Возможное влияние космических лучей на образование и вторичный рост ледяных частиц в верхней атмосфере
Номер: 33 Год: 2022 Страницы: 32-40
Номер: 33 Год: 2022 Страницы: 32-40
УДК: [524.1+551.510.41+551.521.31:551.583+551.524.7+551.576]
EDN: CDUTVK
Автор(ы):
Беликов Юрий Евгеньевич1, e-mail: yury_belikov@mail.ru Дышлевский Сергей Викторович1, e-mail: sergiodd@mail.ru
Репин Андрей Юрьевич1
Учреждения:
1 - Институт прикладной геофизики им. акад. Е.К. Федорова, Москва, Россия
Аннотация:
Выдвинута гипотеза, что космические лучи в верхней тропосфере и нижней стратосфере (ВТНС) способствуют вторичному образованию ледяных частиц при поступлении влаги в эту область. При этом ключевую роль играет конденсация на ионах паров жидкости, содержащих такие кислоты как азотная и серная. Образующиеся в результате такой конденсации капли могут не замерзать или замерзать только частично при низких температурах в ВТНС. Эти частицы могут прилипать к более крупным ледяным кристаллам, способствуя образованию окаймления, которое разрушается под действием ветра и столкновений кристаллов льда. Образованные таким образом мелкие частицы в результате небольшой скорости оседания по сравнению с крупными кристаллами образуют слои, существующие длительное время в ВТНС. Эти слои мелких частиц согласно нашему анализу играют значительную роль в климатических изменениях в Арктике.
Ключевые слова: космические лучи, верхняя атмосфера, вторичный рост льда, долгоживущие слои частиц
Сведения об источниках финансирования: -
1 - Институт прикладной геофизики им. акад. Е.К. Федорова, Москва, Россия
Аннотация:
Выдвинута гипотеза, что космические лучи в верхней тропосфере и нижней стратосфере (ВТНС) способствуют вторичному образованию ледяных частиц при поступлении влаги в эту область. При этом ключевую роль играет конденсация на ионах паров жидкости, содержащих такие кислоты как азотная и серная. Образующиеся в результате такой конденсации капли могут не замерзать или замерзать только частично при низких температурах в ВТНС. Эти частицы могут прилипать к более крупным ледяным кристаллам, способствуя образованию окаймления, которое разрушается под действием ветра и столкновений кристаллов льда. Образованные таким образом мелкие частицы в результате небольшой скорости оседания по сравнению с крупными кристаллами образуют слои, существующие длительное время в ВТНС. Эти слои мелких частиц согласно нашему анализу играют значительную роль в климатических изменениях в Арктике.
Ключевые слова: космические лучи, верхняя атмосфера, вторичный рост льда, долгоживущие слои частиц
Сведения об источниках финансирования: -
Беликов, Ю. Е. Возможное влияние космических лучей на образование и вторичный рост ледяных частиц в верхней атмосфере / Ю. Е. Беликов, С. В. Дышлевский, А. Ю. Репин // Гелиогеофизические исследования. – 2022. – № 33. – С. 32-40. – DOI 10.5425/2304-7380_2022_33_32. – EDN CDUTVK.
Possible effect of the cosmic rays on formation and secondary growth of ice paricles in the upper atmosphere
Number: 33 Year: 2022 Pages: 32-40
Number: 33 Year: 2022 Pages: 32-40
Belikov Yuri Evgenievich1, e-mail: yury_belikov@mail.ru
Sergey Viktorovich Dyshlevsky1, e-mail: sergiodd@mail.ru
Repin Andrey Yurievich1
Institutions:
1 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorova, Moscow, Russia
Abstract
A hypothesis is proposed that the cosmic rays in the upper troposphere and lower stratosphere (UTLS) promote the secondary formation of ice particles during upward inflow of humidity to those layers. The condensation on the ions of vapor which contains aqueous nitric and sulfuric acids is a key part in this process. The droplets which originate as a result of this reaction either do not freeze or freeze partially at low temperatures in UTLS. These droplets are able to accrete to the much larger ice crystals thus promoting the riming process with the formation of ice fringe which is destroyed by wind and ice crystals collision. The small particles which arise from this destruction have low sedimentation rate in comparison with the large crystals, and create layers which exist for a long time in UTLS. Our analysis shows that these layers of the small particles play a significant role in the climatic change in the Arctic.
Keywords: cosmic rays, upper atmosphere, secondary ice growth, long-lived layers
Information about sources of financing: -
1 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorova, Moscow, Russia
Abstract
A hypothesis is proposed that the cosmic rays in the upper troposphere and lower stratosphere (UTLS) promote the secondary formation of ice particles during upward inflow of humidity to those layers. The condensation on the ions of vapor which contains aqueous nitric and sulfuric acids is a key part in this process. The droplets which originate as a result of this reaction either do not freeze or freeze partially at low temperatures in UTLS. These droplets are able to accrete to the much larger ice crystals thus promoting the riming process with the formation of ice fringe which is destroyed by wind and ice crystals collision. The small particles which arise from this destruction have low sedimentation rate in comparison with the large crystals, and create layers which exist for a long time in UTLS. Our analysis shows that these layers of the small particles play a significant role in the climatic change in the Arctic.
Keywords: cosmic rays, upper atmosphere, secondary ice growth, long-lived layers
Information about sources of financing: -