雷電的產(chǎn)生與大氣電場有關。人類賴以生存的地球不單是一個磁體.有南北兩個磁極，而且還是一個攜帶著大約5.4*10的五次方庫倫 負電荷的球體。這些電荷產(chǎn)生一個自空中指向地面的電場, 該電場稱之為大氣電場。人們就生活在這樣一個電場中，但卻感覺不到它的存在，因為在晴天，大氣電場遠不如橡地球磁場那樣容易用簡單的辦法覺察和顯示出來。當人們在居室內(nèi)時.房屋與大地等電位.房間內(nèi)兒乎不存在大氣電場，當人們在室外時，人從頭到腳這樣高度內(nèi)承受的大氣電場的電位差大約達到200V , 那么人為什么沒有感覺到觸電呢？因為晴天干燥空氣的電阻率很高，約為 10^5* 歐 , 相對說來人是良導體. 從頭到腳之間的電位差為零，所以人不會感到電擊。同樣，山脈、樹木、房屋等物體的電阻率相對也很小.可視為導體.于是這些地方的大氣電場的等位曲也隨著地形和地物的高度而起伏，如圖1.7 所示。到了遠離地面的高空.大氣電場的等位而將趨向于以地球為核心的同心球面。

  自然界中有些物質(zhì)具有足夠的能量來使空氣分子變成帶電的離子，這些質(zhì)稱為電離源，它們主要有三類：1.地殼中豐富的放射性物質(zhì).如錨、釷、鈾以及它們的蛻變物等。它們不斷地發(fā)射出αβγ等射線來使空氣分子電離。其中y 射線雖然電離能力極弱，但貫穿本領最大.它是使空氣分子電離的主要源泉。②大氣中微量的氣態(tài)放射性物質(zhì).如來自地殼和工業(yè)排放廢料中的氡等，它們也會發(fā)射出αβγ等射線來使空氣分子電離，③來自太陽輻射中的.x 射線、紫外線以及來自太空中的宇宙射線等。其中宇宙射線主要由高能粒子紐成.它不僅可使大氣電離，而且還能與空氣分子碰撞而產(chǎn)生次級宇宙射線來使大氣電離

由于這些電離源的作用，在空中就產(chǎn)生了懸浮的、被電離的空氣離子.因而大氣就有了微弱的導電性。大氣中空氣分子在發(fā)生電離過程的同時，也存在著相反的復合過程. 電離和復合這兩種過程相互制約. 最后達到動態(tài)平衡。但是.無論在海洋還足在陸地上空.大氣中的離子極性總是正的比負的多，因此通常大氣總是帶正電的。大氣中以空間電荷形式分布的正電荷和地球攜帶的負電荷就構成如圖1.8所示那樣大氣電場的兩個極性端。

  由于大氣電場并不唯一地取決于地球的帶電量，還與空間電荷分布有關，因此全球各地地面的大氣電場強度并不相等，而且同一地區(qū)，時刻都在變化，這種變化又因季節(jié)而不同，情況非常復雜，不過，經(jīng)長期觀察表面，各地的平均晴天大氣電場強度卻是比較穩(wěn)定的，表1.1列出了全球各地晴天大氣電場強度的平均結果，從該表可以看出各地的差別很大，如我國廣州為87v/m,而新疆伊寧卻只有56v/m.俄羅斯圣彼得堡附近大氣強度達171v/m,而英國倫敦附近一個叫丘的地方競高達363v/m,全球海洋的平均晴天大氣電場強度為130v/m,而陸地的為120v/m。一般說來，人口密集的大城市的晴天大氣電場強度往往大于該平均值，而小城市和鄉(xiāng)村則往往小于該平均值。

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