Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 2. С. 299-306
Атмосферные вихри в геомагнитной аномалии
Н.И. Ижовкина
1 , С.Н. Артеха
2 , Н.С. Ерохин
2 , Л.А. Михайловская
2 1 Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Троицк, Москва, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 25.02.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-2-299-306
Показано, что на возбуждение атмосферных вихревых структур влияет структура геомагнитного поля, в частности геомагнитные аномалии. Вихревые структуры, такие как циклоны и антициклоны, вращаются в Северном и Южном полушариях в противоположных направлениях. При этом экватор они не пересекают. Градиенты давления от полюсов к экватору в двух полушариях направлены взаимно противоположно. Часть энергии атмосферных вихревых структур генерируется плазменными вихрями. На возбуждение плазменных вихрей влияет геомагнитное поле. На возбуждение торнадо в низких широтах в Атлантике оказывают воздействие плазменные процессы в Южно-Атлантической геомагнитной аномалии. Представлены расчёты для механизмов возбуждения плазменных вихрей, которые учитывают высыпания частиц кольцевого тока магнитосферы и влияние аномалий геомагнитного поля. Рассмотрены подвижные плазменные неоднородности. Расчёты показывают, что относительная скорость движения плазменных неоднородностей влияет на спектры электрических полей. Одна из причин образования мощных вихрей в системе подвижных плазменных вихрей связана с проявлением резонансов в спектрах электрических полей взаимодействующих неоднородностей. Спектры электростатических возмущений в структуре торнадо имеют многомодовый характер. В расчётах использовано кинетическое приближение.
Ключевые слова: атмосферные вихревые структуры, плазменные вихри, геомагнитные аномалии
Полный текстСписок литературы:
- Арумов Г. П., Бухарин А. В. Использование ненормализованных моментов для определения статистических параметров несферических частиц по их изображениям // Измерительная техника. 2017. № 11. C. 22–26.
- Галеев А. А., Сагдеев Р. З. Нелинейная теория плазмы // Вопросы теории плазмы. 1973. Т. 7. С. 3–145.
- Иванов А. А. Физика сильнонеравновесной плазмы. М.: Атомиздат, 1977. 348 с.
- Ижовкина Н. И. Плазменные вихри в ионосфере и атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54. № 6. С. 817–828.
- Ижовкина Н. И., Артеха С. Н., Ерохин Н. С., Михайловская Л. А. (2019а) Мощные атмосферные вихри в низких и высоких широтах // Инженерная физика. 2019. № 2. С. 46–54.
- Ижовкина Н. И., Артеха С. Н., Ерохин Н. С., Михайловская Л. А. (2019б) Зимние циклоны в геомагнитной полярной шапке // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 273–281.
- Синкевич О. А., Маслов С. А., Гусейн-заде Н. Г. Электрические разряды и их роль в генерации вихрей // Физика плазмы. 2017. Т. 43. № 2. С. 203–226.
- Artekha S. N., Belyan A. V. On the role of electromagnetic phenomena in some atmospheric processes // Nonlinear Processes in Geophysics. 2013. V. 20. P. 293–304.
- Fierro A. O., Shao X.-M., Hamlin T., Reisner J. M., Harlin J. Evolution of eyewall convective events as indicated by intracloud and cloud-to-ground lightning activity during the rapid intensification of hurricanes Rita and Katrina // Monthly Weather Review. 2011. V. 139(5). P. 1492–1504.
- Izhovkina N. I., Artekha S. N., Erokhin N. S., Mikhailovskaya L. A. Interaction of atmospheric plasma vortices // Pure and Applied Geophysics. 2016. V. 173. No. 8. P. 2945–2957.
- Izhovkina N. I., Arteha S. N., Erokhin N. S., Mikhailovskaya L. A. Aerosol. Plasma Vortices and Atmospheric Processes // Izvestiya. Atmospheric and Ocean Physics. 2018. V. 54. No. 11. P. 1513–1524.
- Izhovkina N. I., Arteha S. N., Erokhin N. S., Mikhailovskaya L. A. Electrostatic Disturbances of Aerosol Atmospheric Plasma: Beaded Lightning // Pure and Applied Geophysics. 2020. V. 177. No. 11. P. 5475–5482.
- Leary L. A., Ritchie E. A. Lightning flash rates as an indicator of tropical cyclone genesis in the eastern north pacific // Monthly Weather Review. 2009. V. 137(10). P. 3456–3470.
- Price C., Asfur M., Yair Yo. Maximum hurricane intensity preceded by increase in lightning frequency // Nature Geoscience. 2009. V. 2(5). P. 329–332.