Открываем Америку — 2
И вот мы опять на неизвестной планете и хотим хотя бы в общих чертах ознакомиться с местной географией. Только вот ни сейсмографа, ни телескопа, ни даже воздушного шара с камерой мы не захватили. Получится ли у нас что-нибудь сделать из г-а и палок?
В начале 1750-х стала понятной электрическая природа молнии. Примерно в то же время ученые заметили удивительный факт — даже в спокойную погоду наблюдается электрическое поле и два изолированных предмета на разной высоте имеют разный электрический потенциал. Более того, в начале 19 века Schiibler установил что в течении дня это поле(после усреднения за десятки-сотни дней) изменяется одинаковым образом, с главным максимумом в 19:00 по лондонскому времени и основным минимумом в 4:00. Эти экстремумы — прямое свидетельство существования Америки и Тихого океана. 
Как мы уже отмечали, Земля в целом является неплохим проводником. По очевидным причинам, ионосфера тоже хорошо проводит электрический ток. Но между ними расположена атмосфера, которая является очень плохим проводником — ее общее сопротивление, несмотря на сечение в 500 миллионов квадратных километров, составляет около 200 Ом, сопротивление воздуха примерно в миллион раз больше сопротивления сухой породы и в триллион раз больше сопротивления среднего металла. Грозовые разряды сообщают Земле отрицательный заряд, а ионосфере положительный, с разницей потенциалов до 400 КВ. Через атмосферу постоянно протекает ток в 1-2 тысячи ампер, разряжающий этот гиганский конденсатор.
Соответственно разница потенциалов сильно зависит от текущей активности гроз, корреляция атмосферного электрического потенциала и грозовой активности — 0.94, это очень высокая величина, прямо свидетельствующая о прямой связи. А грозы в основном происходят в в низких широтах над сушей. Более того, они в основном происходят в течении нескольких часов в середине дня, когда солнечный свет усиливает конвекцию в кучево-дождевых облаках.
На первой иллюстрации(сверху) мы видим районы максимальной грозовой активности. На иллюстрации ниже — вклад гроз разных континентов в формирование атмосферного потенциала.
Из этого графика евразийский наблюдатель однозначно выведет существование большого материка к западу от Европы и океана западнее этого материка.
Хорошие новости — для наблюдений достаточно деревянного шеста, заполненного водой горшка с дыркой(капли воды, вытекая из горшка, будут уносить заряд, выравнивая потенциал), пары проводов(от заземления и от горшка) и электроскопа(пара кусочков фольги, которые будут притягиваться друг к другу, показывая разность потенциалов). В общем уровень античности и даже древнего мира.
Плохие новости — «увидеть» нужную кривую за пару дней не получится. Влияние локальных элетрических зарядов облаков и вариаций проводимости воздуха на порядок-другой сильнее глобальных колебаний. Во-первых измерения надо проводить в хорошую погоду(fair weather): полное отсутствие осадков/аэрозолей/кучевых облаков, минимальная облачность, ветер от 1 до 8 м/с. Во-вторых, даже после этого данные придется усреднять за много дней/мест измерения. Для океанских островов хватит нескольких месяцев измерений, для материка — нескольких лет. Антарктиду и большую часть Евразии метод не видит — недостаточно грозовой активности.
P.S. Говоря о атмосферном электричестве, надо упомянуть и о «возможности» его практического использования.
Сеть полна фриков, рассказывающих про секретные технологии получения атмосферного электричества и про заговоры Ротшильдов/Чубайсов скрывающих от народа источник даровой энергии. Умножив приведенные выше цифры максимального напряжения и тока(400,000 В и 2000 А) нетрудно прикинуть мощность всего атмосферного тока — меньше гигавата(порядка мощности солнечного света на площади в один квадратный километр). Современная средняя мощность электростанций мира порядка 3,000 гигаватт. Уже в 1900 она была порядка гигаватта(тепловая мощность для того же года — порядка 700 ГВт) и в 1910 увеличилась вчетверо. В общем Ротшильдам явно нечего бояться.
В любом случае плотность атмосферного тока — порядка микроампер на квадратный километр. Самая примитивная солнечная электростанция из парника+трубы+ветряка выдаст на порядки больше энергии чем атмосферная станция того же размера.
Отдельные фрики рассуждают про уменьшение сопротивления воздуха за счет генерации свободных ионов. Проблема в том что генерируемые ионы будут экранировать наш электрод, а скорость их диффузии будет ограничена малой длиной свободного пробега в воздухе. Мы уже рассматривали все соответствующие формулы в теме про ионолет. Применимы они и к этому случаю, просто подставьте в 5,000 раз меньший градиент потенциала(сотню В/м вместо 500 КВ/м). Нетрудно прикинуть что никаких качественных улучшений добиться не получится. Точка.
Источник: Попаданцев.Нет
