天電

中文名稱：天電

英文名稱：atmospherics

定義：天電，大氣中放電過程引起的脈衝電磁輻射。這方面研究得最詳細的過程是閃電，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徵，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。

一次閃電過程在近程(幾十公里)範圍內引起的天電波形，在不同頻段有典型的形狀, 主要特點為：在極低頻段有一系列的階躍，分別對應於回擊和K過程（閃電先導行進過程中遇到異性電荷集中區時產生的反衝電流過程，類似於回擊，但強度大約弱一個量級）。階躍之間的緩變部分，對應於閃電通道中回擊后恢復性的連續電流，它持續幾十毫秒，電流強度為幾百安。在甚低頻和低頻段，表現為先導對應的密集脈衝以及與回擊和K過程對應的強分裂脈衝。在中頻、高頻、甚高頻和超高頻段，表現為密集脈衝串，只在回擊和K過程之後略有間隙。

閃電電磁場的平均振幅譜，其峰值出現於5千赫左右，頻率較此高的頻段，譜振幅大致和頻率成反比。任何個別閃電的振幅譜和上述平均譜有很大差別。根據閃電各階段的電流波形和通道結構，可以計算出瞬變電磁場在各階段的特點。甚低頻和低頻成分主要由回擊和K 過程產生；低頻以上各成分由先導過程所產生；但高頻以上的成分如何產生，其細節尚不清楚；極低頻成分則主要由連續電流過程所產生。

天電在大氣中的傳播特性

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。

意義

天電研究的主要意義

1、天電是無線電通信的主要雜訊背景，必須研究其時空分佈的統計特性以減少通信中噪音的影響；2、利用天電特性確定閃電和雷暴的位置（見雷電定位）；3、利用天電所包含的發射源信息，研究閃電的物理過程和相應的雷雨雲物理過程。