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地空電流

鎖定
在晴天大氣電場作用下,大氣中的正離子向下運動、負離子向上運動,如此形成的微弱電流稱地空電流。這電流是比較穩恆的,不隨高度變化,把這個微弱電流與地球表面積相乘,便得到全球地空電流的總電流強度為1800安培,如果只存在晴天地空電流,那麼在1800安培電流放電的情況下,只需要幾分鐘,便可使地表面這個巨大“電容器” 下極板的負電荷全部中和而使其電荷消失。因此,必定存在與晴天地空電流相反方向的補償電流,把地表面的正離子輸向大氣(向地面輸入負離子),以維持晴天大氣電場基本不變,這就是閃電電流和尖端放電電流等。 [1] 
中文名
地空電流
外文名
air earth current
所屬學科
大氣電學
產生條件
晴天大氣電場
屬    性
電流
作    用
以維持晴天大氣電場基本不變

地空電流所屬學科

大氣電學主要由晴天電學擾動天氣電學兩部分構成。晴天電學主要研究全球範圍晴空地區發生的電學現象及其活動過程。晴天電學主要通過觀測晴天大氣電場、大氣離子、地空電流、大氣電導率等,弄清它們變化的規律和原因,研究全球大氣電平衡。因此地空電流電流也是大氣電學的一個重要參數和術語。

地空電流晴空地空電流

在大氣電場作用下,大氣中的正離子向下移動,負離子向上移動而形成的一股較穩定的電流。晴天地空電流密度幾乎不隨高度變化,約為(2~4)×10安/釐米,據此求得全球的總地空電流約為1800安。
根據歐姆定律,氣體中的傳導電流密度為JE, 這裏E大氣電場強度,σ 是大氣電導率。由於大氣中電流密度J基本恆定,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,沒有普遍一致的特徵。陸地上的晴天地空電流,冬季出現極小值,夏季出現極大值,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則的變化,如美國夏威夷州冒納羅亞高山觀象台在28次太陽耀斑爆發前後所測晴天地空電流的分析結果表明,太陽耀斑爆發之後地空電流比正常值增大11.7%,並且80%的這種情況都發生在耀斑爆發後24小時內。這類觀測事實,促進了人們關於太陽活動與大氣電學關係的研究。

地空電流相關分類

全球大氣電平衡地球平均擁有5×1dC的負電,這是地球和大氣之間的各種電流輸送過程達到平衡所致。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

地空電流指晴天地區的大氣由空中向地面輸送正電荷的電流。

地空電流閃電放電

閃電放電絕大多數向地球輸送負電荷。

地空電流降水電流

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,偶爾才出現完全帶正電(或負電)的降水情況。

地空電流尖端放電

尖端放電在全球大氣的電平衡中佔有重要地位,向地面輸送的負電量大於正電量,二者之比各地不同,約為1.5-2.9。
參考資料
  • 1.    白英彩,章仁龍.英漢信息技術大辭典:上海交通大學出版社,2014-01
  • 2.    Richard B. Kemp.Notes on Meterology:Butterworth-Heinemann Ltd,1989-12