Читать интересную книгу Воздействие на геосферы Земли – причина изменения климата - Михаил Стефанович Галисламов

[30. С. 83].

Параметром, определяющим существования ГЭЦ, служит вертикальный ток проводимости плотностью ~ 10–12 А/м², текущий из нижних слоев проводящей ионосферы к отрицательно заряженной земной поверхности. Проблема генераторов ГЭЦ и баланса токов источников и нагрузочных областей остается до настоящего времени не решенной. Позиция, что молнии заряжают Землю отрицательными зарядами, не адекватная. Полный ток отрицательных зарядов превышает полный ток положительных зарядов в 3,2 ± 1,2 раза; число молний, переносящих отрицательный заряд, в 2,1 ± 0,5 раза превышает число молний, переносящих на Землю положительный заряд [29]. Гипотеза глобального грозового генератора, основного источника формирования ГЭЦ, как признают ученые [43], требует экспериментальной, теоретической и модельной разработки. В обзоре [41] и докладе [44] выражают надежду, что будут разработаны нестационарные модели, которые позволят описывать крупномасштабные геофизические возмущения и долгосрочную эволюцию ГЭЦ.

На основе предложенной модели глобальной электрической цепи в земной атмосфере, рассматривают проникновение нестационарных ионосферных электрических полей в нижние слои атмосферы [45]. В электростатическом приближении получено решение задачи о проникновении нестационарных ионосферных электрических полей в нижние слои атмосферы. Проникновение ионосферных нестационарных электрических полей в приземный слой зависит существенным образом от частоты колебаний потенциала электрического поля, возникающего на уровне ионосферы. В случае высокочастотных колебаний амплитуда вертикальной составляющей напряженности электрического поля вблизи земной поверхности составляет менее 1 % от значения, соответствующего стационарному значению напряженности электрического поля, равного 100 В/м. Для низкочастотных колебаний потенциала ионосферы эта величина составляет 20–30 % от величины стационарного электрического поля, при заданном значении потенциала ионосферы 100 кВ.

Атмосфера Земли представляет слоистую систему. Выделяют три основных области ионизации: D (80 км), E (110 км) и F-слой, который делится на F1 (170 км) и F2 (250 км) [46]. Ионосферная плазма – это среда, в которой присутствуют электроны и ионы тепловых энергий, являющиеся результатом ионизации составляющих нейтральной атмосферы электромагнитными и корпускулярными излучениями [47]. Гипотетический ионизированный слой образуется в атмосфере Земли при следующих допущениях: излучение Солнца, вызывающее ионизацию, считается монохроматическим. При ионизации атмосферы происходит образование свободных электронов и ионов из электрически нейтральных атомов и молекул. Различают несколько типов ионизация атмосферы: авроральная ионизация, фотоионизация, ионно-молекулярная реакция, прилипание электрона (к нейтральной частице), отлипание электрона (отсоединения электрона от отрицательного иона).

В работах [40, 45, 48] придерживаются устаревшей догмы, спустя несколько десятилетий после первых теоретических публикаций о ГЭЦ. Ведущие российские теоретики продолжают развивать теорию о влиянии различных типов молниевых разрядных процессов на глобальные токи в электрическом поле атмосферы. Выскажем одно замечание к основному постулату современных гипотез: заряд Земли – отрицательный. Следовательно, в атмосфере Земли движутся с противоположных сторон и достигают ее поверхности положительно заряженные частицы. Вопрос: какие силы заставляют космические частицы больших энергий, одного типа зарядов, двигаться навстречу друг к другу в сферах планеты, которая к тому же перемещается по орбите?

Нет такой причины, которая может заставить галактические частицы одной полярности двигаться в одну из точек пространства Вселенной с противоположных сторон. Попытки ученых обоснованно излагать картину направленности космических токов к Земле, не создав гипотезу (теорию) поля Вселенной – бесперспективны. Посыл, заложенный в современную концепцию о природе ГЭЦ – ложный. Он не позволяет понять причину развития озоновых дыр (мини-дыр) в атмосфере, следовательно, и причин изменения климата на планете.

