Математическое моделирование вертикальной составляющей напряженности квазистационарного электрического поля приземного слоя атмосферы
Диссертация
Цель диссертационной работы состоит в разработке математической модели вертикальной составляющей напряженности электрического поля приземного слоя с учетом влияния аэрозольных частиц, поверхностных источников ионизации, для расчета основных электрических характеристик атмосферы, для совершенствования методов мониторинга окружающей среды и его автоматизации, для создания базы данных… Читать ещё >
Список литературы
- Альвен, Г. Космическая электродинамика / Г. Альвен, К. Г. Фельтхаммер. -М.: Мир, 1967. 260с.
- Анисимов, С. В. Аэроэлектрические структуры в атмосфере / С. В. Анисимов, Е. А. Мареев // Доклады РАН, 371, № 1, 2000. с. 101−104.
- Арсенин, В. Я. Математическая физика. Основные уравнения и специальные функции / В. Я. Арсенин. М.: Наука, 1966. 368 с.
- Бахвалов, Н. С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения) / Н. С. Бахвалов. —М.: Наука, 1973. 632 с.
- Боглаев, Ю. П. Вычислительная математика и программирование / Ю. П. Боглаев. -М.: Высшая школа, 1990. 544 с.
- Брикар, Дж. Влияние радиоактивности и загрязнений на элементы атмосферного электричества / Дж. Брикар // Проблемы электричества атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.С. 68−105.
- Вагер, Б. Г. Пограничный слой атмосферы в условиях горизонтальной неоднородности / Б. Г. Вагер, Е. Д. Надежина. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 136 с.
- Вержбицкий, В. М. Основы численных методов / В. М. Вержбицкий. М.: Высш. шк., 2005. 840 с.
- Гаранина, И. А. Электрическое поле атмосферы как индикатор аэрозольного загрязнения воздушной среды / И. А. Гаранина // Материалы Межрегиональной научно-технической конференции, — Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2006.- 175с.
- Ю.Гаранина, И. А. Моделирование электрических процессов в приземном слое атмосферы / И. А. Гаранина // Труды Братского государственного университета: Серия Естественные и инженерные науки развитию регионов Сибири. Том 1.-Братск: БрГУ, 2006.-123с.
- П.Гаранина, И. А. Моделирование антропогенного воздействия на электрическое состояние приземного слоя атмосферы / И. А. Гаранина // Вестник Поморского университета. -2006. № 4. — с. 19−23.
- Гинзбург, Э. И. Динамические модели свободной атмосферы / Э. И. Гинзбург, В. Г. Гуляев. -Новосибирск.: Наука, 1987. 290 с.
- Градштейн, И. С. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений / И. С. Градштейн, Е. М. Рыжик. М.: Изд-во «Наука», 1971. 1102 с.
- Гринин, А. С. Математическое моделирование в экологии / А. С. Гринин, Н. А. Орехов, В. Н. Новиков. М.: ЮНИТИ — ДАНА, 2003. 269 с.
- Демидович, В. П. Численные методы анализа / В. П. Демидович, И. А. Марон, Э. 3. Шувалова. М.: Наука, 1967. 368 с.
- Дойников, А. Н. Математические модели и методы / А. Н. Дойников, М. К. Сальникова. Братск: БрГУ, 2006. 99 с.
- Зарубин, В. С. Математическое моделирование в технике / В. С. Зарубин. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. 496 с.
- Зилитинкевич, С. С. Динамика пограничного слоя атмосферы / С. С. Зилитинкевич. Л.: Гидрометеоиздат. 1970. 290 с.
- Имянитов, И. М. Электричество свободной атмосферы / И. М. Имянитов, Е. В. Чубарина. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 240 с.
- Имянитов, И. М. Современное состояние исследований атмосферного электричества / И. М. Имянитов, К. С. Шифрин // Успехи физических наук. 1962. Вып.4,С.593−642.
- Каплан, JI. Г. Локальные процессы в сплошной жидкой среде и атмосфере / Л. Г. Каплан Ставрополь: АСОК, 1993. 246 с.
- Киреев, В. И. Численные методы в примерах и задачах / В. И. Киреев, А. В. Пантелеев. М.: Высш. Шк, 2006. 480 с.
