一种MEMS地面大气电场传感器，包括：弧顶探测结构以及MEMS电场测量模块，弧顶探测结构包括：导电弧顶防雨外壳，顶部为弧形，底部设置有朝向顶部的凹槽，导电连接柱，设置在所述凹槽顶部，与所述弧顶防雨外壳电连接；固支腔体上部，为顶部封闭、底部开口的筒体，设置在所述凹槽内，所述连接柱贯穿固支腔体上部顶部，且与所述固支腔体上部电性绝缘；以及固支腔体下部，封闭固支腔体上部的底部开口，用于形成固支腔体，MEMS电场测量模块设置在所述固支腔体内，用于通过所述导电连接柱及导电弧顶防雨外壳来探测外界电场。