Читать «Большая Советская Энциклопедия (АТ)» онлайн - страница 66

  Разность потенциалов между Землёй и ионосферой составляет 200—250 кв.

 Напряжённость электрического поля Еменяется во времени. Наряду с локальными суточными и годовыми вариациями Еотмечаются синхронные для всех пунктов суточные (см. кривые 1 и 2, рис. 2 ) и годовые вариации Е —т.н. унитарные вариации. Унитарные вариации связаны с изменением электрического заряда Земли в целом, локальные — с изменениями величины и распределения по высоте объёмных электрических зарядов в атмосфере в данном районе.

  Электрическая проводимость атмосферы. Электрическое состояние атмосферы в значительной степени определяется её электрической проводимостью l, которая создаётся ионами, находящимися в атмосфере. Наличие ионов в атмосфере и является причиной потери заряда изолированным заряженным телом при соприкосновении с воздухом (явление, открытое в конце 18 в. французским физиком Ш. Кулоном). Электрическая проводимость l зависит от количества ионов, содержащихся в единице объёма (их концентрации), и их подвижности. Основной вклад в l вносят лёгкие ионы, обладающие наибольшей подвижностью u> 10 ^-5 м ²сек ^-1в ^-1.

  Электрическая проводимость атмосферы очень мала и может сравниться с проводимостью хороших изоляторов. У земной поверхности в среднем l= (1 - 2)·10 ^-18 ом ^-1м ^-1и увеличивается с высотой примерно по экспоненциальному закону; на высоте около 30 км lдостигает значений, почти в 150 раз больших, чем у земной поверхности. Выше проводимость увеличивается ещё более, причём особенно резко с высот, до которых проникают ионизующие излучения Солнца и где начинается образование ионосферы, проводимость которой приблизительно в 10 ¹²раз больше, чем в атмосфере вблизи земной поверхности.

  Основные ионизаторы атмосферы: 1) космические лучи, действующие во всей толще атмосферы; 2) излучение радиоактивных веществ, находящихся в Земле и воздухе; 3) ультрафиолетовое и корпускулярное излучения Солнца, ионизующее действие которых заметно проявляется на высотах более 50—60 км.Концентрация легких; ионов возрастает с увеличением интенсивности ионизации и уменьшением концентрации частиц в атмосфере, поэтому концентрация лёгких ионов растет с высотой. Этот факт в сочетании с увеличением подвижности ионов при уменьшении плотности воздуха объясняет характер изменения lи Ес изменением высоты.

  Электрический ток в атмосфере. Движение ионов под действием сил электрического поля создаёт в атмосфере вертикальный ток проводимости in = El,со средней плотностью, равной около (2—3)·10 ^-12 а/м ².Т. о., в зонах «хорошей» погоды сила тока на всю поверхность Земли составляет около 1800 а.Время, в течение которого заряд Земли за счёт токов проводимости атмосферы уменьшился бы до 1/ е» 0,37 от своего первоначального значения, равно ~ 500 сек.Т. к. заряд Земли в среднем не меняется, то очевидно, что существуют «генераторы» А. э., заряжающие Землю. Помимо токов проводимости, в атмосфере текут значительные электрические диффузионные и конвективные токи.