為什麼會有閃電?為什麼會打雷? ?

General 更新 2024-12-03

為什麼會有閃電?為什麼會打雷?

閃電形成的原因

氣流在雷雨雲中會因為水分子的摩擦和分解產生靜電.這些電分兩種.一種是帶有正電荷粒子的正電,一種是帶有負電荷粒子的負電.正負電荷會相互吸引,就象磁鐵一樣.正電荷在雲的上端,負電荷在雲的下端吸引地面上的正電荷.雲和地面之間的空氣都是絕緣體,會阻止兩極電荷的電流通過.當雷雨雲裡的電荷和地面上的電荷變得足夠強時,兩部分的電荷會衝破空氣的阻礙相接觸形成強大的電流,正電荷與負電荷就此相接觸.當這些異性電荷相遇時便會產生中和作用(放電).激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱,這些放出的光就形成了[閃電].

大多數的閃電都是連線兩次的.第一次叫前導閃接,是一股看不見的空氣叫前導,一直下到接近地面的地方.這一股帶電的空氣就象一條電線,為第二次電流建立一條導路.在前導接近地面的一剎那,一道回接電流就沿著這條導路跳上來,這次回接產生的閃光就是我們通常所能看到的閃電了.

打雷的原因

現在知道電荷中和作用時會放出大量的光和熱,瞬間放出大量的熱會將周圍的空氣加熱到30000攝氏度的高溫.強烈的電流在空氣中通過時,造成沿途的空氣突然膨脹,同時推擠周圍的空氣,使空氣產生猛烈的震動,此時所產生的聲音就是[雷聲].(不要忘記告訴小寶寶,雷電是同時發生的,因為光速比聲速快很多,所以我們總是先看到閃電後才聽到雷聲的.)

閃電若落在近處,我們聽到的就是震耳欲聾的轟隆聲.閃電若是落在較遠處,我們聽到的是隆隆不覺的雷鳴聲.這是因為聲波受到大氣折射和地面物體反射後所發出的回聲.

雷電發生的必要條件

1.空氣要很潮溼;

2.雲一定要很大塊的;

天氣乾燥的地區一般不容易出現雷電。

閃電的過程

如果我們在兩根電極之間加很高的電壓,並把它們慢慢地靠近。當兩根電極靠近到一定的距離時,在它們之間就會出現電火花,這就是所謂“弧光放電”現象。

雷雨雲所產生的閃電,與上面所說的弧光放電非常相似,只不過閃電是轉瞬即逝,而電極之間的火花卻可以長時間存在。因為在兩根電極之間的高電壓可以人為地維持很久,而雷雨雲中的電荷經放電後很難馬上補充。當聚集的電荷達到一定的數量時,在雲內不同部位之間或者雲與地面之間就形成了很強的電場。電場強度平均可以達到幾千伏特/釐米,區域性區域可以高達1萬伏特/釐米。這麼強的電場,足以把雲內外的大氣層擊穿,於是在雲與地面之間或者在雲的不同部位之間以及不同雲塊之間激發出耀眼的閃光。這就是人們常說的閃電。

肉眼看到的一次閃電,其過程是很複雜的。當雷雨雲移到某處時,雲的中下部是強大負電荷中心,雲底相對的下墊面變成正電荷中心,在雲底與地面間形成強大電場。在電荷越積越多,電場越來越強的情況下,雲底首先出現大氣被強烈電離的一段氣柱,稱梯級先導。這種電離氣柱逐級向地面延伸,每級梯級先導是直徑約5米、長50米、電流約100安培的暗淡光柱,它以平均約150000米/秒的高速度一級一級地伸向地面,在離地面5—50米左右時,地面便突然向上回擊,回擊的通道是從地面到雲底,沿著上述梯級先導開闢出的電離通道。回擊以5萬公里/秒的更高速度從地面馳向雲底,發出光亮無比的光柱,歷時40微秒,通過電流超過1萬安培,這即第一次閃擊。相隔幾秒之後,從雲中一根暗淡光柱,攜帶巨大電流,沿第一次閃擊的路徑飛馳向地面,稱直竄先導,當它離地面5—50米左右時,地面再向上回擊,再形成光亮無比光柱,這即第二次閃擊。接著又類似第二次那樣產生第三、四次閃擊。通常由3—4次閃擊構成一次閃電過程。一次閃電過程歷時約0.25秒,在......

天上為什麼有閃電?

天上產生閃電的原因:

是雲層內的各種微粒因為碰撞摩擦而積累電荷,當電荷的量達到一定的水平,等效於雲層間或者雲層與大地之間的電壓達到或超過某個特定的值時,會因為區域性電場強度達到或超過當時條件下空氣的電擊穿強度從而引起放電。空氣中的電力經過放電作用急速地將空氣加熱、膨脹,因膨脹而被壓縮成等離子,再而產生了閃電的特殊構件雷(衝擊波的聲音)。截至21世紀初,科學界對於放電具體過程的認識還不能透徹明白,一般被認為和長間隙擊穿的現象相類似。

閃電發生的必要條件:

1、空氣要很潮溼;

2、雲必須是很大塊的,一般是積雨雲;

3、天氣乾燥的地區一般不容易出現雷電。

火山噴發為什麼會有閃電

關於這個問題的答案首先應該明確閃電形成的原因:不同性質的氣體的對流

我提供噴發時出現閃電的三個原因:

(1)火山噴發時候形成上升熱氣流,上空為低壓區,而其所在區域的周圍為冷空氣,於是形成空氣對流的條件,當熱氣流實力較強時對流強度就會提高,會經摩擦產生電流,當達到一定程度時便會形成閃電

(2)火山噴發時噴出的熱氣為富含揮發性的氣體,在於空氣的流通時會因為摩擦產生靜電,當電荷積聚到一定量時便會形成閃電

(3)火山噴發時地球磁產浮發生變化,在地球和大氣之間會因磁場變化激發形成閃電,這個原理的理論為電磁感應。

希望能對你有所幫助!

