Теоретическое исследование структуры и динамики глобальной электрической цепи

Проведено теоретическое исследование фундаментальных принципов функционирования глобальной электрической цепи в атмосфере Земли и динамики её основных параметров под влиянием различных возмущений. Найдены корректные постановки стационарной и нестационарной задач о распределении квазистационарных электрических полей и токов в атмосфере Земли в случае различных граничных условий; исследованы особенности описания глобальной цепи в рамках плоскопараллельных и упрощённых многостолбцовых и контурных моделей. Два традиционных способа описания грозовых генераторов (источники постоянного тока и постоянного напряжения) объединены в рамках единого подхода; найден аналог источников постоянного напряжения в распределённых моделях глобальной цепи. Получены оценки возмущений ионосферного потенциала, вызванных изменениями солнечной активности и повышением радиоактивности в стратосфере; найдены условия применимости известной гипотезы Марксона о связи между ионосферным потенциалом и ионизацией в атмосфере через возмущения проводимости. Показано, что существенное изменение проводимости в окрестности нижней границы грозового облака может давать вклад в нижний положительный заряд. Проанализирована техника замены в моделях глобальной цепи реалистичных грозовых генераторов на эквивалентные диполи.