简史

大气电学家汪德昭院士

18世纪中叶，美国B·富兰克林第一次用风筝探明雷击的本质就是电，苏联M·B·罗蒙诺索夫和T·B·里赫曼用自制的测雷器探测到雷暴过境所引起的电火花。18世纪末，发现了大气微弱的导电性，通过观测研究，又逐渐发现了大气电场、大气离子和地球维持有负电等一系列电学现象。自20世纪20～30年代起，逐步在云中起电、闪电物理学等方面进行了较系统的观测和研究。50年代以后，大气电学的研究，已和空间电学有机地结合起来，并且探讨了大气电作为日地关系的中间环节，在整个地球大气演化和天气气候变化中的作用。

人们对大气中的许多物理现象，如虹、晕、华、雷、闪电等早已注意，并进行过研究，但内容分散在物理、化学、天文、无线电等学科之中。20世纪40年代以来，有几个重要因素推动迅速发展：

① 随着人类在大气中活动范围的迅速扩展，大气物理学的研究领域不断扩大。如为了改进大气中的电波通信、光波通信、提高导弹制导水平，就需要了解它们所赖以传播的大气介质及相互作用，因此就要研究大气的声、光、电和无线电气象；又如，为避免晴空湍流引起飞机堕毁的事故，就要研究大气湍流。

② 由工业生产排入大气中的大量气溶胶和污染物通过扩散造成大气污染，有些通过沉降或降水形成酸雨等，又被送到地面，导致土地河流污染、造成对植物和人类的严重影响。既要发展生产，又必须使大气不超过其对污染物质的稀释能力，这就要详细研究大气边界层的物理特性。

③ 生产活动和人类的其他活动，影响着自然环境。如大气中二氧化碳含量逐年增加，影响着大气辐射过程和气候变化规律。这些又影响农业生产，特别是粮食生产。粮食问题导致对气候变化的关注，进而促进了对大气辐射问题的研究。

④ 工农业用水逐年增加，就必须充分利用大气中丰富的水分，这就要开发大气中的水资源；此外，为避免或减轻天气灾害，又推动着人工影响天气试验研究的广泛开展，从而促进了云和降水物理学的研究。

⑤ 60年代以来，遥感技术飞速地发展起来，辐射传输是遥感的基础，由此推动着大气辐射学的研究；人造卫星、电子计算机的发展，新技术（如激光、雷达、微波）的应用，给研究提供了有力的探测工具，获得了更多的探测资料，从而大大加速进程。