大气电场仪通过监测地面电场变化提前预警雷暴活动

大气电场仪是一种用于测量大气电场强度及其变化的高精度雷电监测设备，采用场磨式感应原理，可实时测量地面大气电场强度和极性变化。该设备基于导体在电场中产生感应电荷的原理，通过分析电场数据提前发出雷暴预警，广泛应用于气象台站、航空航天、电力系统和石油化工等领域的雷电监测与防护。

大气电场仪是用于测量大气电场强度及其变化的设备，属于大气科学领域。当云中发生电荷分离时，地面电场将发生相应的变化，其强度与云中电荷的积累量和分布有关，因此通过测量地面大气电场的变化，可以反演出高空云层电场的变化，对发生雷击的危险性做出预报。该设备主要由电场探测探头、电场数据处理机、中心数据处理机、客户端数据显示与分析软件等组成。电场数据处理机可实时读取当时的电场值，将电场仪测量的电场数据传送到计算机由专用软件分析处理，对局部地区潜在的雷暴活动及静电电击的危险性做出短期预报。

在技术实现上，大气电场仪基于导体在电场中产生感应电荷的原理，采用场磨式原理设计。传感器由定片和动片组成，动片的旋转使定片的感应电荷转换为和大气电场成正比的电压量，电机转速约1560转每分钟。电场仪传感器的定片用来感应电荷，固定不动，动片由电机驱动旋转并与地面相联接，当动片旋转时定片交替暴露于大气电场中，由此产生交变电信号，信号大小与大气电场强度成正比。信号处理电路将交变电信号进行放大等处理为系统所要求的信号，并采用相敏检波方法区分电场的正负极性。为适应恶劣天气使用，感应头的外壳用铝铸成，各叶片镀铬防止生锈，感应片由有机玻璃柱支撑并装有防水罩，电路板装在密封的金属盆内防止受潮。

大气电场仪在气象台站、航空航天保障、石油化工、电力系统、森林防火、旅游景区等众多领域具有重要应用。风途大气电场仪测量范围覆盖--100kv/m——100kv/m，精度±0.001%F.S，可通过有线或无线通信模块传输数据。通过建立风途电场监测预警系统，可以对大气电场进行实时监测，在闪电即将发生之前发出警报，将闪电定位数据和大气电场数据结合分析，更直观的反映本地大气电场变化和周边闪电的发生状况，实现对闪电的更精确预报。在黔中地区的实际应用中，大气电场对雷电的报警提前量为1至26分钟，平均约8分钟，监测组网后的大气电场变化对雷电移动路径预测有一定的指示意义。