Электрическое поле атмосферы Земли

[evm2012]

Всему свой черед.
А пока любопытная фраза (не моя):

Высыпание частиц из магнитной ловушки, в особенности из зоны квазизахвата (авроральной радиации), приводит к усилению ионизации ионосферы, а интенсивное высыпание — к полярным сияниям. Запас частиц в Р. п. З., однако, недостаточен для поддержания продолжительного полярного сияния, и связь полярных сияний с вариациями потоков частиц в Р. п. З. говорит лишь об их общей природе, т. е. о том, что во время магнитных бурь происходит как накачка частиц в Р. п. З., так и сброс их в атмосферу Земли. Полярные сияния длятся всё время, пока идут эти процессы, — иногда сутки и более.

Говорит лишь об их общей природе ( и не более того).

[R-o-m-e-n]

evm2012 в сообщении #535404 писал(а):

Высыпание частиц из магнитной ловушки, в особенности из зоны квазизахвата (авроральной радиации), приводит к усилению ионизации ионосферы, а интенсивное высыпание — к полярным сияниям. Запас частиц в Р. п. З., однако, недостаточен для поддержания продолжительного полярного сияния, и связь полярных сияний с вариациями потоков частиц в Р. п. З. говорит лишь об их общей природе, т. е. о том, что во время магнитных бурь происходит как накачка частиц в Р. п. З., так и сброс их в атмосферу Земли. Полярные сияния длятся всё время, пока идут эти процессы, — иногда сутки и более.

У Вас информация тридцатилетней давности.
Во-первых интенсивность токов в ионосфере на 70% определяется частицами атмосферы Земли.
Во-вторых, запас частиц не то чтобы недостаточен - постоянное рассеяние из него частиц (особенно из зон стабильного захвата) энергетически затратно и очень быстро прекращается. Разомкнутые при взрывном пересоединении силовые линии геомагнитного поля замещаются другими, смещенными ближе к Земле. И лобовое прониконовение прекращается. Но...
Разомкнутые силовые линии утаскиваются солнечным ветром на ночную сторону к геомагнитному хвосту. И именно через области с разомкнутыми силовыми линиями массировано проникают в магнитосферу частицы солнечного ветра. Поэтому и происходит запаздывание интенсивности полярных сияний. Но это не самое интересное. Т.к. переферийные доли геомагнитного хвоста образованы силовыми линиями разной полярности то при особенно сильных бурях они могут на определенном расстоянии от земли сблизиться и пересоединиться (пересомкнуться) по взрывному сценарию. После этого динамическое давление солнечного ветра уже не будет на них влиять и они (силовые линии) с ускорением начнут приближаться к Земле до своего равновесного положения, а следовательно будут разгонять из этой области частицы к овалу полярных сияний и увеличивать их интенсивность. Это т.н. суббуревая активность.

[evm2012]

Цитата:

У Вас информация тридцатилетней давности.

Видете ли каждый год переписывать энциклопедии затратное дело, а последние данные со спутников мне пока не поступили, возможно попали в ловушку радиционного пояса.
Но будем проблему решать всеми доступными методами.
Скорее всего вопрос полярных сияний к одному, двум простым решения не сведется, дело не совсем простое.
Просмотр же видиозаписей этого явления вселяет надежду, что хотя бы в нижних слоях атмосферы, мы правду-матку откопаем.

[R-o-m-e-n]

evm2012 в сообщении #535423 писал(а):

Видете ли каждый год переписывать энциклопедии затратное дело,

При чем тут энциклопедии? То что ионосферные токи на 70% состоят из атмосферных частиц открыто всего несколько лет назад.

evm2012 в сообщении #535423 писал(а):

последние данные со спутников мне пока не поступили

Если бы Вы потрудились изучить последние спутниковые данные, а они доступны, Ваш поток фантазий уменьшился бы еще вдвое.

[evm2012]

Пока спутники в поле моих фонтазий не попали, потому и вряд ли повлияют.

[R-o-m-e-n]

evm2012 в сообщении #535429 писал(а):

Пока спутники в поле моих фонтазий не попали

А зря. Узнали бы что овал полярных сияний делится на несколько секторов и интенсивность в них неодинаково коррелирует с активными явлениями на Солнце.

