| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,120 |
| تعداد مقالات | 76,525 |
| تعداد مشاهده مقاله | 152,955,908 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 115,118,997 |
رسانندگی جوّ و تأثیر جریان الکتریکی جهانی بر الکتریسیته ابرهای لایهای | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 8، دوره 51، شماره 3، آذر 1404، صفحه 649-663 اصل مقاله (962.22 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2025.397565.1007700 | ||
| نویسنده | ||
| جعفر برهانیان* | ||
| گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
| چکیده | ||
| با استفاده از بهروزترین دادهها، آهنگ یونیزاسیون حاصل از مواد رادیواکتیو و پرتوهای کیهانی در جوّ، از سطح زمین تا سطوح تحتانی یونسفر محاسبه شده است. وابستگی آهنگ یونیزاسیون کل به عرضجغرافیایی بررسی شده و سپس با استفاده ازآن و با کمک مدلسازیهای موجود برای آهنگ بازترکیب بین یونها، آهنگ اتصال بین یونها با هواویزها و قطرات و تحرکپذیری یونها، رسانندگی جوّ تعیین و نمایه تغییرات آن بر حسب ارتفاع و عرضجغرافیایی محاسبه شده است. تأثیر ارتفاع، ضخامت ابر و عرضجغرافیایی بر رسانندگی مورد مطالعه قرارگرفته است. یکی از مهمترین اهداف این پژوهش بررسی ایجاد بار فضا در مرزهای بالا و پایین ابرهای لایهای میباشد که برای دستیابی به آن رابطهای برای چگالی بار تعیین و مقدار بار فضا در لبههای فوقانی و تحتانی ابر محاسبه شده است. وابستگی این بار فضا به ارتفاع و ضخامت ابر و همچنین به عرضجغرافیایی مورد کنکاش قرارگرفته است. جدایی بار در داخل ابر لایهای باعث میشود که بتوان یک ممان دوقطبی الکتریکی برای آن تعریف کرد. مقدار ممان دوقطبی بر واحد سطح ابر که به مشخصات ابر وابسته است برای تعدادی از آنها محاسبه شده است. در نهایت با توجه به نتایج بهدست آمده بحث مختصری در مورد اهمیت یافتههای این تحقیق ارائه شده است. حضور بار فضا در داخل ابر معادل با باردار بودن قطرات است که تأثیرات قابلملاحظهای بر خردفیزیک ابر بر جای میگذارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| ابرهای لایهای؛ بار فضا؛ توفانهای تندری | ||
| مراجع | ||
|
Aich, V., Holzworth, R., Goodman, S., Kuleshov, Y., Price, C., & Williams, E. (2018). Lightning: a new essential climate variable. Eos (Washington. DC) 99, https://2018EO104583https://doi.org/10.1029/2018EO104583. Baumgaertner, A. J. G. & Lucas, G. M., Thayer, J. P., & Mallios, S. A. (2014). On the role of clouds in the fair weather part of the global electric circuit. Atmospheric Chemistry and Physics, 14, 8599—8610. Bazilevskaya, G.A., Usoskin, I.G., Flückiger, E.O. Harrison, R. G., Desorgher, L., Bütikofer, R., & Kovaltsov, G. A. (2008). Cosmic Ray Induced Ion Production in the Atmosphere. Space Sci Rev 137, 149–173. Bennett, A. J., & Harrison, R. G. (2009). Evidence for global circuit current flow through water droplet layers, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 71, 1219-1221. Coesa, U. S. (1976). Standard atmosphere, 1976. US Government Printing Office, Washington, DC, 40, 56. Golubenko, K., Rozanov, E., Mironova, I., Karagodin, A., & Usoskin, I. (2020). Natural sources of ionization and their impact on atmospheric electricity. Geophys. Res. Lett., 47, e2020GL088619. Griffiths, D. J. (2024). Introduction to electrodynamics (5th ed.). Cambridge: Cambridge University Press. Guo, S., & Xue, H. (2021). The enhancement of droplet collision by electric charges and atmospheric electric fields. Atmospheric Chemistry and Physics, 21, 69-85. Harrison, R. G., & Carslaw, K. S. (2003). Ion-aerosol-cloud processes in the lower atmosphere, Rev. Geophys., 41, 1012. Harrison, R. G., & Bennett, A. G. (2007). Cosmic ray and air conductivity profiles retrieved from early twentieth century balloon soundings of the lower troposphere, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 69, 515. Harrison, R. G., & Ambaum, M. H. P. (2008). Enhancement of cloud formation by droplet charging. Proc. R. Soc. A., 464, 2561–2573. Harrison, R. G., Nicoll, K. A., & Ambaum, M. H. P. (2015). On the microphysical effects of observed cloud edge charging, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 14, 2690-2699. Harrison, R. Giles, Nicoll, Keri A., Slyunyaev, N., & Rycroft, M. J. (2020a). Precipitation Modification by Ionization. Phys. Rev. Lett., 124, 198701. Harrison, R. G., Nicoll KA, Mareev, E., mbaum, M. H. P., Marlton, G. J., Aplin, K. L., & Lockwood, M. (2020b). Extensive layer clouds in the global electric circuit: their effects on