大气电场与空间电场
大气电场知识点总结高中
大气电场知识点总结高中一、介绍大气电场是指地球大气层中存在的电场。
大气电场的产生与大气层中的各种物理和化学过程密切相关，它不仅影响着大气的电离和带电粒子的运动，还对大气的对流运动、降水、雷电、大气层的稳定和波动等过程产生很大的影响。
二、电离层大气电场中最主要的成分是电离层。
电离层是指在一定高度的大气层中，由于太阳辐射或地球本身辐射等原因，使得大气中部分气体分子失去或获得电子而形成的离子层。
电离层的高度大约在50km至1000km之间，包括对流层、平流层、中间层和顶层等不同高度的层次。
三、大气电场的形成大气电场的形成主要与三个因素有关：太阳的辐射、地球的自转和大气中的水汽运动。
1. 太阳的辐射太阳的辐射是形成大气电场最主要的原因之一。
太阳的辐射穿透大气层，其中的紫外线和X射线等高能辐射会使大气中的气体分子失去或获得电子，形成正负电荷的离子。
这些离子的存在形成了电离层，从而产生了大气电场。
2. 地球的自转地球的自转也是形成大气电场的重要因素。
地球的自转会导致大气层中的水汽和其他气体分子产生对流运动，使得离子的分布不均匀，从而形成了电场。
3. 大气中的水汽运动大气中的水汽运动也会对电场的形成产生影响。
当大气中的水汽和气体分子在高度上发生运动时，会使得气体较为集中的地方电离程度更高，从而形成较强的电场。
四、大气电场的影响大气电场的存在对大气层中的气候、天气等产生了很多影响。
1. 大气层的稳定和波动大气电场对大气层中的稳定和波动产生了很大的影响。
大气电场能够影响大气层中的对流运动和温度分布，从而使得大气层的波动和稳定发生变化。
2. 降水大气电场也会对降水产生影响。
大气中的电场能够影响大气层中的水汽含量和分布，从而影响降水的形成和分布。
3. 辐射大气电场还会影响大气层中的辐射。
大气中的电场会改变大气层中的辐射分布和强度，从而影响地球表面的温度和气候。
五、大气电场的测量和研究方法目前，科学家们通过多种方法来研究和测量大气电场，包括地面和空中观测等方法。
第三章、大气电场
二是：地方性局地变化机制，其变化规律与 地方时有关，主要与局地大气状况的日变化 所导致大气电导率和大气体电荷等大气电学 量的日变化有关.
陆地主要受地方时影响，海洋受世界时影响
3、大气电场的类型：
大气相对于地球的电位
大气相对于地球的电位V，一直到20km左右都随高 度而增加，往上不再有明显的变化，约为3×105V；
在20km以上的大气中存在很小的电位梯度，这些高 度上的空气是高度导电的，空间电荷密度随高度增加 而减小。
注意
晴天大气电场强度（或电位梯度）总体随高度减小 晴天大气相对于地表的电位，一直到20km左右都随 高度而增加
大陆上由于各处局地条件的差异及其对晴天大气 电场的影响较大，因此，地面晴天大气电场随纬 度的变化并不明显.
