[科普中國]-地空電流

所屬學(xué)科

大氣電學(xué)主要由晴天電學(xué)和擾動天氣電學(xué)兩部分構(gòu)成。晴天電學(xué)主要研究全球范圍晴空地區(qū)發(fā)生的電學(xué)現(xiàn)象及其活動過程。晴天電學(xué)主要通過觀測晴天大氣電場、大氣離子、地空電流、大氣電導(dǎo)率等，弄清它們變化的規(guī)律和原因，研究全球大氣電平衡。因此地空電流電流也是大氣電學(xué)的一個重要參數(shù)和術(shù)語。

晴空地空電流

在大氣電場作用下，大氣中的正離子向下移動，負(fù)離子向上移動而形成的一股較穩(wěn)定的電流。晴天地空電流密度幾乎不隨高度變化,約為(2～4)×10安/厘米，據(jù)此求得全球的總地空電流約為1800安。

根據(jù)歐姆定律,氣體中的傳導(dǎo)電流密度為J=σE, 這里E是大氣電場強度，σ 是大氣電導(dǎo)率。由于大氣中電流密度J基本恒定，所以E和σ 幾乎成反比。

晴天地空電流具有日變化和年變化，不過前者因地而異,沒有普遍一致的特征。陸地上的晴天地空電流,冬季出現(xiàn)極小值，夏季出現(xiàn)極大值，但海洋上這種年變化卻很微弱。對地空電流的這些變化，尚無滿意解釋。

晴天地空電流也有不規(guī)則的變化，如美國夏威夷州冒納羅亞高山觀象臺在28次太陽耀斑爆發(fā)前后所測晴天地空電流的分析結(jié)果表明，太陽耀斑爆發(fā)之后地空電流比正常值增大11.7%，并且80%的這種情況都發(fā)生在耀斑爆發(fā)后24小時內(nèi)。這類觀測事實，促進(jìn)了人們關(guān)于太陽活動與大氣電學(xué)關(guān)系的研究。

相關(guān)分類全球大氣電平衡地球平均擁有5×1dC的負(fù)電，這是地球和大氣之間的各種電流輸送過程達(dá)到平衡所致。這些輸送過程主要是晴空地空電流、閃電放電、降水電流和尖端放電。2

地空電流地空電流指晴天地區(qū)的大氣由空中向地面輸送正電荷的電流。

閃電放電閃電放電絕大多數(shù)向地球輸送負(fù)電荷。

降水電流降水電流指各種降水向地面輸送的電量，有時為正，有時為負(fù)，偶爾才出現(xiàn)完全帶正電（或負(fù)電）的降水情況。

尖端放電尖端放電在全球大氣的電平衡中占有重要地位，向地面輸送的負(fù)電量大于正電量，二者之比各地不同，約為1.5-2.9。