[科普中国]-天电干扰

概述

天电干扰是大气层中各种电磁现象引起的。其中主要的是雷电现象。此外，带电雨、雪和灰尘的运动，大气层电离程度的变化也可能引起天电干扰。

空中的闪电是一种非常强烈的放电，其电压可高达几百万伏，峰值电流可超过一百万安培。雷电现象在地球上相当频繁，平均每秒钟可发生100次。这种闪电引起十分强烈的干扰电磁波，向四面八方传到很远的地方。因此，即使距离很远，看不到雷电现象的地方，都可受到干扰。

天电干扰的电平和接收机所处的地理位置有关。例如发生雷电较多的赤道、热带和高山地区，天电干扰电平就高。在我国，南方比北方干扰强。天电干扰与季节也有关。通常夏天比冬天干扰电平高。由于传播条件不同，夜间又比白天电平高。此外，天电干扰的频谱分布随频率的升高而减小。

天电干扰一般属于脉冲干扰性质。在接收机中引起干扰的持续时间约为0.1～3毫秒，耳机中能听到喀喀声。

对于天电干扰，主要了解它产生的原因及其特点，适当选择接收地点和工作频率（如在白天和夜间选用不同的频率进行通信），尽可能避免其影响。天电干扰主要来自一个方向，可用定向天线以减小其影响。2

天电干扰场特征天电干扰场的频谱很宽，电磁测量的工作频率均在其范围内，其异常形态为杂乱无章的尖峰状，类似于噪音，而且通常高频干扰较强。远距离的天电主要以水平方向传播，在同轴接收线圈中可产生最大的偶合，而在共面线圈中产生最小的偶合。天电干扰场的识别通常根据同轴装置电磁噪声水平的大幅升高，尤其是中高频噪声水平升高较多，当关掉系统发射时，仍能观察到杂乱无章或随机的不连续尖峰。

天电干扰场与仪器噪声的区别是具有时间性，通常在一年中冬季天电噪声较小，夏季天电噪声较大，在一天中早上天电噪声较小，下午天电噪声较小。与人文电磁干扰场的区别是人文干扰场电磁噪声增加是局部的，而天电干扰场的电磁噪声是区域的，而且随时间变化;天电干扰场与地下地质体电磁场的区别是，天电干扰场为波长较短的尖峰状。3

处理方法天电干扰场的处理方法：天电干扰场对航空电磁法的观测精度具有不同程度的影响，当天电干扰小于10ppm，由于波长较短，可以通过滤波方法基本消除，当天电干扰大于10ppm，应停止飞行作业。克服天电干扰场的方法除采用合适的工作季节和时间外，也可利用非线性滤波和低通滤波的方法消除天电干扰场，即利用非线性滤波的方法去除尖峰值，用低通滤波的方法去除背景噪声，滤波宽度的确定原则是:既要有效去除外界干扰，同时又不能损失有意义的异常特征。3