DOI: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v35i4.2013.111431

Analytical studies of the nature of correspondence between electrostatic and cloudy stratification of atmosphere

T.A. Belyi, Yu. Zelenin

Abstract


Retrospective  analysis  of  airplane  sounding  of  vertical  component  of  electric  field  strength of atmosphere displayed four multiplet groups of peaks up to the height of 7 km. Seasonal mode stability of density of volume charge ∂Ez /∂z equal to 20—24 complete vibrations of the field Ez  has been revealed. Correlative relation of statistical diagrams of the heights of cloudy horizons formation with equilibrium points of Helmholtz tensor components Tzz  has been found. Correlation coefficient r was 0,94÷0,98. Analogous correlations have been obtained according to the data of pilot­balloon observations for the vertical profiles of moisture distribution. For subsystems in strong internal fields (clouds) analytical analogue of Poisson sh­equation for self­consistent field of aerosol has been given. Results of calculations demonstrated that heavy charges of aerosol and impeded movement of Browne particles concentrate water steam in the vicinity of libration points of equilibrium — ionic planes.


References


Аджиев А. Х., Тамазов С. Т. Разделение электрических зарядов при кристаллизации капель воды // Метеорология и гидрология. — 1987. — № 7. — С. 57—62.

Антонченко В. Я, давыдов А. С., ильин А. В. Основы физики воды. — Киев: Наук. думка, 1991. — 668 с.

Астафьева Н. М., Раев М. Д., Шарков Е. А. Изучение полярного переноса в атмосфере Земли методами дистанционного зондирования // Соврем. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: — Москва: ООО «Азбука­2000», 2007. — Т. 2, Вып. 4. — С. 27—32.

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.

Белый Т. А., Зеленин Ю. А. Электростатическая стратификация глобальной облачной системы самосогласованным полем метастабильной электронно­ионной подсистемы атмосферы // Геофиз. журн. — 2013. — 35, № 2. — С. 111—126.

Брылев Г. Б., Гашина С. Б., Евтеев Б. Ф., Камалдина И. И. Характеристики электрически активных зон в слоистообразных облаках. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989. — 158 с.

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.

Ивлев Л. С., Довгалюк Ю. А. Физика атмосферных аэрозольных систем. — Санкт­Петербург: НИИХ СПбГУ, 1999. — 194 с.

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. — 240 с.

Красногорская Н.В. Электричество нижних слоев атмосферы и методы его измерения. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1972. — 323 с.

Кузнецов С. П. Нелинейная динамика лампы обратной волны // Изв. вузов. «ПНД». — 2006. — 14, № 4. — С. 3—35.

Ландау Л. Д. К теории фазовых переходов // ЖЭТФ. — 1937а. — 7, вып. 1. — С. 19—32.

Ландау Л. Д. К теории фазовых переходов // ЖЭТФ. — 1937б. — 7, вып. 5. — С. 627—632.

Ландау Л. Д., Лифшиц е. М. Электродинамика сплошных сред. — Москва: Наука, 1982.– 624 с.

Математическая энциклопедия. Т. 5 / Под ред. И. М. Виноградова. — Москва: Советская энциклопедия. 1985. — 1248 с.

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

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

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

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

Синькевич А. А. Конвективные облака северо­запада России. — Санкт­Петербург: Гидрометеоиздат, 2001. — 107 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.

Хесстведт Е. Космическая геофизика / Под ред. А. Эгеланда, О. Холтера, А. Омхольта. — Москва: Мир, 1976. — 90 с.

Чесноков М. Н., Казакова И. Н., Грызунова Т. В., Адрианова И. С. Испарение капель водных растворов натрий — хлор в электрическом поле // Физика аэродисперсных систем. — 2002. — № 39. — С. 170—176.

Шаповалов А. В. Моделирование эволюции конвективных облаков с учетом электрических процессов // Матем. моделирование. — 2003. — 15, № 4. — С. 65—76.

Шишкин Н. С. Облака, осадки и грозовое электричество. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1964. — 403 с.

Hashinaga F., Kharel G. P., Shintani R. Effect of Ordinary Frequency High Electric Fields on Evaporation and Drying // Food Sci Technol., Int. — 1995. — 1 (2). — P. 77—81.

Leblanc F., Aplin K. L., Yair Y., Harrison R. G., Lebreton J. P., Blanc M. Planetary Atmospheric Electricity. — Springer, 2008. — 535 p.

Thomson J. J., Thomson G. P. Conduction of electricity through gases. — Cambridge: Cambridge Univ. Pres., 1928. — 1. — 310 p.

Takeda M., Yamauchi M., Makino M., Owada T. Initial effect of the Fukushima Accident on atmospheric electricity // Geophys. Res. Let. — 2011. — 38, № 15. — L15811 10.1029/2011GL048511.

Yamachi R., Yoshikawa K., Kawamoto S. Ionic Wind Ge neration and Water Evaporation by Applying Electric Field // Proc. ICEE. — 2004. — № 2. — P. 314—317.