雷电为什么产生

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 19:57:09
雷电为什么产生

雷电为什么产生
雷电为什么产生

雷电为什么产生
雷电产生的自然条件是:热带大气云团,向东、或向西作高速运动,才能产生雷电现象.作高速运动的寒带大气云团,不可能产生雷电;向南、或北作高速运动的大气云团,也不可能产生雷电.
雷电产生的物理条件是:
1、产生雷电的大气层是一个以水为溶剂与其它溶于水的微量物质为溶质组成的水溶液与气溶胶的混合体的水气云团,以及包围水气云团的绝缘空气组成.
在水气云团中的水溶液与气溶胶的混合体内,存在着微量的酸、碱、盐等物质,这些酸、碱、盐等物质在水气中产生可以自由移动的正、负离子,这些正、负离子为雷电的产生提供了大量的电荷源.
2、水气云团在巨大的空气气流的推动下,需作切割地球磁场运动,从而水气云团中的大量的游离正、负离子则在地球磁场的作用下,向水气云团的两端聚集,形成巨大电荷体.

水气云团在巨大的空气气流的推动下,可能向上、向下、向东、向西、向北、向南等方向运动,只有当水气云团有向上、向下、向东、向西作高速运动时,高速运动的水气云团才作切割地球磁场的运动,水气云团中的大量的游离正、负离子则在地球磁场的作用下,向水气云团的两端聚集,当巨大的水气云团在高速切割地球磁场运动后,水气云团的两端就形成两个巨大的带电体,只要水气云团周围的绝缘空气足够厚、空气气流方向不变、气流速度不减,这个带巨大正、负电荷的水气云团就始终保持着.
3、在带巨大正、负电荷体的水气云团周围,产生一个巨大的静电场及电场引力;异种大气云团电荷体在电场力及大气对流的作用下相遇而产生放电现象,形成雷电.
在带巨大正、负电荷体的水气云团周围,将产生一个巨大的静电场,根据静电感应原理,原带电云团与其它水气云团或最近地面物体离正或负电荷体最近的一侧被电感应带上巨大的异种电荷.巨大的正、负电荷体之间产生巨大的电场引力,巨大电场引力使带电云团与云团或物体快速接近,当带电云团与其它云团或与地面物体的距离达到绝缘空气的击穿电压时,就发生尖端放电现象.

1 雷电简介
雷电总是跟随雷暴高压的产生而发生。雷暴高压是指在成熟阶段雷暴的下方,一般都有1个冷性中高压,这种高压称为雷暴高压。雷暴高压主要发生在低空暖式气流及弱垂直风切变中,每个雷暴由1个或几个单体组成。在单体的成熟阶段,由于下沉气流中水滴的蒸发作用,使下沉气流几乎保持饱和状态,所以下沉空气由上层到下层是按湿绝热增温,升温率小;而上升气块在上升过程中温度按干绝热下降,因而云底以下直到...

