвуковых волн в атмосфере большими пожарами// Доклады АН СССР. 1985. Т. 283. 573−576.
  209. Makino М., Ogawa Т. Responses of atmospheric electric field and air-earth current to variation of conductivity profiles//J. Atmos. Terr. Phys. 1984. V. 46. P. 431−445.
  210. СВ., Гохберг М. Б., Иванов Е. А. и др., Короткопериодные колебания магнитного поля при мощном наземном взрыве// Доклады АН СССР. 1985. Т. 281. 556−559.
  211. Anisimov S.V., Mareev Е.А., Sorokin А.Е., Shikhova N.M., Dmitriev E.M. Electrodynamics of the fog// Proc. 12-th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Versailles, France. 2003. P. 279−282.
  212. СВ., Мареев E.A., Сорокин А. Н., Шихова Н. М., Дмитриев Э. М. Электродинамические свойства тумана// Сборник научных трудов: Пятая Российская конференция по атмосферному электричеству. -Владимир. 2003. 112−115.
  213. Sorokin А.Е., Anisimov S.V., Mareev Е.А. Horizontal long wire antenna as a fog electrical properties analyzer// Proc. Of Conference on fog and fog collection. — St. John's, Canada. 2001. P. 473−476.
  214. Shaw G.E. Hunsucker R.D. A study of possible correlation between fire- weather electric field and auroral activity// Electrical process in atmospheres, edited by H. Dolezalek and R. Reiter, — Darmstadt, Germany. 1977. P. 576−581.
  215. Lobodin P.W., Paramonov N.A. Variation of atmospheric electric field &mmg гшохдЛ Pageophys. 1971. V. 100. P. 167−173.
  216. A.M., Жданов Р. Ф. Исследования тормозного рентгеновского излучения в авроральной атмосфере// БНТИ. — Якутск: ЯФ СО АН СССР. 1977. 13−16.
  217. VoUand Н. Quasielectrostatic fields at the atmosphere// Handbook of atmospherics. — CRC Press, USA. 1981. P. 65−109.
  218. B.M. Природа аномального поглощения космического радиоизлучения в нижней ионосфере высоких широт — Л.: Гидрометеоиздат. 1974. 224 с.
  219. Hale L.C., Croskey C.L. An auroral effect on fair-weather electric field// Nature. 1978. V. 279. P. 239.
  220. JI.T. Общий кзфс метеорологии — Л.: Гидрометеоиздат. 1986. 326 с.
  221. R.M., Ravichandran M.G., Сох S.K. Prediction of quasi-periodic oscillations in radiation fogs. Part I: Comparison and simple similarity approaches///. Atm. Sciences. 1986. V. 43. P.633−651.
  222. Bott A., Sievers U., Zdunkowski W. A radiation fog model with detailed treatment of the interaction between radiate transfer and fog microphysics// J. Atmos. Sci. 1990. V. 47. P.2153−2166.
  223. Israelsson S. On electric properties of radiation fog// Proc. 11th Int. Conf. on Atmospheric Electricity. — Gunterswille, Alabama. 1999. P. 587−590.
  224. Borra J.-P., Roos R.A., Bernard D., Lazar H., Goldman A., Goldman M. Electrical and chemical consequences of point discharges in forest during mist and a thunderstorm// J. Phys. D: Appl. Phys. 991. V. 30. P. 84−93.
  225. H.A. О величине заряда на частицах атмосферных аэроколлоидов//Язв.у4Я СССР. Сер. геогр. и геофиз. 1947. Т. И. 341−347.
  226. Г. Ф. О заряде дождевых капель// Изв. АН СССР. Сер. геогр. и геофиз. 1947. Т. 8. 330−336.
  227. Klett J.D. Ion transport to cloud droplets by diffusion and conduction and the resulting droplet charge distribution// J. Atmosperic Sci. 1971. V. 28. P.78−85.
