Электричество атмосферного пограничного слоя — давний предмет познания

Наука и жизньНаука

Атмосферное электричество — часть среды нашего обитания

Доктор физико-математических наук Сергей Анисимов, директор геофизической обсерватории «Борок» Института физики Земли РАН. Записала Наталия Лескова

Научно-исследовательскую аппаратную платформу с приборами для изучения атмо-
сферы готовят к запуску.

Электричество атмосферного пограничного слоя, то есть примыкающего к поверхности Земли, — давний предмет познания многих учёных, начиная с Михаила Васильевича Ломоносова, Бенджамина Франклина и Уильяма Томсона. Среди них есть даже нобелевские лауреаты, например Чарльз Вильсон, изобретатель названной в его честь камеры Вильсона.

В лаборатории геофизического мониторинга геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН исследования атмосферного электричества проводятся с 1980-х годов. Накопленный опыт и знания помогли впервые реализовать совершенно новый целостный подход к изучению электрического состояния атмосферного пограничного слоя: проводить наземный и аэростатный мониторинг аэроэлектричества, ионизации и метеоусловий и, с учётом результатов мониторинга, выполнять оперативные оценки электрической обстановки посредством оригинальной физико-математической модели, разработанной сотрудниками лаборатории.

Особенность наших исследований заключается в инструментальном наблюдении за радоном и тороном (изотопом радона), которые выделяются в атмосферу из земной коры, а также за их турбулентным переносом в атмосферном пограничном слое. Радиоактивные элементы радон и торон, наряду с космическими лучами и гамма-квантами, служат источниками ионизации, а значит, электрической проводимости воздуха. Одновременно мы измеряем и анализируем само электрическое поле и электрическую проводимость приземной атмосферы.

Для того чтобы проводить такие измерения, мы создали научно-исследовательскую аппаратную платформу, которая содержит оригинальные датчики электрического поля и полярных электрических проводимостей атмосферы, концентрации аэрозолей в шести диапазонах и радонометр. Кроме того, платформа оснащена специализированным компьютером и мини-метеостанцией. Всё оборудование с учётом блока аккумуляторов весит 25 килограммов — предельная возможность подъёма для аэростата. С помощью привязного гелиевого аэростата платформа может подниматься до 500 метров, зависать на любой из заданных высот. Платформа позволяет проводить комплексные геофизические исследования. Запуски проходят в летнее время, при определённых погодных условиях — когда нет дождя и ветра, в течение вот уже пяти лет. Исследования ведутся при поддержке Российского научного фонда. Их результаты отражены без малого в десятке публикаций в наиболее авторитетных иностранных журналах, относящихся к так называемому первому квартилю.

Не без гордости могу сказать, что нам удалось создать новый фундамент для понимания физики формирования электродинамических процессов в атмосферном пограничном слое — математическую модель, в которой сосредоточены все значимые блоки происходящих в этом слое физических процессов. Это термодинамический и транспортный блоки, где учтены процессы, связанные с турбулентным переносом как воздушных масс, так и лёгких аэроионов (ионов атмосферных газов с высокой подвижностью), которые перемещаются под воздействием электрического поля, существующего в глобальной электрической цепи, и формируют вертикальный электрический ток атмосферы. Есть также блок ионизации, где мы учитываем активность выделившихся из земных пород радона и торона с учётом времени жизни и процессов переноса.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Кунсткамера Кунсткамера

Мосты на суше, облако, предсказывающее бурю, и столица очков

Наука и жизнь
В белом венчике из роз: какой получилась британская принцесса в байопике «Спенсер: Тайна принцессы Дианы» В белом венчике из роз: какой получилась британская принцесса в байопике «Спенсер: Тайна принцессы Дианы»

Кинокритик Егор Беликов посмотрел "Спенсер" и рассказывает, чего ждать от фильма

Esquire
В ожидании Меркурия В ожидании Меркурия

Меркурий единственная планета Солнечной системы без атмосферы с магнитным полем

Наука и жизнь
Странное поведение истребителя F-35: почему пилотам становится плохо? Странное поведение истребителя F-35: почему пилотам становится плохо?

Необъяснимые случаи ухудшения самочувствия пилотов в ходе испытаний F-35

Популярная механика
Польский узел Польский узел

В 1980 году ситуация в Польше складывалась непростая...

Дилетант
«Женщина может все». Какой бизнес открывают мамы? «Женщина может все». Какой бизнес открывают мамы?

