Новая фотоэлектрическая теория атмосферного электричества: механизм генерации, сохранения и разряда заряда в облаках

Сергей Валерьевич Прокофьев

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

Новая фотоэлектрическая теория атмосферного электричества: механизм генерации, сохранения и разряда заряда в облаках

С. В. Прокофьев

2026-10-01

https://doi.org/10.24108/preprints-3116525

В работе представлена альтернативная фотоэлектрическая теория атмосферного электричества, основанная на фотоэлектрическом эффекте и испарении воды. Теория последовательно объясняет ключевые явления: глобальное электрическое поле Земли, разделение зарядов в облаках, механизм молниевого разряда, образование осадков и феномен сухих гроз. Показано, что испарение воды приводит к уносу электронов, а солнечное ультрафиолетовое излучение вызывает фотоэффект на верхних слоях облаков, создавая положительный заряд. Процесс переноса и накопления заряда рассмотрен по аналогии с генератором Ван де Граафа: роль движущейся ленты выполняет испаряющийся пар, роль изолированной сферы — облако, а роль разрядника — участок, где напряжённость поля достигает пробойной величины. Облака способны сохранять заряд длительное время благодаря низкой проводимости воздуха. Разряд происходит при встрече разноимённо заряженных облаков или при приближении облака к проводящим объектам на Земле. Теория даёт проверяемые предсказания относительно суточного и сезонного хода грозовой активности, корреляции с солнечной радиацией и роли орографии.

Ссылка для цитирования:

Прокофьев С. В. 2026. Новая фотоэлектрическая теория атмосферного электричества: механизм генерации, сохранения и разряда заряда в облаках. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3116525

Список литературы

1. Beard, K. V., & Ochs, H. T. Warm-rain initiation: an overview of microphysical mechanisms. Journal of Applied Meteorology, 1993, 32(4), 608-625.

2. Blanchard, D. C. The electrification of the atmosphere by particles from sea spray. Journal of Geophysical Research, 1963, 68(13), 3709-3716.

3. Blakeslee, R. J., et al. Observations of lightning from the International Space Station. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2014, 117, 1-12.

4. Christian, H. J., et al. Global frequency and distribution of lightning as observed from space. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2003, 108(D1), 4005.

5. Dalibard, T.-F. Lettre sur l'experience du tonnerre. Histoire de l'Academie Royale des Sciences, 1752, 141-144.

6. Dwyer, J. R. A fundamental limit on electric fields in air. Geophysical Research Letters, 2005, 32(4), L04804.

7. Faraday, M. Experimental researches in electricity. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1831, 121, 125-162.

8. Franklin, B. Experiments and observations on electricity. London: E. Cave, 1751.

9. Kahan, T. F., et al. Photoelectron emission from aqueous microdroplets. The Journal of Physical Chemistry C, 2007, 111(41), 15083-15089.

10. Latham, J., & Mason, B. J. The induction mechanism in thunderstorm electrification. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 1962, 88(378), 474-485.

11. Rakov, V. A., & Uman, M. A. Lightning: Physics and Effects. Cambridge University Press, 2003.

12. Reynolds, S. E., et al. Electrostatic charging of falling water drops. Journal of Meteorology, 1957, 14(1), 1-9.

13. Saunders, C. P. R. Cold cloud charge separation: a review. Atmospheric Research, 1993, 30(1-4), 207-225.

14. Shaw, D. J., & Rusk, B. G. Photoelectric emission from water droplets. Journal of Colloid and Interface Science, 2000, 226(2), 335-341.

15. Simpson, G. C., & Scrase, F. J. The distribution of electricity in thunderclouds. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, 1937, 161(906), 309-316.

16. Thomson, W. On the theory of atmospheric electricity. Proceedings of the Royal Society of London, 1860, 10, 548-552.

17. Vonnegut, B. Electrical structure of thunderstorms. Journal of Meteorology, 1954, 11(6), 459-465.

18. Williams, E. R. The tripole structure of thunderstorms. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 1989, 94(D11), 13141-13150.

19. Williams, E. R. Lightning and climate. Nature Geoscience, 2009, 2(2), 102-103.

20. Wilson, C. T. R. The electric field of thunderclouds. Philosophical Magazine, 1916, 31(184), 718-730.

21. Wilson, C. T. R. The mechanism of electrification in thunderstorms. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, 1920, 97(685), 436-450.

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ

Использование куки-файлов