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闪电是如何形成的

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发表于 2023-5-22 21:42:33 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
闪电是一种自然现象,是云与云、云与地或者云内不同部位之间发生的强烈放电现象。闪电通常伴随着雷声和雷雨,是暴风云(积雨云)中产生的电荷分离和释放的结果。

闪电的形成原理是什么呢?首先,我们要知道积雨云中存在着复杂的气流运动,这些气流会带动水滴、冰晶、雨滴和冰雹等不同形态和大小的水分子在云中上下碰撞、摩擦和分解,从而产生静电。一般来说,云的中下部是负电荷中心,云的顶部是正电荷中心,而地面也会因为感应而产生正电荷。当这些电荷积累到一定程度时,在云内外就会形成很强的电场。当电场强度超过空气的击穿强度时(约为3千伏/厘米),空气就会被电离,形成导电通道,从而引发放电现象。

一次闪电过程其实是由多次放电脉冲组成的,每个脉冲都有一个“先导”和一个“回击”。第一个脉冲在爆发之前,有一个准备阶段——“阶梯先导”放电过程:在强电场的作用下,云底向地面逐级伸展出一些暗淡的光柱,这些光柱就是被轻度电离的空气。当光柱接近地面时(约5~50米),地面就会向上回击,形成一条明亮的光柱,这就是第一次闪击。相隔几分之一秒之后,从云中又有一根暗淡光柱沿着第一次闪击的路径飞驰向地面,称为直窜先导,当它接近地面时,地面再次回击,形成第二次闪击。接着又类似地产生第三、第四次闪击……通常由3~4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒,在这短时间内,窄窄的闪电通道上要释放巨大的电能,因而形成强烈的爆炸,产生冲击波,然后形成声波向四周传开,这就是雷声或说“打雷”。

除了上述最常见的线状闪电外,还有其他类型的闪电,例如球状闪电、叉状闪电、条纹闪电、火焰闪电等等。这些闪电都有各自的特点和形成原因,但都是基于同样的物理原理——大气中的放电现象。除了造成视觉和听觉上的震撼外,闪电还有其他方面的影响。例如,闪电可以使大气中的氧气化学合键发生改变,生成极少量的臭氧;也可以让氧气和氮气化合生成一氧化氮,这是天然固氮的一种重要形式。此外,闪电还可以触发森林火灾、引起建筑物或设备损坏、造成人畜伤亡等灾害。因此,在雷雨天气时要注意防范雷击,并避免在高处或开阔地活动。

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