雷是怎么形成的
雷是怎么形成的
雷雨天氣最令人害怕的就是雷電，產(chǎn)生雷電的條件是雷雨云中有積累并形成極性。因此，掌握預(yù)防雷擊的知識(shí)很重要。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹雷是怎么形成的及預(yù)防措施。
雷是形成的原因
產(chǎn)生雷電的條件是雷雨云中有積累并形成極性。科學(xué)家們對(duì)雷雨云的帶電機(jī)制及電荷有規(guī)律分布，進(jìn)行了大量的觀測(cè)和試驗(yàn)，積累了許多資料，并提出各種各樣的解釋，有些論點(diǎn)至今還有爭(zhēng)論。
1對(duì)流云初始階段的“離子流”假說
大氣中存在這大量的正離子和負(fù)離子，在云中的雨滴上，電荷分布是不均勻的，最外邊的分子帶負(fù)電，里層的帶正電，內(nèi)層比外層的電勢(shì)差約高0.25V。為了平衡這個(gè)電勢(shì)差，水滴就必須優(yōu)先吸收大氣中的負(fù)離子，這就使水滴逐漸帶上了負(fù)電荷。當(dāng)對(duì)流發(fā)展開始時(shí)，較輕的正離子逐漸的被上升的氣流帶到云的上部;而帶負(fù)電的云滴因?yàn)楸容^重，就留在了下部，造成了正負(fù)電荷的分離。
2冷云的電荷積累
當(dāng)對(duì)流發(fā)展到一定階段，云體伸入0℃層以上的高度后，云中就有了過冷水滴、霰粒和冰晶等。這種由不同相態(tài)的水汽凝結(jié)物組成且溫度低于0℃的云，叫冷云。冷云的電荷形成和積累過程有如下幾種：
① 過冷水滴在霰粒上撞凍起電
在云層重有許多水滴在溫度低于0℃時(shí)也不會(huì)凍結(jié)，這種水滴叫過冷水滴。過冷水滴是不穩(wěn)定的，只要它們被輕輕地震動(dòng)一下，就馬上凍結(jié)稱冰粒。當(dāng)過冷水滴與霰粒碰撞時(shí)，會(huì)立即凍結(jié)，這叫撞凍。當(dāng)發(fā)生撞凍時(shí)，過冷水滴外部立即凍成冰殼，但它的內(nèi)部仍暫時(shí)保持著液態(tài)，并且由于外部?jī)鼋Y(jié)放的潛熱傳到內(nèi)部，其內(nèi)部液態(tài)過冷水的溫度比外面的冰殼高。溫度的差異使得凍結(jié)的過冷水滴外部帶上正電，內(nèi)部帶上負(fù)電。當(dāng)內(nèi)部也發(fā)生凍結(jié)時(shí)，云滴就膨脹分裂，外表皮破裂成許多帶正電的冰屑，隨氣流飛到云層上部，帶負(fù)電的凍滴核心部分則附在較重的霰粒上，使霰粒帶負(fù)電并留在云層的中下部。
?、?冰晶與霰粒的摩擦碰撞起電
霰粒是由凍結(jié)水滴組成的，成白色或乳白色，結(jié)構(gòu)比較松脆。由于經(jīng)常有冷水滴與它撞凍并釋放潛熱，它的溫度一般比冰晶高。在冰晶中含有一定量的自由離子(OH-和H+)，離子數(shù)隨溫度升高而增多。由于霰粒與冰晶接觸部分存在著溫度差，高溫端的自由離子必然要多于低溫端，因而離子必然從高溫端向低溫端遷移。離子遷移時(shí)，帶正電的氫離子速度較快，而帶負(fù)電的較重的氫氧根離子則較慢。因此，在一定時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)了冷端氫離子過剩的現(xiàn)象，造成了高溫端為負(fù)，低溫端為正的電極化。當(dāng)冰晶與霰粒接觸后，又分離時(shí)，溫度較高的霰粒就帶上了負(fù)電，而溫度較低的冰晶就帶上了正電。在重力和上升氣流的作用下，較輕的帶正電的冰晶集中到云的上部，較重的帶負(fù)電的霰粒則停留在云層的下部，因而造成了冷云的上部帶正電而下部帶負(fù)電。