- Кирьянов, Д. В. Самоучитель MathCAD 2001 / Д. В. Кирьянов. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. 544 с.
- Кобзарь, А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников / А. И. Кобзарь. М: ФИЗМАТЛИТ, 2006. — 816 с.
- Комаров, Н. Н. Теория излучения ионизационного состояния атмосферы / Н. Н. Комаров. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 159 с.
- Колоколов, В. П. Методы наблюдений элементов атмосферного электричества (обзор) / В. П. Колоколов, Я. М. Шварц Я. Обнинск, 1976. 64 с.
- Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т, Корн.- М.: Наука, 1984. 831 с.
- Кофи, Дж. Экспериментальные данные о пограничном слое атмосферы / Дж. Кофи // Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 126−172.
- Красногорская, Н. В. Электричество нижних слоев атмосферы и методы его изменения / Н. В. Красногорская. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 323 с.
- Крикунов, Ю. М. Лекции по уравнениям математической физики и интегральным уравнениям / Ю. М. Крикунов. Казань, Изд-во Казанского университета, 1970. 210 с.
- Крылов, В. И. Вычислительные методы / В. И. Крылов, В. В. Бобков, П. И. Монастырный. Т. 2. М.: Наука, 1977. 304 с.
- Куповых, Г. В. К вопросу выделения глобальных вариаций величин атмосферного электричества / Г. В. Куповых // Труды конф. молодых ученых и специалистов ГТО им. А. И. Воейкова. Л.: 1990. С. 23−26. Деп. в ИЦВНИИГМИ-МЦД 05.06.91 № 1080-ГМ91.
- Лайхтман, Д. JI. Физика пограничного слоя атмосферы / Д. JI. Лайхтман. -JL: Гидрометеоиздат, 1970. 342с.
- Ландау, Л. Д. Теоретическая физика. Гидродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. -М.: Наука, 1998. 736 с.
- Марчук, Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды / Г. И. Марчук. М.: Наука, 1982. 320 с.
- Марчук, Г. И. Численное решение задач динамики атмосферы и океана / Г. И. Марчук. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 304 с.
- Марчук, Г. И. Математические модели в геофизической гидродинамике и численные методы их реализации / Г. И. Марчук, В. П. Дымников, В. Б. Залесный. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 296 с.
- Милин, В. В. Ионизация воздуха в приземном слое и свободной атмосфере / В. В. Милин // Ученые записки Кировского пединститута. 1954. Вып. 8.С.310.
- Милин, В. В. Распределение электрического поля и плотности объемных зарядов в связи с турбулентным перемешиванием в атмосфере / В. В. Милин // Ученые записки Кировского пединститута. 1954.Вып. 8. С.11−20.
- Милин, В. В. Проводимость воздуха и турбулентные перемешивания в атмосфере / В. В. Милин, С. Г. Малахов //Изв. АН СССР. Серия географическая. 1953. № 3. С.264−270.
- Монин, А. С. Основные закономерности турбулентного перемешивания в приземном слое атмосферы / А. С. Монин, А. Н. Обухов // Труды Географического института АН СССР-1954.№ 24(151), С.163−187.
- Монин, А. С. Статистическая гидромеханика / А. С. Монин, А. М. Яглом. -Л.: Наука, 1965. Т. 1. 639 с.
- Морозов, В. Н. Атмосферное электричество / В. Н. Морозов //Атмосфера. Справочник (справочные данные, модели).- Л.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 394−408.
- Морозов, В. Н. К вопросу о физико-математическом моделировании электрических процессов в нижних слоях атмосферы / В. Н. Морозов
- Атмосферное электричество: Труды II Всесоюзного симпозиума. JL: Гидрометеоиздат. 1984. С.14−17.
- Морозов, В. Н. Распределение Электрических характеристик в приземном турбулентном слое атмосферы / В. Н. Морозов //Труды ГГО. 1986. Вып. 498. С. 106−118.
- Морозов, В. Н. Влияние турбулентности и аэрозоля на распределение электрических параметров в приземном слое атмосферы / В. Н. Морозов, Г. В. Куповых // Труды ВГИ. М.: Гидрометеоиздат Вып. 77. 1989. С. 1521.
