Геофизические явления, связанные с земным и атмосферным электричеством

ВВЕДЕНИЕ
Электрическое поле Земли
Магнитное поле земли
Атмосферное электричество. Виды и особенности. Явления
Атмосферные явления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Электрическое поле Земли
Естественное электрическое поле Земли как планеты, которое наблюдается в твёрдом теле Земли, в морях, в атмосфере и магнитосфере. Э. п. 3. обусловлено сложным комплексом геофизических явлений. Распределение потенциала поля несёт в себе определённую информацию о строении Земли, о процессах, протекающих в нижних слоях атмосферы, в ионосфере, магнитосфере, а также в ближнем межпланетном пространстве и на Солнце.
Методика измерения Э. п. 3. определяется той средой, в которой наблюдается поле. Наиболее универсальный способ — определение разности потенциалов при помощи разнесённых пространстве электродов. Этот способ применяется при регистрации земных токов (см. Теллурические токи), при измерении с летательных аппаратов электрического поля атмосферы, а с космических аппаратов — магнитосферы и космического пространства (при этом расстояние между электродами должно превышать Дебаевский радиус экранирования в космической плазме, т. е. составлять сотни метров).
...

Магнитное поле земли

Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают магнитными полями. По убыванию дипольного магнитного момента на первом месте Юпитер и Сатурн, а за ними следуют Земля, Меркурий и Марс, причем по отношению к магнитному моменту Земли значение их моментов составляет 20 000, 500, 1, 3/5000 3/10000. Дипольный магнитный момент Земли на 1970 составлял 7,98·1025 Гс/см3 (или 8,3·1022 А.м2), уменьшаясь за десятилетие на 0,04·1025 Гс/см3. Средняя напряженность поля на поверхности составляет около 0,5 Э (5·10–5 Тл). По форме основное магнитное поле Земли до расстояний менее трех радиусов близко к полю эквивалентного магнитного диполя. Его центр смещен относительно центра Земли в направлении на 18° с.ш. и 147,8° в. д. Ось этого диполя наклонена к оси вращения Земли на 11,5°. На такой же угол геомагнитные полюса отстоят от соответствующих географических полюсов. При этом южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии.
...

Атмосферное электричество. Виды и особенности. Явления
В атмосфере Земли возникают различные акустические, оптические и электрические явления. Атмосферное электричество это совокупность электрических явлений в атмосфере, а также раздел физики атмосферы, изучающий эти явления. Однозначной картины того, чем является атмосферное электричество, до настоящего времени нет. Существующие модели объясняют часть явлений, обладая своими плюсами и минусами каждая.
Изучаются существующее в атмосфере электрическое поле, ионизация атмосферы и ее электрическая проводимость, атмосферные электрические токи, объемные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды и другое. К атмосферному электричеству относятся тропосферные и стратосферные процессы. Тропосфера (нижний слой атмосферы) простирается до высоты 8-18 км, в зависимости от географической широты местности; выше, до высот порядка 50 км, простирается стратосфера, еще выше лежит ионосфера.
...

Атмосферные явления
Гроза и молнии
Гроза сопровождается искровыми разрядами – молниями, сопровождающимися световыми вспышками и громом. С точки зрения конденсаторной модели все это – паразитные явления. Для наземных объектов (и летящих самолетов) молнии представляют огромную опасность, вследствие своего электрического, теплового и ударного воздействия.
Атмосферное электричество как молнии бывают не только на земле, но и на других планетах Солнечной системы. Сила тока линейной земной молнии доходит до полумиллиона ампер при напряжении до миллиарда вольт и типичном значении в десятки миллионов вольт. Длительность молний достигает нескольких секунд, а длина доходит до сотен километров, при том, что молний короче нескольких сотен метров тоже не бывает.
В верхних слоях атмосферы за последние десятилетия открыты и совершенно особые виды молний – эльфы, спрайты и джеты.
Зарницы
Зарницы – вспышки света на горизонте при удаленной грозе.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Атмосферное электричество представляет собой обширную и сильно разветвленную область физики атмосферы. В целях систематизации материала проводится разграничение отдельных аспектов этой области. Отдельно рассмотрены электрические процессы, протекающие как в нижней, так и в средней и верхней атмосфере. Однако нужно помнить о том, что это разграничение может быть лишь условным. В действительности токи проводимости атмосферы, токи с острий и токи частиц осадков, выпадающих из облака, с одной стороны, и отдельные облака, которые являются генераторами электрических зарядов земли и атмосферы и при формировании которых реализуется энергия неустойчивости атмосферы – с другой, существуют в самой тесной взаимосвязи и представляют собой единый процесс энергообмена, охватывающий широкий спектр масштабов. Кроме того, данные спутниковых наблюдений последнего десятилетия свидетельствуют о том, что существуют механизмы энергообмена между нижними и верхними слоями атмосферы.
...