Summary
The measured values of electrical parameters of the atmosphere are known to be affected by wind, and days with strong winds (v x >6 m s−1) are normally classified as electrically disturbed. While the effect of horizontal wind on the electric field is readily explained in terms of changes in the spacecharge density, it is shown from electrodynamical considerations that the observed effect on the air-earth current cannot always be attributed solely to changes in the local conductivity and electric field. The existence of a vertical current of advection of magnitude ɛ0χ e υ x (∂E z /∂x) is revealed, and shown by calculations to be important (for instance during dust-storms and pointdischarge) when large space-charge concentrations are advected by wind. Since the current of advection is proportional tov x (∂E z /∂x), it is suggested that this parameter rather thanv x be used as a criterion for deciding wind-disturbed measurements of routine fair-weather atmospheric electric parameters.
Zusammenfassung
Bekanntlich wird die Messung luftelektrischer Elemente durch Wind beeinflußt, und Tage mit starkem Wind werden gewöhnlich als luftelektrisch gestört bezeichnet, wobei eine Grenze bei 6 m/sec gesetzt wird. Der Einfluß horizontaler Winde auf das luftelektrische Feld ist zwar durch die Änderungen der Raumladungsdichte erklärbar; es wird hier aber gezeigt, daß der beobachtete Einfluß auf den luftelektrischen Vertikalstrom nicht vollständig durch Änderungen der örtlichen Leitfähigkeit und des Feldes erklärt werden kann. Das Vorhandensein eines vertikalen Advektionsstromes von der Größe ɛ0χ e υ x (∂E z /∂ x ) wird dargelegt, und es wird durch Berechnung gezeigt, daß er dann bedeutsam ist, wenn große Raumladungsdichten durch den Wind horizontal bewegt werden (zum Beispiel bei Staubstürmen und beim Auftreten von Spitzenentladungen). Da dieser vertikale Advektionsstrom zu υ x (∂E z /∂ x ) proportional ist, wird empfohlen, anstelle des üblichenv x diesen Parameter als Kriterium zur Bestimmung der Windstörung bei luftelektrischen Schönwettermessungen zu verwenden.
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Ette, A.I.I. An effect of space charge advection on vertical air-earth current measurements. Arch. Met. Geoph. Biokl. A. 21, 329–338 (1972). https://doi.org/10.1007/BF02247981
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