Электрическое поле Земли . Распределение напряженности электрического поля в ясную погоду. 30 25 ВЫСОТА Н (км) 20 15 10 5 0 5 20 50 80 100 НАПРЯЖЕННОСТЬ Е (В/м) 125 150 Напряженность (Е): • Вблизи земной поверхности – 130 В/м. • На высоте 10 км – 40 В/м • На высоте 20 км – ничтожно слабо Уникальные особенности ЭпЗ: 1. Стабильность и неизменность знака: Земля всегда отрицательна, а величина Е=120 В/м. 2. UT-вариация. 3. Связь с молниями и спрайтами. Q=ε R E 2 Кл. Формула электрического заряда Земли. 0 5 =5,7·10 Вблизи поверхности напряженность поля Земли около 150 В/м. Это значит, что на высоте человека разность потенциалов достигает 220 В. Вопрос: почему нас не убивает такой перепад потенциала? Ответ: человек является проводником. Когда мы ходим по Земле, то непрерывно деформируем эквипотенциальные поверхности. Наш потенциал по всему телу равен потенциалу Земли. Унитарная вариация (UTвариация). • В атмосфере, мезосфере и ионосфере. • Заключается в том, что величина Е по всей Земле одновременно возрастает, когда в Лондоне (UT-мировое время) 19 часов. Особенности поведения Е. Еmin: Над материками (Е=75-125 В/м) Летом На полюсах, на экваторе На закате Уменьшается с высотой и глубиной Во время грозы и молнии. Еmax: Над океаном (Е=120-150 В/м) Зимой Широты авроральной зоны На восходе Около земной поверхности Во время магнитных бурь Строение спрайтов: • Голова 66-74 км • Волосы • Воротник (ожерелье) • Усы 40-50 км. Меняют цвет от красного до голубого. Спрайт и синяя струя: Синие струи (BLUE JETS): • • • • • На более низких высотах В отличие от спрайтов, исходят прямо из верхней части облака. V=100 км/с, представляет собой хорошо сфокусированный пучок синего света. До высоты Н=50 км q=300-400 Кл, размер по высоте Н=20 км, толщина около 1 км Время жизни – около одной секунды. Оптические характеристики спрайтов и синих струй: • Свечение соответствует спектру возбуждения молекулярного азота N2 1P, N2+ в диапазоне длин волн λ=650-700 нм и λ=750-770 нм • Свечение соответствует спектру возбуждения молекулярного азота N2 1P, N2 2P и иона азота N2+ с длиной волны λ=391 нм. Источник зарядов. • В ионосфере – Солнце • В атмосфере (при испарении и разрушении двойных электрических слоев, возникающих в каплях воды за счет ее поляризационных свойств) – Солнце. Взаимосвязи явлений в атмосфере: • Соотношение между скоростями конденсации • • • и испарения – определяет знак Е. Поступление зарядов в атмосферу определяется конфигурацией магнитосферы. UT-вариация в атмосфере и магнитосфере обязана неравномерному поступлению зарядов. Испарение и конденсация, дожди, грозы, молнии (в том числе и ШМ), спрайты – звенья единой цепи атмосферного электричества.