Глобальная электрическая цепь: создание трёхмерной численной модели и её применение для исследования региональных эффектов

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы теоретического моделирования глобальной электрической цепи (ГЭЦ) — распределённого токового контура, объединяющего различные электрические процессы, протекающие в атмосфере Земли, и связывающего воедино области грозы и хорошей погоды, а также нижнюю ионосферу. Актуальность исследований структуры, динамики и особенностей функционирования ГЭЦ обусловлена тем, что глобальный подход оказывается наиболее естественным и последовательным при исследовании возмущений распределения электрических полей и токов в атмосфере под влиянием климатических изменений, космической погоды и региональных эффектов. Основное внимание в рамках проекта будет уделено созданию численной модели ГЭЦ нового поколения с учётом наиболее современных физических представлений — полноценной трёхмерной модели, основанной на актуальных данных о проводимости атмосферы и распределении грозовых облаков, выступающих в роли источников ГЭЦ, и принимающей во внимание земную орографию, различные режимы работы грозовых генераторов и влияние ионосферных источников. Следует отметить, что в настоящее время в мире не существует моделей ГЭЦ, которые могли бы одновременно учитывать все эти эффекты согласованным образом. Созданная модель будет использована для исследования ряда конкретных актуальных задач, связанных с атмосферным электричеством, в частности задач о вариации характеристик ГЭЦ на различных временных масштабах и задачи о влиянии региональных эффектов на электромагнитное окружение Земли. Также в рамках проекта будут разработаны новые параметризации токов зарядки в облаках — генераторах ГЭЦ на основе актуальных данных о распределении грозовой активности по земному шару.