大气噪声的成因及影响

大气噪声主要是由夏季本地雷电和冬季热带地区雷电产生。地球上平均每秒钟发生100次左右的雷击放电，每次雷电都会产生一连串强烈的干扰脉冲，其电磁波借助电离层的传输可传播到很远的地方。例如，距雷暴地区数千千米之外，尽管看不见闪电，但却有严重的电磁辐射。

雷电包括雷鸣和闪电两种现象。雷鸣是由于空气在温度高达18000℃左右时的闪电渠道中，因突然而强烈的受热和随之而来的急速冷却，使空气因急速膨胀和压缩的振动而发生的响声，也是水和空气在高电压（火花）作用下分解所产生的巨大声响。

（1）直击雷：直击雷是大量正负电离子互相中和时产生的放电现象，当雷云与大地间或雷云相互间的电场强度由于游离电荷的逐渐积累而增长到足以使空气绝缘破坏的强度时，就会产生强烈的放电现象，这是大气放电的表现形式之一。直击雷可以透过云层内部、云块与云块之间、云块与空气、云块与大地的瞬间放电中和形成。当然，以破坏性之大而言，莫过于云块与地上的物体发生放电所造成的毁灭性破坏。

无声放电是大气中放电的另外一种形式，由于暴风雨等原因，大气中的电场强度大大地增强，从而引起没有爆炸声的无声放电，它实际上是一种尖端电晕放电。这种放电现象只对通信有干扰作用，不会损坏通信设备。

（2）感应雷：直击雷放电过程中会产生强大的静电感应和磁场感应，最终在附近金属物体或引线中产生瞬间尖峰冲击电流而破坏设备。感应雷主要是透过电阻性或电感性两种方式耦合到电子设备的电源线、控制信号线或通信线上，最终把设备击坏。

闪电往往是一种长达几千米的巨型电气火花，一般放电时伴有雷鸣。闪电分线状闪电、片状闪电、链状闪电和球形闪电4种。

（1）线状闪电：这种闪电是一种蜿蜒曲折、枝叉纵横的巨型电气火花，长达数百米到数千米，是闪电中最强烈的一种，大多出现在雷云与大地之间的放电。这种闪电可以同时击落在不同的地方，对通信线路设备威胁最大。

（2）片状闪电：这种闪电是一种出现在云的表面上的闪光，这种闪电表示云中电场的能量虽然已经足够产生放电作用，但是新加入的电量太少，致使在闪烁放电尚未转变到线状放电以前就停止了。它有时可能是被云块遮没的火花闪电的回光，也可能是在云的上部出现若隐若现的光。伴随有片状闪电的雷电是比较弱的。(www.xing528.com)

（3）链状闪电：这种闪电是一条发光的虚线，像一条链子，在云与大地间或云与云间放电时均可出现，通常是紧随线状闪电之后在原有线状闪电的地方出现。

（4）球形闪电：这种闪电是个球形发光体，直径为10～20cm。颜色各种各样，最常见为红、橙、黄3种，存在时间通常小于5s，也有少数超过1min的。在这段时间内，它像一团飘忽不定的火球，基本能维持恒定的大小和亮度。

球状闪电爱钻缝，常从门窗、烟囱，甚至缝隙中钻到房屋内。有时能沿着导线滑行并使之燃烧。球形闪电通常以2m/s的速度水平移动，有时也能停在半空中不动或由云中向地面缓缓降落。有些球形闪电还会从固体（典型的是地面）上反弹回来。

球形闪电移动时也会发出“嘶嘶”声，消失时常伴随爆炸，并发生巨响，强烈爆炸的功率足以毁坏大烟囱，或劈碎建筑物的一些部分。有时球形闪电也会无声无息地消失。通常在球形闪电消失之后，会留有一股刺鼻的烟味，像臭氧、一氧化氮等的气味。偶尔还可观测到一个球形闪电分裂成几个更小的球形闪电的情况。

沉积静电噪声是指大气中的尘埃、雨点、雪花、冰雹等微粒在高速通过飞机、飞船表面时，由于相对摩擦运动而产生电荷迁移从而沉积静电，当电压升高到1000kV时，发生火花放电或电晕放电。这种放电产生的宽带射频噪声频谱分布在几赫到几千赫的范围内，严重影响高频、甚高频和超高频频段的无线电通信和导航。

沙暴和尘暴是局部的自然干扰源。沙暴和尘暴中的带电尘粒与导电表面或介质表面交换电荷，可能形成电晕放电。