雷电的成因

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时间: 2015-11-10 10:53:59


  
  进入夏季,强对流天气增多,狂风暴雨、电闪雷鸣的天气时有发生,雷击造成的人员伤亡和财产损失是触目惊心的。雷电是空中对流云团发生的云天、云云和云地之间的放电现象,瞬间放电电压可高达上亿伏,冲击电流高达几万甚至几十万安培,雷电灾害严重危及生命和财产的安全。了解雷电成因,有助于加强对雷电的防护。
  通常发生雷电的云叫做积雨云,但与雷电有关的云层还有层积云、雨层云、积云等,一般雷雨出现的云层主要是积雨云。
  云的形成是空气中水汽达到饱和或过饱和状态而发生凝结的过程。使空气中水汽达到饱和是形成云的一个必要条件,其主要方式有:①水汽守恒,气温下降;②气温守恒,水汽增加;③降温和水汽增加同时存在。对于云的形成来说,降温过程是最主要的。而降温冷却过程中又以上升运动(大气层结是随高度的增加而递减)引起的降温冷却作用最为明显。
  积雨云是空气强对流的产物。由于地面吸收太阳辐射的升温远高于大气层,所以白天地面温度升高较多,夏日这种升温更为明显,所以近地面气层由于热传导和热辐射的作用,温度也随之升高。气体升温必然膨胀,密度减小,压强也随着降低,根据动力学原理大气就产生上升运动,而对流层上部的气层相对说来密度较大,就产生下沉运动,这就是所谓对流。热气流在上升过程中膨胀降压,与高空低温下沉气流进行热交换,于是上升气流中的水汽逐渐凝结而形成云。在强对流过程中,云中的雾滴进一步降温,变成过冷却水滴、冰晶,并随高度逐渐增多,在冻结高度(-10℃),由于过冷水滴大量冻结,从而释放潜热,使云顶向上发展,达到对流层顶(大约10km)附近后,向水平方向展开,形成云砧,这是积雨云的显著特征,积雨云发展到鼎盛时期,气象学上称之为秃积雨云。
  积雨云形成过程中,在大气电场、温差起电效应、破碎起电效应的共同作用下,正负电荷分别在云的不同部位积聚。当电荷积聚到一定程度时,就会在云与云之间或云与地之间发生放电现象,即雷电 

(责任编辑:王翔)


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