海洋上因各处的局地条件相近，所以海面上晴天 大气电场随纬度的变化规律较为明显
0～20°的海面晴天大气约为120Vm－1; 20～40°的海面晴天大气电场约为125V·m－1， 40一60°的晴天大气电场明显增大，约155v.m－1。 再往两极，大气电场减小
1、海洋： 由于下垫面条件相近，所以各处晴天大气电场之 间的差异较小，而且其变化规律多与全球性影响 机制有关。
就全球而言，全球表面的晴天大气电场平均值约为130V·m－1 全球海面晴天大气电场的平均值也接近于130V·m－1。
2、陆 地：
因局地条件差别较大，所以各处晴天 大气电场之间的差异也较大
观测表明，晴天大气电场与气溶胶含量呈正相关
思考题
晴天大气电场与阴天大气电场相比，哪 个比较强？试说明理由。
谢谢
日变化
根据各地地面和海面晴天大气电场日变化的观测结 果，可将晴天大气电场日变化归纳为三种基本类型
为什么地球上的一些地方更容易产生闪电？
为什么地球上的一些地方更容易产生闪电？闪电是一种自然灾害，经常被认为是天降神罚或是神怒人怨的象征，人们却很少关注闪电的科学原理。
然而，闪电的产生是有其规律性的，而地球上的一些地方更容易产生闪电也有其科学依据。
下面，我们将从以下几个方面来介绍闪电的科学原理和为什么地球上的一些地方更容易产生闪电。
一、大气电场和电荷分布地球大气层中存在一个大气电场，其强度在不同的地方具有不同的变化。
闪电的产生需要有足够的电荷累积，大气电场强度的变化也会影响到某些区域内的电荷分布情况，从而增加了该地区产生闪电的可能性。
例如，在赤道和极地附近的地区，大气电场的强度变化较大，因此这些地区更容易产生闪电。
二、地形地貌和风力对闪电的影响地形地貌和风力对闪电的产生也有重要的影响。
在山地、峡谷、高原和海滨等地区，空气流动会因地形的变化而加剧，形成地形起伏带动的对流层。
若此时空气中存在足够的水雾、小碎片或粉尘等物质时，这些物质就会带着电荷在不同的地方堆积，并形成电能积累，从而增加了该地区产生闪电的概率。
三、气温、湿度和静电场的调节气温和湿度的变化也影响闪电的发生。
在天气较炎热的日子里，大气中水蒸气的含量较高，空气中的电导率也会变高，这样就使得在这些地区产生闪电的可能性增大。
此外，包括电压、电流和温度等因素在内的静电场的变化也会影响到闪电产生的概率。
四、人类活动对闪电的影响人类活动也对闪电的产生有影响。
闪电常常伴随着大风暴的发生，而由于人类活动造成了大气层中不同位置的温度、湿度等因素的不平衡，导致在遇到阳光、风等自然因素的影响下，大气层会形成各种气状，进而使得某些地区的静电场变得异常复杂，更容易导致闪电的产生。
五、预防措施与安全知识由于闪电的产生和规律的复杂，为了防止和减轻闪电对人类的伤害和对家庭、财产的危害，需要采取一些预防措施。
我们应该提高自我安全意识，留意天气预报，远离开阔的高地、树林、水面等危险区域，避免在雷雨天气中开车或独自行动，以此确保自己和家人的安全。
大气电场介绍
大气电场介绍
存在于大气中而与带电物质产生电力相互作用的物理场。
晴天大气中始终存在指向朝下的垂直电场，表明大气相对于大地带正电荷，而大地带负电行，大气电学中将这种指向的电场规定为正电场，水平方向的电场可略而不计。
大气和大地携带异性电行是晴天k气电场的成因。
晴天无云天气的电场，即晴天电场是大气电场的正常状态，常用作为参考电场。
晴天电场值随地点而异，存在着随纬度而增大的纬度效应。
晴天大气电场随高度的分布也因时、因地而异，尤其是在陆地上，其分布规律较限杂。
不过通常晴天大气电场具有随高度增加近似呈指数规律递减的＃布特性，但即使在同一时刻，在不同的高度范围内其随高度的分布规律也不尽相同。
就全球平均而言，在陆地上为120v／m，在海洋上为130v／m，工业地区由于空气高度污染，场强信会增至每米数百伏，晴天电场具有日和年两种周期变化。
