Page 48 - 4262

статичним. Далі спостереження показують, що атмосферно-
електричне поле не однорідне, а навпаки, з висотою різко
спадає. Екстраполіруючи дані вимірювань, можна вважати,
що поле з висотою спадає за таким експоненціальним
законом:
E on  h  E on  e0  kh ,
де h - висота, яка відраховується від поверхні граничної зони
Землі (потужністю порядка 50 м). Висотне спадання
електричного поля може бути більш точно представлено
емпіричною формулою
E    eh   90  5 , 3 h  40 e  , 0 23 h B м ,
on
де h - висота, км.
Таке спадання можна пояснити тим, що нижні шари
атмосфери володіють просторовим зарядом з об’ємною
густиною  , яку легко знайти за рівнянням електричного
поля
1  5 , 3 h  , 0 23h  19 3
  h  div E    ,28h  0e  , 0 83e  10 K см .
4 on
Зокрема, звідси для земної поверхні знаходимо густину
3
3
   280  8 ,  10  19 K см , чи 18 електронних зарядів в 1 см
повітря.
Далі можна вичислити електричний потенціал Землі на
будь-якій висоті:
h
U   h  E on  dhh   26 1  e  5,3 h  174   e1  23,0 h ,
0
причому потенціал земної поверхні U   4 , 5  10  8 B , як
0
правило, приймається за умовний нуль потенціала.
За цією формулою можна отримати потенціал нижньої
границі атмосфери (h 0=80 км)
U  h  200 кB .
0
Зазначимо, що отримані значення тільки приблизно
характеризують середній електричний стан земної атмосфери.
Наявність зарядів в атмосфері, іонів різних сортів визначають
і породжують провідність кожного шару атмосфери, а в
провідній атмосфері при стаціонарному електричному полі

48