[evm2012]

Не последний день живем, надеюсь...
С образованным человеком и спорить приятно, господин R-o-m-е-n!
Давайте пока спустимся с небес на Землю, ну, не совсем на Землю, а в нижнии слои атмосферы.
На высоте 50-100 км (приблизительно) имеется положительная область электрического поля. Надеюсь, это споров не вызывает? Если хотите это можно назвать радиационным поясом.
На высоте до 10 км по всем данным разность потенциалов электрического поля Земли стремится к нулю.
А что творится от 10 км с электрическим полем до 50 км?
Как по вашему?

[ivanhabalin]

Может потенциал изменяется как в обычном конденсаторе от расстояния между пластинами?

[evm2012]

Непохоже!
Чтобы уйти от нуля по теореме Гаусса - Остроградского, должен появиться заряд, положительный не подходит, нужен отрицательный. Но тогда это вариант Ерашова. Понимаю, хотелось бы найти другой вариат.
Согласиться с нулем вплоть до высоты 50 км тоже не выход. Тогда все высокоатмосферное электричество повиснет в воздухе. И ребус Рис 1 (1) трудно будет разгадать.
Нужны варианты, господа ученые.

[evm2012]

Вариант с простым конденсатором предполагался во времена Фейнмана. Земля отрицательная обкладка, на высоте 50 км положительная. Между обкладками электрическое поле. Конденсатор сферический, но радиусы сфер очень огромные по сравнению с расстоянием между обкладками. А посему в очень грубом приближении, можно даже перейти к схеме плоского конденсатора. В случае с плоским, Е - величина постоянная. В случае со сферическим ввер убывает, но по линейному закону и очень медленно. Должна выполняться пропорция:
Е1/Е2 прапорциональна S2/S1(площади).
Но кто-то когда-то померил и все пошло не так. Никакой паники не последовало. Кто-то предположил, что все Злектрическое поле Земли оказалось сосредоточенным до высоты 10 км. Кто-то продолжал считать, что положительная обкладка как находилась на высоте 50 км так и находится (и не без основания), а на замеры нуль внимания.
И вот предыдущая разминка показала, что на dxdy очень грамотная образованная публика (в моих словах нет ни капли иронии, диспут проходит очень содержательно).
А посему, электрическое поле плоского, сферического конденсатора (какого угодно) могут исказить только электрические заряды между обкладками, других вариантов нет.
Варианты за Вами. Мой вариант Вы знаете.

[hvost_soroki]

Oleg Zubelevich в сообщении #534839 писал(а):

Пара цитат из этого автора, просто чтоб было понятно:
"Тридцать лет маялся - ходил по бюрократам, науку толкал".

evm2012.
Зачем Вы науку толкаете, сбиваете её с пути истинного?

[evm2012]

Однако, жилистый я мужик, если в одиночку могу такую громадину столкнуть, как наука.
А Вы бы место лозунгов идейку подбросили, вот это была бы эфективная защита.

Хотел бы пару слов сказать другим участникам форума и в первую очередь R-o-m-e-n.
Конечно, когда нога человека попадает на непроторенную целину, идти очень трудно.
Требовать от Вас сейчас родить неизвестный вариант по электрическому полю Земли - это всеравно что требовать от женщины, роди мне здесь и сейчас.
Наверное целесобразнее диспут перевести в более спокйное русло, а пораллельно думать.
Ведь не нобелевские премии здесь роздают, будем пока условно считать, что вариант Ерашова имеетместо быть как временный, пока народ думает.
А вот интересное направление мысли.
Вы несомненно по радиационным поясам более информированный человек, чем я, мне еще до Вас дорости надо. А теперь следующее.
Замеры разности потенциалов электрического поля Земли на малых высотах показывают, что здесь присутствует положительный электрический заряд, который уводит замеры от варианта с конденсатором (Е должна убывать линейно и очень медленно). А не есть ли это первый радиационный пояс Земли (по ходу от поверхности). Ведь что-то удерживает положительный заряд там на малых высотах и не дает ему притянуться к Земле. По моим понятиям, не специалиста по радиационным поясам, это может быть только магнитное поле. Положительный ток, который течет в хорошую погоду к Земле, это ионизационный ток, и он видимо к предполагаемому радиационному поясу имет только косвенное отношение.
Что Вы можете сказать на этот счет?