在海洋和两极地区电场日变化与地方时无关，在格林尼治19时出现极大值而于4时左右出现极小值，呈现一峰一谷的简单形状，变化振幅可达平均值的20％。
但对大多数陆地测站则电场日变化取决于地方时，通常存在着两个起伏，地方时4～6时与12～16时出现极小值，而7～10时与19～对时却出现极大值，变化振幅可达平均值的约50％。
这种变化与近地层粒子的日变化密切相关。
在海洋上，电场的年变化不明显；而南北半球的陆地测站，在当地冬季出现极大值，夏季则出现极小值。
此外大气电场还有许多非周期性变化，它与气象要素的变化有一定关系。
大气电场的形成原理及应用
大气电场的形成原理及应用大气电场是指在地球表面与电离层之间存在的电场。
它的形成原理主要与地球大气层中的静电充电过程和电离过程有关。
大气电场的应用范围广泛，涉及气象、电力、通信等多个领域。
大气电场的形成原理主要有以下几个方面：1. 地球电场：地球表面以及地球大气层与外部环境相互作用产生静电充电，形成了一个全球性的地球电场。
地球表面带有正电，而电离层以上则带有负电，两者之间形成了一个竖直向上的电场。
2. 电离层电场：电离层是大气层中电离气体的区域，电离层中存在大量的正、负离子，它们在地磁场的作用下形成了一个水平向东的电场。
这个水平电场与地球电场在垂直方向叠加，形成了大气电场的主要成分。
3. 电云：云中的水珠、雪花等带有电荷，形成了一个垂直方向的电场。
当云与地面或其他云之间存在电荷差异时，就会形成云与地面之间的电荷传递，产生雷暴等大气电现象。
大气电场的应用主要有以下几个方面：1. 气象预报：大气电场对天气现象产生重要影响，通过观测大气电场可以提供天气预报的一些参考数据。
例如，在闪电发生前，大气电场会发生明显变化，可以作为雷暴天气的预警指标。
2. 精准农业：大气电场的变化与降水量、湿度等气象因素有关，可以通过观测大气电场来预测气象变化，为农业生产提供参考。
例如，通过监测电场可以预测降雨时间和降雨量，帮助农民进行灌溉和农作物管理。
3. 电力系统：大气电场与地面电势差的变化与地闪引起的雷击、航空雷达、电力系统的稳定性等相关。
通过观测大气电场可以及时掌握雷暴的发生情况，以提前做出相应的防护措施，确保电力系统的安全稳定运行。
4. 大气污染控制：大气电场的变化也与大气污染的扩散和变化有关。
通过监测大气电场可以了解大气中污染物的传播和分布情况，为大气污染控制提供参考。
总之，大气电场是地球表面与电离层之间形成的电场，它的形成原理涉及地球电场、电离层电场以及云中的电荷分布。
在气象、电力、通信等领域中，大气电场的变化与天气预报、农业生产、电力系统的稳定性以及大气污染的控制等方面有着重要的应用价值。
大气电场的形成原理及应用
大气电场的形成原理及应用1. 引言大气电场是指地球大气中存在的电场现象。
它的形成原理主要涉及空气离子化、电荷分离和电场形成的过程。
本文将着重介绍大气电场形成的原理，并探讨其在科学研究和应用中的作用。
2. 大气电场形成的原理大气电场的形成主要涉及以下几个原理：2.1 空气离子化空气中的分子和原子在一定条件下可以失去或获得电子而形成带电的离子。
空气离子化主要包括射电活动、辐射、气溶胶的影响等。
射电活动是指来自太阳和其他宇宙物体的高能粒子进入大气层时与空气分子发生碰撞并产生电离。
辐射指电磁波或粒子辐射引起的电离。
气溶胶是空气中悬浮的颗粒物，它们可以提供电荷给空气分子。
2.2 电荷分离大气中存在两种重要的电荷分离机制：雷暴活动和地表分离。
2.2.1 雷暴活动雷暴过程中，云中的水滴和冰粒之间的碰撞、云中水滴和冰粒与底部地面之间的碰撞等都会导致电荷的分离。
云中水滴和冰粒之间的碰撞使得云中的大型冰球获得正电荷，而云中剩余的负电荷则从中心离开。
地面上空的大气则形成了一个正电荷区域。
当云和地面正电荷区域之间的电场强度足够大时，就会发生大气放电现象。