- Морозов, В. Н. К вопросу о моделировании электрического состояния атмосферы в горных районах / В. Н. Морозов, Г. В. Куповых // Тезисы докладов IV Всесоюзного симпозиума по атм. эл-ву, Нальчик 1990. С. 46
- Морозов, В. Н., Классический (нетурбулентный) электродный эффект в приземном слое / В. Н. Морозов, Г. В. Куповых // Известия высших учебных заведений. Сев.- Кав. регион. Естественные науки, № 2. 2003. С. 43−46.
- Морозов, В. Н. Нестационарные электрические процессы в приземном слое атмосферы / В. Н. Морозов, Г. В. Куповых // Известия высших учебных заведений. Сев. -Кав. регион. Естественные науки, № 4, 2001. С. 82−85.
- Мэтьюз Джон, Г. Численные методы. Использование MATLAB / Г. Мэтьюз Джон, Д. Куртис. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. 720 с.
- Наац, И. Э. Математическое моделирование динамики пограничного слоя атмосферы в задачах мониторинга окружающей среды / И. Э. Наац, Е. А. Семенчин. Ставрополь: Изд-во СГУ, 1995. 196 с.
- Огуряева, JI. В. Анализ многолетнего хода величин атмосферного электричества в приземном слое по данным наблюдений / JI. В. Огуряева, Я. М. Шварц // Метеорологические исследования. 1982, № 27. С.43−48.
- Огуряева, JI. В. Регулярные измерения электропроводимости воздуха / JI.
- B. Огуряева, Я. М. Шварц // Метеорологические исследования. Атмосферное электричество. М.:МГК, 1982.№ 27. С. 37−42.
- Парамонов, Н. А. Метод выделения унитарных изменений элементов атмосферного электричества и пути повышения точности такого выделения / Н. А. Парамонов //Атмосферное электричество: Труды I Всесоюзного симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат. 1976. С. 22−31.
- Паркер, Е. Космические магнитные поля / Е. Паркер. М.: Мир, 1982- Т. 2. 469 с.
- Петров, А. И. Влияние индустриального загрязнения воздушного бассейна на электропроводимость атмосферы в Ростове-на-Дону / А. И. Петров, Г. Г. Петрова, И. Н. Панчишкина // Труды ГГО. 1990. Вып. 527.1. C. 41−43.
- Поршнев, С. В. Вычислительная математика. Курс лекций / С. В. Поршнев. СПб: БХВ-Петербург, 2004. 320 с.
- Раменский, Л. А. Исследование электрических характеристик дымовых факелов по данным самолетных и наземных наблюдений / Л. А. Раменский, В. А. Дячук // Атмосферное электричество. Труды II Всесоюзного симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. С. 39−41.
- Самарский, А. А. Численные методы / А. А. Самарский, А. В. Гулин. М.: Наука, 1989. 432 с.
- Семенчин, Е. А. Аналитические решения краевых задач в математической модели атмосферной диффузии / Е. А. Семенчин. — Ставрополь: Изд-во СКИ-УУ, 1993.141 с.
- Смирнов, В. В. О физической природе эффекта селективного взаимодействия аэроионов и аэрозолей / В. В. Смирнов // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. Т.26, № 6. 1990. С. 622−626.
- Смеркалов, В. А. Аппроксимация среднего распределения аэрозольных частиц по размерам / В. А. Смеркалов // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. Т. 20, № 4. 1984.
- Соколенко, JI. Г. Измерение величин атмосферного электричества на острове Вильсанди / JI. Г. Соколенко, Г. П. Ваюшина / Труды ГГО.-1984-Вып.474.-С.98−107.
- Тверской, П. Н. Турбулентность и вертикальный профиль напряженности электрического поля / П. Н. Тверской, М. П. Тимофеев // Изв. АН СССР. Серия географическая и геофизическая. 1948.Т.12.№ 5. С. 377−386.
- Тихонов, А. Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. М.: Наука, 1972. 736 с.
- Фихтенгольц, Г. Е. Курс дифференциального и интегрального исчисления Т. 1/Г. Е. Фихтенгольц. М.: Наука, 1969. 608 с.
- Фихтенгольц, Г. Е. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т. 2 / Г. Е. Фихтенгольц. М.: Наука, 1969. 800 с.
- Фихтенгольц, Г. Е. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т. 3 / Г. Е. Фихтенгольц. М.: Наука, 1969. 656 с.