為什麼閃電總是比雷快

因為光的速度比聲音快很多。

光1秒鐘走30萬公里,聲音1秒鐘才走340米。

在生活中一般的距離,光所走的時間可以忽略不計,所以在打雷時可以根據光-聲的時間差,來判斷雷電的距離:雷聲晚於閃電3秒鐘,雷電大概離我們340*3(米),也就是大約1公里處。

望理解、採納。

天空為什麼會出現閃電

閃電的成因

雷暴時的大氣電場與晴天時有明顯的差異,產生這種差異的原因,是雷雨雲中有電荷的累積並形成雷雨雲的極性,由此產生閃電而造成大氣電場的巨大變化。但是雷雨雲的電是怎麼來的呢? 也就是說,雷雨雲中有哪些物理過程導致了它的起電?為什麼雷雨雲中能夠累積那麼多的電荷並形成有規律的分佈?本節將要回答這些問題。前面我們已經講過,雷雨雲形成的巨集觀過程以及雷雨雲中發生的微物理過程,與雲的起電有密切聯絡。科學家們對雷雨雲的起電機制及電荷有規律的分佈,進行了大量的觀測和實驗,積累了許多資料並提出了各種各樣的解釋,有些論點至今也還有爭論。歸納起來,雲的起電機制主要有如下幾種:

A.對流雲初始階段的“離子流”假說

大氣中總是存在著大量的正離子和負離子,在雲中的水滴上,電荷分佈是不均勻的:最外邊的分子帶負電,裡層帶正電,內層與外層的電位差約高0.25伏特。為了平衡這個電位差,水滴必須“優先’吸收大氣中的負離子,這樣就使水滴逐漸帶上了負電荷。當對流發展開始時,較輕的正離子逐漸被上升氣流帶到雲的上部;而帶負電的雲滴因為比較重,就留在下部,造成了正負電荷的分離。

B.冷雲的電荷積累

當對流發展到一定階段,雲體伸入0℃層以上的高度後,雲中就有了過冷水滴、霰粒和冰晶等。這種由不同相態的水汽凝結物組成且溫度低於0℃的雲,叫冷雲。冷雲的電荷形成和積累過程有如下幾種:

a. 冰晶與霰粒的摩擦碰撞起電

霰粒是由凍結水滴組成的,呈白色或乳白色,結構比較鬆脆。由於經常有過冷水滴與它撞凍並釋放出潛熱,故它的溫度一般要比冰晶來得高。在冰晶中含有一定量的自由離子(OH-或OH+),離子數隨溫度升高而增多。由於霰粒與冰晶接觸部分存在著溫差,高溫端的自由離子必然要多於低溫端,因而離子必然從高溫端向低溫端遷移。離子遷移時,較輕的帶正電的氫離子速度較快,而帶負電的較重的氫氧離子(OH-)則較慢。因此,在一定時間內就出現了冷端H+離子過剩的現象,造成了高溫端為負,低溫端為正的電極化。當冰晶與霰粒接觸後又分離時,溫度較高的霰粒就帶上負電,而溫度較低的冰晶則帶正電。在重力和上升氣流的作用下,較輕的帶正電的冰晶集中到雲的上部,較重的帶負電的霞粒則停留在雲的下部,因而造成了冷雲的上部帶正電而下部帶負電。

b. 過冷水滴在霰粒上撞凍起電

在雲層中有許多水滴在溫度低於0℃時仍不凍結,這種水滴叫過冷水滴。過冷水滴是不穩定的,只要它們被輕輕地震動一下,馬上就會凍結成冰粒。當過冷水滴與霰粒碰撞時,會立即凍結,這叫撞凍。當發生撞凍時,過冷水滴的外部立即凍成冰殼,但它內部仍暫時保持著液態,並且由於外部凍結釋放的潛熱傳到內部,其內部液態過冷水的溫度比外面的冰殼來得高。溫度的差異使得凍結的過冷水滴外部帶正電,內部帶負電。當內部也發生凍結時,雲滴就膨脹分裂,外表皮破裂成許多帶正電的小冰屑,隨氣流飛到雲的上部,帶負電的凍滴核心部分則附在較重的霰粒上,使霰粒帶負電並停留在雲的中、下部。

c. 水滴因含有稀薄的鹽分而起電

除了上述冷雲的兩種起電機制外,還有人提出了由於大氣中的水滴含有稀薄的鹽分而產生的起電機制。當雲滴凍結時,冰的晶格中可以容納負的氯離子(Cl-),卻排斥正的鈉離子(Na+)。因此,水滴已凍結的部分就帶負電,而未凍結的外表面則帶正電(水滴凍結時,是從裡向外進行的)。由水滴凍結而成的霰粒在下落過程中,摔掉表面還來不及凍結的水分,形成許多帶正電的小云滴,而已凍結的核心部分則帶負電。由於重力和氣流的分選作用,帶正電的小滴被帶到雲的上部,而帶負電的霰粒則停留在雲的中、下部。

d.暖雲的電荷積累

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