Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы
Проведен анализ данных вертикального зондирования электрического поля атмосферы
 и высот облачности на предмет соответствия стратификации облачных горизонтов
 с зарядовыми плоскостями в атмосфере. Ход объемных зарядов с высотой восстанавливался по уравнению Пуассона. Согласно проведе...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85397 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы / Т.А. Белый // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 2. — С. 82–85. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860193122189836288 |
|---|---|
| author | Белый, Т.А. |
| author_facet | Белый, Т.А. |
| citation_txt | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы / Т.А. Белый // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 2. — С. 82–85. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Проведен анализ данных вертикального зондирования электрического поля атмосферы
и высот облачности на предмет соответствия стратификации облачных горизонтов
с зарядовыми плоскостями в атмосфере. Ход объемных зарядов с высотой восстанавливался по уравнению Пуассона. Согласно проведенным расчетам, для всех типов облаков
наблюдается совпадение частотных максимумов облачности и точек равновесия зарядовой плотности.
Проведено аналiз даних вертикального зондування електричного поля атмосфери та висот
хмарностi на предмет вiдповiдностi стратифiкацiї хмарних горизонтiв iз зарядовими площинами в атмосферi. Хiд об’ємних зарядiв з висотою вiдновлювався за рiвнянням Пуассона. Згiдно з проведеними розрахунками, для всiх типiв хмар спостерiгається збiг частотних
максимумiв хмарностi i точок рiвноваги зарядової щiльностi.
The analysis of the probing data on the vertical electric field of the atmosphere and cloud heights for
compliance of the cloud horizons stratification with charge planes in air is fulfilled. The space charge
density variation with height was calculated by the Poisson equation. Calculations demonstrate
that the coincidence of frequency maxima of cloudiness and equilibrium points of charge density is
observed for all types of clouds.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:07:10Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
2 • 2013
НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ
УДК 537.5:551.576
Т.А. Белый
Формирование стратификации облаков электрическим
полем атмосферы
(Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко)
Проведен анализ данных вертикального зондирования электрического поля атмосферы
и высот облачности на предмет соответствия стратификации облачных горизонтов
с зарядовыми плоскостями в атмосфере. Ход объемных зарядов с высотой восстанавли-
вался по уравнению Пуассона. Согласно проведенным расчетам, для всех типов облаков
наблюдается совпадение частотных максимумов облачности и точек равновесия заря-
довой плотности.
Основная масса сведений об электричестве атмосферы была накоплена в результате назем-
ных измерений. Только к концу 50-х годов прошлого столетия было предпринято несколь-
ко исследований, благодаря которым получены непосредственные данные об электричестве
свободной атмосферы, однако разрозненные и не позволяющие выявить типичную картину
электрической структуры вертикальных разрезов атмосферы. В связи с этим, несмотря
на большую длительность атмосферно-электрических измерений, насчитывающих более
100 лет, недостаточно изучены макроэлектрические характеристики облаков и не выяснена
их роль в общей схеме атмосферно-электрических процессов.
Автором настоящего сообщения сделана попытка внести ясность в некоторые аспекты
данной проблемы. Поэтому цель работы заключалась в выяснении роли облачности в общей
схеме указанных процессов.
В качестве исходных рассматриваются результаты обработки самолетных зондирований
(более 2000) электрического поля атмосферы, которые проводились в период международ-
ного геофизического года и международного геофизического сотрудничества 1958–1959 гг.
в трех пунктах бывшего СССР — Ленинграде, Киеве и Ташкенте [1]. Исследования выпол-
нялись самолетами, что позволило получить одновременно дополнительные метеорологиче-
ские характеристики, такие, как вид облаков и высоты их границ, наличие осадков, уровень
их появления и пр. Анализ и интерпретация данных зондирования опубликованы в моно-
графии [2] и материалах конференции [3].
Ход объемных зарядов с высотой восстанавливался по уравнению Пуассона ∂E/∂z =
= 4πρ. Результаты расчетов напряженности электрического поля, плотности объемного
заряда и частотной стратификации облачности с высотой демонстрируют рис. 1–4. Рис. 1
© Т.А. Белый, 2013
82 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №2
Рис. 1
Рис. 2
иллюстрирует напряженность электрического поля E (а) и плотность заряда электрическо-
го поля ρ (б ) с высотой z в условиях чистой атмосферы за 08.02.58 г. (Ташкент); рис. 2 —
частотные диаграммы стратификации облачности Sc за 1958 г. для Киева (а), Ленингра-
да (б ), Ташкента (в) (максимальные значения (пики) отмечены точками (с вертикальными
линиями); рис. 3 — совмещенный график зарядовой плотности и частотного максимума
облачности Sc для г. Ташкент за 1958 г. (вертикальными линиями отмечены максимальные
значения (пики) распределения Sc). На рис. 4 представлена корреляционная зависимость
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №2 83
Рис. 3
Рис. 4
совпадений годичных частотных максимумов облачности Sc с среднегодовыми изобестиче-
скими точками зарядовой плотности ∂E/∂z = 0 за 1958 г. (соответственно: 1 — Киев; 2 —
Ленинград; 3 — Ташкент).
Как видно из рис. 3, распределение максимумов облачности (суммарная за год статисти-
ческая вероятность для г. Ташкент) совпадает с серединной стратификацией электрическо-
го поля (локальной точкой зарядовой нейтральности) для этой же широты. В большинстве
случаев высота облачных горизонтов совпадает с нулевым горизонтом зарядовой плотности
и составляет точность порядка (±10−50 м) при ширине активного слоя 250–500 м. Совпа-
дение частотных максимумов облачности и точек равновесия зарядовой плотности наблю-
дается для всех типов облаков, а также для усреднения по сезонам и годам. Коэффициент
корреляции совпадения максимумов облачности и зарядовой плотности (точки на линии
регрессии рис. 4) составил 0,96–0,98.
