Ионизация атмосферы

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

« ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Физический факультет

КУРСОВАЯ РАБОТА

по общей и экспериментальной физике

«Ионизация атмосферы»

Исполнитель:

студент 3 курса 10 группы

Болдырева Виктория Александровна

Научный руководитель:

канд. физ.-мат. наук доц. кафедры общей физики

Петрова Галина Григорьевна

г. Ростов-на-Дону, 2018г.

Содержание

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4.

Ионизационное состояние атмосферы

Ионы в атмосфере. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..4-10

Рекомбинация ионов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-13

Диффузия и перенос ионов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-14

Движение ионов в электрическом поле . . . . . . . . . . . . . 14-16

Источники ионизации атмосферы

Космические лучи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-20

Естественная радиоактивность. Радон-222.. . . . . . . . . 20-22

Основы методики изучения ионизационного состояния атмосферы 22

Лабораторный опыт, демонстрирующий явление ионизации. . . . .23-24

Исследование электрического состояния приземной атмосферы в период летних экспедиций за 2014-2016 год на Цимлянской научной станции. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-26

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Список используемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ВВЕДЕНИЕ

Атмосфера- внешняя воздушная оболочка Земли, которая вступает в постоянное взаимодействие с другими оболочками планеты и испытывает воздействие космоса и, самое главное, Солнца. Воздух атмосферы в чистом виде состоит из нескольких газов. Так, основными газами, входящими в состав воздуха, является азот N2– 78%, кислород О2– 21%, аргон, углекислый газ и другие[10].

Атмосферно-электрические процессы непросты и многообразны. Электрические характеристики атмосферы определяются множеством процессов, например, такими, как интенсивность ионизации атмосферы, интенсивность её перемешивания, метеорологические параметры, температура, давление, влажность воздуха и многие другие.

В конце XIX столетия было обнаружено, что воздух может проводить электричество. На основании различных исследований было также выявлено, что своей проводимостью воздух обязан наличию в нем заряженных частиц – ионов. Процесс, который приводит к образованию ионов, называется ионизацией [7].

Вследствие взаимодействия атмосферных зарядов и зарядов земной поверхности образуется электрическое поле атмосферы. Суммарный заряд атмосферы положителен, а земной поверхности - отрицательный. В каждой точке электрического поля есть определенное значение потенциала. Если поместить заряд в любую точку атмосферы, то на него будет действовать сила. Эту силу на единицу положительного электрического заряда называют напряженностью атмосферного электрического поля.

Напряжённость электростатического поля – физическая величина, численно равная отношению величины силы F, действующей на заряд q0, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда

E=F/q_0