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

По следам суперпаводков Алтая По следам суперпаводков Алтая

Какая сила требовалась для того, чтобы создать огромные природные террасы?

Наука и жизнь
5 блестящих фактов о волосах 5 блестящих фактов о волосах

Узнай, какие секреты скрывает твоя шевелюра

Maxim
Цветок забвения Цветок забвения

Иван-чай узколистный — многолетнее травянистое растение из семейства Кипрейные

Наука и жизнь
Родила пятерых – и такая фигура! Самые откровенные образы Натальи Водяновой Родила пятерых – и такая фигура! Самые откровенные образы Натальи Водяновой

Наталья Водянова мало изменилась с юности и позволяет себе провокационные образы

VOICE
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
Не надо бояться: 7 фактов об антидепрессантах Не надо бояться: 7 фактов об антидепрессантах

Что такое антидепрессанты, когда их назначают и почему их не надо бояться.

VOICE
Бактерии на службе у насекомых Бактерии на службе у насекомых

Биомиметика черпает у насекомых идеи: от разработки тканей до создания роботов

Наука и жизнь
Обычный родитель, обычный ребенок Обычный родитель, обычный ребенок

Мама восьмилетнего мальчика и главный редактор издания об образовании

Домашний Очаг
Бабочка барония — живое ископаемое Бабочка барония — живое ископаемое

Живых представителей древних видов бабочек можно встретить и по сей день

Наука и жизнь
«Красотка»,«Друзья»,«Мулен Руж!»: какими бы получись дети у культовых кинопар «Красотка»,«Друзья»,«Мулен Руж!»: какими бы получись дети у культовых кинопар

Мы немного пофантазировали на тему совместного будущего пар из любимых фильмов

Cosmopolitan
Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
Изысканный и бодрящий колд брю: пошаговая инструкция по приготовлению холодного кофе Изысканный и бодрящий колд брю: пошаговая инструкция по приготовлению холодного кофе

Чем отличается кофе, приготовленный по методу колд брю?

Playboy
Аграрный связной Аграрный связной

Как немец Штефан Дюрр использует 630 000 га российской земли

Forbes
«Мы хотим разрушить всё, за что выступают Amazon и Facebook»: на что сервис обмена продуктами Olio привлёк $43 млн «Мы хотим разрушить всё, за что выступают Amazon и Facebook»: на что сервис обмена продуктами Olio привлёк $43 млн

Как сервис Olio помогает ресторанам и кафе избавиться от пищевых отходов

VC.RU
Тупик Тупик

Рассказ Аллы Горбуновой, героиня которого преподает философию

Esquire
Археологи установили время существования греко-бактрийской крепости Узундара Археологи установили время существования греко-бактрийской крепости Узундара

Крепость Узундара была построена в начале III века до нашей эры

N+1
«Это жизни наших ребят» «Это жизни наших ребят»

Воспоминания Анатолия Черняева: Афганская война, январь 1989 года

Дилетант
«Раньше было лучше»: картина Вермеера после реставрации вызвала споры в Сети «Раньше было лучше»: картина Вермеера после реставрации вызвала споры в Сети

Почему реставрации не всегда приходятся по вкусу ценителям искусства

Psychologies
Генетики выяснили даты и пути заселения Полинезии Генетики выяснили даты и пути заселения Полинезии

Генетики изучили маршруты и хронологию расселения полинезийцев

N+1
Pre-IPO инвестиции: иски, хайп, дезинформация, путь вслепую Pre-IPO инвестиции: иски, хайп, дезинформация, путь вслепую

Как инвестору разобраться в рынке pre-IPO и на какие удочки не стоит попадаться

Forbes
Датчики безопасности, камеры наблюдения, умные колонки: все тренды умного дома Датчики безопасности, камеры наблюдения, умные колонки: все тренды умного дома

Домашняя автоматизация – норма будущего, и этот факт уже не вызывает сомнений

Популярная механика
Огнеупорная глина позволяет превратить грязную подземную воду в питьевую Огнеупорная глина позволяет превратить грязную подземную воду в питьевую

Ученые предложили новый метод очистки подземных вод от железа

Популярная механика
Ивлеева Ивлеева

Блогерка Настя Ивлеева — зачем превратила себя в NFT-лот и про новое шоу

Собака.ru
«Обидеть Довлатова легко, понять — трудно». Сергей Довлатов: от А до Я «Обидеть Довлатова легко, понять — трудно». Сергей Довлатов: от А до Я

Арен Ванян разложил судьбу и творчество Сергея Довлатова по алфавиту

Esquire
«Дедовщина» на работе: как выстоять на новой должности «Дедовщина» на работе: как выстоять на новой должности

Как перейти от прессинга и «дедовщины» к здоровым отношениям на работе

Psychologies
Идея линейного города, который за $200 млрд строит Саудовская Аравия: в чём её смысл и почему это уже было в Волгограде Идея линейного города, который за $200 млрд строит Саудовская Аравия: в чём её смысл и почему это уже было в Волгограде

Концепция, которую применяют саудиты, не нова, её придумали ещё в 19 веке

VC.RU
«Я зря передала свою вагину!» Женщина рассказала о личном опыте лабиопластики «Я зря передала свою вагину!» Женщина рассказала о личном опыте лабиопластики

Девушка сделала лабиопластику, но сразу пожалела об этом и даже написала книгу

Cosmopolitan
Близкий человек обманул. Что делать? Близкий человек обманул. Что делать?

Что делать, если близкий человек сказал нам неправду?

Psychologies
Школа, где учитель может быть самим собой Школа, где учитель может быть самим собой

Каково сегодня положение педагогов в школьном образовании

Домашний Очаг
Предел функции Предел функции

Многоуровневый функциональный интерьер в духе конструктивистских ячеек XX века

AD
Открыть в приложении