  228. Sorokin A.E. Charging aerosol particles moving in weakly ionized gas in the electric field// / Aerosol Sci. 2003 (submitted).
  229. Liu B.Y., Kapadia A. Combined field and diffusion charging of aerosol particles in the continuum regime/// Aerosol Sci. 1978. V. 9. P. 227−242.
  230. Буш Г. А., Грачев А. И., Куличков Н. и др. распространение инфразвуковых волн от экспериментального взрыва (по программе МАССА)!I Препринт. — М.:ИФЗ АН СССР. 1982. 35 с.
  231. М.Б., Гуфельд И. Л., Добровольский И. П. Возмущения атмосферного электрического потенциала// Электромагнитные предвестники землетрясений. — М.: Наука. 1982. 24−26.
  232. Crozier W.D. Dust devil properties// J.Geophys.Res. 1970. V. 75. P. 4583- 4585.
  233. Ette A.J.J. The effect of the Harmatton dust on the atmospheric electric parameters//J.^rm.Terr. Phys. 1971.V. 33. P.295−300.
  234. Joint Soviet-American experiment on arid aerosol// Golitsyn G.S. and Smimov V.V. Eds. — St. Petersburg: Hydrometeoizdat. 1993. 220 p.
  235. Kamra A.K. Experimental study of the electrification produced by dispersion of dust into the ш//J.Appl. Phys. 1973. V. 44. P. 125−131.
  236. Kamra A.K. Measurements of the electrical properties of dust storms// J.Geophys.Res. 1972. V. 77. P. 5856−5869.
  237. Park C.G., Dejnakarintra M. Thundercloud Electric Fields in the Ionosphere// Electrical process in atmospheres, edited by H. Dolezalek and R.Reiter. — Darmstadt, Germany. 1977. P.544−552.
  238. В. С. Дилькеев Р.Ш., Мирошниченко М. И. К интерпретации электрических предвестников землятресений//Дооогды АН СССР. 1981. Т. 260. 841−843.
  239. Э.И. Явления электризации в горных породах — М.: Наука. 1968. 254 с.
  240. Ю.А., Иванов Е. А., Шацких Ю. В. Инфразвуковые и внутренние гравитационные волны в атмосфере при больших пожарах// Доклады АН СССР. 1983. Т. 271. 327−330.
  241. Ю.В., Кулигин М. Н., Анисимов СВ. Дифференцирующее устройство// Авторское свидетельство № 980 105. М. 1982.
  242. СВ., Русаков Н. Н. Устройство для измерения плотности вертикального электрического тока проводимости в атмосфере// Авторское свидетельство № 1 695 247. М. 1991.
  243. Д.Н. Дирекционный анализ магнитотеллурических наблюдений. -М.: Наука. 1985.228 с.
  244. А.В., Фейгин Ф. З., Похотелов О. А. О влиянии форбуш- эффекта на режим ветровой генерации атмосферного электричества в Арктике// Геомагнетизм и аэрономия. 993. Т. 34. № 6. 144−149.
  245. А.В., Клайн Б. И., Русаков Н. Н. Геоэлектрическое поле по наблюдениям на дрейфующей станции «Северный полюс-22»// Геофизический сборник АН УССР, — Киев, Наукова думка, 1978. 60−69.
  246. Д., Копров Б. М., Сазонов И. А. Некоторые подходы к моделированию атмосферного пограничного слоя (обзор)// Известия АН. Физика атмосферы и океана. 1985. Т. 31. 187−204.
  247. В. М., Zubkovsky S. L., Koprov V. М., Tortus M.I., Makarova T.I. Statistics of air 1етрега1ш-е spatial variability in the atmospheric surface layer//Boundary-Layer Meteorol. 1998. V. 88. P. 399−423.
  248. .М., Копров B.M., Макарова Т. И. Конвективные структуры приземного слоя воздуха// Известия АН. Физика атмосферы и океана. 2000. V. 36. 44−54.
Заполнить форму текущей работой

Сдать сессию!