Электрическое поле Земли. Распределение напряженности электрического поля в ясную погоду. - презентация

1

2 Электрическое поле Земли.

3 Распределение напряженности электрического поля в ясную погоду.

4 Напряженность (Е): Напряженность (Е): Вблизи земной поверхности – Вблизи земной поверхности – 130 В/м. 130 В/м. На высоте 10 км – 40 В/м На высоте 10 км – 40 В/м На высоте 20 км – ничтожно слабо На высоте 20 км – ничтожно слабо

5

6

7

8 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.

9 Q = ε 0 R 2 E =5,7·10 5 Кл. Формула электрического заряда Земли.

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. Ответ: человек является проводником. Когда мы ходим по Земле, то непрерывно деформируем эквипотенциальные поверхности. Наш потенциал по всему телу равен потенциалу Земли.

11 Унитарная вариация (UT- вариация). В атмосфере, мезосфере и ионосфере. В атмосфере, мезосфере и ионосфере. Заключается в том, что величина Е по всей Земле одновременно возрастает, когда в Лондоне (UT-мировое время) 19 часов. Заключается в том, что величина Е по всей Земле одновременно возрастает, когда в Лондоне (UT-мировое время) 19 часов.

12 Особенности поведения Е. Е min : Е min : Над материками (Е= В/м) Летом На полюсах, на экваторе На закате Уменьшается с высотой и глубиной Во время грозы и молнии. Е max : Е max : Над океаном Над океаном (Е= В/м) (Е= В/м)Зимой Широты авроральной зоны На восходе Около земной поверхности Во время магнитных бурь

13

14 Строение спрайтов: Строение спрайтов: Голова км Голова км Волосы Волосы Воротник (ожерелье) Воротник (ожерелье) Усы км. Меняют цвет от красного до голубого. Усы км. Меняют цвет от красного до голубого.

15 Спрайт и синяя струя: Спрайт и синяя струя:

16 Синие струи (BLUE JETS): Синие струи (BLUE JETS): На более низких высотах На более низких высотах В отличие от спрайтов, исходят прямо из верхней части облака. В отличие от спрайтов, исходят прямо из верхней части облака. V=100 км/с, представляет собой хорошо сфокусированный пучок синего света. V=100 км/с, представляет собой хорошо сфокусированный пучок синего света. До высоты Н=50 км До высоты Н=50 км q= Кл, размер по высоте Н=20 км, толщина около 1 км q= Кл, размер по высоте Н=20 км, толщина около 1 км Время жизни – около одной секунды. Время жизни – около одной секунды.

17 Оптические характеристики спрайтов и синих струй: Оптические характеристики спрайтов и синих струй: Свечение соответствует спектру возбуждения молекулярного азота N 2 1P, N 2 + в диапазоне длин волн λ= нм и λ= нм Свечение соответствует спектру возбуждения молекулярного азота N 2 1P, N 2 + в диапазоне длин волн λ= нм и λ= нм Свечение соответствует спектру возбуждения молекулярного азота N 2 1P, N 2 2P и иона азота N 2 + с длиной волны λ=391 нм. Свечение соответствует спектру возбуждения молекулярного азота N 2 1P, N 2 2P и иона азота N 2 + с длиной волны λ=391 нм.

18 Источник зарядов. В ионосфере – Солнце В ионосфере – Солнце В атмосфере (при испарении и разрушении двойных электрических слоев, возникающих в каплях воды за счет ее поляризационных свойств) – Солнце. В атмосфере (при испарении и разрушении двойных электрических слоев, возникающих в каплях воды за счет ее поляризационных свойств) – Солнце.

19 Взаимосвязи явлений в атмосфере: Соотношение между скоростями конденсации и испарения – определяет знак Е. Соотношение между скоростями конденсации и испарения – определяет знак Е. Поступление зарядов в атмосферу определяется конфигурацией магнитосферы. Поступление зарядов в атмосферу определяется конфигурацией магнитосферы. UT-вариация в атмосфере и магнитосфере обязана неравномерному поступлению зарядов. 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. Испарение и конденсация, дожди, грозы, молнии (в том числе и ШМ), спрайты – звенья единой цепи атмосферного электричества.