Contribuição para o Estudo do Campo Eléctrico Atmosférico na Região de Lisboa

Abstract

Resumo - O campo eléctrico atmosférico medido ao nível do solo sofre influências de longo período, nomeadamente através da variação da intensidade da radiação cósmica, da radioactividade artificial e dos aerossóis emitidos para a estratosfera, durante as erupções vulcânicas, juntamente com influências de curto prazo devidas à meteorologia local, por exemplo, humidade relativa, intensidade e direcção do vento e nebulosidade. Dados da intensidade do campo eléctrico registados na estação meteorológica da Portela (Lisboa), no período 1955-1991, foram analisados para apurar estes tipos de influências em Lisboa. Desta forma, foram estudadas as correlações anuais e sazonais entre as anomalias relativas da componente vertical do campo eléctrico atmosférico e a intensidade da radiação cósmica, a radioactividade artificial e a espessura óptica, como um "proxy" para a concentração de aerossóis. A partir desta análise, verificou-se que a radiação cósmica é a única variável que está significativamente correlacionada com o valor do campo eléctrico atmosférico no período 1967-1991. Constatou-se que, de um modo geral, estas duas variáveis estão inversamente relacionadas. Verificou-se também que a influência da radiação cósmica sobre o campo eléctrico era forte no Inverno e muito fraca no Verão. A hipótese GCR-CN-CNN-Cloud, juntamente com o facto de que no Inverno a altura da camada limite convectiva é inferior à da situação de Verão foram considerados como possíveis explicações para essa diferença. Foram também analisadas as variações diárias e sazonais da anomalia da componente vertical do campo eléctrico atmosférico em associação com algumas variáveis meteorológicas locais, em condições de bom tempo. Deste modo, possíveis correlações entre as anomalias da intensidade do campo eléctrico atmosférico de bom tempo e da humidade relativa, a intensidade do vento para as várias direcções e a nebulosidade foram investigadas. Dados da intensidade do campo eléctrico registado na estação meteorológica da Portela (Lisboa), juntamente com dados meteorológicos da humidade relativa, vento e nebulosidade da mesma estação foram usados. A componente do campo eléctrico atmosférico, devido ás influências planetárias, foi separada da dos factores locais, através da consideração das diferenças entre os valores horários e os correspondentes valores médios, durante um período de vinte anos (1970-1991). ABSTRACT - The atmospheric electric field measured at the surface is influenced by long term influences such as cosmic radiation intensity, artificial radioactivity and aerosols emitted to the stratosphere during big volcanic eruptions, together with short terra influences due the local meteorology, e.g. relative humidity, wind intensity and wind direction and cloudiness. Data of the electric field strength recorded at the Portela meteorological station (Lisbon) in the period from 1955 to 1991 have been analysed to investigate both kinds of influences. In this way, annual and seasonal correlations between relative anomalies of the vertical component of the atmospheric electric field and cosmic radiation intensity, artificial radioactivity and optical thickness as a proxy for aerosol concentration have been studied. From this analysis it was found that cosmic radiation is the only variable that is significantly correlated with the value of the atmospheric electric field in the period 1967- 1991. It was found that, in general, these two variables are inversely related. It was also found that the influence of cosmic radiation on the electric field was strong in wintertime and very weak in summertime. The GCR-CN-CNN-Cloud hypothesis together with the fact that in wintertime the height of the convective boundary layer is smaller than that of summertime were considered as possible explanations for this difference. In this work, were also analyzed the daily and seasonal variations of the vertical component of atmospheric electric field in association with some local meteorological variables in fair-weather conditions. In this way, possible correlations between relative anomalies of hourly values of fair weather atmospheric electric field strength and relative humidity, wind intensity for the several wind directions and cloudiness, have been investigated. Data of the electric field strength recorded at the Portela meteorological station (Lisbon) together with meteorological synoptic data of relative humidity, wind and cloudiness from the same station have been used. The component of the atmospheric electric field due to global (planetary) influences was separated from local influence by performing the difference between the actual hourly values and the corresponding values averaged over a twenty years period (1970-1991).