天電

天電，氣象學名詞，是閃電放電引起的現象，閃電放電產生的電磁波在地面-電離層波導中傳播稱為大氣中的天電現象。除此之外，還有雪暴放電、塵暴放電和電暈放電等。有時還把某些人工放電過程也包括在內，其中最強的是核爆炸引起的大氣放電。天電的特性由瞬變電磁場的波形或振幅譜來表征，這由放電源的特性和不同頻段電磁波在大氣中的傳播特性兩個因子所決定。

基本介紹

• 中文名：天電
• 外文名：atmospherics
• 特性：由瞬變電磁場的波形和振幅譜表征
• 實質：脈衝電磁輻射

天電是在距地球表面幾公里至幾十公里高空,兩部分帶異種電荷雲層或雲層與大地之間的快速放電產生的電磁波,它迅速釋放巨大能量,並常常伴有爆炸聲(雷聲)。天電流具有電流的一切效應,所不同是它在短時間內以脈衝的形式通過強大電流。天電通道的溫度可以高達幾千度至幾萬度。

傳播特性

閃電產生的輻射場在地面;電離層波導中傳播形成大氣中的天電現象。天電主要為甚低頻電磁波，可以在地面;電離層波導中經過多次反射向遠處傳播，在向外傳播的過程中逐漸表現為橫場的特徵，由於大氣的吸收，天電在傳播過程中逐漸衰減。

來源相同的天電信號其不同頻段隨距離傳播時，強度、波形和頻譜的變化各異。對低頻以下頻段來說，地面和電離層起著波導作用，所以天電信號在長距離傳播中保留著甚低頻和極低頻兩種分量，兩者之間還產生時差；遠距離天電信號中的高頻成分，主要通過電離層對電波的一次或多次反射進行傳播；天電中甚高頻以上的成分，主要為視線傳播，因此，只有近距離天電才含有甚高頻以上的頻譜成分。

閃電以外的其他天電源，如雪暴、塵暴和電暈放電等，強度一般很弱，頻譜也相當窄，一般處於低頻至高頻範圍，只對無線電通信等造成局地干擾。

危害

天電的危害範圍是很廣的。天電發生時可以電擊地面上方的輸電電纜及輸電設備;通信電纜和設備。天電也可能會引起森林火災,造成財產損失和人員傷亡。油庫和存放炸藥的地方也是天電發生時極危險的地方。近年來,隨著人類改造自然能力的增強,活動面積的增大,森林面積的減少及城市高層建築的增多,城鎮越來越多地成了天電襲擊目標。

預防措施

預防天電襲擊的方法通常為在建築的頂部安裝避雷帶、避雷網等防電擊設施。高層建築應採取傘狀多觸頭避雷針和避雷帶相結合的方法,這樣可以有效的把天電電流接受下來,通過引下線迅速而安全的把它送入大地,避免天電襲擊。室外作業人員在有天電發生的情況下,不要在無避雷設施和高大的樹木下避雨。通信傳輸線路,天線饋線,網路聯線,計算機設備,各類通信設備及控制儀器也是電磁波的主要通道,遭天電襲擊的機率極高。可根據各類儀器的不同及設備傳輸的不同要求,選擇使用不同型號的防電擊設備。隨著人類的進步,科學的發展,人類將會利用天電,變害為利。

研究要意義

①天電是無線電通信的主要噪聲背景，研究其時空分布的統計特性有助於更好地採取手段減少通信中噪音的影響；

②利用天電特性可以確定閃電和雷暴的位置；

③利用天電所包含的發射源信息，可以研究閃電的物理過程和相應的雷雨雲物理過程。