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雷声是怎么形成的

时间: 显钤829 分享

学习啦在线学习网   伴随闪电而来的,是隆隆的雷声。那么雷声是怎么来的你知道吗?以下就是学习啦小编整理的雷声形成的原因,希望对你有用。

  雷声的形成

学习啦在线学习网   雷声,这震耳的雷声是从何而来的呢?对于“先看见闪电,后听见雷声”的现象,科学的解释为光速比声速快。但是,很多人不知道,雷声其实是放电现象造成的。

学习啦在线学习网   闪电成百万伏的电流击穿正负电位中心的空气,造成空气热膨胀爆炸,空气像发生爆炸那样猛烈地向四周冲击,这样就引起了巨大的声波,这种声波我们听起来就是雷声。

  由于光速比声速大约快100万倍,所以,在闪电与伴随的雷声之间,会有一定的时间差。可通过数闪电与雷声出现的时间差的秒数,再除以5米计算,其得数就是你与风暴距离的英里数,即:你与风暴的距离(英里)=闪电与雷声出现的时间差(秒)/5(米)。

  雷云的形成

学习啦在线学习网   1对流云初始阶段的“离子流”假说

  大气中存在这大量的正离子和负离子,在云中的雨滴上,电荷分布是不均匀的,最外边的分子带负电,里层的带正电,内层比外层的电势差约高0.25V。为了平衡这个电势差,水滴就必须优先吸收大气中的负离子,这就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时,较轻的正离子逐渐的被上升的气流带到云的上部;而带负电的云滴因为比较重,就留在了下部,造成了正负电荷的分离。

  2冷云的电荷积累

学习啦在线学习网   当对流发展到一定阶段,云体伸入0℃层以上的高度后,云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云,叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种:

  ① 过冷水滴在霰粒上撞冻起电

学习啦在线学习网   在云层重有许多水滴在温度低于0℃时也不会冻结,这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的,只要它们被轻轻地震动一下,就马上冻结称冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时,会立即冻结,这叫撞冻。当发生撞冻时,过冷水滴外部立即冻成冰壳,但它的内部仍暂时保持着液态,并且由于外部冻结放的潜热传到内部,其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带上正电,内部带上负电。当内部也发生冻结时,云滴就膨胀分裂,外表皮破裂成许多带正电的冰屑,随气流飞到云层上部,带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上,使霰粒带负电并留在云层的中下部。

  ② 冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电

学习啦在线学习网   霰粒是由冻结水滴组成的,成白色或乳白色,结构比较松脆。由于经常有冷水滴与它撞冻并释放潜热,它的温度一般比冰晶高。在冰晶中含有一定量的自由离子(OH-和H+),离子数随温度升高而增多。由于霰粒与冰晶接触部分存在着温度差,高温端的自由离子必然要多于低温端,因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时,带正电的氢离子速度较快,而带负电的较重的氢氧根离子则较慢。因此,在一定时间内就出现了冷端氢离子过剩的现象,造成了高温端为负,低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后,又分离时,温度较高的霰粒就带上了负电,而温度较低的冰晶就带上了正电。在重力和上升气流的作用下,较轻的带正电的冰晶集中到云的上部,较重的带负电的霰粒则停留在云层的下部,因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。

  ③ 水滴因含有稀薄盐分而起电

学习啦在线学习网   出了上述冷云的两种起电机制外,还有人提出了由于大气中水滴含有稀薄盐分而产生起电机制。当云滴冻结时,冰的晶格中可以容纳负的氯离子,却排斥正的钠离子。因此,水滴冻结的部分带负电,而未冻结的部分带正电(水滴冻结时是从里向外进行的)。由于水滴冻结而成的霰粒在下落的过程中,摔掉表面还未来得及冻结的水分,形成许多带正电的小云滴,而冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用,电正点的小滴被带到云的上部,而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。

  3 暖云的电荷积累

  在热带地区,有一些云整个云体都位于0℃以上区域。因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫暖云或水云。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云,云体位于0℃等温线一下的部分,就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。

学习啦在线学习网   在雷雨云的发展过程中,上数机制在不同的发展阶段分别起作用。但是,最主要的带电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明,只有当云顶呈现纤维状,丝缕结构时,云彩发展成为雷雨云。飞机观测发现,雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子,而且大量电荷的积累即雷雨云迅猛带电机制,必须依靠霰粒生长过程的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。

  预防雷电的方法

学习啦在线学习网   1.建筑物上装设避雷装置。即利用避雷装置将雷电流引入大地而消失。

  2.在雷雨时,人不要靠近高压变电室、高压电线和孤立的高楼、烟囱、电杆、大树、旗杆等,更不要站在空旷的高地上或在大树下躲雨。

  3.不能用有金属立柱的雨伞。在郊区或露天操作时,不要使用金属工具,如铁撬棒等。

学习啦在线学习网   4.不要穿潮湿的衣服靠近或站在露天金属商品的货垛上。

  5.雷雨天气时在高山顶上不要开手机,更不要打手机。

学习啦在线学习网   6.雷雨天不要触摸和接近避雷装置的接地导线。

学习啦在线学习网   7.雷雨天,在户内应离开照明线、电话线、电视线等线路,以防雷电侵人被其伤害。

学习啦在线学习网   8.在打雷下雨时,严禁在山顶或者高丘地带停留,更要切忌继续蹬往高处观赏雨景,不能在大树下、电线杆附近躲避,也不要行走或站立在空旷的田野里,应尽快躲在低洼处,或尽可能找房层或干燥的洞穴躲避。


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