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

Байкальская ловля нейтрино Байкальская ловля нейтрино

Новый глубоководный нейтринный телескоп на озере Байкале

Популярная механика
«Как я спасся с 81 этажа Центра международной торговли». Прямая речь американца, выжившего в теракте 11 сентября «Как я спасся с 81 этажа Центра международной торговли». Прямая речь американца, выжившего в теракте 11 сентября

Утром 11 сентября Майкл был клиентщиком, через 2 часа его жизнь перевернулась

Esquire
Распилить все поровну Распилить все поровну

Мадагаскар – одна из беднейших стран в мире

Вокруг света
Деньги за деньги: как платить управляющему капиталом Деньги за деньги: как платить управляющему капиталом

Есть доход — возьмите свой кусочек пирога, нет — ничего вам не положено

Forbes
Гёттинген на берегах Невы: Бесподобный учитель Пауль Эренфест Гёттинген на берегах Невы: Бесподобный учитель Пауль Эренфест

Кто такой Пауль Эренфест и что он сделал для физики?

Наука и жизнь
Как одеваются британские модницы: лучшие образы гостей Недели моды в Лондоне Как одеваются британские модницы: лучшие образы гостей Недели моды в Лондоне

Как одеваются самые модные девушки Великобритании?

Cosmopolitan
По следам суперпаводков Алтая По следам суперпаводков Алтая

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

Наука и жизнь
Никто не услышит Никто не услышит

Звукоизолирующие межкомнатные двери

Идеи Вашего Дома
Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
Красота требует жертв? 8 неприятных, но очень эффективных бьюти-процедур Красота требует жертв? 8 неприятных, но очень эффективных бьюти-процедур

Ради идеальной внешности девушки готовы терпеть настоящую боль

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
Почему мы не радуемся в счастливые моменты жизни Почему мы не радуемся в счастливые моменты жизни

Бывает, вместо радости в торжественный момент мы чувствуем стресс?

Psychologies
Месть хазарам Месть хазарам

Многим нравится именовать себя потомками строителей могучих империй

Дилетант
«Ашрам Шамбалы». Часть 1: Как случайно создать самую известную в стране секту «Ашрам Шамбалы». Часть 1: Как случайно создать самую известную в стране секту

Как маленький кружок йоги превратился в религиозное движение

СНОБ
Грузите лимоны бочками Грузите лимоны бочками

Как программист из Ульяновска стал совладельцем американской студии графики

Forbes
“Теперь меня никто не тронет” “Теперь меня никто не тронет”

Что подтолкнуло нашу героиню пойти в монахини и о чем она жалеет?

Psychologies
Боевой друг Боевой друг

Что принципиально нового можно сделать с АК?

Популярная механика
8 автомобильных брендов, которым срочно требуется новый дизайнер 8 автомобильных брендов, которым срочно требуется новый дизайнер

Художник, сделайте этим автомобилям красиво! Некрасивые бренды

Maxim
Современные змеи произошли от шести переживших динозавров групп Современные змеи произошли от шести переживших динозавров групп

После вымирания нептичьих динозавров змеи пережили резкий всплеск разнообразия

N+1
Цикорий: польза, противопоказания, комментарий эксперта Цикорий: польза, противопоказания, комментарий эксперта

Цикорий может быть полезен для здоровья сердца, нормализации пищеварения и веса

РБК
Владимир Меньшов. С Верой, надеждой, любовью Владимир Меньшов. С Верой, надеждой, любовью

Вспоминаем Владимира Меньшова

Коллекция. Караван историй
«Две трети городского населения могут стать счастливее». Как и почему в России занялись благоустройством набережных «Две трети городского населения могут стать счастливее». Как и почему в России занялись благоустройством набережных

Почему именно набережные сегодня становятся центром притяжения горожан

СНОБ
Apple защищает конфиденциальность клиентов, но не сотрудников: она просматривает их звонки, фото и даже сумки Apple защищает конфиденциальность клиентов, но не сотрудников: она просматривает их звонки, фото и даже сумки

Политика Apple: как компания борется с утечками, используя двойные стандарты

VC.RU
Авантюрный роман: Исключительные личности Авантюрный роман: Исключительные личности

Когда высший пост доставался неожиданным претендентам

Вокруг света
Археологи обнаружили 36 погребений ацтеков в городе Тлателолько Археологи обнаружили 36 погребений ацтеков в городе Тлателолько

Находки свидетельствуют о повторном заселении города после испанского завоевания

N+1
Насколько полезен шиповник: мнение эксперта Насколько полезен шиповник: мнение эксперта

Шиповник — это не только красивые цветы, но и полезные плоды

РБК
Тейпы для лица: как они работают и правда ли эффективны? Тейпы для лица: как они работают и правда ли эффективны?

Реально ли омолодиться без инъекций - одними клейкими лентами?

Cosmopolitan
Тайная свадьба, аборт и «голая» съемка: 5 удивительных фактов о Миле Йовович Тайная свадьба, аборт и «голая» съемка: 5 удивительных фактов о Миле Йовович

Жизнь американской актрисы Милы Йовович похожа на американские горки

VOICE
Пропавшую 23-летнюю россиянку обнаружили прикованной наручниками в гараже Пропавшую 23-летнюю россиянку обнаружили прикованной наручниками в гараже

Громкая история, которая завершилась драматической развязкой

Cosmopolitan
Ночной дозор Ночной дозор

Татьяна Толстая — об арт-медитации у Рембранта и современном искусстве

Собака.ru
Открыть в приложении