大气中存在的电场。地面带着负电,大气中含有净的正电荷,所以大气中时刻存在电场。大气电场的方向指向地面,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。
中文名称:大气电场 英文名称:atmospheric electric field 定义:存在 于大气中而与带电物质产生电力相互作用的物理场。 所属学科: 大气科学(一级学科) ;大气物理学(二级学科)
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。
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)。