Всероссийская образовательная программа «Мама-предприниматель»

Cosmopolitan
Пни радио Пни радио

Стив Мартин и Мартин Шорт в «Убийствах в одном здании»

Weekend
Разрушительный тоталитаризм. Исмаэль Кадарэ: Дворец сновидений Разрушительный тоталитаризм. Исмаэль Кадарэ: Дворец сновидений

Отрывок из книги Исмаэля Кадарэ о вымышленном тоталитарном государстве

СНОБ
«Важно видеть ребенка, а не его диагноз»: история особенного материнства «Важно видеть ребенка, а не его диагноз»: история особенного материнства

Почему важно обращать внимание на самого ребенка, а не на его диагноз

Psychologies
«Я и Брэдли очень строгие»: Ирина Шейк о воспитании 4-летней дочери от Купера «Я и Брэдли очень строгие»: Ирина Шейк о воспитании 4-летней дочери от Купера

Ирина Шейк рассказала об отношениях с бывшим возлюбленным и их ребенком

Cosmopolitan
«Разжимая кулаки»: драма об осетинской девушке, которой не позволяют взрослеть «Разжимая кулаки»: драма об осетинской девушке, которой не позволяют взрослеть

«Разжимая кулаки» — история о девушке в беспросветном осетинском городке

GQ
Аномальную ионизацию атомов объяснили резонансами Аномальную ионизацию атомов объяснили резонансами

Физики провели численную симуляцию процесса ионизации атома водорода

N+1
В поисках магии. Отрывок из книжного сериала «Охотники за книгами» В поисках магии. Отрывок из книжного сериала «Охотники за книгами»

Отрывок из «Охотники за книгами» — в мире, полном опасностей, смотрите в оба

СНОБ
Гигиена — в фокусе внимания Гигиена — в фокусе внимания

Смесители для раковины: что нового предлагают производители

Идеи Вашего Дома
Что блокирует нашу сексуальную энергию и как ее освободить Что блокирует нашу сексуальную энергию и как ее освободить

Может ли сексуальная энергия просто исчезнуть?

Psychologies
Фальсификатор будущего: как не попасться на новую манипуляцию мужчин Фальсификатор будущего: как не попасться на новую манипуляцию мужчин

Что может быть прекраснее, чем обсуждение совместных планов на будущее?

Cosmopolitan
Профилактика дешевле лечения. Как сэкономить и остаться здоровым Профилактика дешевле лечения. Как сэкономить и остаться здоровым

Насколько экономически выгодно жить, не болея, но следя за здоровьем

СНОБ
Как узнать размеры телевизора в сантиметрах: диагональ, ширина, высота Как узнать размеры телевизора в сантиметрах: диагональ, ширина, высота

Как понять, что телевизор с определенной диагональю поместится на тумбочку?

CHIP
Maruv: «Я должна нравиться себе в зеркале» Maruv: «Я должна нравиться себе в зеркале»

Maruv — о стрип-дэнсе, упрямстве и любви к шелковым халатам

Cosmopolitan
Страх неизвестности Страх неизвестности

Как решиться на перемены и не пожалеть об этом

Лиза
Почему звезды уходят из социальных сетей Почему звезды уходят из социальных сетей

Почему Лана Дель Рей, Пит Дэвидсон, Эмма Стоун объявили бойкот соцсетям

GQ
8 потрясающих приключений 8 потрясающих приключений

8 маршрутов, наполненных активными развлечениями и экстримом

Playboy
6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить! 6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить!

Дегустаторы разбираются в вине? Чушь! Красное — только к мясу? Враки!

Maxim
Лишний воздух Лишний воздух

Отрыжка – мелкая неприятность, которая способна испортить жизнь

Здоровье
Когда папа стал мамой: необычные способы заботы о потомстве в животном мире Когда папа стал мамой: необычные способы заботы о потомстве в животном мире

Как заботятся о своём потомстве разные животные

Вокруг света
Обратная диета: ешь больше с каждым днем, чтобы похудеть и удержать вес Обратная диета: ешь больше с каждым днем, чтобы похудеть и удержать вес

Обратная диета: чтобы похудеть, надо есть больше

Cosmopolitan
Крах BlackBerry и триумф Apple: как гибкость мышления помогает предпринимателям создавать великие компании Крах BlackBerry и триумф Apple: как гибкость мышления помогает предпринимателям создавать великие компании

Отрывок из книги Адама Гранта «Подумайте еще раз» — как научиться мыслить гибко

Inc.
Детский сад. Как мотивировать и развивать педагогов, чтобы они не выгорали Детский сад. Как мотивировать и развивать педагогов, чтобы они не выгорали

Как обеспечить комфортную обстановку педагогам и почему это важно для детей

СНОБ
Авторка желает заявить: оставьте феминитивы в покое Авторка желает заявить: оставьте феминитивы в покое

Как критика феминитивов связана с обесцениванием женщин

СНОБ
15 горьких истин, которые так сложно признать 15 горьких истин, которые так сложно признать

Честные и горькие истины, которые необходимо проговорить

Psychologies
Открыть в приложении