雷雨云的電結(jié)構(gòu)是什么樣的
發(fā)布時間:2016-07-19 16:45:42
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雷電與雷云的存在是分不開的,人們通常把發(fā)生閃電的云稱為雷雨云。其實有幾種云,都與閃電有關(guān),如層積云(Sc)、雨層云(Ns),積云(cu)、積雨云(cb),其中最重要的則是積雨云,一般專業(yè)書中講的雷雨云就是指積雨云,如圖1—1所示。

云的形成過程是空氣中的水汽經(jīng)由各種原因達到飽和或過飽和狀態(tài)而發(fā)生凝結(jié)的過程,使空氣中水愾達到飽和是形成石的一個必要條件,其主要方式有:
(1)水汽含量不變,空氣降溫冷卻。
(2)溫度i;變,增加水汽含量。
(3)既增加水汽含量,又降低溫度。
但對云的形成來配,降溫過程是最主要的過程,而在降溫冷卻過程中又以上升運動而引起的降溫冷卻作用最為普遍。
積雨云是一種在強烈垂直對流過程中形成的云,由于地面吸收太陽輻射的熱量遠大于空氣層,所以白天地面溫度升高較多,夏日這種升溫更為明顯,近地面大氣的溫度由于熱傳導(dǎo)和熱輻射也跟著升高,氣體溫度升高必然膨脹,密度減小,壓強也隨著降低,根據(jù)力學(xué)原理它就要上升, [:方的空氣層密度相劉來說就較大,就要下沉。熱氣流在上升過程中膨脹降壓,同時與高空低溫空氣進行熱交換,于是上升氣團中的水汽凝結(jié)而出現(xiàn)霧滴,就形成了云。在強對流過程中,百中的霧滴進一步降溫,變成過冷水滴、冰晶或雪花,并隨高度逐漸增多。在凍結(jié)高度(一10~C),由于過冷水大量凍結(jié)而釋放潛熱,
浪涌廠家使云頂突然向上發(fā)展,達到對流層頂附近后向水平方向鋪展,形成云砧,是積雨云的顯著特征。
在積雨云形成過程中,在大氣電場及溫差起電效應(yīng)、破碎起電效應(yīng)的同時作用下,正負電荷分別在云的不同部位積聚。當電荷積聚到一定程度,就會在云與云之間或云與地之間發(fā)生放電,也就是人們平常所說的“閃電”,一般情況F,雷雨云上部有一個正電荷中心,下部有一個負電荷中心,即云層底部一般帶負電荷,因此,云對地的閃電絕大多數(shù)是負閃電。根據(jù)科學(xué)了作者大量直接觀測的結(jié)果,積雨云中電荷的典型分布大體如圖1—2所示。

一般認為主要負電荷區(qū)中心位于3km高度,溫度一8℃,是半徑為lkm的球體,其電荷量為一20㈠主要正電荷區(qū)中心位于6km高度,溫度一30℃,是半徑為2km的球體,其電荷量為4-24C~最下方的正電荷區(qū)中心位于1.5km高度,溫度一1.;℃,是半徑為o.5kin的球體,其電荷量為+4C。積雨云中電荷分布的一般特性如圖1—3所示。這是按 理論歸納的理想模式,不同地區(qū)的實際情況可 能與這種典型分布有較大的差別。
在積雨云發(fā)展旺盛時期,云頂高度可達10一15km,云底高度在乎原地區(qū)為lkm左右。隨著雷雨云的發(fā)展和運動,在發(fā)生降水后,當大氣電場強度為3kV/cm以上時(晴天大氣中約為30kV/cm),云間就會對地火花放電,也稱云地閃電。