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雲是怎樣產生雷電的?雲為什麽會帶電?雷雨雲起電的四種理論

作者:佚名    文章來源:網絡整理    點擊數:    更新時間:2024/12/19

第一個(ge) 問題

通過積雨雲(yun) !

積雨雲也叫雷暴雲,是一種積狀雲!

由於(yu) 空氣以對流運動形式造成絕熱冷卻,使水汽飽和凝結而成!它們(men) 通常形成在400米到1000米的高空,甚至有的可以達到5000米!

 

在這些高高的雲(yun) 層中會(hui) 有電荷,正電荷集中在上部,而負電荷會(hui) 集中在下部,當不同極性的電荷積聚到一定程度時,在電荷雲(yun) 團之間,或雲(yun) 與(yu) 大地之間的電場強度可以擊穿空氣,便開始遊離放電,我們(men) 稱之為(wei) '先導放電'。

即使空氣是絕緣體(ti) ,在高強度電壓的作用下也可以被擊穿,這樣一來就產(chan) 生了雷!

上麵也說了,放電類型可以分為(wei) 兩(liang) 種:一種是雲(yun) 與(yu) 地麵(大地帶負電)之間的放電,叫做“地閃”;另一種是發生在雲(yun) 體(ti) 內(nei) 部的放電,叫做“雲(yun) 閃”。

 

 

不過對人類危害較大的還是地閃,而且在發生地閃時,我們(men) 可以看到地麵和雲(yun) 層之間導電的通道發出耀眼的光芒,這就是閃電!

因為(wei) 電流的傳(chuan) 導方向是向下的,所以我們(men) 看到的閃電也都是向下分叉的!

其實,地麵也可以對天空放電,這樣一來我們(men) 看到的閃電就是向天空分叉的!不過大多都是從(cong) 囪、鐵塔等較高的建築物發起並劈向雲(yun) 間的,這也是尖端放電的原理!

閃電 

那麽為什麽會有雷聲?

因為(wei) 在電流的通路中,空氣瞬間就可以達到幾千度的高溫,由於(yu) 高溫,空氣就會(hui) 被急劇的壓縮,由此產(chan) 生衝(chong) 擊波!這股衝(chong) 擊波產(chan) 生時的聲音,聽上去就如同爆破聲一般,這就是雷鳴。而遠處的雷聲聽上去轟隆隆地不絕於(yu) 耳,是因為(wei) 聲音在空氣中傳(chuan) 播的過程中被雲(yun) 層多次反射的緣故。

第二個(ge) 問題

為什麽雲層中會帶有電荷呢?

雲(yun) 是大氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水滴或凝華成的小冰晶,經過混合後漂浮在空中的可見聚合物!

 

那麽(me) 隻要是物質他就會(hui) 帶有電子,原子核!

人們(men) 發現,山穀中瀑布附近懸浮的霧滴都帶負電,而瀑布下部較大的水滴都帶正電。後來經過實驗室的實驗表明,大水滴在受外力作用破裂後,形成的新水滴中,較大的明顯帶正電、較小的帶負電,而積雨雲(yun) 形成過程中氣流翻滾很厲害,水滴劇烈碰撞,大量破裂,大的下落、小的被氣流帶走,這樣便形成帶正、負電的雲(yun) 塊。


雷雨雲(yun) 起電的機理目前主要有四種理論:

1、水滴破裂效應:雲(yun) 中水滴在高速氣流中作激烈運動,分裂成一些帶負電的較大顆粒和帶正電的較小顆粒,後者同時被上升氣流攜帶到高空,前者落在低空,這樣正負兩(liang) 種電荷便在雲(yun) 層中被分離,這也就是造成90%的雲(yun) 層下部帶負電的原因。

2、吸電荷效應:由於(yu) 宇宙射線或其它電離作用,大氣中存在正負離子,又因為(wei) 空間存在電場,在電場力的作用下正負離子在雲(yun) 的上下層分別積累,從(cong) 而使雷雨雲(yun) 帶電,又稱感應起電。

3、水滴凍冰效應:水滴在結冰過程中會(hui) 產(chan) 生電荷,冰晶帶正電荷,水帶負電荷,當上升氣流把冰晶上的水分帶走時,就會(hui) 導致電荷的分離,而使雷雨雲(yun) 帶電。

4、溫差起電效應:實驗證明在冰塊中存在著正離子(H+)和負離子(OH-),在溫度發生變化時,離子發生擴散運動並相互分離。積雨雲(yun) 中的冰晶和雹粒在對流的碰撞和摩擦運動中會(hui) 造成溫度差異,並因溫差起電,帶電的離子又因重力和氣候作用而分離擴散,最後達到一定的動態平衡。

綜上所述,雷雨雲(yun) 起電可能是某一機理也可能是多種機理的效應而產(chan) 生的。

Tags:雷電,電荷,電場  
責任編輯:admin
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