Электрическое поле атмосферы
В тропосфере все облака и осадки, туманы, пыль обычно электрически заряжены. В чистой атмосфере постоянно существует электрич. поле, напряжённость которого E
направлена сверху вниз. Это направление E
принято считать нормальным, а вертикальный градиент электрич. потенциала – положительным. У земной поверхности существует стационарное электрич. поле с E
, в среднем равной ок. 130 В/м. Земля имеет отрицат. заряд, равный ок. 3·105 Кл, а атмосфера в целом заряжена положительно. При грозах, осадках, пыльных бурях, метелях и др. напряжённость E
может резко менять направление и значение, достигая иногда 1000 В/м. Наибольшую величину E
имеет в средних широтах, а к полюсу и экватору убывает. Над материками E
несколько выше ср. значения, а над океанами несколько ниже. С высотой E
в целом уменьшается. В слое перемешивания (300–3000 м), где скапливаются аэрозоли, E
может возрастать с высотой, выше этого слоя убывает по экспоненциальному закону.
На высоте 10 км E
не превышает нескольких В/м. Это убывание E
связано с наличием в атмосфере положит. объёмных зарядов, плотность которых уменьшается с высотой. Изменение величины объёмного заряда атмосферы по высоте значительно влияет на существование глобальных вариаций E
. Разность потенциалов между Землёй и ионосферой составляет 200–250 кВ.
Суточный ход унитарной вариации напряжённости Е электрического поля атмосферы (Еср – среднее значение напряжённости): 1 – над океанами; 2 – в полярных областях. 3 – Изменение площади S, занятой грозам...
Напряжённость электрич. поля E
меняется во времени и имеет суточный и годовой ход. Отмечаются синхронные для всех пунктов суточные (рис., кривые 1 и 2) и годовые вариации E
– т. н. унитарные вариации. Их суточный ход над полярными областями и океанами имеет вид простой волны, над континентами – вид сложной волны с двумя максимумами. Градиент электрич. поля атмосферы для умеренных широт Сев. полушария наибольший зимой и наименьший в начале лета. Унитарные вариации связаны с изменением электрич. заряда Земли в целом, локальные – с изменениями величины и распределения по высоте объёмных электрич. зарядов в атмосфере в данном регионе. Величина градиента электрич. поля атмосферы зависит от колебаний между максимумом и минимумом солнечной активности. Прочитав эту статью прочитайте ответ 228 стр. 8 и ответ 696 стр. 24 ,думаю будет интересно.