Исследование связи атмосферно-электрических характеристик со степенью устойчивости атмосферы

• Автор: Латышев, Алексей Витальевич
• Шифр специальности: 11.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 140 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АТМОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

1.1. Основные сведения об электрическом состоянии атмосферы

1.2. Суточные и годовые вариации электрического

поля. II

1.3. О глобальных и локальных факторах

1.4. Связь атмосферного электричества с метеорологией .

1.4.1. Электрическое поле и влажность .

1.4.2. Связь электрического поля с аэрозольными частицами

1.4.3. Термодинамическая устойчивость и электрическое поле в пограничном слое атмосферы.
1.4.4. Вертикальный профиль напряженности электрического поля в атмосфере и его типизация.
Выводы
ГЛАВА П. ОБЗОР ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА И МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ.
2.1. Исходные данные .
2.2. Условия устойчивости атмосферы. Выбор количественных параметров устойчивости .
2.3. Методика определения термодинамических параметров по данным радиозондирования
стр.
ГЛАВА Ш. СВЯЗЬ ЭЛКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ С ИНТЕГРАЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМИ УСТОЙЧИВОСТИ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ
3.1. Вероятность появления различных типов профилей напряженности электрического поля в зависимости от величины параметра
3.2. Корреляция электрических характеристик с параметрами устойчивости пограничного слоя .
3.3. Конвективный электрический ток в стратифицированном пограничном слое атмосферы
3.4.Электрический потенциал пограничного слоя атмосферы при различной стратификации.
Выводы.
ГЛАВА 1У. СУТОЧНЫЕ, СЕЗОННЫЕ ВАРИАЦИИ И ШИРОТНЫЕ ЭФФЕКТЫ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И ПАРАМЕТРОВ УСТОЙЧИВОСТИ АТМОСФЕРЫ .
4.1. Суточные вариации напряженности электрического поля и устойчивости атмосферы .
4.2. Сезонные вариации напряженности электрического поля и параметров устойчивости
4.3. Широтный ход напряженности электрического поля у поверхности земли и в пределах пограничного
слоя атмосферы.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Это объясняется тем, что атмосфера земли является средой неоднородной в электрическом отношении в ней встречаются области с различной диэлектрической постоянной, области свободных объемных зарядов, различных по знаку и величине кроме того, атмосфера обладает ионной проводимостью, неодинаковой по высоте и в разных участках. Предполагая, в первом приближении, что поле в горизонтальном направлении является однородным, уравнение 1. Полагая 5 и и выражая координату через высоту2, получим
Отметим, что представление о горизонтальной однородности не всегда оправдывается в реальной атмосфере. Поэтому для практического использования формулы 1. Многолетние измерения, проведенные у поверхности земли бЗ, , , 1, указывают на существование электрического поля напряженностью около 0 Вм. Кл. Одновременно над поверхностью земли должен существовать соответствующий положительный заряд. Между земной поверхностью и атмосферой происходит непрерывный обмен зарядами посредством разнообразных процессов токов проводимости, турбулентной диффузии, конвективных токов осадков, токов молний, токов истечения с острий. Одной из основных задач исследования атмосферного электричества является выяснение картины распределения объемных зарядов в атмосфере в различные моменты времени, в разных областях над земной поверхностью. Как известно, заряды существуют на концах силовых линий. Для того, чтобы получить полное представление о распределении заряда в атмосфере, следовало бы провести измерения одновременно во всех точках атмосферы. В силу ограниченного количества измерений нельзя однозначно оценить распределение зарядов. Однако часто оказывается возможным сделать определенные предположения об этом распределении и показать их непротиворечивость результатам измерений. Как электрическая среда, нижняя атмосфера Земли характеризуется наличием ионов. Ионы различаются химической природой входящих в них молекул, подвижностью и имеют широкий диапазон размеров от радиусов СГ м для легких ионов до более чем 5. Под действием электрического поля в атмосфере существует ток положительных ионов к земной поверхности и отрицательных в обратном направлении. АЛЕЛ ц. Измерения показали, что величина средней плотности тока вблизи
поверхности земли составляет около 3x Ам , а полный ток на всю земную поверхность А ,. Если рассматривать только вертикальный ток проводимости, переносящий положительный заряд к земле, отрицательный заряд земли был бы уничтожен менее чем за полчаса. Однако электрическое поле существует непрерывно, и встает вопрос о причинах, регенерирующих электрическое поле в атмосфере. Кроме тока проводимости, обмен зарядами между поверхностью земли и атмосферой происходит посредством конвективных токов осадков, токов молний, токов истечения с острий, турбулентных движений воздуха. Причем следует заметить, что каждый из перечисленных процессов может приносить к земной поверхности избы
ток зарядов разного знака. Если считать процесс обмена зарядами в циркуляционной системе земляатмосфера квазистационарным, то общий баланс токов должен быть нулевым. Наблюдения в отдельных точках земной поверхности показали, что знак и величина баланса токов отличны от нуля ,,,,,. В одних районах преобладает приток положительного, в других отрицательного электричества. Имеющийся в настоящее время экспериментальный материал не позволяет правильно учесть вклад различных компонент полного тока в общий баланс не только количественно, но даже и по знаку. Суточные и годовые вариации электрического
Значительное количество непрерывных измерений напряженности электрического поля позволило выяснить ряд характерных особенностей его поведения. Было установлено, что напряженность электрического поля имеет суточный и годовой ход. В условиях хорошей погоды в приземном слое выделяют три типа суточных изменений напряженности электрического поля , 7. Одноволновый континентальный тип. В течение суток напряженность электрического поля изменяется волнообразно, принимая минимальные значения в ч. Амплитуда этих флуктуаций составляет около от среднего значения. Двухволновый континентальный тип. Минимальные значения напряженности поля наблюдаются в периоды от 4 до 6 ч.