LUFTELEKTRICITET handlar atmosfärens elektriska tillstånd, kan räkna sitt ursprung från Franklins bekanta försök (1752), som bevisade blixtens karaktär av elektrisk urladdning. Intresset knöts till en början uteslutande till de syn- och hörbara fenomen, som uppkomma i samband med oväder, men redan några årtionden senare var man på det klara med att ett luftelektriskt fält fanns även vid vackert väder. Beviset härför torde ha lämnats av Lemonnier. Ett annat av de äldre försöken förtjänar omnämnas, näml. Coulombs upptäckt (1785), att luften har en viss, om ock ringa, ledningsförmåga. Denna upptäckt råkade dock i glömska, och ända fram till ung. 1900 kom all luftelektrisk forskning att syssla med l:s statik, det luftelektriska fältet. Bland den långa raden av forskare kunna nämnas italienarna Beccaria och Volta, fransmannen Peltier, tyskarna Erman och Ex-ner samt engelsmannen W. Thomson (Lord Kelvin). En ny epok kan anses börja 1899, då Elster och Geitel på nytt upptäckte luftens ledningsförmåga och riktigt tolkade den ss. förorsakad av jonisering på gr. av radioaktiv strålning från substanser i luft och mark. — De senaste årtiondena ha medfört ett omfattande observationsmaterial från stationer, spridda över hela världen. Bland forskarna böra nämnas tyskarna Benndorf, Kähler, Gerdien, Kohl-rausch, v. Schweidler, Hess, engelsmännen Swann, Simpson, C. T. R. Wilson, svensken Norinder m.fl., bland observatorierna Potsdam, (Tyskland), Kremsmünster (Österrike), Davos (Schweiz), Kew (England), Tortosa (Spanien) samt i Sverige Uppsala och Vassijaure. Observationerna över haven ha främst utförts från Carnegie-inst:s fartyg ”Carnegie”. Trots detta rika material är vår kunskap om l:s uppkomst och upprätthållande mycket ofullkomlig. Grundväsentliga problem vänta ännu på sin lösning. De luftelektriska mätningarna ha i främsta rummet sysslat med det luftelektriska fältet, dess riktning och styrka under normala förhållanden och vid oväder, samt med luftens ledningsförmåga och de luftelektriska strömmarna. Här skildras i främsta rummet de normala fenomenen inom 1.; ang. det ”störda fältet” se Åskväder. — Luftens elektriska fält framkallas av jordens negativa ytladdning och positiva rumsladdningar i luften. Fältets utseende och nivåytornas förlopp i närheten av marken är beroende av markytans beskaffenhet med dess naturliga el. konstgjorda ojämnheter, berg, dalar, träd, byggnader etc. Mätningarna böra ske över el. reduceras till en horisontell yta. Mätningarna äro i princip enkla men, på gr. av ett stort antal svår kontrollerbara felkällor, mycket vanskliga att utföra. En tunn metalltråd förbinder den punkt av luften, vars potential skall bestämmas med det inre systemet av en elektrometer, vars hölje jordförbindes. Elektrometerns utslag angiver då potentialdifferensen i förhållande till jorden. Man försäkrar sig om att trådens fria ände verkligen antager punktens potential genom s.k. kollektorer el. potentialsonder. De mest använda äro lågkollektorn, där trådänden placeras i en ljus- el. lamplåga, droppkollektorn, där tråden förenas med ett isolerat kärl, innehållande en ledande vätska, vanl. vatten, som får droppa ut i små droppar, samt de radioaktiva kollektorerna, där tråden förenas med en metallplatta, på vilken anbragts ett a: strålande polonium- el. joniumpreparat. Bästa resultat erhålles med två kollektorer, fritt och isolerat upphängda på olika höjder, h1 och h2‘ om de avlästa potentialerna äro V* och V2, så erhålles fältstyrkan = —— . Fältstyrkan an-h2~hl gives näml, genom potentialändringen pr längdenhet, potentialfallet el. potentialgrad i-e n t e n. — Elektrometertyperna äro mycket växlande, vanligast kvadrantelektrometrar, en-el. tvåtrådiga kvartstrådselektrometrar el. kapil-lärelektrometrar. De inrättas ant. för subjektiv avläsning el. för automatisk fotografisk el. mekanisk registrering. Det luftelektriska fältet är normalt riktat nedåt, och dess styrka avtager, ju större avståndet blir från jordytan. På 20 km. höjd är fältstyrkan Vioo av värdet vid jordytan. Då fältet störes genom nederbörd, åskväder, snö- el. sandstormar etc., uppträda häftiga variationer i riktning och styrka. Fältet kan då tidvis mer än 1,000-dubbla sin styrka. Lagbundenheterna kunna framträda endast vid ostört fält, och ett rikt observationsmaterial föreligger, utfört på olika breddgrader, över land och vatten och på olika höjder över jordytan. Som medelvärde på fältstyrkan kan man sätta 120 volt/m. Absolutvärdet på potentialen stiger med höjden och kan approximativt beräknas enl. formeln V = 3,800 . Eo ^1 — e " 3^ , där V är potentialen (i volt) på höjden h km., Eo är potentialfallet vid jordytan (i volt/m.) och e är basen i det naturliga logaritmsystemet. Jordens potential sättes här = 0. På en höjd av 80 km., där man av flera skäl antager existensen av ett ledande skikt, det s.k. Heaviside-skiktet, erhålles en potential av c:a 200,000 volt. Jorden och dess atmosfär skulle alltså schematiskt kunna uppfattas som en klotkondensator, med Hea- — 735 — -- 736 —