Obserwatorium Geofizyczne w Świdrze.
Historia powstania Obserwatorium Geofizycznego w Świdrze związana jest z międzynarodowym programem wyznaczania map magnetycznych poszczególnych krajów. Program ten powstał na początku XIX wieku z inicjatywy L.A Bauera , kierownika Departamentu Magnetyzmu Ziemskiego Instytutu Carnegii w Waszyngtonie. W Polsce, która w ówczesnym czasie była pod zaborami wyzwanie to podjął Stanisław Kalinowski, kierownik Pracowni Fizycznej Muzeum Przemysłu i Rolnictwa w Warszawie.
W 1911 roku wystosował on list pt: ”w pilnej sprawie naukowej” wzywający społeczeństwo polskie do zebrania środków pieniężnych, koniecznych do wybudowania i wyposażenia instrumentalnego obserwatorium. Stanisław Kalinowski traktował ideę powstania obserwatorium jako sprawę naukową oraz patriotyczną. Apel spotkał się z szerokim odzewem, a zebrane środki od ofiarodawców pozwoliły w pierwszej fazie na zakup ziemi pod budowę obserwatorium, które miało powstać w Świdrze pod Warszawą. W 1914 roku rozpoczęto prace budowlane. Budynki obserwacyjne
wzorowane były na pawilonach magnetycznych w
Obserwatorium w Poczdamie. Zakupiono również z zebranych funduszy instrumentarium tj. trzy wariometry firmy Cambrige Scient, oraz zestaw wariometrów i aparat rejestrujący niemieckiej firmy Toepfler und Sohn. Budowę obserwatorium ukończono wiosną 1915 roku. W ten sposób powstało pierwsze obserwatorium magnetyczne na Ziemiach Polskich, w którym rozpoczęto ciągle pomiary natężenia pola magnetycznego Ziemi.
Stopniowo w obserwatorium uruchamiane były inne pomiary geofizyczne: elektryczności atmosfery w tym badania pioruna i prądu z ostrza , meteorologii, zanieczyszczeń powietrza, tła promieniowania gamma.
Obecnie w Obserwatorium Geofizycznym w Świdrze prowadzone są głównie prace związane z elektrycznością dolnej atmosfery. Rejestrowane są w sposób ciągły następujące parametry elektryczności atmosfery:
- dodatnie i ujemne elektryczne przewodnictwo powietrza
- koncentracja dodatnich i ujemnych jonów lekkich
- natężenie pola elektrycznego
- gęstość prądu pionowego
- gęstości ładunku przestrzennego
Wykonywane są również kompleksowe pomiary meteorologiczne, zanieczyszczeń gazowych, aerozolowych i radioaktywnych powietrza. Elektryczne przewodnictwo powietrza mierzone jest standardowym układem Gardiena, koncentracja jonów lekkich licznikiem jonów, natężenie pola elektrycznego mierzone jest radioaktywnym układem kolektorowym a gęstość ładunku metodą filtru Obolanskiego. Koncentracja aerozolu w zakresie od 3nm do 3µm wyznaczana jest licznikiem fotoelektrycznym oraz kondensacyjnym licznikiem CPC 3025 firmy TSI. Metoda pomiaru radioaktywności powietrza polega na analizie spektrometrem germanowym radionuklidów zdeponowanych na filtrze Petrianowa przez okres jednego tygodnia.
40 letnia seria pomiarowa zarejestrowana w Obserwatorium Geofizycznym w Świdrze pozwala na badanie globalnego obwodu elektrycznego oraz procesów w nim zachodzących. Zebrane dane umożliwiają weryfikacje modeli matematycznych globalnego obwodu elektrycznego w skali wieloletniej. Analiza serii wieloletniej natężenia pola elektrycznego w latach 1960 – 2000 wykazała wzrost natężenia pola elektrycznego oraz spadek elektrycznego przewodnictwa powietrza, a wolnozmienna składowa elektrycznego przewodnictwa powietrza pokrywa się z 11 – letnim cyklem zmian promieniowania kosmicznego. Zależność to jest szczególnie widoczna gdy koncentracja aerozolu jest stała w czasie. Analiza to potwierdza przypuszczenie, że w lądowych stacjach elektryczności atmosfery, w których koncentracja aerozolu modyfikuje parametry elektryczności atmosfery, możliwe jest wyodrębnienie czynnika globalnego. Przebiegi wieloletnie, sezonowe oraz dobowe parametrów elektryczności atmosfery oraz koncentracji aerozolu przedstawione są na wykresach.
Ciągłe pomiary natężenia pola elektrycznego oraz prądów elektrycznych przy powierzchni ziemi pozwalają na przybliżone wyznaczenie potencjału jonosfery, który jest głównym parametrem globalnego obwodu elektrycznego.
Pomiary natężenia pola elektrycznego prowadzone są również w Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie. Wykorzystuje się do tego celu radioaktywny układ kolektorowy oraz układ dynamiczny sensor dipolowy. Położenie geograficzne Stacji Polarnej, która może znajdować się pod rożnymi rejonami magnetosfery i jonosfery w zależności od lokalnego czasu pozwala na rejestracje pola elektrycznego i magnetycznego w czasie: burz i subburz magnetycznych, dopływu wysokoenergetycznych cząstek ze Słońca, zmian promieniowania kosmicznego, fluktuacji między-planetarnego pola magnetycznego. Dotychczasowa analiza wybranych przypadków uwidoczniła pewne zależności pomiędzy polem magnetycznym i elektrycznym , ale tylko w czasie dużej aktywności magnetycznej.