2.2.2 地表分离地表分离主要是指地球表面的电场与大气电场之间的交互作用。
地球表面具有不同电导率的特性，不同地方的电导率差异导致地表分离。
例如，陆地上的高地通常具有较低的电导率，而水体则具有较高的电导率。
这种电导率差异导致了两者之间的电荷分离。
2.3 电场的形成大气电场的形成是通过正负电荷在大气中的分布而产生的。
正电荷区域会吸引大气中的负电荷，形成一个电场。
电场的强度和方向可以通过电荷分布的特性进行计算。
3. 大气电场的应用大气电场在科学研究和应用领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用：3.1 天气预报大气电场可以用来预测天气变化。
通过监测大气电场的变化，可以提前预知天气的变化趋势。
例如，在雷暴活动即将发生时，大气电场的变化可以帮助预警系统提前警示。
3.2 大气污染监测大气电场可以用来监测大气污染物的浓度和分布。
大气电学知识点梳理总结
大气电学知识点梳理总结一、大气电的基本概念1. 大气电的概念大气电是指在地球大气层中产生的电荷分布和相关电磁现象。
大气电是大气科学和电磁学的交叉研究领域，它涉及了大气状况和电场的相互影响。
大气电的研究对于天气预报、气候变化、空间天气等方面有着重要的意义。
2. 大气电的来源大气电的主要来源包括地球磁场的影响、太阳辐射的影响、大气中的气体电离和电荷分布等。
其中，地球磁场和太阳辐射是大气电的主要外部影响因素，而大气中的气体电离和电荷分布则是大气电的内部机制。
二、大气电场1. 大气电场的形成大气电场是大气中出现的电场现象，它是由大气中的电荷分布所形成的。
大气电场的形成主要受到地球磁场和太阳辐射的影响，同时还受到大气中的气体电离和电荷分布的影响。
2. 大气电场的特点大气电场具有变化快、空间广、时空耦合等特点。
由于大气电场的快速变化和广泛影响，它对大气中的电离层形成和演变、大气状况的变化等方面都有着重要影响。
三、大气电离层1. 大气电离层的形成大气电离层是指在大气中由于太阳辐射和地球磁场的影响而产生的电离现象。
大气电离层的形成主要是由于太阳辐射引起大气气体分子的电离和电荷分布。
2. 大气电离层的结构大气电离层可以分为D层、E层、F层和特斯拉层等不同层次。
这些层次在不同高度和不同时间里都会出现电离现象，它们对大气电场、电磁波的传播和大气闪电等方面都有着重要影响。
四、大气电磁波1. 大气电磁波的发生机制大气电磁波是指在大气中传播的电磁波，它主要是由于大气电的影响而产生的。
大气电磁波的发生机制包括了大气电场的变化和大气电离层的影响等，它在大气通信、天气雷达等方面都有着重要应用。
2. 大气电磁波的特点大气电磁波具有频率宽、传播快、远距离传播等特点。
它可以在大气中远距离传播，同时也可以对大气中的气体电离和电荷分布产生影响，因而在天气预报、空间天气等方面有着重要应用。
五、大气闪电1. 大气闪电的产生机制大气闪电是在大气中产生的强电放电现象，它主要是由于大气电场的变化和大气电离层的影响而产生的。
大气电场知识点总结
大气电场知识点总结导言大气电场是指地球大气中的电场，它是地球大气与地球表面之间存在的一种电势差。
大气电场是大气电动力学的研究对象，它的存在对地球气象环境和天气现象都有重要的影响。
本文将从大气电场的形成机制、影响因素和应用方面进行详细的介绍，希望能够对大气电场有一定的了解。
一、大气电场的形成机制1.电离层的存在地球的大气由不同层次组成，其中最外层是电离层。
电离层是由太阳辐射照射大气分子而产生的自由电子和离子组成的，这些自由电子和离子的存在构成了大气电场的基础。
2.地球与电离层的电势差由于地球表面与电离层之间存在电离层，使得地球表面与电离层之间形成了一定的电势差。
这种电势差会导致大气电场的存在，形成大气电场的基础物理过程。
