Atmospheric electricity measurements over the Indian Ocean

Summary

Results of measurements of the atmospheric electrical conductivity and potential gradient made during the sixth Scientific Cruise of the Indian Oceanographic Ship INS Kistna in the Bay of Bengal during February–March 1963 are presented. Observations were made when the skies were generally clear and the sea calm, in the geographical area 8°N to 17°N and 80°E to 95°E, on the outward journey of INS Kistna from Madras (80°E, 13°N) to Port Blair (93°E, 12°N) and on the return journey to Madras.

Over the ocean where there are no local sources of pollution, the measured values of conductivity and potential gradient are in agreement with theoretical values, assuming that an ion equilibrium exists, that ions are destroyed primarily by collision with small ions of opposite sign and that small ions are produced only by cosmic radiation. The values of electrical conductivity obtained are generally of the same order as those to be expected from theoretical considerations and in general agreement with those obtained during the Carnegie cruises in the Indian Ocean in 1920. There are, however, significant variations near the coast where the electric structure above the ocean is affected by continental sources of pollution. Conductivity values near the land are about half that in the unpolluted air over the ocean but prevailing winds prevent the extension of pollution beyond 100–200 km from the coast in this season.

Zusammenfassung

Es wird über Messungen der luftelektrischen Leitfähigkeit und des Potentialgefälles berichtet, welche während der Sechsten Wissenschaftlichen Kreuzfahrt des indischen Ozeanographischen Forschungsschiffes ≪Ins Kistna≫ in der Bengalischen Bucht im Februar und März 1963 ausgeführt wurden. Die Beobachtungen sind im allgemeinen bei klarem Himmel und ruhiger See gemacht worden, und zwar in dem geographischen Bereich zwischen 8 und 17°N und 80 und 95°E während der Ausfahrt der ≪INS Kistna≫ von Madras (80°E, 13°N) nach Port Blair (93°E, 12°N) und auf der Rückreise nach Madras. In den Bereichen des Ozeans, in denen keine örtlichen Pollutionsquellen bestehen, stimmen die gemessenen Werte der Leitfähigkeit und des Potentialgefälles mit den theoretischen Werten überein, die man erhält, wenn man annimmt, dass ein Ionengleichgewicht besteht, dass die schnellen Ionen vorwiegend durch Zusammenstoss mit schnellen Ionen des entgegengesetzten Vorzeichens vernichtet werden, und dass die schnellen Ionen nur durch die kosmische Höhenstrahlung erzeugt werden. Die Werte der Leitfähigkeit stimmen mit denen überein, die man aus theoretischen Überlegungen gewinnt, und auch mit denen, die während der Kreuzfahrten des Forschungsschiffes ≪Carnegie≫ im Indischen Ozean im Jahre 1920 gemessen Küste sind jedoch bedeutsame Abweichungen festzustellen, wo die elektrischen Verhältenisse über dem Ozean durch Pollutionsquellen auf dem Lande beeinflusst werden. Die Leitfähigkeitswerte nahe dem Land sind nur ungefähr halb so gross wie die in der pollutionsfreien Luft des offenen Ozeans-jedoch haben die während der Mess-Jahreszeit vorherrschenden Winde eine Ausbreitung der Pollutionszone auf einen Bereich von 100 bis 200 km von der Küste beschränkt.