Physics of auroral phenomena : proceedings of the 34th Annual seminar, Apatity, 01 - 04 March, 2011 / [ed.: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2011. - 231 с. : ил.

V. V. Pchelkin, E.N. Yakushenkov В облаках всех типов, а также при наличии дымки, пыли, температурной инверсии или фронтального раздела возникают электрические поля напряженностью до единиц кВ/м на высотах от 500 до 2000 м [11, 12]. Причем, прямые измерения с самолетов в малооблачную погоду показали, что число случаев присутствия сильного электрического поля растет с увеличением широты места, достигая в Ленинградской области 43 % [11], однако, механизм этого явления не изучен. Если допустить, что подобный слой не менее часто возникает над Апатитами, то одним из возможных объяснений наблюдаемого эффекта будет в том, что увеличение потока космических лучей ведет к увеличению числа ионов в воздухе и возрастанию его проводимости, а это приводит к уменьшению электрического поля в указанном слое. Нами было показано в [5], что рентгеновское излучение в приземной слое воздуха обусловлено тормозным эффектом электронов, следовательно, изменение электрического поля, доускоряющего электроны приведет к изменению интенсивности рентгеновского излучения. Подобный электрический слой не возникает над Баренцбургом по двум причинам. Во-первых, проводимость нижнего слоя атмосферы над морем всегда выше [12]. Во-вторых, темп счета ССК в Баренцбурге в три раза выше, чем в Апатитах, хотя детекторы одинаковые и калиброваны. Это означает, что поток энергичных электронов в атмосфере над Баренцбургом больше в три раза. Все это ведет к тому, что в нижней атмосфере не может образоваться слой с повышенной напряженностью электрического поля, т.к. происходит быстрая утечка заряда. Вариации НМ, связанные с возрастаниями на ССК в Апатитах, обусловлены изменением толщины вещества над НМ. Дело в том, что возрастания на ССК происходят во время осадков. Оценка количества дополнительного вещества, появляющегося в атмосфере во время выпадения осадков (капли воды, находящиеся в воздухе) дает величину порядка 0.2-0.4 г/см2. Водность облаков, их средняя толщина и скорость выпадения дождевых осадков взяты из [11]. Наличие вещества в количестве 0.4 г/см2 над НМ приведет уменьшению скорости счета НМ на -0.3 %, что хорошо согласуется с измеренным (см. рис.З). Для группы средних возрастаний все детекторы (и ССК, и НМ, и БСНМ) показывают в 1.7-2 раза меньшие амплитуды. В Баренцбурге этого не наблюдается потому, во-первых, что амплитуда всех возрастаний определяется как средняя, во-вторых, основной вид осадков там - это снег. Он создает в атмосфере меньшее количество дополнительного вещества, чем жидкие осадки, и эффект от него на НМ совсем мал. Заключение На основе данных комплексных установок мониторинга радиационного фона в Апатитах и Баренцбурге, исследованы несколько типов его вариаций. Во-первых, обнаружена существенная суточная вариация рентгеновского излучения в атмосфере в Апатитах, отсутствующая в Баренцбурге. Эта вариация находится в противофазе с вариацией на НМ и обусловлена изменением проводимости воздуха. Во-вторых, измерена вариация на НМ, вызываемая прохождением осадков над НМ. Величина этой вариации хорошо согласуется с оценками, сделанными на основании того, что во время осадков над НМ увеличивается количество вещества. Отметим, что ощущается недостаток информации о физическом состоянии атмосферы на разных высотах над станциями. Во-первых, нет данных об электрическом поле в нижней тропосфере. Измерения электрических полей в облаках отрывочны, редки и относятся к умеренным широтам. Поэтому высказанные гипотезы о вариациях рентгеновского фона носят предварительный характер, а само явления нуждается в дальнейшем изучении. Список литературы 1. de Mendonca R.R.S. et al. 2010, J. of Atm. and Solar-Terrestrial Physics, doi: 10.1016/j.jastp.2010.09.034. 2. Лидванский A.C., Хаердинов H.C. Динамика космических лучей в электростатическом поле атмосферы и генерация частиц грозовыми облаками // Из. РАН сер. физ. 2007. Т.71 №7 С.1060-1063. 3. Ю.В. Балабин, А.В. Германенко, Э.В. Вашенюк, Б.Б. Гвоздевский, Л.И. Щур. Вариации естественного гамма-фона во время выпадения осадков, не связанные с загрязнением атмосферы радионуклидами // Вестник КНЦ РАН, 2010. №2, 104-109. 4. Yu.V. Balabin, В.В. Gvozdevsky, E.V. Vashenyuk, A.V. Germanenko. Gamma-radiation connected to atmospheric precipitations // 38thCOSPAR Assembly, Bremen, Germany, 18-25 July 2010, Abstract book. 5. B.B. Gvozdevsky, Yu.V. Balabin, A.V. Germanenko, E.V. Vashenyuk. On the origin of x-ray increases during precipitations // 32ndInternational Cosmic Ray Conference, Beijing, China, 11-18 August 2011, paper № 863. 6. http://meteocenter.net/20107 fact.htm 7. Лазутин Л.Л. Рентг. излучение авроральных электронов и динамика магнитосферы. Л.: Наука. 1979. 201 с. 8. Дорман Л.И. Эксперим. и теоретические основы астрофизики космических лучей. М.: Наука. 1975. 357 с. 9. Дорман Л.И. Метеорологические эффекты космических лучей. М.: Наука. 1972,210 с. 10. Хаякава С. Физика космических лучей. Часть I. М.: Мир. 1973, 701 с. 11. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат. 1984. 751 с. 200