雷电是发生在雷雨云中的电学现象,并且,也只有雷雨云才可能造成雷电。因此,雷雨云的存在就成了雷电发生的先决条件。雷雨云在气象学里叫积雨云 , 在大多数情况下,雷雨云在产生雷电的同时还伴随着降水。只有发展成熟并伸展得很高的积雨云才有雷电现象出现。
雷电形成于大气运动过程中,其成因是大气运动中的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线所造成。
在发展成熟的积雨云里的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。经过运动,带上相同电荷的质量较重的物质会到达云层的下部(一般为负电荷),带上相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部(一般为正电荷)。但在云的底部,还有一个范围不大的带正电荷的区域,这里上升气流有局部的极大值。云中电荷的产生和分布,与雷雨云形成的客观过程以及云中所发生的微物理过程有关。这样,在雷雨云的不同部位,聚集了两种不同极性的电荷,同性电荷的汇集就形成了一些带电中心,当聚集的电荷达到一定的数量时,异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿(这电场的强度平均可以达到几千伏特/厘米,局部区域可以高达1万伏特/厘米)。于是,在云与地面之间,或者云的不同部位之间,以及不同云块之间激发出耀眼的闪光,这就是闪电。
人们经常看见的闪电形状是线状闪电或枝状闪电,它有耀眼的光线。整个闪电象横向或向下悬挂的枝叉纵横的树枝,又象地图上支流很多的河流。线状闪电多数是云对地的放电:带负电荷的云层向下靠近地面时,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上闪流,二者相遇即形成对地放电。它是对人类危害最大的一种闪电。 |