?、?水滴因含有稀薄鹽分而起電
出了上述冷云的兩種起電機(jī)制外，還有人提出了由于大氣中水滴含有稀薄鹽分而產(chǎn)生起電機(jī)制。當(dāng)云滴凍結(jié)時(shí)，冰的晶格中可以容納負(fù)的氯離子，卻排斥正的鈉離子。因此，水滴凍結(jié)的部分帶負(fù)電，而未凍結(jié)的部分帶正電(水滴凍結(jié)時(shí)是從里向外進(jìn)行的)。由于水滴凍結(jié)而成的霰粒在下落的過程中，摔掉表面還未來得及凍結(jié)的水分，形成許多帶正電的小云滴，而凍結(jié)的核心部分則帶負(fù)電。由于重力和氣流的分選作用，電正點(diǎn)的小滴被帶到云的上部，而帶負(fù)電的霰粒則停留在云的中、下部。
3 暖云的電荷積累
在熱帶地區(qū)，有一些云整個(gè)云體都位于0℃以上區(qū)域。因而只含有水滴而沒有固態(tài)水粒子。這種云叫暖云或水云。暖云也會(huì)出現(xiàn)雷電現(xiàn)象。在中緯度地區(qū)的雷暴云，云體位于0℃等溫線一下的部分，就是云的暖區(qū)。在云的暖區(qū)里也有起電過程發(fā)生。
在雷雨云的發(fā)展過程中，上數(shù)機(jī)制在不同的發(fā)展階段分別起作用。但是，最主要的帶電機(jī)制還是由于水滴凍結(jié)造成的。大量觀測(cè)事實(shí)表明，只有當(dāng)云頂呈現(xiàn)纖維狀，絲縷結(jié)構(gòu)時(shí)，云彩發(fā)展成為雷雨云。飛機(jī)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒為主的大量云粒子，而且大量電荷的積累即雷雨云迅猛帶電機(jī)制，必須依靠霰粒生長(zhǎng)過程的碰撞、撞凍和摩擦等才能發(fā)生。
閃電的現(xiàn)象
暴風(fēng)云通常產(chǎn)生電荷，底層為陰電，頂層為陽電，而且還在地面產(chǎn)生陽電荷，如影隨形地跟著云移動(dòng)。陽電荷和陰電荷彼此相吸，但空氣卻不是良好的傳導(dǎo)體。陽電奔向樹木、山丘、高大建筑物的頂端甚至人體之上，企圖和帶有陰電的云層相遇;陰電荷枝狀的觸角則向下伸展，越向下伸越接近地面。最后陰陽電荷終于克服空氣的阻障而連接上。
巨大的電流沿著一條傳導(dǎo)氣道從地面直向云涌去，產(chǎn)生出一道明亮奪目的閃光。一道閃電的長(zhǎng)度可能只有數(shù)千米，但最長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百千米。
閃電的溫度，從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等，也就是等于太陽表面溫度的3~5倍。閃電的極度高熱使沿途空氣劇烈膨脹。空氣移動(dòng)迅速，因此形成波浪并發(fā)出聲音。閃電距離近，聽到的就是尖銳的爆裂聲;如果距離遠(yuǎn)，聽到的則是隆隆聲。你在看見閃電之后可以開動(dòng)秒表，聽到雷聲后即把它按停，然后以3來除所得的秒數(shù)，即可大致知道閃電離你有幾千米。
防雷擊須知事項(xiàng)
雷電發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的雷電流是主要的破壞源，其危害有直接雷擊、感應(yīng)雷擊和由架空線引導(dǎo)的侵入雷。如各種照明、電訊等設(shè)施使用的架空線都可能把雷電引入室內(nèi)，所以應(yīng)嚴(yán)加防范。