12. Предпосылки к созданию искусственной ГЭЦ

12.1. Поляризация диэлектрика

Все вещества по величине удельного электрического сопротивления подразделяют на три группы: проводники, полупроводники и диэлектрики. Диэлектриками называются вещества, не проводящие электрического тока. В них отсутствуют свободные электрические заряды. Поляризация диэлектриков – процесс образования объемного дипольного электрического момента (смещение электрических зарядов) в диэлектрике. Если диэлектрик внести во внешнее электрическое поле, на его поверхностях появляются заряды. Под действием приложенного электрического поля, молекулы становятся электрическими диполями, ориентированными положительно заряженными концами в направлении электрического поля Е. Электростатическая индукция связана с тем, что в диэлектрических телах с одной стороны тела оказываются отрицательные концы диполей, а с другой – положительные. Смещение положительных и отрицательных зарядов диэлектрика в разные стороны называют электрической поляризацией. Согласно теории физики, заряды в диэлектрике могут смещаться из своих положений равновесия лишь на малые расстояния, порядка атомных. Поле внутри диэлектрика, создаваемое связанными зарядами, направлено против внешнего поля, создаваемого сторонними зарядами. Если поля нет, то полярные молекулы совершают хаотические тепловые движения и ориентированы совершенно беспорядочно. При наложении электрического поля диэлектрик становится поляризованным, дипольные моменты молекул ориентируются преимущественно в направлении поля. Существуют диэлектрики, полярные молекулы которых обладают дипольными моментами в отсутствие электрического поля.

Помимо электрически нейтральных молекул в диэлектрике могут существовать положительно или отрицательно заряженные ионы. Избыток ионов того или иного знака в какой-либо части диэлектрика означает наличие в этой части некомпенсированных макроскопических зарядов. Существуют диэлектрические кристаллы, построенные из ионов противоположного знака, например, NaCl. Такие кристаллы называются ионными. [30. С. 58]. Поляризация диэлектрика, возникающая при возбуждении в нем электрического поля, может сопровождаться изменением температуры диэлектрика и появлением в нем механических сил, и упругих напряжений. В электростатике поле неотделимо от зарядов, являющихся его источниками. Величиной зарядов и их расположением однозначно определяется электростатическое поле. Заряды могут нейтрализовать друг друга. Переменные электромагнитные поля могут существовать самостоятельно, независимо от возбудивших их электрических зарядов [30. С. 115]. Согласно теории, поле, которое они возбудили, продолжает существовать в виде электромагнитных волн.

Деформационная поляризация наблюдается для веществ с неполярными молекулами. Они ориентируются, образуя диполи, под действием электрического поля. В молекулах неполярных диэлектриков (Н2, N2, ССl4, углеводороды и др.) центры тяжести положительных и отрицательных зарядов в отсутствие внешнего поля совпадают, дипольный момент у молекул равен нулю. При помещении таких диэлектриков во внешнее электрическое поле происходит деформация молекулы (атома) и возникает индуцированный дипольный электрический момент молекулы, пропорциональный напряженности поля. При снятии внешнего поля поляризация практически исчезает. Углеводородные горючие газы (соединения углерода и водорода) содержатся в земной коре в виде скоплений в пластах, растворены в нефти (попутный газ) и подземных водах.

Вода – вещество, основной структурной единицей которого является молекула H2O, состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, представляет собой диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды. Молекулы воды в виде аэрозолей постоянно присутствуют в воздухе. Если молекулу воды, не связанную с другими молекулами, поместить в электрическое поле, то она повернется отрицательной стороной в направлении положительного потенциала электрического поля, а положительной стороной – к отрицательному потенциалу. При увеличении напряженности поля до величины достаточной для разрыва водородной связи, структура молекулы воды разрушается. В результате этого разрыва могут образовываться ионы +Н, – ОН и электрон (—е). При воздействии электромагнитного импульса, происходит