Generation of Electric Fields in the Troposphere

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A nonuniform dusty plasma, micrometer-size particles or microdroplets of which are located in a dense gas or in atmospheric air, is excited by an energy pulse leading to the weak ionization of the gas. As a result, the particles charge through the attachment of gaseous ions to them. The stability of dusty plasma is determined by the low mobility of charged microparticles. The conditions under which the separation of negative and positive charges occurs in a dusty plasma with the creation the electric field are considered. The criteria are presented for the generation of atmospheric electricity in a dense cloud as a result of the gravitational falling of charged water microdroplets in the atmosphere, the weak ionization of which occurs under the action of cosmic rays. It is shown that this is possible only under a nonuniform space distribution of water microdroplets in the cloud. The peculiarities of a dusty plasma are considered. This plasma exists in Saturn’s rings and in the flow of coal combustion products, as well as in the dusty atmosphere of a coal mine.

About the authors

B. M Smirnov

Joint Institute for High Temperatures

Author for correspondence.
Email: bmsmirnov@gmail.com
125412, Moscow, Russia

References

  1. https://solarsystem.nasa.gov/planets/saturn/in-depth
  2. P. Thakur, Advanced Mine Ventilation Respirable Coal Dust, Combustible Gas and Mine Fire Control, Amsterdam, Elsevier (2019).
  3. https://www.theatlantic.com/photo/2011/06/chiles-puyehue-volcano-erupts/100081
  4. B. J. Mason, The Physics of Clouds, Claredon Press, Oxford (1971).
  5. J. Warner, Tellus 7, 450 (1955).
  6. W. R. Leaitch and G. A. Isaak, Atmosp. Environ. 25, 601(1991)
  7. http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid-water-content
  8. J. Bricard, in: Problems of Atmospheric and Space Electricity, ed. by C. C. Coronity, Amsterdam, Elsevier (1965), p. 82.
  9. U.S. Standard Atmosphere, U. S. Government Printing O ce, Washington (1976).
  10. M. V. Smolukhowski, Zs. Phys. 17, 585 (1916).
  11. Б. М. Смирнов, УФН 170, 495 (2000)
  12. B. M. Smirnov, Phys. Usp. 43, 453 (2000).
  13. Б. М. Смирнов, УФН 184, 1177 (2014)
  14. B. M. Smirnov, Phys. Usp. 57, 1041 (2014).
  15. N. Liu and V. P. Pasko, J.Geophys. Res. 109, A04301 (2004).
  16. V. P. Krainov, Qualitative Methods in Physical Kinetics and Hydrodynamics, American Inst. of Physics, New York (1992).
  17. J. R. Dwyer and M. Uman, Phys. Rep. 534, 147 (2014).
  18. H. Isra¨el, Atmospheric Electricity, Keter Press Binding, Jerusalem (1973).
  19. R. P. Feynman, R.B. Leighton, and M. Sands, The Feynman Lectures of Physics, Addison-Wesley, Reading (1964), Vol. 2.
  20. B. M. Smirnov, Global Atmospheric Phenomena Involving Water, Springer Atmospheric Series, Switzerland (2022).
  21. D. A. Gurnett, P. Zarka, R. Manning et al., Nature 409, 313(2001).
  22. H. J. Christian, R. J. Blakeslee, D. J. Boccippio et al., J. Geophys. Res. 108, 4005 (2003).
  23. http://en.wikipedia.org/wiki/Distribution-of-lightning
  24. M. A. Uman, Lightning, McGrow Hill, New York (1969).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».