Сергей Анисимов избран почетным членом Международной комиссии по атмосферному электричеству

Сотрудники Геофизической обсерватории «Борок» приняли участие в 16-ой Международной конференции по атмосферному электричеству (ICAE-2018), которая состоялась 17 - 22 июня 2018 г. в японском городе Нара.

На заседании Международной комиссии по атмосферному электричеству, прошедшем в дни работы ICAE-2018 директор Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН, заведующий лабораторией геофизического мониторинга (ОБ-3) ГО «Борок» ИФЗ РАН Сергей Васильевич Анисимов был избран почетным членом Комиссии. Это событие, несомненно, подтверждает высокий уровень исследований, проводимых научным коллективом под руководством директора ГО «Борок» ИФЗ РАН С.В. Анисимова, и свидетельствует об их соответствии современному мировому уровню.

В рамках конференции С.В. Анисимов выступил с устным докладом «Electrical state formation of mid-latitude planetary boundary layer over land» (Формирование электрического состояния планетарного пограничного слоя средних широт над сушей) и совместно со с.н.с., к.ф.-м.н. Сергеем Галиченко представил еще два доклада в постерной сессии в рамках секции «Глобальная электрическая цепь, хорошая погода и атмосферные ионы»: «Variability of the near earth's atmospheric layer electrical conductivity at middle latitudes» (Вариабельность электрической проводимости атмосферного приземного слоя в средних широтах) и «Effects of atmospheric boundary layer turbulence on variations in fair-weather electric field» (Влияние турбулентности атмосферного пограничного слоя на вариации электрического поля в невозмущенных условиях)

Доклады были посвящены исследованиям, которые проводятся лабораторией геофизического мониторинга (ОБ-3) ГО «Борок» ИФЗ РАН в последние три года по проекту Российского научного фонда «Мониторинг и моделирование электродинамических процессов и транспорта радона в атмосферном пограничном слое» (грант РНФ 16-17-10209, руководитель С.В. Анисимов).

Под руководством С.В. Анисимова коллективом проекта было исследовано влияние радиоактивного газа радона, аэрозолей и турбулентного переноса на электропроводность, атмосферы, электрическое поле и плотность электрического тока. Построена математическая модель, позволяющая в условиях отсутствия осадков, мощной облачности и гроз определить степень влияния различных причин на формирование и изменчивость электрического состояния нижних слоев среднеширотной атмосферы. На основе анализа результатов наземных полевых и аэростатных наблюдений, а также численного моделирования, выполненных в Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН, установлено, что развитие конвекции в атмосфере, сопровождающееся увеличением турбулентной кинетической энергии, формирует более однородное по высоте распределение радона и продуктов его радиоактивного распада, чем в условиях устойчивой атмосферы, характерных для ночного времени. В дневное время вертикальное распределение атмосферной электропроводности также более однородно, чем ночью за исключением приповерхностного слоя, в котором обычно наблюдается ее уменьшение вблизи земли. С ослаблением конвекции и формированием устойчивой атмосферы электропроводность вблизи земной поверхности увеличивается.

Такое поведение электропроводности приводит к увеличению атмосферного электрического поля в приземном слое в дневное время по сравнению с ночным. Моделирование показало, что изменчивость электрического поля в атмосферном пограничном слое (АПС), связанная с эволюцией АПС и перестройкой высотного профиля температуры, является значительной и зачастую превосходит изменчивость, обусловленную влиянием глобальных параметров. Вертикальные профили электрических величин позволяют более полно характеризовать термодинамические и турбулентные процессы в динамике АПС и могут служить ценным дополнительным источником информации о состоянии окружающей среды.

Приземная объемная активность радона входит в систему предвестников землетрясений. Так, быстрые изменения или аномальные значения концентрации радона в приземном воздухе могут свидетельствовать о повышении сейсмической активности и подготовке землетрясения. Совокупность приземных электрических параметров зависит от интенсивности ионообразования и концентрации радона, которые формируют электропроводность воздуха, поэтому результаты исследования естественной изменчивости электрического состояния атмосферы в невозмущенных условиях значимы и актуальны. Электропроводность воздуха и электрическое поле могут служить индикатором радиоактивного или аэрозольного загрязнения атмосферы, а ее мониторинг увеличит возможности оперативного прогноза опасности в случае техногенных катастроф, сопровождающихся утечкой радиоактивных веществ. Количественная модель электрического состояния АПС и ее результаты необходимы для оценки региональной частоты и потенциальной опасности молниевых разрядов облако-земля и проведения технических и организационных мероприятий для минимизации возможного ущерба значимым объектам или инфраструктуре.