- Френкель, М. Т. Теория явлений атмосферного электричества / М. Т, Френкель. Л.: ГИТТА. 1949.155 с.
- Хайрер, Э. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Нежесткие задачи / Э. Хайрер, С. Нёрсет, Г Ваннер. М.: Мир, 1990. 512 с.
- Хемминг, Р. В. Численные методы для научных работников и инженеров / Р. В. Хемминг, С. Нёрсет, Г. Ваннер Г. М.: Наука, 1972. 400 с.
- Чалмерс, Дж. А. Атмосферное электричество / Дж. Чалмерс. Л.: Гидрометеоиздат. 1974. 420 с.
- Яглом, А. М. Диффузия примеси от мгновенного точечного источника в турбулентном пограничном слое / А. М. Яглом // Турбулентные течения. — М.: Наука, 1974. С. 62−64.
- Adkins, C.J. The small ion concentration and space charge near the ground / C. J. Adkins //QJourn.Roy.Met.Soc. 1959.V.85. P. 237−252.
- Anisimov, S. V. On the generation and evolution of the electric structures in the surface layer / S. V. Anisimov, E. A. Mareev, S. S. Bakastov // J. Geoph. Res. V. 104.- 1999. P. 14 359−14 367.
- Bechacker, M. Zur Berechung des Erdfeldes unter der Voraussetzung homogener Ionisierung der Atmosphere / M. Bechacker // Sits. Akad. der Wiss., math.-nat. Klasse. 1910.Bd.l9,Abt.l la.P.675−684.
- Chalmers, J. A. The theory of the electrode effect I / J. Chalmers //J.Atm. and Terr.Phys. 1966a.V.28.P.565−572.
- Chalmers, J. A. The theory of the electrode effect II / J. Chalmers //J.Atm. and Terr.Phys. 1966a.V.28.P.573−579.
- Chalmers, J. A. The theory of the electrode effect III / J. Chalmers //J.Atm. and Terr.Phys. 1966a.V.28.P. 1029−1033.
- Chalmers, J. A. The theory of the electrode effect IV / J. Chalmers //J.Atm. and Terr.Phys. 1966a.V.28.P.217−219.
- Cobb, W. E. Atmospheric electric measurement results at Mauna Loa observatory / W. E. Cobb, В. B. Phillips //Tech. Pap. Washington D.1926N. P.46−252.
- Crozier, W. D. Atmospheric electrical profiles below three meters / W. D. Crozier //J.Jeoph. Res.- 1965.V.70.P.2785−2792.
- Crozier, W. D., Biles N Measurements of radon 220(thoron) in the atmosphere below 50 centimeters / W. D. Crozier //J. Geoph. Res. 1966.V.71.P.4735−4741.
- Dolezalek, H. Zur Methodik Luftelektrischer / H. Dolezalek // Messungen beitraege zur Geophysik 1962.V.71−82, S.77, b3, S.161, Ь4, P.242.
- Hess, V. P. Determination of the alpharay emission of materials constituting the earth’s surface / V. P. Hess, V. J. Kisselbach, H. A. Miranda // J.Geop.Res.-1956.V.61.P.265−271/
- Hess, V. P. On the rate of ion formation at ground level and at one meter above ground /V. P. Hess, G. A. O’Donnel //J.Geoph.Res. 1951.V.56.P.557−562.
- Higazi, K. A. Measurements of atmospheric electrical conductivity near the ground / K. A. Higazi, J. A. Chalmers // J.Atm. and Terr.Phys. -1966/V28.P.327−330.
- Hogg, A. R. The conduction of electricity in the lowest levels of the atmosphere / A. R. Hogg //Memoirs of the Commonwealth Solar Obs. Canberra. 1939. N7.
- Hoppel, W. A. Theory of the electrode effect / W. A. Hoppel // J.Atm. and Terr. Phys. 1967.V.29,N.6.P.709−721.
- Hoppel, W. A. Electrode effect: comparison of the Theory and measurement / W. A. Hoppel // In: Planetary Electrodynamics, 2S.C.Coroniti and J. Hughes- editors: Gordon and Breach Science Publishers. New York 1969.P. 167−181.