二、大气电场的影响因素1.太阳活动太阳活动对大气电场有着显著影响，太阳活动的变化会导致电离层电子和离子的丰度变化，从而影响大气电场的强度和分布。
2.地球自转地球的自转也会对大气电场产生影响，地球自转会导致地球表面上任意位置的局部时间和位置的电场强度和方向都会发生变化。
三、大气电场的应用1.气象预报大气电场的存在对天气环境和天气现象都有着一定的影响，因此可以利用大气电场分布的变化来进行天气的预测和预报。
2.电磁波传播由于大气电场会对电磁波传播产生影响，因此可以利用大气电场信息来进行无线电通信和电波传播的预测和优化。
3.大气环境监测大气电场也可以用来监测大气环境的变化情况，如大气中的变化和污染情况等。
总结大气电场是地球大气与地球表面之间存在的一种电势差，它的存在对地球气象环境和天气现象都有着重要的影响。
大气电场的形成机制、影响因素和应用方面都有着广泛的研究和应用价值。
希望通过本文的介绍，可以对大气电场有一定的了解，并且鼓励更多的人们去关注和研究大气电场，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
雷电原理 第三章 晴天大气电场
5
高度 (km)
度分布也不相同。在近地面处，晴天大气电
4
3
100
101 E(z)
102 V/m
103
图 3.1
晴天大气电场随高度的变化 （1 格林兰索
德里; 2 墨西哥古尔特；3 美国加利福尼亚海岸）
在边界层处，由于逆温和湍流影响，使大气电场随高度呈不规则分布，甚至出现反常。 在图 3.1 中， 给出了格林兰索德里、墨西哥古尔特、美国加利福尼亚海岸所观测到的 晴天大气电场随高度的分布，其中格林兰索德里近地面晴天大气电场为 92 V/m，然后其值 随高度近似呈指数规律迅速递减，大约在 200m 高度以上，晴天大气电场随高度增加而近似 按指数规律递减的程度明显减弱， 墨西哥古尔特、 美国加利福尼亚海岸的晴天大气电场与格 林兰索德里的基本相似，只是数值略有不同。 3.2.2.2 自由大气中大气电场的高度变化 在自由大气中，大气电场的变化可以采用指数形式表示，对于(0~10km)写为 E (z) = E (0 ) exp (a z+bx2) 对于(10~30km), 写为 E (z) = E (z 0) exp (c z ) 式中电场单位取 V/m，E (0 )是海平面处大气电场，E (z 0)是高度 z 0 处大气电场。 在中欧地区，由气球探测获得晴天大气电场随高度的经验关系为
E (t ) E w (t ) E L (t )
式中 t 是时间， E w (t ) 、 E L (t ) 分别是全球性普遍日变化机制和地方性日变化机制引起的晴
6 5 高度 (km) 高度 (km) 5
4 4 3 3
2
2
1
1
-50 图 3.2
0
50
100 150 E(Z) (V m-1`)
地球电场 地球带负电还是正电
地球电场地球带负电还是正电可以这么理解，太阳带正电，所以地球带负电。
太阳系是个原子，太阳是原子核带正电，地球是电子带负电。
根据大气电现象的探测，从静电角度来看，地球和大气近似形成一个漏电的球状电容器。
由大气电测量表明：接近地球表面的电场是垂直指向地球表面，在晴天情况下，其数值约为E=100V/m，而地球表面上的电荷密度-8.85×10-10C /m2，由此可计算得知，地球表面上携带总负电荷量为 4.51×105C，大气的电流密度约为-3×10-12A/m2。
总电流约为1350安培，大气中消耗的总电功率P=5. 2亿瓦。
地面上空频繁的雷电把负电荷带到地球上，维持地面的总负电量不变。
雷雨云的上部一般带正电，下部带负电，云地间放电时，给地球带来负电，据估计在全球范围内，平均每秒约100次雷电，保持地面负电荷的稳定性。
值得指出的是大气电场强度的迅速变化可引起植物的生理生化变化，进而促进作物的生长。
自然界中的植物生长以及病害的发生频度原来还要受到大气电场的控制。
