|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Промышленность и Производство Техника
Теория электродного эффекта применительно к приземному слою атмосферы |
Гуашь "Классика", 12 цветов. 
Мыло металлическое "Ликвидатор". 
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. Куповых Г.В. к. ф.-м. н. Таганрогский государственный радиотехнический университет, г. Таганрог В работе обсуждается проблема моделирования электрических процессов в приземном слое атмосферы. В зависимости от метеорологического режима атмосферы рассматривается два крайних случая: классический (нетурбулентный) и турбулентный электродный эффект. Первый имеет место при отсутствии турбулентного перемешивания в атмосфере. При этом предполагается, что пространственно-временное распределение аэроионов в приземном слое обусловлено только электрическими силами. Во втором случае предполагается, что перенос аэроионов в атмосфере осуществляется, наряду с электрическими силами, турбулентными потоками воздуха, причем турбулентность может играть основную роль. Общая постановка задачи. Приземный слой характеризуется наличием турбулентных процессов обмена, поверхностных источников ионизации (радиоактивности), источников аэрозольных частиц. Система уравнений Максвелла, используемая для моделирования электродного слоя, имеет следующий вид : (1) где -объемная концентрация ионов i-ой группы, b-их подвижность,v-скорость гидродинамических течений в приземном слое, D-коэффициенты молекулярной диффузии ионов, K-члены, описывающие взаимодействие ионов i- ой группы с ионами других групп и с аэрозольными частицами, q-интенсивность ионообразования ионов i-ой группы, a -их коэффициенты рекомбинации, Е, Н -напряженность электрического и магнитного полей, j -плотность электрического тока, r -плотность электрического заряда, е vэлементарный заряд, e 0 vэлектрическая постоянная. Электрическая проводимость атмосферы l и плотность электрического заряда r связаны с концентрацией ионов соотношениями: , . (2) Ограничимся рассмотрением процессов таких временных масштабов, что электрическое поле можно считать потенциальным, то есть, откуда следует, что, где j - потенциал электрического поля. Таким образом, получим вместо (1) следующую систему уравнений: (3) Система уравнений (3) с соответствующими начальными и граничными условиями образует полную систему уравнений для нахождения распределений E, r , j , в приземном слое атмосферы. Из системы (3) следует уравнение сохранения электрического заряда: , (4) а из уравнения (4) следует выражение для плотности электрического тока: , (5) где плотности положительного и отрицательного объемного заряда соответственно. Система уравнений (3) является исходной для всех случаев моделирования электрического состояния приземного слоя. При решении конкретных задач система преобразовывается в соответствии с заданными условиями. Отметим, что при исследовании проблем в атмосферном электричестве можно ограничиться решением одномерных задач поскольку напряженность электрического поля направлена по нормали к земной поверхности, а масштабы горизонтального изменения электрических величин гораздо больше вертикального изменения. Анализ уравнений электродного эффекта. Для горизонтально-однородного свободного от аэрозоля турбулентного приземного слоя исходная система уравнений (1) может быть преобразована к виду : ; (2) , Для анализа системы (2) перейдем к безразмерной форме записи уравнений: (3) где Характерное время протекания гидродинамических процессов ( ) составляет несколько часов, тогда как время протекания электрических процессов = 250 с для q=107 м-3с-1 и a =1.6
& imes; 10-12м3с-1. Поэтому стационарное приближение для решения атмосферноvэлектрических задач правомерно. В этом случае, а граничные условия имеют вид: для турбулентного электродного слоя и в нетурбулентном случае. Толщина электродного слоя и коэффициент турбулентной диффузии соответственно равны l1=2.5-25м и D1=0.01-0.1 м& imes; с-1. Система уравнений (2) характеризуется двумя безразмерными параметрам: (4) В случае электрическим полем, создаваемым плотностью электрического объемного заряда вблизи поверхности земли можно пренебречь. Если x 1,2&l ;&l ;1 имеет место приближение сильного турбулентного перемешивания, то есть перенос ионов осуществляется только турбулентной диффузией. Когда параметр электрическое состояние приземного слоя определяется классическим электродным эффектом. Классический электродный эффект. Для исследования нетурбулентного приземного слоя, когда количество ядер конденсации в атмосфере сравнимо с числом аэроионов можно использовать стационарную модель классического электродного эффекта . При этом предполагается, что подвижность образовавшихся тяжелых ионов на несколько порядков меньше, чем легких. Предполагается также стационарность ядер и их постоянная концентрация. В этом случае система уравнений имеет вид : Граничные условия: ;;. (8) Турбулентный электродный эффект. В турбулентном приземном слое на классический электродный эффект накладывается влияние турбулентной диффузии, определяемой метеорологическим режимом атмосферы. Система уравнений турбулентного электродного эффекта имеет вид : ; ; Граничные условия: 1(z=z0)= 2(z=z0)=0; (9) Обсуждение результатов расчетов. Численные решения систем (8) и (9) были проведены для следующих значений параметров:;;;. Значения Е0 изменялись от v100 до v500 В м-1, концентрации аэрозольных частиц =108¸ 1010м-3. Функция ионообразования : где первый член равен постоянной ионизации, создаваемой космическими лучами и g -излучением поверхности земли, второй отражает распределение ионизации, создаваемой радоном. Значения Q0 менялись от 4,8& imes; 106 до 80& imes; 106 м-3с-3. Получены следующие результаты . В свободном от аэрозоля приземном слое усиление электрического поля приводит к увеличению толщины электродного слоя. При этом электродный эффект Е/Еµ на высоте 1-2 м увеличивается на 40%, оставаясь во всем слое практически неизменным (Е0/Еµ » 2,3). Увеличение интенсивности ионообразования до Q0=80м-3с-1 приводит к появлению отрицательного объемного заряда у поверхности земли и реверсу электродного эффекта (Е0/Еµ » 1,3). Усиление электрического поля приводит к его исчезновению. Наличие аэрозольных частиц начинает оказывать влияние на электрические характеристики при концентрации >5& imes; 108 м-3, а при ~ 1010 м-3 электрическая структура определяется тяжелыми ионами. Математическая постановка задачи классического электродного эффекта позволяет обращать граничное условие для Е, то есть полученные результаты можно интерпретировать, считая Е заданным на верхней границе электродного слоя. Отсюда следует вывод об усилении электродным эффектом возмущений вне приземного слоя, причем это влияние нелинейно.
В случае турбулентного электродного эффекта отрицательный объемный заряд сохраняется при скорости ветра U&pou d; 1мс-1, а масштаб его распределения увеличивается. Усиление электрического поля при турбулентной диффузии приводит к его исчезновению. При слабом турбулентном перемешивании (U~ 1мс-1) или сильном электрическом поле (Е=500 Вм-1) электродный эффект становится похож на классический. Проведенные расчеты хорошо согласуются с известными литературными данными . Это подтверждает правомерность используемых моделей с принятыми допущениями и позволяет их рекомендовать для решения прикладных задач. Список литературы Куповых Г. В. Электричество приземного слоя // Известия высших учебных заведений, Сев.-Кав. рег., Естест. науки, 4, 1995. С.32 - 34. Куповых Г.В., В.Н. Морозов, Шварц Я.М. Теория электродного эффекта в атмосфере. Таганрог. Изд-во ТРТУ .1998. Чалмерс Дж. А. Атмосферное электричество. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.
Парниковый эффект Pразогрев нижних слоев атмосферы вследствие способности атмосферы пропускать коротковолновую солнечную радиацию, но задерживать длинноволновое тепловое излучение земной поверхности. Атмосфера почти целиком пропускает излучение Солнца к Земле, но из-за наличия в атмосфере парниковых газов (диоксида углерода, метана, фреона, оксидов азота и др.) существенно задерживается обратное тепловое излучение земной поверхности. Парниковые газы образуют как бы стеклянную крышу парника над планетой, и большая часть излучаемого Землей тепла возвращается назад. Тепловая энергия накапливается в приповерхностных слоях атмосферы тем интенсивнее, чем больше в них концентрация парниковых газов. Отрицательные для человечества последствия парникового эффекта заключаются в повышении уровня Мирового океана в результате таяния льдов, увеличении количества осадков, изменении направлений ветров, океанических течений, повышении температуры, потеплении климата и др. Увеличение сезонного протаивания грунтов в районах с вечной мерзлотой создаст угрозу строениям, дорогам, коммуникациям, активизирует процессы заболачивания и т.Pд
1. Теория электродного эффекта применительно к приземному слою атмосферы
4. Распределение метеовеличин и коэффициента преломления воздуха в нижнем слое атмосферы летом
5. Эффекты слоев в Photoshop 6
12. Эволюционная теория Чарльза Дарвина
13. Теория Эволюции (шпаргалка)
14. Научный креационизм (Теория сотворения). Обновленная и улучшенная версия
15. Альбом схем по основам теории радиоэлектронной борьбы
Ниблер силиконовый "Зайчик", розовый. 
