Білий Т. А. Вплив електричного поля Землі на електричні та мікрофізичні процеси в атмосфері

Дисертаційна робота виконана з метою вивчення впливу варіацій приземного електричного поля атмосфери на мікрофізичні процеси в хмарах та умови їх стратифікації, формування опадів та снігопадів на основі побудови, розрахунку та аналізу одновимірних та тривимірних моделей фізики та електрики хмар. Модель представлена розв’язком нелінійного рівняння Пуассона, який істотно залежить від граничних умов на поверхні Землі, а саме, від збурення приземного локального електростатичного поля від джерел геофізичних процесів. Вперше для вивчення поляризації електрон-іонної підсистеми атмосфери у полі сили тяжіння розроблено лінійний аналог рівняння Пуассона, де базовими функціями є функції Ейрі, який суттєво відрізняється від класичного наближення Дебая. Показано, що врахування динамічної діелектричної проникності призводить до появи стратифікованих областей в атмосфері. Для гідродинамічних систем розглянуто самоузгоджене (бездифузійне) переміщення хмари в горизонтальному напрямку, а також глобальну стратифікацію та перенесення водяної пари. Вперше отримано аналітичне рівняння динамічної діелектричної проникності ε(r) як функції локального потенціалу і градієнта потенціалу. Розраховано серію мультиплікативних поправок до больцманівського фактора ймовірності, де введено перевизначений термічний потенціал потенціал електрона, що узгоджує модель з експериментальними даними та призводить до стійкісті рішення при масштабуванні атмосферних процесів. Розроблено електричний блок тривимірної моделі фізики хмар для чисельного моделювання катастрофічних опадів, пов’язаних з електричною коагуляцією.