地电是地球内部不稳定的自然电流，在地震发生前会有重大变化。
这可以通过电阻率、自然电位和地电流的观测来研究。
比如在地下相距几十米到百米远的地方，埋放两个铅板，再用导线分别连接到电流表（毫安表）或电压表（毫伏表）的两端，就能从表头上观察到指针的日变化、年变化特征，这种方法是不需外加任何人工电源。
地球经常吸收太阳射来的质子，质子带着正电，所以地球整体应带着正电，我们还知道，地球内部的温度很高，并且是越向中心靠近温度越高，可是还有一个现象鲜为人知，地球内部带着正电，越靠近中心带电量越大，由于地球内部温度约4000~5000℃，地球内部带着正电，越靠近中心带电量越大。
整个地球由于自转使正负电荷分开，正电荷分布在地核，负电荷分布在地表，进而在外层产生一个环形电流，电流方向自东向西（电流方向与负电荷运动方向相反），由此产生了由南相北的地磁。
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大气电场大气电场也称自然电场，是地球环境中存在的一种自然现象，并对地球环境中的植物生长发育以及病虫害发生与发展产生着一种“无形”控制，它是继光、温度、水分、空气、土壤、肥料之后于上世纪九十年代才发现的新要素。
大气电场的形成是由带负电荷的地球和带正电荷的电离层组成的类似于球形电容器产生的，因此，大气电场的方向指向地面，其强度随时间、地点、天气状况和离地面的高度而变。
按天气状况可分为晴天大气电场和讯变大气电场。
图2-18给出了全球大气电过程的球形电容器模型，其中E0为大气电场的电场强度。
图2-18全球大气电过程的球形电容器模型（图片设计：韩大鹏刘滨疆）2.2.4.1 晴天大气电场晴天大气电场为正电场，具有空间分布特征。
其电场强度可随纬度、气溶胶含量、地面高度、局地特点、时间变化而变化。
1）晴天大气电场局地特点与植物的多样性相关大陆上地面晴天大气电场随地点的变化较为复杂，就全球平均而言，电场强度E0在陆地上为120伏/米，在海洋上为130伏/米。
我国广州的大气电场的平均值为87 v·m-1，日较差为11%，而伊宁则为56 v·m-1，日较差为129%，各地区大气电场的不同会导致植物生长变化的多样性。
2）晴天大气电场场强也因时因地而异通常，晴天大气电场随高度增加近似呈指数规律递减的分布特征。
然而，即使在同一时刻，晴天大气电场在不同高度范围内随高度的分布规律也不尽相同，在贴近地面的大气层中，晴天大气电场将受大地电极效应的影响。
由于大地带负电荷，因而在贴近地面的一薄层大气中积累了大量符号相反的正电荷，而且体电荷密度在该气层中很不均匀，具有随高度增加而急剧递减的变化特征，于是该气层中便形成了较强的大气电场。
晴天大气电场受大地电极效应影响而增大1倍的高度分别为1m和5m左右，高度为零处的晴天大气电场为未受大地电极效应影响的晴天大气电场的2.8倍。
根据静电学感应原理，贴近地面的晴天大气电场强度的增加，其植物体表层将感应出更多的荷负电的离子。
阴离子积累在植株叶缘或叶脉等尖端部位最易获得大气正电荷的中和而发生化学反应。
比如叶内的OH-负离子,它可对大气中阳离子或荷正电荷的粒子放电而发生4OH—-4e=O2↑+2H20的还原反应。
感应积累于叶面表层的OH-在日光电磁场的激发下很易在气孔等棱缘处放出电子，这个反应也许同植物的光合作用放氧有关。
在人为施加静电场的环境中，有些植物也能在黑暗中进行光合作用就是对这一推测的正确性的证明。
3）晴天大气电场时变性晴天大气电场具有较明显的日变化和年变化，还存在周期约几分钟至十几分钟的脉动起伏变化。
晴天大气电场日变化的波形受两种机制的影响，一种是全球普遍变化的机制，主要与全球雷暴活动的日变化有关，另一种是地方性局地变化机制，主要与局地大气状况的日变化所导致大气电导率和大气体电荷密度等大气电学量的日变化有关。
