ВВЕДЕНИЕ 4
1 Основные сведения об атмосферном электричестве 6
1.1 Развитие учения об атмосферном электричестве 6
1.2 Глобальная Атмосферная Электрическая Цепь 10
1.2.1 Концепция Глобальной Атмосферной Электрической Цепи.. | g
1.2.2 Составляющие Глобальной Атмосферной Электрической
Цепи 12
1.2.2.1 Зона «хорошей погоды» 14
1.2.2.2 Зона «нарушенной погоды». Грозовое электричество.. 15
1.2.3 Унитарная вариация 18
1.3 Исторический обзор численных моделей электрических
22 процессов в атмосфере
2 Общее описание модели и исходные данные расчетов 27
2.1 Описание электростатической модели электрической
27 структуры атмосферы в условиях «хорошей погоды»
2.1.1 Основные уравнения, используемые в модели 28
2.1.2 Граничные условия и исходные данные 32
2.2 Модификация модели электрической структуры атмосферы в
33 условиях «хорошей погоды»
2.2.1 Основные уравнения, используемые в модели 35
2.1.2 Граничные условия и исходные данные 38
3 Анализ полученных результатов 39
3.1 Анализ результатов, полученных с помощью исходной
модели 39
3.2 Анализ результатов, полученных с помощью 48
модифицированной модели
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 76
Закономерности поведения электрического поля изучаются уже более двухсот лет и более ста лет проводятся систематические исследования. Несмотря на столь большой срок, изучение атмосферного электричества не теряет своей популярности, ведь изменение электрических параметров атмосферы непосредственно связано не только с атмосферными процессами, но так же на атмосферное электричество влияет экологическая ситуация, изменение климата и многое другое. Изучение и моделирование атмосферно-электрических процессов является актуальным, так как многие процессы, происходящие в атмосфере и оказывающие непосредственное влияние на жизни людей, напрямую зависят от электрического состояния атмосферы.
Целью представленной работы является изучение электрического состояния тропосферы вне зон грозовой деятельности с использованием численной модели. Для достижения поставленной цели были выполнены следующие задачи:
1. сбор и изучение литературы об атмосферном электричестве и его основных характеристиках;
2. изучение электростатической модели электрической структуры атмосферы в условиях «хорошей погоды» и ее модификация;
3. анализ полученных результатов и оценка качества созданной и реализованной модели на языке Fortran...
В заключении сформулируем основные выводы выпускной
квалификационной работы:
1. был выполнен обзор структуры Глобальной Атмосферной Электрической
Цепи и ее основных элементов, были изучены основные процессы, участвующие в
работе ГЭЦ;
2. было дано краткое историческое описание развития численных моделей,
описывающих изменение электрических параметров атмосферы, более подробно
была рассмотрена электростатическая модель электрической структуры
атмосферы в условиях «хорошей погоды», разработанная Л. В. Кашлевой, М. Е.
Барановой и Ю. П. Михайловским;
3. был создан дополнительный блок в электростатическую модель
электрической структуры атмосферы в условиях «хорошей погоды» для ее
дальнейшего применения в расчетах электрического состояния тропосферы вне
зон грозовой деятельности. Результаты, полученные с помощью исходной и
модифицированной модели, были проанализированы. Основные выводы
представлены ниже.
Расчеты, проведенные с помощью модели электрической структуры
атмосферы в условиях «хорошей погоды» согласуются с имеющимися данными,
представленными в литературе, а именно:
- явление унитарной вариации, заключающееся одновременных суточных
изменениях напряженности электрического поля, наблюдаемыми одновременно для
всего земного шара, с максимумом в 19.00UT и минимумом в 04.00UT, наблюдается
так же и в полученных результатах используемой модели...
