Для атмосферного воздуха как смеси молекулярных газов, находящихся в термодинамическом равновесии, представлен алгоритм вычисления плотности атомов и молекул в случае разделения областей диссоциативного перехода для каждой из компонент. Результат сравнивается с приближением, для которого парциальные давления азота и кислорода не зависят от температуры. Ионизационное равновесие при температурах ниже 7000 К происходит через образование молекулярного иона NO+, а при более высоких температурах доминирует образование атомных ионов кислорода и азота. Показано, что при давлении порядка атмосферного с точностью выше 10% при анализе ионизационного равновесия вплоть до полной ионизации воздуха можно пренебречь электронно-возбужденными состояниями атомов. Для анализа плазмы воздуха в проводящем канале молнии использование результатов, а также экспериментальных данных показывает, что прохождение основного электрического тока на стадии возвратного удара отделено по времени от последующего расширения нагретого канала. Показано, что температура плазмы проводящего канала между соседними вспышками, а также перед прохождением основного электрического тока составляет примерно 4 кК. Эта температура поддерживается небольшими внешними электрическими полями.
Неоднородная пылевая плазма, микронные частицы или микрокапли которой находятся в плотном газе или в атмосферном воздухе, возбуждается импульсом, приводящим к слабой ионизации газа. Далее частицы заряжаются в результате прилипания к ним ионов газа. Стабильность пылевой плазмы определяется низкой подвижностью заряженных микрочастиц. Рассмотрены условия, при которых происходит разделение отрицательного и положительного зарядов в пылевой плазме, приводящее к созданию электрического поля. Представлены критерии генерации атмосферного электричества в плотном облаке в результате гравитационного падения заряженных микрокапель воды в атмосфере, слабая ионизация которой происходит под действием космических лучей. Показано, что это возможно только при неоднородном распределении микрокапель воды в облаке. Рассмотрены особенности пылевой плазмы, существующей в кольцах Сатурна, в потоке продуктов сгорания угля, а также в запыленной атмосфере угольной шахты.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation