Статистичні характеристики геофізичних полів, збурених погодними фронтами

Чорногор, ЛФ
Косм. наука технол. 2024, 30 ;(3):09-09
Мова публікації: Українська
Анотація: 
Утворення Земля (внутрішні оболонки) – атмосфера – іоносфера – магнітосфера (ЗАІМ) є єдиною системою з прямими та зворотними, позитивними та негативними звʼязками, а також їхньою комбінацією. Високоенергетичні джерела природного та антропогенного походження активізують взаємодію підсистем у системі ЗАІМ. Вплив на систему ЗАІМ джерел різної фізичної природи досить добре досліджено. Менше інших вивчено вплив на систему ЗАІМ та її підсистеми погодних фронтів і інших потужних атмосферних джерел. Мета цієї роботи – виклад результатів статистичного аналізу варіацій основних параметрів геофізичних полів, що супроводжували рух атмосферних фронтів. Аналіз гістограм для перепаду атмосферного тиску , температури атмосфери, тривалості дії атмосферного фронту, швидкостей зміни тиску та температури, а також для варіацій атмосферного електричного поля, густини атмосферного струму та магнітного поля показав, що під впливом фронту ці параметри змінюються в широких межах. Середні значення цих параметрів відповідно складають 145 Па, 6°C, 70 хв, 2.4 Па/хв, 0.23°C/хв, 3.2 кВ/м, 63 пА/м2 та 20 нТл. Аналіз кореляційних полів показав, що майже завжди кореляція між варіаціями фізичних параметрів була відсутня. Це означає, що впродовж руху атмосферного фронту єдиного керуючого параметру не існує. Отримано просте аналітичне співвідношення для оцінки збурення напруженості електричного поля атмосферним фронтом. Оцінки дали значення ~6…60 кВ/м. Під час гроз ця величина зростає на порядок. Показано, що у збурених умовах густина атмосферного струму зростає від 10–12 А/м2 до 10–11…10–10 А/м2. Розглянуто три механізми зростання збурень індукції магнітного поля під впливом атмосферного фронту: збурення стороннього струму, електромагнітна індукція, магнітний ефект турбулентності. Всі ці параметри дають величину ефекту не більше ~1 нТл. Тільки магнітний ефект іоносфери здатен пояснити збільшення варіацій магнітного поля до 10…70 нТл. Оцінено енергетику баричного (~1016…1017 Дж, ~1013…1014 Вт), теплового (~1018…1019 Дж, 1015…1016 Вт), електричного (~109…1011 Дж, ~106…108 Вт) і магнітного (~1010…1011 Дж, 107…108 Вт) полів. Обґрунтовано наступні канали, за якими здійснюється взаємодія підсистем у системі ЗАІМ під впливом атмосферних фронтів: перепад атмосферного тиску, перепад концентрації електронів у іоносфері, генерація інфразвукових і гравітаційних хвиль, генерація блискавками електромагнітного випромінювання та збурення глобального електричного кола.
Ключові слова: гістограма, геофізичні поля, кореляційне поле, погодний фронт, приземна атмосфера, система ЗАІМ, статистичні характеристики