Турбулентный электродный эффект в атмосфере Текст научной статьи по специальности «Физика»

Секция физики

ЛИТЕРАТУРА

1. Розенбаум В.М.// ЖЭТФ, 103. Вып. 4, 1993.

2. Сапогип В.Г., Чередниченко Д.И. II Изв. высш. уч. зав. Северо-Кавказский регион. Серия "Естеств. наука". Вып. 4, 1994.

УДК 551.594

Г.В. Купокых

ТУРБУЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ ЭФФЕКТ В АТМОСФЕРЕ

Одной из проблем наземных атмосферно-электрических наблюдений является выделение глобальных вариаций электрического поля на фоне локальной изменчивости электрических характеристик приземного слоя. При этом необходимо учитывать особенности электрической структуры атмосферы вблизи земной поверхности, обуславливаемой электродным эффектом.

В работе исследовано электрическое состояние турбулентного приземного слоя в зависимости от значений напряженности электрического поля, степени турбулентного перемешивания в атмосфере и ионизации воздуха. Для этого использовалась стационарная модель турбулентного электродного эффекта для свободной от аэрозоля атмосферы [1].

Уравнения решались численным методом Рунге-Кутта четвёртого порядка. Появление турбулентной диффузии приводит к увеличению толщины электродного слоя и, соответственно, масштабов распределения электрических характеристик в приземном слое по сравнению с нетурбулентным случаем. При изменении скорости ветра от 1 до 6 м/с изменение электродного эффекта на высоте 1-2 м достигает 20 процентов. Это возмущение сопоставимо с глобальной унитарной вариацией потенциала ионосферы. Наличие тонкого слоя повышенной ионизации вблизи поверхности при скорости ветра до 1 м/с может приводить к реверсу электродного эффекта и появлению отрицательного объемного заряда в приземном слое, масштаб распределения которого составляет несколько метров. Увеличение электрического поля или турбулентной диффузии приводит к его исчезновению.

Результаты расчётов хорошо согласуются с имеющимися в литературе экспериментальными данными [2].Совокупность теоретических расчётов и экспериментов позволяют сделать вывод о необходимости учёта электродного эффекта при анализе атмосферно-электрических данных.

ЛИТЕРАТУРА

1. Атмосфера. Справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

2. Чалмерс Дж.А. Атмосферное электричество. Л: Гидрометеоиздат, 1974.