根据世界各国的观测结果，可将地面晴天大气电场日变化归纳为二种基本类型。
第一类为地面晴天大气电场日变化具有单峰单谷的变化波形。
通常,这类地面晴天大气电场日变化的峰值出现在下午至傍晚，即地方时13时至19时左右。
谷值多出现在清晨，即地方时2时至6时左右，远离人口密集的大城市、工业区和气溶胶自然源地的小城镇和乡村地区，其地面晴天大气电场日变化有些属于这一类型。
这类地区的植物可在晴天大气电场向峰值变化时从土壤中获得阴离子HCO3-、OH-等，又可在晴天大气电场由峰值向谷值变化时吸收阳离子C a+2等。
因而，这类地区的植物在每日中有两次大规模吸收阴离子或阳离子的时间，这类地区的生物产量往往不会太高。
第二类为大陆复杂型。
这类地面晴天大气电场日变化具有双峰双谷的变化波形.通常,第一峰值多出现在上午地方时7时至10时左右，第二峰值多出现在晚间地方时18时至21时左右，第一谷值多出现在清晨地方时2时至6时左右，第二谷值多出现在下午地方时13时至16时左右，离人口密集的大城市、工业区和气溶胶自然源地较近的地区的地面晴天大气电场日变化多属于这一类型。
这类地区的植物在每日里分别有两次大规模地吸收阴离子和阳离子的时间，故其生物产量一般高于单峰单谷地区。
气象条件与晴天大气电场之间的关系，往往是通过其他大气电学量对晴天大气电场产生间接影响的结果。
由于大气电场与晴天大气电导率之间关系呈负相关，因此，对晴天大气电导率产生影响的气象条件都将间接影响晴天大气电场。
通常，在午夜至黎明之前，地面气溶胶浓度出现第一极小值,大气轻离子浓度增大,晴天大气电导率增大,致使晴天大气电场减小，大气电场出现第一极小值。
日出后由于热对流和湍流垂直输送作用的加强，使近地面大气中气溶胶浓度增大，大气轻离子浓度减小，致使晴天大气电导率减小，最后使晴天大气电场增大，大气电场出现第一大值。
中午至下午因热对流和湍流垂直输送较为旺盛，这就使近地面大气中的气溶胶大量向上输送，于是地面气溶胶浓度反而下降，大气轻离子浓度增大，又导致晴天大气电导率增大，从而使晴天大气电场减小，出现第二谷值,到了傍晚，大气趋于稳定，近地面大气中的气溶胶不宜向上输送，从而使地面气溶胶浓度复又增大，大气轻离子浓度减小，晴天大气电导率减小，这又导致了晴天大气电场出现第2峰值。
温度，水汽压影响着晴天大气电场的变化，晴天大气电场的变化量又决定着植物从土壤中吸收肥料的电极性和数量以及带电同化物的运移。
通常，太阳光、温度、水份对植物生长的影响也可归结为这类气象因子的变化在良好的生长环境中通过大气电场的变化以及大气电场变量△E对离子的驱动条件而植物生长产生作用。
大气电场的这种脉动变化对于植物的生长具有重要的意义，有趣的是植物开花的时间也多集中在两个峰值区。
科学家通过多峰多谷的实验，亦确定了多变的静电场可以加快植物的生长。
晴天大气电场波动的增量△E往往可以导致植物从土壤中吸收增量为△G的阴离子量和从植物生态学上部向下运转△G、的荷正电荷的物质,而其电场强度的减弱又往往会导致植物从土壤中吸收阳离子和从其生态学上部往下运输阴离子同化物。
两种极性的荷电养料的相反运动又往往会产生许多生化反应。
晴天大气电场的年变化规律因地而异。
地面和海面晴天大气电场年变化波形一般具有单峰单谷的变化波形，其波谷在南半球和北半球大陆多出现在7月左右.然而有些地区，特别是热带地区，其地面晴天大气电场念变化具有双峰双谷的变化波形。
比如，印度尼西亚瓜哇地区就是如此。
4月份以前和10月份以后，较高的大气电场及其变化率有利于植物在比较寒冷的天气中吸收养料，增加溶质以抵抗寒冷的侵害。
从电场可驱动离子运动这一特性来讲，既然冬季大气电场较强，那么植物尤其是树木也可在冬日集聚养料，提高溶质浓度抵御低温灾害。
大气电场年变化的这一特点，对植物来年春天的开花生长则具有重要的科学意义。
2.2.4.2讯变大气电场扰动大气电场或称讯变电场同气象要素的变化有关。
