大气电学是研究电离层以下大气中发生的各种电学现象及其生成和相互作用的物理过程的学科,是大气物理学的一个分支。大气电学对电力、通信、建筑、航空和宇航等部门有重要作用,这些部门的发展,也促进了大气电学的研究。大气电学主要由晴天电学和扰动天气电学两部分构成。雷雨云中产生电荷并形成一定空间分布的过程,是大气电学的重要内容之一。
简史
18世纪中叶,美国B富兰克林第一次用风筝探明雷击的本质就是电,苏联MB罗蒙诺索夫和TB里赫曼用自制的测雷器探测到雷暴过境所引起的电火花。18世纪末,发现了大气微弱的导电性,通过观测研究,又逐渐发现了大气电场、大气离子和地球维持有负电等一系列电学现象。自20世纪20~30年代起,逐步在云中起电、闪电物理学等方面进行了较系统的观测和研究。50年代以后,大气电学的研究,已和空间电学有机地结合起来,并且探讨了大气电作为日地关系的中间环节,在整个地球大气演化和天气气候变化中的作用。
人们对大气中的许多物理现象,如虹、晕、华、雷、闪电等早已注意,并进行过研究,但内容分散在物理、化学、天文、无线电等学科之中。20世纪40年代以来,有几个重要因素推动迅速发展:
随着人类在大气中活动范围的迅速扩展,大气物理学的研究领域不断扩大。如为了改进大气中的电波通信、光波通信、提高导弹制导水平,就需要了解它们所赖以传播的大气介质及相互作用,因此就要研究大气的声、光、电和无线电气象;又如,为避免晴空湍流引起飞机堕毁的事故,就要研究大气湍流。
由工业生产排入大气中的大量气溶胶和污染物通过扩散造成大气污染,有些通过沉降或降水形成酸雨等,又被送到地面,导致土地河流污染、造成对植物和人类的严重影响。既要发展生产,又必须使大气不超过其对污染物质的稀释能力,这就要详细研究大气边界层的物理特性。
生产活动和人类的其他...
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