Мягкая игрушка "Волк. Забивака", 21 см. 
Этажерка для обуви, 5 полок. 17. Бюджетный дефицит и государственный долг: теория проблемы и ее проявление в российской экономике
18. Налоги: типы, эволюция. Теория налогообложения
19. Иск в гражданском процессе: теория и практика
20. Теория этногенеза Л.Н.Гумилева
25. Договорная теория возникновения государства и права
26. Теория государства и права
27. Теория государства и права
28. Теория государства и права (Шпаргалка)
29. Теория Государства и Права как юридическая наука
31. Шпаргалка по теории государства и права
32. Теория государства и права. Правовой статус личности
Детский шезлонг качалка "Счастливый лягушонок". 
Щипцы кулинарные "Paterra", силиконовые. 
Мультиплеер с проектором "Спокойной ночи, малыши!". 33. Ответы к экзаменационным билетам по Теории государства и права
34. Происхождение права, теории происхождения права, понятие признаки, виды, функции, принципы
35. Теория государства и права (в таблицах)
36. Теория государства и права
37. Теория государства иправа. Проблемно-тематический курс
41. Проблемы теории культуры в отечественной философии (А. Ф. Лосев, М. К. Мамардашвили)
42. Шпоры по Поэтике или теории литературы
43. Теория и методика русского языка (экзаменационные билеты)
44. Норманнская теория происхождения государства у славян и ее роль в российской истории
45. Краткий конспект лекций по Теории тестирования аппаратных и программных средств
46. Теория системного управления
47. Постановка лабораторной работы по теории графов
48. Теория многозадачности и многопоточности
Спиннер трехлучевой "Цветомузыка", с bluetooth (белый). 
Набор из 100 шариков. 
Сейф-книга СС0081/1 "Alparaisa. Три богатыря", 21х13х5 см. 49. Лекции по теории проектирования баз данных (БД)
51. Терминология теории систем. Классификация систем. Закономерности систем
57. Теория вероятности и математическая статистика
59. Теория игр и принятие решений
60. Теория графов и её применение
61. Метод последовательных уступок (Теория принятия решений)
62. Теория статистики (Станкин)
64. Теория вероятности решение задач по теории вероятности
Доска Mikado для обработки рыбы, складная с рыбочисткой. 
Чехол-органайзер для спинки авто "Happy Baby". 
Детская горка, цвет: красный/желтый, скат 140 см. 65. Теория мышления, интеллектуальные различия, лобные доли
67. Обратная сила закона. Теория и практика применения на примере преступлений против собственности
68. Загрязнение атмосферы передвижными транспортными средствами
69. Проблема существования человечества в свете теории Вернадского о ноосфере
73. Современное состояние и охрана атмосферы
75. Озоновый слой - проблема XXI века
76. Парниковый эффект - глобальная экологическая проблема
77. Современные теории получения экологически чистой энергии
78. Развитие теории урока в советской дидактике периода середины 50-х - середины 60-х годов
79. ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ КОМЕНСКОГО
80. Концепция разделения властей: теория и опыт, история и современность
Настольная игра "Соображарий". 
Концентрированный стиральный порошок "Burti Compact Baby" для детского белья, 900 г. 
Карандаши цветные "Artist", 24 цвета. 81. Теория олигархицации политических партий
82. Теория политики в работе Шапиро
83. Теории происхождения государства
84. Изучение теории и технологии выплавки шарикоподшипниковой стали марки ШХ4
85. Электромагнитная теория света
89. Влияние автотранспорта на атмосферу
90. Теории о несуществовании загробного бытия
91. Культурологическая и психосексуальная теория Фрейда
92. Ортодоксальность теории З. Фрейда
94. Основные понятия в теории функциональных систем Анохина
95. Бихевиоризм. Теория личности Берреса Фредерика Скиннера
96. Теория личности Зигмунда Фрейда
Средство для стирки спортивной одежды и обуви "Sport&Outdoor", 755 мл. 
Карта "Периодическая система употребления". 
Набор для уборки Vileda "Ультрамат Изи Вринг" (швабра с телескопической ручкой + ведро с педальным. 97. Экзистенциальный анализ. История, теория и методология практики
98. Изучение теории личности и межличностных отношений
99. Теория социально-психологического тренинга
100. Теория лжи