vertical charge distribution and storage. Proc. R. Soc. A., 476, 20190758. Harrison, R.G., & Nicoll, K.A. (2022). The electricity of extensive layer clouds. Weather, 77, 379-383. Hoppel W. A., (1985). Ion-aerosol attachment coefficients, ion depletion, and the charge distribution on aerosols, J. Geophys. Res., 90(D4), 5917–5923. Jackson, J. D., (1998). Classical Electrodynamics, 3rd Ed. New York, Wiley. Khain, A., Arkhipov, V., Pinsky, M., Feldman, Y., & Ryabov, Y. (2004). Rain Enhancement and Fog Elimination by Seeding with Charged Droplets. Part I: Theory and Numerical Simulations. J. Appl. Meteor. Climatol., 43, 1513–1529. Klein, S. A., & Hartmann, D. L. (1993). The Seasonal Cycle of Low Stratiform Clouds, Journal of Climate, 6, 1587 – 1606. Mach, D. M., Blakeslee, R. J., & Bateman, M. G. (2011). Global electric circuit implications of combined aircraft storm electric current measurements and satellite-based diurnal lightning statistics. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 116, D05201. Markson, R. (2007). The Global Circuit Intensity: Its Measurement and Variation over the Last 50 Years. Bulletin of the American Meteorological Society, 88, 223 – 242. Nicoll, K. A., & Harrison, R. G. (2009). Vertical current flow through extensive layer clouds, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 71, 2040-2046. Nicoll, K.A., & Harrison, R.G., (2010). Exprimental determination of layer cloud edge charging from cosmic ray ionization, Geophys. Res. Lett., 37, L13802. Nicoll, K.A., & Harrison, R.G., (2016). Stratiform cloud electrification: comparison of theory with multiple in-cloud measurements. Q.J.R. Meteorol. Soc., 142, 2679-2691. Pruppacher, H. R., & Klett, J. D., (1997). Microphysics of Clouds and Precipitation. Berlin, Springer. Regener, E., & Pfotzer, G., (1935). Vertical intensity of cosmic rays by threefold coincidences in the stratosphere. Nature, 136, 718-719. Rycroft, M. J., Harrison, R. G., Nicoll, K. A., & Mareev, E. A. (2008). An Overview of Earth’s Global Electric Circuit and Atmospheric Conductivity. Space Sci Rev, 137, 83–105. Rycroft, M. J., Nicoll, K. A., Aplin, K. L., & Harrison, R. G. (2012). Recent advances in global electric circuit coupling between the space environment and the troposphere, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 90–91,198-211. Sapkota, B. K., & Varshneya, N. C. (1990). On the global atmospheric electrical circuit, J. Atmos. Sol. Terr. Phys., 50, 1– 20. Siingh D., Singh R. P., Victor N. J. & Kamra, A. K. (2023). The DC and AC global electric circuits and climate., Earth-Science Reviews, 244, 104542. Srivastava, A.K., & Tripathi, S.N. (2010). Numerical study for production of space charge within the stratiform cloud. J Earth Syst Sci, 119, 627–638. Tinsley, B.A., (2000). Influence of Solar Wind on the Global Electric Circuit, and Inferred Effects on Cloud Microphysics, Temperature, and Dynamics in the Troposphere. Space Science Reviews, 94, 231–258. Tinsley, B. A., & Zhou, L. (2006). Initial results of a global circuit model with variable stratospheric and tropospheric aerosol. J. Geophys. Res., 111, D16205. Usoskin, I. G., & Kovaltsov., G. A. (2006). Cosmic ray induced ionization in the atmosphere: full modeling and practical applications. J. Geophys. Res., 111: D21206. Usoskin, I. G., Kovaltsov., G. A., & Mishev, A. L. (2024). Updated model of cosmic-ray-induced ionization in the atmosphere (CRAC:CRII_v3): Improved yield function and lookup tables, J. Space Weather Space Clim. 14 20. Zauner-Wieczorek, M., Curtius, J., & Kurten, A., (2022). The ion-ion recombination coefficient : comparison of temperature and pressure dependent parametrizations for the troposphere and stratosphere, Atmos. Chem. Phys., 22, 12443-12465. Zhou, L., & Tinsley, B. A. (2007). Production of space charge at the boundaries of layer clouds, J. Geophys. Res., 112, D11203. Zhou, L., & Tinsley, B. A. (2010). Global circuit model with clouds, J. Atmos. Sci., 67, 1143. Zhou, L., & Tinsley, B. A. (2012). Time dependent charging of layer clouds in the global electric circuit, Advances in Space Research, 50, 828-842. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 428 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 145 |
||