Основные результаты этих исследований недавно опубликованы в недавней статье «Evaluation of the Atmospheric Boundary-Layer Electrical Variability» в майском номере журнала BOUNDARY-LAYER METEOROLOGY (Q2), а также в одном из последних номеров журнала ATMOSPHERIC RESEARCH (Q1) за прошлый год.

В ближайшие два месяца на базе Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН планируется выполнить еще одну серию оригинальных высотных аэростатных измерений, включающих синхронную регистрацию напряженности аэроэлектрического поля, концентрации легких ионов, объемной концентрации радона, сопутствующих метеопараметров.

О Конференции ICAE-2018

16-я международная конференция по атмосферному электричеству (ICAE-2018) была организована Международной комиссией по атмосферному электричеству International Commission on Atmospheric Electricity (ICAE) и Обществом атмосферного электричества Японии Society of Atmospheric Electricity of Japan (SAEJ).

Основными научными направлениями, обсуждавшимися в 2018 году, стали: глобальная электрическая цепь, ионизация атмосферы и электричество хорошей погоды, электризация и микрофизика грозовых облаков, молниевая опасность и грозозащита, физика молнии, молнии и метеорология, методы обнаружения молний и гроз, воздействие молний на среднюю и верхнюю атмосферу, излучение молний и гроз, а также метеорологические приложения молниевых данных, климатологии и химических эффектов молний. Участие в ее работе приняли более 200 ученых из 25 стран мира.

Конференции ICAE — важнейшее научное событие в направлении исследований электромагнитного окружения Земли, - организуемые Международной комиссией по атмосферному электричеству (ICAE) каждые четыре года с 1954 г., предоставляют уникальную возможность для обсуждения новейших результатов и состояния исследований атмосферного электричества.

Отметим, что на базе Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН традиционно проводятся две российские конференции по схожей тематике: Всероссийская конференция «Глобальная электрическая цепь» и – совместно с ИФА РАН и ИПФ РАН - ежегодные Всероссийские школы-конференции молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы». В Борке школы проходили в 2005, 2008, 2011, 2014 и 2017 гг.

Некоторые последние публикации научного коллектива:

Anisimov S.V., Galichenko S.V., Aphinogenov K.V., Prokhorchuk A. A. «Evaluation of the Atmospheric Boundary-Layer Electrical Variability» // BOUNDARY-LAYER METEOROLOGY (2018), V. 167, Iss. 2. pp. 327-348  Doi: 10.1007/s10546-017-0328-0  https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s10546-017-0328-0.pdf

Anisimov S. V., Galichenko S. V., Mareev E. A. Electrodynamic properties and height of atmospheric convective boundary layer // ATMOSPHERIC RESEARCH (2017) V.194, pp.: 119-129 Doi: 10.1016/j.atmosres.2017.04.012

Anisimov S. V., Galichenko S. V., Aphinogenov K. V., Mareev E. A., Shlyugaev Yu. V., Prokhorchuk A. A., Guriev A. V., Mikryukov P. A. Electric state of the near-surface atmosphere according to the results of tethered balloon observations // DOCLADY EARTH SCIENCES (2018) V.481, Part 1, pp.: 927-931, в печати.

Ссылки по теме:

16-я Международная конференция по атмосферному электричеству (ICAE-2018). Официальный сайт конференции: icae2018.saej.jp/index.php

Международная комиссия по атмосферному электричеству (ICAE): http://www.icae.jp/)

Страница Лаборатории геофизического мониторинга (ОБ-3) Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН:  wwwbrk.adm.yar.ru/gemm/index.html

Карточка проекта РНФ 16-17-10209 «Мониторинг и моделирование электродинамических процессов и транспорта радона в атмосферном пограничном слое» на сайте Российского научного фонда: rscf.ru/prjcard

Всероссийская конференция «Глобальная электрическая цепь»: geodata.borok.ru/gec/2017/index

Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы». Официальный сайт: http://wwwbrk.adm.yar.ru/satep/index.html

Использованы фотографии Анны Прилуцкой, а также изображения с официальных сайтов ICAE-2018 и Международной комиссии по атмосферному электричеству.