当存在激烈的天气现象（如雷暴、雪暴、尘暴）时，大气电场的数值和方向均有明显的不规则变化，高云对电场的影响不大，低云则有明显的影响，雷雨云下面的大气电场，甚至可达-104伏/米。
这时,地面上的树木，青草，庄稼等植物体尖端，在地面大气电场超过103V/m 左右时尖端附近大气电场剧增,致使尖端放电。
若积雨云下部为荷电区,则尖端放电电流方向朝上, 若积雨云下部为正荷电区,则尖端放电电流方向朝下。
尖端放电电流取决于地面大气电场，同时还与植物体尖端的几何形状和高度有关。
在静风条件下，尖端放电电流强度为I=ａ(E 2-b 2) （1）式中a 和b 均为常系数。
若尖端放电电流强度为正时,a=8×10-14A ·m 2/V 2 ， b=780V/m 。
若尖端放电电流强度为负时，a=-10-13A ·m 2/V 2,b=860V/m 。
尖端放电电流强度与风速密切相关，风速愈大，尖端放电电流强度也随之增加，因此，一定风速的气流有利于植物从土壤中吸收离子肥料。
摇动植物、脉动风、声波震动导致植物吸收离子的变化就是对一问题的间接说明。
由于积雨云下部通常为负荷电区，有时也出现正荷电区，因而，尖端放电电流时正时负，但平均而言，负的尖端放电电流向大地输送的负电荷大于正的尖端放电电流向大地输送的正电荷，这同晴天大气电场作用的情况相反。
正的尖端放电电流可导致植物从土壤中吸收阴离子，而负的尖端放电电流则又可导致植物从土壤中吸收阳离子。
时正时负的这种放电电流便可使植物体吸收平衡的营养成分。
雷电是积云中不同符号荷电中心之间的剧烈放电过程或云中荷电中心与大地和地物之间的放电过程。
雷电过程中产生的强大闪电电流，将产生静电场变化和丰富的电磁辐射。
由于地闪或云闪所引起地面垂直大气电场随时间t 的变化E （t ）可表示为E （t ）=E s (t)+E ⅰ(t)+E r (t) (2)式中E s (t)为静电场分量，E i (t)为感应场分量，E r (t)为辐射场分量。
上式还可以写为 E(t)= (2) 式中C 为光速，R 为闪电距离、)(C R t M -为闪电电距随时间的变化。
满足上式的闪电距离的变化范围，严格而言为30～100KM 左右，上式右边第一项表明，闪电引起的地面垂直大气电场随时问变化的静电场分量正比于闪电电距，反比于闪电距离的立方。
第二项表明，闪电dt C R t M d CR dt C R t dM CR I C R t M R )(1)()(12223-+--所引起的地面垂直大气电场随时间变化的感应场分量正比于闪电电距对时间的一次微商，反比于闪电距离的平方。
第三项表明，闪电所引起的地面垂直大气电场随时间变化的辐场分量正比于闪电电距对时间的二次微商，反比于闪电距离的一次方。
上式的重要生物物理意义在于一次雷电，其电场作用半径可达100公里左右，方圆200公里以内的植物将受到电场变化量的作用。
除了通常认为的闪电合成氮素是导致雷雨期间植物生长加快的原因之外，也许更为重要的是雷电期间，大气电场的剧烈变化所导致大重矿质营养导入植株体内的结果。
由此看来，年雷暴时数的多少同植物群落的生长量有着密切关系，年雷暴时在80小时以上的地区为植物生长茂盛地区。
年雷暴时愈高的地区则植物生长愈繁盛，如海南岛的海口为471小时，长江两岸地区为150～200小时，该类地区的植被都很发达。
而年雷暴时愈低的地区则植被愈稀落，如敦煌为9小时，格尔木为4小时，柴达木盆地为25小时。
总的来说，我国平均雷暴时具有南方多于北方，山地多于平原，沿海地区和江湖流域以及潮湿的地区多于干早地区等，每一次闪电，大气电场的变化的响范围数万平方公里，山区的闪电可使临近的平原受益。
2.2.4.3大气电场的表达式在直角坐标系里，大气电场可以表示为： V V V E i j k x y z∂∂∂=---∂∂∂ (3) 式中i 、j 和k 分别为x 、y 、z 轴的坐标向量。