Атмосферное электричество помогает изучать опасные природные явления

Специалисты Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск) провели оценку фонового состояния атмосферного электричества на юге Сибири, что позволит разработать новые эффективные методы обнаружения неблагоприятных и опасных природных явлений, учитывающие региональные особенности.

Ученые ИМКЭС СО РАН провели несколько экспедиций по югу Сибири. Исследователи выполняли измерения основных атмосферно-электрических и метеорологических величин и ряда других характеристик приземного слоя атмосферы. Анализ полученных данных позволил определить их фоновые значения, а также выявить закономерности влияния метеорологических условий, ландшафта и рельефа местности на электрическое состояние приземного слоя.

«Исследования приземного слоя атмосферы очень актуальны. Во-первых, атмосферное электричество оказывает существенное влияние на самочувствие и здоровье человека и животных. Во-вторых, электрические процессы в тропосфере являются важным звеном глобальной электрической цепи (своего рода аналога круговорота воды в природе) — сложной и еще недостаточно изученной системы. В-третьих, высокая чувствительность атмосферно-электрических величин к метеорологическим условиям может быть использована для решения обратной задачи: она дает информацию о различных атмосферных процессах, включая неблагоприятные и опасные явления. Для получения новых фундаментальных знаний об атмосферном электричестве и их прикладного применения требуются экспериментальные данные из различных регионов планеты, включая слабоизученную обширную территорию Сибири», — рассказал руководитель исследования старший научный сотрудник лаборатории физики климатических систем ИМКЭС СО РАН кандидат физико-математических наук Константин Николаевич Пустовалов.

Ученые ведут свои исследования в типичных природных и антропогенных ландшафтах на юге Сибири, относительно труднодоступных и малоизученных в сравнении с европейской частью России. В ходе последней экспедиции, которая завершилась в конце июля, специалисты провели измерения основных атмосферно-электрических и метеорологических величин и ряда других характеристик приземного слоя в Чуйской котловине и долине реки Катунь (Республика Алтай), а также на отрогах Салаирского кряжа (Кемеровская область). Годом ранее ученые побывали в Тувинской котловине, в предгорье хребта Восточный Танну-Ола и на высокогорном плато вблизи горного массива Монгун-Тайга (Республика Тыва), в Июсско-Ширинской степи (Республика Хакасия) и на периферии Бакчарского болота (Томская область).

«В каждом месте экспедиционные исследования мы проводили в течение пяти-семи дней при хорошей погоде (отсутствие осадков, гроз, низкой облачности и так далее). Только в таких условиях можно отследить естественные, фоновые значения основных характеристик атмосферного электричества», — пояснил Константин Пустовалов.

Проведенные исследования позволили получить оценки фоновых значений атмосферно-электрических величин и их характерной изменчивости в типичных ландшафтах на юге Сибири и выявить некоторые закономерности влияния на них физико-географических и метеорологических факторов. Как правило, наличие возвышенностей и горных хребтов, рек и озер, а особенно водопадов влияет на повышение характеристик атмосферного электричества. В свою очередь, на дне котловин, неизменностей и оврагов регистрируется их снижение по сравнению с равнинами.

Полученные оценки фонового состояния атмосферного электричества на юге Сибири, помимо фундаментального значения, позволят разработать новые и эффективные методы обнаружения неблагоприятных и опасных природных явлений, учитывающие региональные особенности.

Исследование проводится в рамках двухлетнего гранта РНФ № 22-27-00482.

Ольга Булгакова, пресс-служба ТНЦ СО РАН

Фото предоставлено исследователем