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1 雷电简介
雷电总是跟随雷暴高压的产生而发生。雷暴高压是指在成熟阶段雷暴的下方,一般都有1个冷性中高压,这种高压称为雷暴高压。雷暴高压主要发生在低空暖式气流及弱垂直风切变中,每个雷暴由1个或几个单体组成。在单体的成熟阶段,由于下沉气流中水滴的蒸发作用,使下沉气流几乎保持饱和状态,所以下沉空气由上层到下层是按湿绝热增温,升温率小;而上升气块在上升过程中温度按干绝热下降,因而云底以下直到地面下沉空气比四周冷,在雷暴单体下方形成1个冷空气堆,气压较高,这个高压就是雷暴高压。对于每一个确定的雷暴系统而言,它的增质量值是一定的。因此,在冷空气堆已完全形成而它的范围不太大的时候,雷暴高压表现得最强;当冷空气堆向更大的面积上延展的时候,雷暴高压便逐渐减弱;如果没有新的下降冷空气补充,就会逐渐消失。雷暴高压在初生时范围较小,强度较弱,以后逐渐扩大增强,一般能维持3~18 h。在高压的范围内,大多有雷雨天气,但也有个别的只有雷电而无降水。
2 雷电的天气形势分析
产生雷电的天气形势主要有冷锋、准静止锋、高空槽(切变线)、冷涡、副热带高压西侧湿区和台风槽等。经过普查历史资料可知,宜春市产生雷电的天气形势主要有冷锋型、准静止锋型、高空槽(切变线)型和副热带高压西侧湿区型。
2.1 冷锋型雷电
在夏半年,空气暖湿,冷锋所到之处,雷电常见发生,一般出现在3~6月。冷锋雷暴的产生,与冷锋上空的天气形势有关。当850和700 hPa有明显的槽(或切变线)配合冷锋过境时,一般有雷暴产生。但两者必须靠近或重合时,空气上升运动强烈,才有利于雷暴的形成。如果高空槽线位置稍导前于地面锋线,或是“前倾槽”时,在地面锋线附近暖空气一侧上空受槽后冷平流影响,使大气层结不稳定,对雷暴产生更为有利。但如果高空槽线导前过多,则冷锋上为槽后的下沉气流较强的区域,对雷暴产生反而不利。另外,空中槽线也不能落后地面锋线太远,两者相距以不超过2个纬距为宜。当高空槽线与地面锋相交时,在前倾槽的地段,雷暴出现在高空槽后地面锋前的区域;在“后倾槽”的地段,则出现在地面锋后空中槽前的区域。
冷锋雷暴生成与否,还与空中温压场的配置有一定的关系。当空中槽后有冷温度槽,而槽前有暖舌时,雷暴较容易生成。因而在同一条冷锋的不同地段,可能由于温度场配置的不同,雷暴就不可能处处都会出现。只有锋后冷平流强、锋前空气暖而湿的地段,才有利于雷暴的形成 ,反之不利。因此,对于冷锋雷暴出现的时间,应主要考虑锋面的移速,以及锋面与空中槽的配置情况。如果能将冷锋过境时间预报出来,则就能较为准确地预报冷锋雷暴出现的时间。当冷锋移速较快时,雷暴维持时间较短,反之则较长。
2.2 准静止锋型雷电
在夏半年,很多雷电的产生都与准静止锋有关。准静止锋雷暴多生成在入春以后,主要在3、4月。这时暖空气势力逐渐加强,而冷空气势力逐渐减弱,它们经常在江南形成“势均力敌”的状态。其天气形势是:在地面图上,准静止锋常位于西南地区伸向沿海一带的倒槽之中,850 hPa上空有锋区和切变线相配,切变线的偏南一侧西南气流较强,暖湿平流显著。在700和850 hPa上,有时是西南气流,有时是伴有冷舌的小槽或低涡东移。雷暴就常产生在地面静止锋两侧,或锋后850 hPa切变线前的区域里。准静止锋型雷电可以连续出现几天。随着准静止锋南北来回摆动,雷电可以反复出现,但持续的时间不长,一般在1~2 h,很少超过3 h。准静止锋雷电多在夜间出现,这是因为一到夜间,云顶的强烈辐射冷却,使气层反而不稳定,加上夜间锋后冷空气势力加强,锋前暖势力减弱,有利于准静止锋向东南移动,抬升条件加强。若冷空气变性使准静止锋锋消,或者冷空气加强使准静止锋南下东移入海后,准静止锋的雷电过程也就结束了。
2.3 高空槽(切变线)型雷电
在夏半年空气比较暖湿的时候,在没有地面锋面配合的情况下,高空槽(切变线)附近气流的辐合提供了垂直运动条件和水汽条件。这时空中槽是否能产生雷电,首先决定的是气流辐合的强弱。强烈的辐合可产生较大范围的剧烈上升运动,是雷暴形成的有利因素;微弱的辐合,则因为上升运动不大,产生雷暴的可能性就小。槽线附近的雷暴和其它天气系统产生的雷电一样,也不是处处都有。离槽线越近,越容易产生雷暴。
2.4 太平洋副热带高压西部湿区型雷电
6~9月,当太平洋高压西伸或东退时,容易产生雷暴。这是因为当太平洋高压东退时,西边往往有低槽随之而来,处于槽前西南气流的地区,既有利于上升运动,也有利于水汽的增加,雷电因此而发展。当太平洋高压西伸时,在热力条件作用下,对流得到发展,往往在午后会有雷电产生。当它西伸较快,水汽条件不太充分时,也可能没有雷电。如果原来已是高压控制的地区,则它西伸并合并加强下沉气流作用加强,不利于雷电的形成。

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简单的讲,云层摩擦起电,带电云层放电产生电火花为闪电,同时伴有巨响为雷