Одной из важных проблем в теории атмосферного электричества является исследование влияния аэрозольных частиц на параметры токовой цепи в атмосфере, или на глобальную токовую цепь. Представлена теоретическая модель влияния аэрозольных частиц в областях хорошей погоды на глобальную электрическую цепь (ГЭЦ) в атмосфере. Аэрозоль в приземном слое атмосферы рассматривается как слагаемое, входящее в полное сопротивление столба атмосферы. При этом генераторы электрического поля, поддерживающие ГЭЦ, не учитываются, а входят через граничное условие на верхней границе ионосферы в виде задания величины потенциала ионосферы. Также представлены результаты экспериментальных наблюдений за электрическими характеристиками атмосферы и концентрацией аэрозольных частиц. Теоретические и экспериментальные исследования дают возможность оценить концентрацию аэрозольных частиц субмикронного диапазона.
глобальная электрическая цепь, потенциал ионосферы, аэрозольное загрязнение, моделирование электрических процессов, напряженность электрического поля атмосферы, электрическая проводимость воздуха
1. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию: пер. с англ. М.: Мир, 1987. 280 с.
2. Чалмерс Дж.А. Атмосферное электричество. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 421 с.
3. Морозов В.Н. Математическое моделирование атмосферно-электрических процессов с учетом влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ. СПб.: РГГМУ, 2011. 253 с.
4. Makino M., Ogawa T. Responses of atmospheric electric field and air-earth current to variation of conductivity profiles // J. Atmos. Terr. Phys. 1984. V. 46, N 5. P. 431–435.
5. Ogawa T. Fair-weather electricity // J. Geophys. Res. 1985. V. 90, N D4. P. 5951–5960.
6. Sarkota B.K., Varshneya P. On the global atmospheric electrical circuit // J. Atmos. Terr. Phys. 1990. V. 52, N 1. P. 4–17.
7. Морозов В.Н., Палей А.А., Писанко Ю.В., Соколенко Л.Г., Зайнетдинов Б.Г. Экспериментальные и теоретические исследования влияния аэрозольных частиц субмикронного аэрозоля на электричество приземного слоя // Тр. ГГО. 2018. № 590. С. 27–47.
8. Зайнетдинов Б.Г., Соколенко Л.Г., Занюков В.В. Изменение электрических характеристик атмосферы в разных географических регионах в период ослабления хозяйственной деятельности весной 2020 г. // Метеорол. и гидрол. 2022. № 3. С. 47–54.
9. Огуряева Л.В. Шварц Я.М. Многолетний ход величин атмосферного электричества в приземном слое // Метеорол. и гидрол. 1987. № 7. С. 59–64.
10. Пхалатов Ю.А., Ужегов В.Н., Панченко М.В., Ипполитов И.И. Электрооптические связи в условиях дымового смога // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 10. С. 861–864.
11. Морозов В.Н. Влияние глобального распределения аэрозольных частиц на электрический потенциал ионосферы // Тр. ГГО. 2015. № 577. С. 106–112.
12. Hoppel W.A., Frich G. Ion-aerosol attachment coefficients on the steady-state charge distributions on aerosols in bipolar ion environment // Aerosol Sci. Technol. 1986. V. 5, N 1. P. 1–21.
13. Зайнетдинов Б.Г., Соколенко Л.Г. Результаты модернизации и расширения сети наблюдений за атмосферным электричеством // Тр. ГГО. 2018. № 589. С. 153–166.
14. Зайнетдинов Б.Г., Михайловский Ю.П., Соколенко Л.Г., Стерхов П.Л. Наземные и самолетные исследования электрических характеристик атмосферы в Советской и Российской Арктике. Прошлое, настоящее, будущее // Материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф. СПб.: Паулсен, 2020. С. 118–125.
15. Guo J.-P., Zhang X.-Y., Che H.-Z., Gong S.-L., An X., Cao Ch.-X.,Guang J., Zhang H., Wang Y.-Q., Zhang X.-C., Xue M., Li X.-W. Correlation between PM concentrations and aerosol optical depth in eastern China // Atmos. Environ. 2009. V. 43, N 37. P. 5876–5886.
16. Shafer K., Harbusch A., Emeis S., Koepke P., Wiegner M. Correlation of aerosol mass near the ground with aerosol optical depth during two seasons in Munich // Atmos. Environ. 2008. V. 42, N 18. P. 4036–4046.