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雷电的成因(ZT)

(2007-04-09 18:29:42)

 

    通常发生闪电的云叫做积雨云,但与闪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:水汽守恒,气温下降;气温守恒,水汽增加;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而引起的降温冷却作用最为普遍。

  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大于空气层,所以白天地面温度升高较多,夏日这种升温更为明显,所以近地面的大气的温度由于热传导和热辐射也跟着升高,气体温度升高必然膨胀,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,而对流层上部的空气相对说来密度较大,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,变成过冷水滴、冰晶,并随高度逐渐增多,在冻结高度(-10°C),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,气象学上称为秃积雨云。

  积雨云形成过程中,在大气电场、温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下,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。

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