Algunos aspectos clave recientes del circuito eléctrico global de DC
Autores: Rycroft, Michael J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Algunos aspectos clave recientes del circuito eléctrico global de DC
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Circuito eléctrico
Ionosfera
Tormentas eléctricas
Potencial ionosférico
Corrientes ionosféricas
Campo geomagnético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El circuito eléctrico global de CC, GEC, fue concebido por C.T.R. Wilson hace más de un siglo. Alimentado por tormentas eléctricas y nubes de lluvia electrificadas, una corriente eléctrica I ~1 kA fluye hacia la ionosfera, manteniendo el potencial ionosférico V ~250 kV con respecto a la superficie de la Tierra. El circuito está formado por la corriente I, que fluye a través de la ionosfera en todo el mundo, bajando a través de la atmósfera alejada de las fuentes de corriente (J ~2 pA/m a través de una resistencia R ~250), a través de la superficie terrestre y marina, y subiendo hacia las tormentas eléctricas como corrientes de descarga puntual. Esto mantiene un campo eléctrico descendente E de magnitud ~130 V/m en la superficie de la Tierra alejada de las tormentas eléctricas y una carga Q ~-6.10 C en la superficie terrestre. Se revisa la modelización teórica de las corrientes ionosféricas y las mínimas perturbaciones del campo geomagnético (B ~0.1 nT) que causan, según lo derivado por Denisenko y colegas en los últimos años. La constante de tiempo del GEC, = RC, donde C es la capacitancia del capacitor del circuito global, se estima mediante tres métodos diferentes en ~7 a 12 min. Se muestra que la influencia de las nubes estratificadas en la determinación del valor de es significativa. Las excitaciones repentinas del GEC por rayos volcánicos en Islandia en 2011 y cerca de la erupción de Tonga en 2022 permiten determinar , a partir de observaciones experimentales, como ~10 min y 8 min, respectivamente. Se ha sugerido que la actividad sísmica, o los precursores de terremotos, podrían producir campos eléctricos lo suficientemente grandes en la ionosfera como para causar efectos detectables, ya sea por una emisión de radón aumentada o por una emisión térmica aumentada de la región del terremoto; una revisión de las estimaciones cuantitativas de estos mecanismos muestra que es poco probable que produzcan efectos lo suficientemente grandes como para ser detectables. Finalmente, se consideran brevemente algunos posibles vínculos entre los temas discutidos y la salud humana.
Descripción
El circuito eléctrico global de CC, GEC, fue concebido por C.T.R. Wilson hace más de un siglo. Alimentado por tormentas eléctricas y nubes de lluvia electrificadas, una corriente eléctrica I ~1 kA fluye hacia la ionosfera, manteniendo el potencial ionosférico V ~250 kV con respecto a la superficie de la Tierra. El circuito está formado por la corriente I, que fluye a través de la ionosfera en todo el mundo, bajando a través de la atmósfera alejada de las fuentes de corriente (J ~2 pA/m a través de una resistencia R ~250), a través de la superficie terrestre y marina, y subiendo hacia las tormentas eléctricas como corrientes de descarga puntual. Esto mantiene un campo eléctrico descendente E de magnitud ~130 V/m en la superficie de la Tierra alejada de las tormentas eléctricas y una carga Q ~-6.10 C en la superficie terrestre. Se revisa la modelización teórica de las corrientes ionosféricas y las mínimas perturbaciones del campo geomagnético (B ~0.1 nT) que causan, según lo derivado por Denisenko y colegas en los últimos años. La constante de tiempo del GEC, = RC, donde C es la capacitancia del capacitor del circuito global, se estima mediante tres métodos diferentes en ~7 a 12 min. Se muestra que la influencia de las nubes estratificadas en la determinación del valor de es significativa. Las excitaciones repentinas del GEC por rayos volcánicos en Islandia en 2011 y cerca de la erupción de Tonga en 2022 permiten determinar , a partir de observaciones experimentales, como ~10 min y 8 min, respectivamente. Se ha sugerido que la actividad sísmica, o los precursores de terremotos, podrían producir campos eléctricos lo suficientemente grandes en la ionosfera como para causar efectos detectables, ya sea por una emisión de radón aumentada o por una emisión térmica aumentada de la región del terremoto; una revisión de las estimaciones cuantitativas de estos mecanismos muestra que es poco probable que produzcan efectos lo suficientemente grandes como para ser detectables. Finalmente, se consideran brevemente algunos posibles vínculos entre los temas discutidos y la salud humana.