Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVII.A.58
Вторжения космических лучей, аэрозольная плазма и мощные атмосферные вихри
Ижовкина Н.И. (1), Артеха С.Н. (2), Ерохин Н.С. (2), Михайловская Л.А. (2)
(1) Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН), Троицк, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Атмосфера Земли находится под воздействием различных ионизующих источников. Максимум ионизации атмосферных частиц космическими лучами соответствует высотам образования тропосферной облачности. В высокоширотной тропосфере в области геомагнитной полярной шапки в зимний период наблюдается возбуждение циклонических структур с ледяными штормами, вторжениями в средние и субтропические широты. Время возбуждения таких циклонов составляет около суток, что сопоставимо со временем возбуждения торнадо, которые генерируются в низких широтах. Локализация полярных циклонов не случайна. Область полярной шапки связана с геомагнитными силовыми линиями, вытянутыми в хвост магнитосферы Земли. Для проникновения космических лучей эта область открыта. Ионизация аэрозоля в стратосфере и верхней тропосфере высыпающимися частицами космических лучей усиливает вихревую активность атмосферы. Важная роль аэрозольной примеси проявляется в генерации плазменных вихрей и накоплении вихрями энергии и массы в атмосфере при конденсации влаги. Вследствие каскадного характера процесса ионизации влияние космического излучения оказывается нелинейным и усиливается с увеличением загрязнения атмосферы. В плазменных неоднородностях стохастически возбуждаются апериодические электростатические возмущения, которые играют заметную роль в генезисе вихрей. При взаимодействии плазменных вихрей и вихрей Россби формируется и нарастает крупномасштабная вихревая структура. Под воздействием атмосферных вихревых структур струйные течения становятся извилистыми. На генерацию и устойчивость плазменных вихрей влияют электромагнитные излучения и другие факторы, например, акустико-гравитационные волны, электрическое и магнитное поле различных источников, в том числе антропогенных, связанных с деятельностью человека.
Ключевые слова: аэрозольная плазма, геомагнитное поле, космические лучи, вихревая активность атмосферы, полярные зимние циклоны, апериодические возмущения неоднородной плазмы
Литература:
- Artekha SN, Belyan AV. On the role of electromagnetic phenomena in some atmospheric processes. Nonlinear Processes in Geophysics. 2013; 20: 293 – 304.
- Михайловская Л.А., Ерохин Н.С., Краснова И.А., Артеха С.Н. Структурные характеристики электрической турбулентности при вертикальном профиле электрического поля с сильным всплеском // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 111 – 120.
- Izhovkina N.I., Artekha S.N., Erokhin N.S., Mikhailovskaya L.A. Interaction of atmospheric plasma vortices // Pure and Applied Geophysics. 2016. V. 173. № 8. P. 2945-2957.
- Ижовкина Н.И., Артеха С.Н., Ерохин Н.С., Михайловская Л.А. Спиральные токовые структуры в аэрозольной атмосферной плазме // Инженерная физика. 2016. № 7. С. 57 -68.
- Ижовкина Н.И., Артеха С.Н., Ерохин Н.С., Михайловская Л.А. Влияние солнечного и галактического космического излучения на атмосферные вихревые структуры // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 2. С. 209-220.
- Izhovkina NI, Artekha SN, Erokhin NS, Mikhailovskaya LA. Aerosol, plasma vortices and atmospheric processes. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2018; 54(11): 1513–1524.
Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных
34