云中的电和感应磁

Question

众所周知，云携带电荷，积雨云含有大量的电。由麦克斯韦方程组可知，运动的粒子在其周围会产生磁场。我很抱歉，如果我错过了任何概念在这里，但我有一个问题，

由于积雨云中带电粒子的存在和运动，积雨云周围是否也应该有磁场?

编辑:

我想了解关于不同云系统磁场强度的实地研究报告。我对了解冷云很感兴趣，因为固体水成物的相互作用可能在其中很突出。我还想知道它的强度是否足够与地球磁场相互作用。我看到最近对电场的建模研究正在进行，但其中仍然缺少对磁场的提及。

atms.unca.edu/cgodfrey/courses/atms455/ppt/warm.pdf电场可以诱导液滴聚结。如果电场增大，那么分离的距离仍然不会抑制聚并。 — gansub, 2019年2月4日13:04
@gansub谢谢!我对暖云中的电场不太了解。在这些云层中，电场的强度似乎不是很强，所以除非在雷暴中，否则不会有明显的影响。我对冷云很好奇固态水流星的碰撞就发生在那里。我想知道它们体内电场的强度。此外，云中的电流流动可能是不连续的，所以我想知道是否有可能仅仅由于带电粒子的存在而获得磁场。 — 阿格尼, 2019年2月5日3:30
虽然我得到了一些使用NWP模型计算电场强度的研究，但我对磁场的问题仍然没有答案。在这方面的观察也非常罕见，所以我不确定我的想法是否合理，或者应该有任何反对它的支持论据。 — 阿格尼, 2019年2月5日3:36
我试图做一项研究，但由于缺乏观测数据，我不能继续下去。我不知道这是否真的值得研究。 — 阿格尼, 2019年2月5日6:04
我知道的不多，但我听说过雷暴或者至少雷暴中的闪电可以使指南针偏转。我谷歌了一下，发现了这个researchgate.net/publication/..。这en.wikipedia.org/wiki/Non-directional_beacon注意雷暴效应。 — 卡米洛·Rada, 2019年2月7日1:03

哈瑞 · Accepted Answer · 2019-02-11 12:49:35Z

对你的问题的简短回答是肯定的，所有的带电粒子(正的或负的)，独立的(如电子，质子)或附着在其他材料上，如云滴，分子，原子等，在运动时会产生磁场。

如果两个带相同电荷的带电粒子向相反方向运动，它们就会相互抵消彼此的磁场。因此，云中的液滴的随机运动导致远离云的净磁场为零。人们可以通过类比来理解这一点，当两根电线彼此靠近时，一对电线在远处不会产生明显的磁场，因为电子在两根电线中朝相反的方向运动。
在带电粒子有组织的运动中，即当电荷在优先方向上有净运动时，例如在风的影响下带有带电液滴的云，就会有净磁场。然而，在这里，如果云作为一个整体同时包含数量相等的正电荷和负电荷，那么在远距离上就不会产生明显的磁场，因为负电荷产生的磁场与向同一方向移动的正电荷产生的磁场方向相反。如果云上有净正电荷或负电荷，那么磁场的大小将取决于风速，这对于大气风速范围将产生非常小的磁场。
由于大量电荷沿特定路径高速移动，因此在照明过程中产生了相当大的磁场，但这种运动是短暂的，一旦雷击结束，产生的磁场就开始消失。如果指南针的指针有很大的惯性，那么在新产生的磁场影响下，在指针移动之前，磁场就会消失，因此普通的指南针不太可能显示雷击的影响。

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