大气层核试验

　　4、【大气层核试验】(atmospheric nuclear test) 爆炸高度在海拔30km以下的空中、地(水)面核试验。是最早被采用的一种核试验方式。大气层核试验的目的是：测量核爆炸的反应过程，分析核爆炸产物，测定核爆炸威力，以确定被试验的核装置的性能；对核爆炸产生的力学、光学、核辐射、电磁脉冲和放射性沾染等效应进行观测和研究，为核爆炸防护和核武器使用提供数据。后一目的是其他核试验方式不便实现的。试验的核装置可用飞机、火箭或气球送到预定高度实施爆炸，也可置于铁塔、地面和水面上实施爆炸。大气层核试验方法简单、易于实施，特别是能直接观测、研究核爆炸效应等。但是，每次大气层核试验的规模都较大，会造成一定程度的放射性沾染，不便于在近距离进行射线物理测量，也不利于核装置性能的保密。为了确保安全，大气层核试验要求有确保试验安全的场地和适宜的气象条件。大气层核试验造成的放射性沾染程度，与爆炸高度有关，当比高大于60米／(千吨梯恩梯当量)1/3时，爆炸气浪掀起的地面尘柱不与烟云相接，可以大大减少近区放射性沾染。低空核爆炸、地面核爆炸和水面核爆炸，由于有大量尘土或水进入烟云，会造成比较严重的近区放射性沾染。

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　　背景资料

　　从1945年7月16日美国进行世界上首次核试验到1989年底，各国共进行了1800多次核试验。其中，美国900多次，苏联600多次，法国180多次。美、苏两国核试验次数约占总数的90％。中国于1964年10月16日在新疆罗布泊核试验场进行了首次原子弹试验，1966年12月28日进行了首次氢弹原理试验。拥有核武器的国家一般都是首先进行大气层核试验。因为它易于实现，便于积累有关冲击波、光辐射、核辐射等的试验资料，实地研究各种杀伤破坏效应，并便于对大当量氢弹进行验证。在这些目的达到之后，就逐步转入地下核试验。5、【大气电学】（atmospheric electricity)大气物理学的一个分支。研究在电离层以下大气中所发生的各种电现象及其相互作用规律的学科。经典大气电学主要由晴天电学和扰动天气电学两部分构成。前者主要研究晴空地区发生的电现象及其变化规律和原因。后者主要研究云雨等扰动天气，特别是暴雨天气时伴随发生的电现象及其活动过程。它又可细分为：（1）云中起电。研究云中电荷生成、分离和形成一定分布的过程。（2）雷电物理学。研究自然闪电与雷的物理特性、形成机制和发展规律。它是大气电学中研究得最多且最集中的课题。（3）人工消除或诱发闪电。 随着空间技术的发展，大气电学的研究范围得以扩大。尤其是最近20多年来发现了高层大气起源电场的重要性。因此，现代大气电学的测量已从地面直到磁层（甚至磁层以上）范围内进行所谓空间电的测量，并将这种范围内大气电学的研究称为大气电动力学。

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　　扰动天气电学

　　研究云雨等扰动天气，特别是伴随雷暴发生的电学现象及其活动过程，这种活动在大气电学中占有重要地位，它们是全球大气电平衡中的原动力，同云雾降水过程密切相关。扰动天气电学的内容主要包括：①云中起电。研究云中电荷的生成、分离和形成一定分布的过程。通过大量观测，已对各种云系中电结构有了一定了解，提出了一些起电理论，但都未臻完善。雷雨云中产生电荷并形成一定空间分布的过程，是大气电学的重要内容之一。 雷雨云中电荷分布模式最先为雷雨云的电偶极子模式：雷雨云上部为中心高度 6公里、半径2公里、含正电24库的区域，下部为中心高度3公里、半径 1公里、含负电20库的区域，云底附近有一个中心高度1.5公里、半径0.5公里、含正电 4库的区域（往往称为正电荷中心）。这是从雷雨云电场探空仪（G.C.辛普森在20世纪30～40年代

　　利用尖端放电原理制成的）的数十次探测结果归纳出来的。随着探测技术的改进和观测资料的积累，对上述电偶极子模式提出不少修正，如各电荷中心的电量和所在高度均有改变。观测还发现，电偶极子的轴常会倾斜，某些雷雨云中电荷中心的分布还会反转过来，但在尚无更合理的模式之前，仍用电偶极子模式来代表雷雨云中的电荷分布。