雷电的产生与大气电场有关。人类赖以生存的地球不单是一个磁体.有南北两个磁极，而且还是一个携带着大约5.4*10的五次方库伦 负电荷的球体。这些电荷产生一个自空中指向地面的电场, 该电场称之为大气电场。人们就生活在这样一个电场中，但却感觉不到它的存在，因为在晴天，大气电场远不如橡地球磁场那样容易用简单的办法觉察和显示出来。当人们在居室内时.房屋与大地等电位.房间内儿乎不存在大气电场，当人们在室外时，人从头到脚这样高度内承受的大气电场的电位差大约达到200V , 那么人为什么没有感觉到触电呢？因为晴天干燥空气的电阻率很高，约为 10^5* 欧 , 相对说来人是良导体. 从头到脚之间的电位差为零，所以人不会感到电击。同样，山脉、树木、房屋等物体的电阻率相对也很小.可视为导体.于是这些地方的大气电场的等位曲也随着地形和地物的高度而起伏，如图1.7 所示。到了远离地面的高空.大气电场的等位而将趋向于以地球为核心的同心球面。

  自然界中有些物质具有足够的能量来使空气分子变成带电的离子，这些质称为电离源，它们主要有三类：1.地壳中丰富的放射性物质.如锚、钍、铀以及它们的蜕变物等。它们不断地发射出αβγ等射线来使空气分子电离。其中y 射线虽然电离能力极弱，但贯穿本领最大.它是使空气分子电离的主要源泉。②大气中微量的气态放射性物质.如来自地壳和工业排放废料中的氡等，它们也会发射出αβγ等射线来使空气分子电离，③来自太阳辐射中的.x 射线、紫外线以及来自太空中的宇宙射线等。其中宇宙射线主要由高能粒子纽成.它不仅可使大气电离，而且还能与空气分子碰撞而产生次级宇宙射线来使大气电离

由于这些电离源的作用，在空中就产生了悬浮的、被电离的空气离子.因而大气就有了微弱的导电性。大气中空气分子在发生电离过程的同时，也存在着相反的复合过程. 电离和复合这两种过程相互制约. 最后达到动态平衡。但是.无论在海洋还足在陆地上空.大气中的离子极性总是正的比负的多，因此通常大气总是带正电的。大气中以空间电荷形式分布的正电荷和地球携带的负电荷就构成如图1.8所示那样大气电场的两个极性端。

  由于大气电场并不唯一地取决于地球的带电量，还与空间电荷分布有关，因此全球各地地面的大气电场强度并不相等，而且同一地区，时刻都在变化，这种变化又因季节而不同，情况非常复杂，不过，经长期观察表面，各地的平均晴天大气电场强度却是比较稳定的，表1.1列出了全球各地晴天大气电场强度的平均结果，从该表可以看出各地的差别很大，如我国广州为87v/m,而新疆伊宁却只有56v/m.俄罗斯圣彼得堡附近大气强度达171v/m,而英国伦敦附近一个叫丘的地方竞高达363v/m,全球海洋的平均晴天大气电场强度为130v/m,而陆地的为120v/m。一般说来，人口密集的大城市的晴天大气电场强度往往大于该平均值，而小城市和乡村则往往小于该平均值。

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