就全球而論,晴天大氣電流、降水電流、閃電電流和尖端放電電流等四者的向上、\n向下電流達到動態平衡,稱全球大氣電平衡。
基本介紹
- 中文名:全球大氣電平衡
- 影響因素:晴天大氣電流、降水電流
- 電流量:600安
- 平均值:20庫
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解釋
地球平均擁有5×10庫的負電,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天地空電流、閃電放電、降水電流和尖端放電。
晴天地空電流
地空電流晴天地區存在著一股由大氣向地面輸送正電荷的電流,全球總量約為1800安。
閃電放電
閃電放電到達地面的閃電放電,絕大多數向地球輸送負電荷,其平均值為20庫。據粗略估計,全球總雷暴活動平均每秒產生 100個閃電,若其中有20%為地閃,則閃電放電向地球輸送的電流總量達400安。
降水電流
降水電流各種降水向地面輸送的電量差異很大,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,從總體而言,降水向地面輸送正電,且以雷雨輸送的電量為最大。降水帶到地面的電荷符號(正)與雷雨雲下的電場符號(負)相反(見雷雨雲起電),這可能是雷雨雲下尖端放電釋放的大量正離子被降水粒子捕獲所造成的。全球降水的電流總量估計可達600安。
尖端放電
尖端放電在全球大氣的電平衡中占有重要地位。在人工電場或雷雨雲電場中,對人造尖端和自然尖端(樹木、青草等)的放電電流進行廣泛實驗測量的結果,說明由尖端放電向地面輸送的負電量大於正電量,兩者之比各地不同,約為1.5~2.9。尖端放電向地球輸送的負電量最大,全球尖端放電電流總量約為2000安。
總結
從全球平均而言,以上四種電流使大氣維持電平衡。但是,除晴天地空電流外,由於測站很少,各地電流的變化又較大,要精確估計其他電流的數值都比較困難。儘管一些陸地測站測得的四種電流不能平衡,往往使陸地上淨得負電量,但考慮海洋上空尖端放電要小得多,這一區域有可能使地球淨得正電量,從而達到全球的電平衡。對上述四種過程所輸送的電流總量的估計,還是初步的,待資料更全面時,才可能作出更接近實際的估計。
上述事實說明全球大氣的電平衡是由雷暴活動維持的,雷暴時的閃電放電和尖端放電造成由地面流向電離層的、與晴天地空電流相當的補償電流。因此,雷暴是大氣電的源,而晴天地空電流是大氣電的匯。