Об уровне флуктуаций атмосферного электрического поля в области периодов T= 1÷ 100 суток

• скачать

   Одной из задач атмосферного электричества является поиск возможного
   прямого влияния солнечной активности на состояние глобальной электрической
   цепи (ГЭЦ). Свидетельством такого влияния должны быть корреляции
   характеристик ГЭЦ с квазипериодическими или спорадическими факторами
   солнечно-земной физики. Отсутствие на данный момент надежных свидетельств
   такого влияния говорит о том, что, если прямое воздействие активности
   Солнца на ГЭЦ и существует, то оно мало и маскируется флуктуациями
   измеряемых характеристик ГЭЦ земного происхождения.
   В данной работе изучается уровень флуктуаций атмосферного электрического
   поля в области очень длинных периодов (T » 1 сут.), на фоне которого,
   предположительно, и можно пытаться обнаружить циклические связи солнечной
   активности и ГЭЦ. Использованы записи электростатических флюксметров
   Boltek-EFM-100, разнесенных на расстояние 6 км и установленных на зданиях
   Института прикладной физики и Института физики микроструктур в черте г.
   Нижнего Новгорода. Анализировались непрерывные ряды значений
   электрического поля, а также средней за сутки температуры воздуха у
   поверхности земли, с июня 2012 г. по март 2013 г. При обработке данных
   применялись корреляционные и спектральные методы и метод адаптивного
   спектрального анализа.

   Основные результаты состоят в следующем:

   Спектральная плотность флуктуаций электрического поля в области периодов
   1/100 сут. может быть описана степенным законом с показателем -0.5;
   средне квадратичное отклонение (в широкой полосе частот) 40 процентов от
   среднего уровня поля. Слабая зависимость спектральной плотности флуктуаций
   поля от частоты аналогична частотной зависимости спектра атмосферной
   турбулентности, для которой структурная функция в этой области периодов
   испытывает насыщение.
   Конкретно, средне квадратичный уровень флуктуаций атмосферного
   электрического поля вблизи гармоники (1/27 сут.) в полосе (1/30  сут.)/(1/24 сут.)

   составляет 12 процентов от спокойного поля или около 14   В/м.
   Явной прямой корреляции показаний флюксметров с температурой нет, а
   спектральная плотность для температуры падает по степенному закону более
   быстро с показателем -1.7. В то же время, в отдельных полосах выявляются
   квазипериодические коррелированные возмущения Е и Т, которые очевидно
   связаны с характерными временами переноса воздушных масс независимо
   влияющих на оба анализируемых параметра.