DOI: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v35i2.2013.111345

Electrostatic stratification of the global cloud system by the self-consistent field of the metastable electronion subsystem of the atmosphere

T.A. Belyi, Yu.V. Zelenin

Abstract


Analysis of frequency distribution of the heights of clouds formation has been conducted by the data of airplane sounding for compatibility to the structure of surface and highaltitude electrostatic field. Coincidence of maximal sites of frequency distribution of cloud heights with zero values of distribution of threedimensional charges of atmosphere has been found. Correspondence does not depend on the type of cloudiness, though cloud distributions by themselves differ essentially for the different types. It has been shown that frequency distribution of the heights of clouds formation is related to gravity polarization of the active atmospheric medium — metastable undercooled coulomb plasma of thermalizing atmospheric electrons. Effective dielectric permeability of such a medium varies within the limits of 104—106 CGSE. Approximate solution of self consistent Poisson equation for medium field of atmospheric electrons corresponding to Landau equation for the firstorder phase transitions has been given. Exact solution has been found for the equation depending on boundary conditions. Parameters of solution, module of elliptic function and effective length of screening have been chosen in accordance with the experiment and reproduce altitude run of potential correctly. Module dependence has a critical character of firstorder phase transitions. The nature of dependence is related to heavy mode of lengmure vibrations of ionicelectronic atmosphere subsystem.


References


Атмосфера. Справочник (справочные данные, модели). — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. — 510 с.

Безручко Б. П., Кузнецов С. П., Трубецков Д. И. Экспериментальные наблюдения стохастических колебаний в динамической системе электронный пучок — обратная электромагнитная волна // Письма в ЖЭТФ. — 1979. — 29, № 3. — С. 180—184.

Белый Т. А., Зеленин Ю. А. Об ионной и электростатической природе активации линейных облачных аномалий над сейсмически активными зонами // Геофиз. журн. — 2012. — 34, № 3. — С. 145—154.

Голубков Г. В., Голубков М. Г., Карпов И. В. Микроволновое излучение атмосферы, индуцированное импульсным гаммаисточником // Хим. физика. — 2011б. — 30, № 5. — С. 61—74.

Голубков Г. В., Манжелий М. И., Карпов И. В. Химическая физика верхней атмосферы // Хим. физика. — 2011а. — 30, № 5. — С. 55—60.

Захаров В. Е., Рубенчик А. М. О нелинейном взаимодействии высокочастотных и низкочастотных волн // Прикл. механика и техн. физика. — 1972. — № 5. — С. 84—98.

Игнатов А. М., Коротченко А. И., Макаров В. П., Рухадзе А. А., Самохин А. А. Об интерпретации вычислительного эксперимента с классической кулоновской плазмой // Успехи физ. наук. — 1995. — 165, № 1. — С. 113—117.

Имянитов И. М., Чубарина Е. В. Электричество свободной атмосферы. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1965. — 241 с.

Кадомцев Б. Б. Коллективные явления в плазме. — Москва: Наука, 1976. — 238 с.

Кияшко С. В., Папко В. В., Рабинович М. И. Модельные эксперименты по взаимодействию ленгмюровских и ионнозвуковых волн // Физика плазмы. — 1975. — 1, вып. 6. — С. 1013—1015.

Кочин Н. Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теоретическая гидромеханика. — Ленинград; Москва: Гостехиздат, 1948. — Т. 1. — 535 с.

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. — Москва: Наука, 1982. — Т. 8. — 624 с.

Лундин Б. В. Нелинейные взаимодействия ленгмюровский волн в слабонеоднородной плазме // Прикл. механика и техн. физика. — 1972. — №6. — С. 7—13.

Майоров С. А., Ткачев А. Н., Яковленко С. И. Метастабильная переохлажденная плазма // Успехи физ. наук. — 1994. — 164, № 3. — С. 297—307.

МакИвен М., Филипс Л. Химия атмосферы. — Москва: Мир, 1978. — 376 с.

Мареев В. А. Достижение и перспективы исследований глобальной электрической сети // Успехи физ. наук. — 2010. — 180, № 5. — С. 527—534.

Материалы конференции по итогам МГГ (1960) и метеорологического изучения Антарктиды (1959) // Под ред. К. Т. Логвинова. — Москва: Гидрометеоиздат (отдние), 1961. — 365 с.

Материалы наблюдений напряженности электрического поля атмосферы на различных высотах по данным самолетного зондирования в период международного геофизического года и международного геофизического сотрудничества 1958—1959 гг. // Под ред. И. М. Имянитова. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1963. — 228 с.

Морозова Л. И. Спутниковый мониторинг землетрясений. — Владивосток: Дальнаука, 2005. — 136 с.

Оболенский В. Н. Роль ионов, нейтральных и заряженных пылинок и химически активных ядер при образовании облаков и туманов // Журн. геофизики. — 1934. — Вып. 4, № 1. — С. 90—103.

Павлов П. П. Изменения ионизации воздуха в Симеизе и Кацивели летом 1934 и 1935 гг. // Журн. геофиз. — 1937. — 7, вып. 2—3. — С. 213—223.

Рабинович М. И., Трубецков Д. И. Введение в теорию колебаний и волн. — Москва: Наука, 1984. — 431 с.

Русанов А. И. К термодинамике нуклеации на заряженных центрах // Докл. АН СССР. — 1978. — 238, № 4. — С. 831—834.

Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. И. А. Кикоина. — Москва: Атомиздат, 1976. — 1008 с.

Ткачев А. Н., Яковленко С. И. О коллективных колебаниях метастабильной переохлажденной плазмы // Краткие сообщения по физике ФИАН. — 1995. — № 11—12. — С. 67—72.

Ткачев А. Н., Яковленко С. И. Стохастическое воздействие и релаксация классической кулоновской плазмы // Письма в ЖТФ. — 1997. — 23, № 17. — С. 68—76.

Фрелих Г. Теория диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. — Москва: Издво иностр. лит., 1960. — 251 с.