Также, как при анализе частотного распределения облачности и электрического поля,
проявились зоны высоты, “запрещенные” для конденсации. Это связано с областями Матье
для частицы в периодическом потенциале [4] — фазовые условия режима усиления или
режима запирания в активной среде. Запрещенные зоны для конденсации пара или режим
84 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №2
запирания можно понять по аналогии с режимами усиления или запирания многоэлектрод-
ных вакуумных усилительных ламп (триод, пентод и т. д.).
Таким образом, можно сделать предположение, что электрическое поле сухой атмо-
сферы является определяющим фактором общей стратификации при любом гидродинами-
ческом состоянии атмосферы Земли. Исходя из этого, явление линейных облачных ано-
малий [5, 6] ставится в один ряд с общей стратификацией облачной системы атмосферы
электрическим полем. Важно отметить, что при макропереносе влаги, относительный моле-
кулярный процент водности составляет 10−3–10−4% от стандартной атмосферы. Морфоло-
гические типы облачности (в данном физическом контексте) являются электроактивными
маркерами электрогидродинамических процессов общей стратификации.
1. 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: Гидрометео-
издат, 1963. – 228 с.
2. Имянитов И.М., Чубарина Е. В. Электричество свободной атмосферы. – Ленинград: Гидрометеоиз-
дат, 1965. – 241 с.
3. Материалы конференции по итогам МГГ (1960) и метеорологического изучения Антарктиды (1959) /
Под ред. К.Т. Логвинова. – Москва: Моск. отд-ние Гидрометеоиздата, 1961. – 365 с.
4. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. – Москва: Наука, 1984. –
431 с.
5. Морозова Л.И. Спутниковый мониторинг землетрясений. – Владивосток: Дальнаука, 2005. – 136 с.
6. Белый Т.А., Пирнач А.М. Динамика облачности над геологически активными зонами Украины: ди-
агностическое и прогностическое численное моделирование, приземные и спутниковые наблюдения //
Геофиз. журн. – 2012. – 34, № 1. – С. 115–128.
Поступило в редакцию 27.06.2012Институт геофизики им. С.И. Субботина
НАН Украины, Киев
Т. А. Бiлий
Формування стратифiкацiї хмар електричним полем атмосфери
Проведено аналiз даних вертикального зондування електричного поля атмосфери та висот
хмарностi на предмет вiдповiдностi стратифiкацiї хмарних горизонтiв iз зарядовими пло-
щинами в атмосферi. Хiд об’ємних зарядiв з висотою вiдновлювався за рiвнянням Пуассона.
Згiдно з проведеними розрахунками, для всiх типiв хмар спостерiгається збiг частотних
максимумiв хмарностi i точок рiвноваги зарядової щiльностi.
T.A. Belyi
The formation of a stratification of clouds by the electric field of the
atmosphere
The analysis of the probing data on the vertical electric field of the atmosphere and cloud heights for
compliance of the cloud horizons stratification with charge planes in air is fulfilled. The space charge
density variation with height was calculated by the Poisson equation. Calculations demonstrate
that the coincidence of frequency maxima of cloudiness and equilibrium points of charge density is
observed for all types of clouds.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №2 85
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85397 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:07:10Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Белый, Т.А. 2015-08-01T15:31:26Z 2015-08-01T15:31:26Z 2013 Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы / Т.А. Белый // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 2. — С. 82–85. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85397 537.5:551.576 Проведен анализ данных вертикального зондирования электрического поля атмосферы
 и высот облачности на предмет соответствия стратификации облачных горизонтов
 с зарядовыми плоскостями в атмосфере. Ход объемных зарядов с высотой восстанавливался по уравнению Пуассона. Согласно проведенным расчетам, для всех типов облаков
 наблюдается совпадение частотных максимумов облачности и точек равновесия зарядовой плотности. Проведено аналiз даних вертикального зондування електричного поля атмосфери та висот
 хмарностi на предмет вiдповiдностi стратифiкацiї хмарних горизонтiв iз зарядовими площинами в атмосферi. Хiд об’ємних зарядiв з висотою вiдновлювався за рiвнянням Пуассона. Згiдно з проведеними розрахунками, для всiх типiв хмар спостерiгається збiг частотних
 максимумiв хмарностi i точок рiвноваги зарядової щiльностi. The analysis of the probing data on the vertical electric field of the atmosphere and cloud heights for
 compliance of the cloud horizons stratification with charge planes in air is fulfilled. The space charge
 density variation with height was calculated by the Poisson equation. Calculations demonstrate
 that the coincidence of frequency maxima of cloudiness and equilibrium points of charge density is
 observed for all types of clouds. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы Формування стратифiкацiї хмар електричним полем атмосфери The formation of a stratification of clouds by the electric field of the atmosphere Article published earlier |
| spellingShingle | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы Белый, Т.А. Науки про Землю |
| title | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы |
| title_alt | Формування стратифiкацiї хмар електричним полем атмосфери The formation of a stratification of clouds by the electric field of the atmosphere |
| title_full | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы |
| title_fullStr | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы |
| title_full_unstemmed | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы |
| title_short | Формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы |
| title_sort | формирование стратификации облаков электрическим полем атмосферы |
| topic | Науки про Землю |
| topic_facet | Науки про Землю |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85397 |
| work_keys_str_mv | AT belyita formirovaniestratifikaciioblakovélektričeskimpolematmosfery AT belyita formuvannâstratifikaciíhmarelektričnimpolematmosferi AT belyita theformationofastratificationofcloudsbytheelectricfieldoftheatmosphere |