АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

База знаний для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ, проверенная Российской академией наук

Электрические явления в атмосфере


Атмосфе́рное электри́чество — совокупность электрических явлений в атмосфере, а также раздел физики атмосферы, изучающий эти явления[1].

Описание

При исследовании атмосферного электричества изучают электрическое поле в атмосфере, её ионизацию и электрическую проводимость, электрические токи в ней, объёмные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды, явления турбулентности, атмосферные электрические структуры[2]. Все проявления атмосферного электричества тесно связаны между собой и на их развитие сильно влияют локальные метеорологические факторы. К области атмосферного электричества обычно относят процессы, происходящие в тропосфере и стратосфере[3].

Начало изучению атмосферного электричества было положено в XVIII веке американским учёным Бенджамином Франклином[4], экспериментально установившим электрическую природу молнии, и русским учёным Михаилом Ломоносовым — автором первой гипотезы, объясняющей электризацию грозовых облаков. В XX веке были открыты проводящие слои атмосферы, лежащие на высоте более 60—100 км (ионосфера, магнитосфера Земли), установлена электрическая природа полярных сияний и обнаружен ряд других явлений. Развитие космонавтики позволило начать изучение электрических явлений в более высоких слоях атмосферы прямыми методами[5].

Две основные современные теории атмосферного электричества были созданы английским учёным Чарлзом Вильсоном и советским учёным Я. И. Френкелем. Согласно теории Вильсона, Земля и ионосфера играют роль обкладок конденсатора, заряжаемого грозовыми облаками. Возникающая между обкладками разность потенциалов приводит к появлению электрического поля атмосферы. По теории Френкеля, электрическое поле атмосферы объясняется всецело электрическими явлениями, происходящими в тропосфере, — поляризацией облаков и их взаимодействием с Землёй, а ионосфера не играет существенной роли в протекании атмосферных электрических процессов.

Исследования атмосферного электричества позволяют выяснить природу процессов, ведущих к колоссальной электризации грозовых облаков, в целях прогноза и управления ими; выяснить роль электрических сил в образовании облаков и осадков; они дадут возможность снижения электризации самолётов и увеличения безопасности полётов, а также раскрытия тайны образования шаровой молнии[2].

Примеры атмосферного электричества

Примечания

Литература

  • Броунов П. И. Атмосферная оптика. — Москва: Гос. техн. изд-во, 1924.
  • Шифрин К. С. Рассеяние света в мутной среде. — М-Л: Гос. техн. изд-во, 1951.
  • Аренберг А. Г. Распространение дециметровых и сантиметровых волн. — Москва : Советское радио, 1957.
  • Перельман Я. И. Занимательная физика : кн. 1 и 2. — Москва : Наука, 1991.
  • Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах. — Москва : Наука, 1973.
  • Смеркалов В. А. Оптика атмосферы, пер. с англ. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1979.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 3. Электричество. — Москва : Физматлит, 2014.
  • Соколова М. В. Коронный разряд в газах // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Т. 2 — Москва : Наука, 2000.
  • Стекольников И. К. Физика молнии и грозозащита. — М.—Л., 1943.
  • Разевиг Д. В. Атмосферные перенапряжения на линиях электропередачи. — М.—Л., 1959.
  • Юман М. А. Молния / Пер. с англ. — Москва, 1972.
  • Имянитов И. М., Чубарина Е. В., Шварц Я. М. Электричество облаков. — Москва, 1971.
  • Базелян Э. М., Райзер Ю. П. Физика молнии и молниезащиты. — Москва : Физматлит, 2001. — 319 c. — ISBN 5-9221-0082-3.

Ссылки