[ivanhabalin]

Интересно, ветер гоняет тучи обладающие зарядами, на поверхности земли - зеркальное отражение этих зарядов и тоже перемещающееся вслед за тучами.
Перемещение зарядов в тучах и в земле - эл. ток. Эл. ток- как следствие магнитное поле, которое влияет на траекторию перемещения зарядов, т. е. движением туч управляет не только ветер. Что-то очень сложное.

[evm2012]

Нам бы с более простыми, но очень конкретными вещами разобраться.
Вот выдержка:

§ 29. Электрическое поле Земли.

Электричество и магнетизм. - Электрическое поле.

Опыт показывает, что электрометр, соединенный с зондом, дает заметное отклонение даже и в том случае, когда поблизости нет специально заряженных тел. При этом отклонение электрометра тем больше, чем выше точка над поверхностью Земли. Это значит, что между различными точками атмосферы, находящимися на разной высоте, имеется разность потенциалов, т. е. околоземной поверхности существует электрическое поле. Изменение потенциала с высотой различно в разное время года и для разных местностей и имеет в среднем вблизи земной поверхности значение около 130 В/м. По мере подъема над Землей поле это быстро ослабевает, и уже на высоте 1 км напряженность его равна только 40 В/м, а на высоте 10 км оно становится ничтожно слабым. Знак этого изменения соответствует отрицательному заряду Земли. Таким образом, мы все время живем и работаем в заметном электрическом поле (см. упражнение 29.1).

Экспериментальное исследование этого поля и соответствующие расчеты показывают, что Земля в целом обладает отрицательным зарядом, среднее значение которого оценивается в полмиллиона кулонов. Этот заряд поддерживается приблизительно неизменным благодаря ряду процессов в атмосфере Земли и вне ее (в мировом пространстве), которые еще далеко не полностью выяснены.

Естественно возникает вопрос: если на поверхности Земли постоянно находится отрицательный заряд, то где расположены соответствующие положительные заряды? Где начинаются те линии электрического поля, которые оканчиваются на земной поверхности? Нетрудно видеть, что эти положительные заряды не могут находиться где-нибудь очень Далеко от Земли, например на Луне, звездах или планетах. Если бы это было так, то поле вблизи Земли имело бы такой же вид, как поле изо-

Рис. 50. Эквипотенциальные поверхности (сплошные линии) и линии поля (штриховые линии) заряженного шара, удаленного от других предметов. Внутри шара, как и внутри любого проводника, поля нет
лированного шара на рис. 50. Напряженность этого поля убывала бы обратно пропорционально квадрату расстояния от центра Земли (а не от земной поверхности). Но радиус Земли равен примерно 6400 км, и поэтому изменение расстояния от центра Земли на несколько километров или несколько десятков километров могло бы лишь ничтожно мало изменить напряженность поля. Опыт же показывает, как мы отмечали выше, что напряженность электрического поля Земли очень быстро падает по мере удаления от нее. Это указывает на то, что положительный заряд, соответствующий отрицательному заряду Земли, находится где-то на не очень большой высоте над поверхностью Земли. Действительно, был обнаружен на высоте нескольких десятков километров над Землей слой положительно заряженных (ионизованных) молекул. Объемный положительный заряд этого «облака» зарядов компенсирует отрицательней заряд Земли, Линии земного электрического поля идут от этого слоя к поверхности Земли.

В этой выдержке в одной статье сначала дается информация, что напряженность электрического поля на высоте 10 км становится очень слабым.

Далее ниже здесь же говорится:
"Действительно, был обнаружен на высоте нескольких десятков километров над Землей слой положительно заряженных (ионизированных) молекул.

Я считаю, одно с другим не вяжется. А как думают другие посетители?

[hvost_soroki]

(Оффтоп)

evm2012 в сообщении #535824 писал(а):

Далее ниже здесь же говорится:

Оформляйте цитаты правильно.
Не поймёшь — где "здесь же" — где рисунок, где упражнение? И вообще — кто писал?