- Hoppel, W. A. Determination of the eddy diffusion coefficients from atmospheric electrical measurements / W. A. Hoppel, S. G. Gathman // J.Geoph.Res. 1971.V.76,N 6.P. 1467−1477.
- Hoppel, W. A. Experimental determination of the eddy diffusion coefficients over the open ocean from atmospheric electrical measurements / W. A. Hoppel, S. G. Gathman//J.Phys. Oceano. 1972.V.2.P.248−254.
- Israel, H. Atmospheric electricity / H. Israel // Ierysalem: Isr.prog. for sci.translat. 1973 .V.2 796p.
- Kraakevik, I. H. Electrical conduction and convection currents in the troposphere /1. H. Kraakevik // Recent Advances in Atmospheric electricity, Pergamon Press, London-New York, 1958.P.75.
- Kupovykh, G. Electrode Effect under Alpine Conditions / G. Kupovykh, V. Morozov, Ya. Shvartz // Proc. 11th Int. Conf. on Atmosph. Electr., Versailles, 2003. 4p.
- Law, J. The ionization of the atmosphere near the ground in fair weather / J. Law // Q.Journ.Met.Soc.l959V.85.P.237−252.
- Markson, R. Ionospheric potential measurements at Hawaii and Cristmas Islands / R. Markson, D. Kendra //Proc.9 th Int.Conf. on Atm. El., St. Petersburg, V. I, Russian, 1992, P.18.
- Mauchly, S. J. Diurinal variation on the potential gradient of atmospheric / S. J. Mauchly//Terr.Magn.Atm.El. 1923.V.28.P.61−81.
- Muhleisen, R. Electrode effect measurements above the sea / R. Muhleisen //J.Atm. and Terr.Phys.l961.V.20.P.79−81.
- Nichols, E. H. Investigation of atmospheric variations at sunrise and sunset / E. H. Nichols //Proc.Roy.Soc.A1916.V.92.P.401−408.
- Pluvinage, P. La conductibilitie electrique de l’lair sun l’inlandsis Groenlandais /P. Pluvinage, P. Stahl //Annal. De Geophys. l953.V.9,P. 34−43.
- Ruhnke, L. H. Electrical conductivity of air on the Greenland ice cap / L. H. Ruhnke // J.Geoph.Res.l962.V.67.P.2767−2772.
- Scholz, J. Theoretische Untersuchungen under die Feldund Ionenverteilung in einen trom durch flossenen Gas, dasauch schwer bevegliche Electrizitatstrage enthalt / J. Scholz // Sitz.Akad.der Wiss., math.natury. Klasse 1931.Bd.l40,Abt.lia. P. 49−66.
- Schweidler E. R. Uber die Ionenverteilung in den untersten Schichten der Atmosphare //Sits.Akad.der Wiss., math.naturw.Klasse 1908 Bd. l 17, Abt.Iia.S.653−664.
- Schweidler, E. R. Einfurinrung in die Geophysic / E. R. Schweidler //Sits. Akad. Der Wiss., math.naturw.Klasse 1931.Bd.l40,Abt.Ila.P.49.
- Thomson, J. J. Conductione of electricity through gases / J. J. Tomson. -Cambrige: 1903.566р.
- Tuomi, Т. J. The atmospheric electrode effect over snow / T. J. Tuomi //J.Atm. and Terr.Phys.l982.V.44.P.737−745.
- Voskresensky, A. I. Atmospheric electricity observations at Mirny station, Antarctic / A. I. Voskresensky, V. P. Gordyuk, Ya. M. Shvarts // Proc. 8th Int. Conf. on Atm. EL., Sweden. 1988. P. 152−156.
- Tsur, I. Ambipolar diffusion in the middle atmosphere /1. Tsur, R. G. Roble // J.Geoph.Res. 1984. V.89,N A1.P.33 8−344.
- Whipple, F. I. On potential gradient and the airearth current / F. I. Whipple //Terr.Magn. and Atm.Electr.l935.V.7 P.355.
- Willet, J. C. An analysis of the electrode effect in the limit of strong turbulent mixing / J. C. Willet //J.Geoph.Res.l978.V.83.P.402−408.
- Willet, J. C. The Fairweather electric charge transfer by convection an unstable planetary layer / J. C. Willet // J.Geoph.Res. 1983.V.88, N 13.P.8455−8469.