Электрическое поле атмосферы

Электрическое поле атмосферы, стационарное электрическое поле, создаваемое электрическими объёмными зарядами в атмосфере, собственным зарядом Земли и зарядами, индуцированными в атмосфере. Характеристики Э. п. а. — напряжённость поля и его потенциал — зависят также от распределения проводимости атмосферы, а следовательно, от метеорологических факторов: туманов, облаков, осадков, метелей, запыления и ионизации атмосферы, вулканических извержений и т. д. Поэтому Э. п. а. в разных точках атмосферы различно и испытывает значительные изменения во времени. Вблизи земной поверхности напряжённость Э. п. а. зависит от формы рельефа — она усиливается около выступающих элементов ландшафта, строений, высотных мачт и ослабевает во впадинах рельефа, на улицах городов.

Электрическое поле, постоянно существующее в атмосфере и обусловленное зарядами Земли и атмосферы. Напряженность поля в среднем составляет 130 В/м и убывает с высотой по экспоненциальному закону; на высоте порядка 10 км· она практически равна нулю. Расположение изопотенциальных поверхностей вблизи земной поверхности зависит от рельефа местности; поэтому для сравнимости данных делают приведение к равнине.

Напряженность Э. П. А. в экваториальных и полярных областях меньше, чем в средних широтах. В годовом ходе напряженность поля зимой-больше, чем летом; в суточном ходе наблюдается максимум между 18 и 19 ч и минимум около 3 ч. Вообще наблюдается тесная связь между напряженностью поля и метеорологическими элементами. Нарушение нормального электрического поля происходит при грозовой деятельности.

Полагая, что Земля является проводником, можно по теореме Кулона вычислить поверхностную плотность заряда Земли σ, которая оказывается равной —3,45·10-4 абс. эл. ст. ед., а заряд всей Земли Q = —17·10-14 абс. эл. ст. ед. = —5,7·105 Кл. Электрический потенциал Земли равен —109 В.