Транспорт радона и формирование электрического состояния атмосферного пограничного слоя

С. В. Анисимов, С. В. Галиченко, К. В. Афиногенов

Обсуждаются механизмы влияния стратифицированной турбулентности на формирование электрического состояния атмосферного пограничного слоя и вариабельность электрических параметров. В результате натурных наблюдений и численного моделирования установлено, что развитие конвекции в атмосферном пограничном слое приводит к уменьшению электрической проводимости вблизи поверхности земли. Для расчетов использована стохастическая электродинамическая модель, воспроизводящая эволюцию высотных профилей электрической проводимости и напряженности аэроэлектрического поля в невозмущенном осадками и грозовой активностью нижнем слое атмосферы над сушей средних широт. Показано, что связанное с конвекцией усиление генерации турбулентности, сопровождающееся увеличением турбулентной кинетической энергии и дисперсии флуктуаций вертикальной скорости, способствует более интенсивному вертикальному перемешиванию радона и радиоактивных дочерних продуктов. При этом вертикальный перенос радона приводит к более однородному высотному распределению электрической проводимости и увеличению напряженности поля в приземном слое. Выполнены оценки вариабельности электрической проводимости и напряженности аэроэлектрического поля, определяемых эмиссией радона, ионизацией воздуха, разделением зарядов на неоднородностях электрической проводимости, турбулентным транспортом радиоактивных элементов и объемных электрических зарядов. Предполагается, что высотные аэроэлектрические профили могут служить объективными и оперативными параметрами состояния атмосферного пограничного слоя.

Скачать