Model of a global electric circuit with conditions at magnetic conjugate points of the upper boundary of the atmosphere in the non-stationary case

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

A new analytical representation of the electric potential is obtained for the classical non-stationary model of the global electrical circuit of the atmosphere, occupying a spherical layer, the conductivity of which increases exponentially along the radius. The boundary conditions of the model take into account the relationship between the values of the electric potential and current at magnetically conjugate points of the upper boundary of the atmosphere. Using the obtained representation, the potential distribution for a current dipole in a spherical layer is analyzed. New asymptotic formulas for the electric potential of a current dipole at t→∞ at each point of the spherical layer are obtained. An analytical expression for the Green’s function of the corresponding initial-boundary value problem is found.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

N. Denisova

National Research Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod

Autor responsável pela correspondência
Email: natasha.denisova@mail.ru
Rússia, Nizhny Novgorod

Bibliografia

  1. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз. 1100 с. 1963.
  2. Денисова Н.А., Калинин А.В. Влияние выбора граничных условий на распределение электрического поля в моделях глобальной электрической цепи // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 61. № 10. С. 831842. 2018.
  3. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнения. М.: Наука. 576 с. 1976.
  4. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного. М.: Наука, 736 с. 1973.
  5. Мареев Е.А. Достижения и перспективы исследований глобальной электрической цепи // УФН. Т. 180. № 5. С. 527524. 2010.
  6. Мареев Е.А., Стасенко В.Н., Шаталина М.В., Дементьева С.О., Евтушенко А.А., Свечникова Е.К., Слюняев Н.Н. Российские исследования в области атмосферного электричества в 20152018 гг. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. Т. 55. № 6. С. 7993. 2019.
  7. Морозов В.Н. Математическое моделирование атмосферно-электрических процессов с учетом влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ. Монография. Санкт-Петербург: изд-во РГГМУ, 253 с. 2011.
  8. Морозов В.Н. Модель нестационарного электрического поля в нижней атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 45. № 2. С. 268−278. 2005.
  9. Hays P.B., Roble R.G. Quasi-static model of global atmospheric electricity. 1. The lower atmosphere // J. Geophys. Res. V. 84. № А7. Р. 3291–3305. 1979.
  10. Kalinin A.V., Slyunyaev N.N. Initial-boundary value problems for the equations of the global atmospheric electric circuit // J. Math. Anal. V. 450. Iss.1. P. 112. 2017.
  11. Ogawa T. Fair-Weather Electricity // J. Geophys. Res. V. 90. № D4. P. 59515960. 1985.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Graph of the function as a function of height h. Here .

Baixar (86KB)
Metadados
3. Fig. 2. Graphs of the function (dashed line) and the function of the formula (P2.1) as a function of the angle θ at a fixed instant of time at fixed ,. The left graph corresponds to

Baixar (138KB)
Metadados
4. Fig. 3. Graphs of functions (dashed line) at a fixed instant of time (left) and (right) as a function of height h.

Baixar (139KB)
Metadados
5. Fig. 4. Graphs of functions and (dashed line) at a fixed point in time (left) and (right) as a function of height h.

Baixar (149KB)
Metadados
6. Fig. 5. Integration contour for finding the original function

Baixar (75KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025