关于大气电场介绍

[拼音]：daqi dianchang

[外文]：atmospheric electric field

地面带着负电，而大气中含有净的正电荷，所以大气中时刻存在电场，称为大气电场，其方向指向地面，强度随时间、地点、天气状况和离地面的高度而变。按天气状况可分为晴天电场和扰动天气电场。

它是作为参考的正常状态的大气电场。在晴天电场中，水平方向的电场可略去不计。大气电学中规定这种指向铅直朝下的电场为正电场，其梯度称为大气电势梯度。晴天电场随纬度而增大，称为纬度效应。就全球平均而言，电场强度在陆地上为120伏/米，在海洋上为130伏/米。在工业区，由于空气中存在高浓度的气溶胶，电场强度会增至每米数百伏。晴天电场具有日和年两种周期性的变化。在海洋和两极地区，电场日变化和地方时无关，在世界时（格林威治平太阳时）19时左右出现极大值，04时左右出现极小值，呈现一峰一谷的简单波状，振幅约达平均值的20％。但对大多数陆地测站而言，电场日变化和地方时有密切关系，通常存在两个起伏，地方时04～06时和12～16时出现极小值，07～10时和19～21时出现极大值，振幅约达平均值的50％，这种变化与近地面层气溶胶粒子的日变化密切相关。电场的年变化，在海洋上不明显；而在南、北半球陆地测得：冬季出现极大值，夏季出现极小值。有人发现大气电场还有27天和11年周期的变化，这方面还有待进一步研究。

在地表和电离层两个良导电面之间形成的晴天电场，其值以地表为最大，随高度按指数律迅速减小，在对流层中一般可表为

式中E是电场强度（伏/米），h 是高度（公里）。

扰动天气电场同气象要素的变化有关。当存在激烈的天气现象（如雷暴、雪暴、尘暴）时，大气电场的数值和方向均有明显的不规则变化，高云对电场的影响不大，低云则有明显的影响，雷雨云下面的大气电场，甚至可达-104伏/米。在层状云和积状云中，电场的大小和方向变化很大，通常出现的场强约为每米数百伏，雷雨云中还要大2～3个量级（见雷雨云起电）。

由于大气电场的变化和天气有关，世界上有些观象台，长年积累资料，以寻求大气电场等要素变化的规律及其与天气和气候过程之间的相互关系。