雷擊易發(fā)生的部位
1.缺少避雷設(shè)備或避雷設(shè)備不合格的高大建筑物、儲(chǔ)罐等
2.沒有良好接地的金屬屋頂
3.潮濕或空曠地區(qū)的建筑物、樹本等
4.由于煙氣的導(dǎo)電性，煙囪特別易遭雷擊
5.建筑物上有無線電而又沒有避雷器和沒有良好接地的地方。
預(yù)防雷電的方法
應(yīng)急要點(diǎn)：
1.注意關(guān)閉門窗，室內(nèi)人員應(yīng)遠(yuǎn)離門窗、水管、煤氣管等金屬物體。
2.關(guān)閉家用電器，拔掉電源插頭，防止雷電從電源線入侵。
3.在室外時(shí)，要及時(shí)躲避，不要在空曠的野外停留。在空曠的野外無處躲避時(shí)，應(yīng)盡量尋找低洼之處(如土坑)藏身，或者立即下蹲，降低身體高度。
4.遠(yuǎn)離孤立的大樹、高塔、電線桿、廣告牌
5.立即停止室外游泳、劃船、釣魚等水上活動(dòng)。
6.如多人共處室外，相互之間不要擠靠，以防雷擊中后電流互相傳到。
專家提示：
1.高大建筑物上必須安裝避雷裝置，防御雷擊災(zāi)害。
2.在戶外不要使用手機(jī)
3.對(duì)被雷擊中人員，應(yīng)立即采用心肺復(fù)蘇法搶救。
4.雷雨天盡量少洗澡，太陽能熱水器用戶切忌洗澡。
防雷擊的措施
1)為保護(hù)建筑物、機(jī)電設(shè)備、人、畜免受雷電破壞及傷害，一般采取裝設(shè)避雷針、避雷帶、避雷器、引下線及接地極組作防雷電保護(hù)。
2)建筑施工工地的臨時(shí)工棚、施工作業(yè)平臺(tái)、宿舍，要求按實(shí)際情況采取防雷接地保護(hù)措施。設(shè)置避雷針、引下線及接地級(jí)組作防雷電保護(hù)。
3)要求避雷裝置必須有良好接地，必須定期檢查測(cè)量接地裝置的接地電阻，其獨(dú)立接地極接地電阻不大于4歐，否則應(yīng)及時(shí)處理。
4)對(duì)防雷接地裝置進(jìn)行定期巡查，并加強(qiáng)日常維護(hù)，重點(diǎn)檢查接地線有無損傷、碰斷及腐蝕現(xiàn)象。
5)雷電季節(jié)內(nèi)，觀察雷電活動(dòng)的情況，雷電交加天氣，施工人員應(yīng)轉(zhuǎn)移入室內(nèi)，不得安排露天高空及室外作業(yè)。
6)在無法躲入有防雷設(shè)施的建筑物內(nèi)時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)離樹木和桅桿。
7)現(xiàn)場(chǎng)空曠場(chǎng)地不宜打傘，不宜把鋼管、鐵鍬等扛在肩上。
8)不宜進(jìn)入無防雷設(shè)施的臨時(shí)棚屋、崗?fù)さ鹊桶ㄖ?/p>
9)當(dāng)雷電頻繁、閃電強(qiáng)烈時(shí)節(jié)，人員不得靠近防雷裝置，如：避雷針、避雷器、引下線附近，不要在大樹下面避雨，切勿接觸天線、水管、鐵絲網(wǎng)、金屬門窗、建筑物外墻，遠(yuǎn)離電線等帶點(diǎn)設(shè)備或其他類似金屬裝置，以防雷擊傷人事故發(fā)生。
10)不宜使用無防雷措施或防雷措施不足的用電設(shè)備。
11)切勿站立于樓頂上或接近導(dǎo)電性高的物體。切勿處理開口容器盛載的易燃物品。
看了雷是怎么形成的還看：
1.雷雨云形成的原因
4.雷雨怎么形成的
5.閃電怎么形成的