雷暴是什么?
雷暴的发生需要某些特定条件。
形成雷暴的两个最基本要素为:水分 迅速爬升的暖空气 雷(闪电)来自哪里呢?基本概念是,雷暴云可以成为巨大的范德格拉夫起电机,造成云层内大量电荷分离。
让我们来看看雷暴的基本原理。
云层中含有无数的水滴和冰粒,它们悬浮在空气中。
随着蒸发和冷凝过程的发生,这些水滴与在上升过程中发生冷凝的其他水分发生碰撞。
这些碰撞的重要性在于电子从上升的水分中碰撞出来,从而形成了电荷分离。
新碰撞出来的电子聚集在云层底部,使云层底部带上负电荷。
失去了电子的上升水分携带着正电荷,到达云层顶端。
上升的水蒸气在云的上端遭遇低温空气而开始凝结时,凝结部分带负电荷,未凝结的水滴带正电荷。
此时,上升气流能够移走冰层上带正电荷的水滴,并把它们带到云层顶部。
剩余的冰冻部分或落到云层的更低部分,或继续下落到达地面。
电荷分离产生电场。
和云层一样,电场的下部区域带有负电荷,上部区域带有正电荷。
电场的强度与云中积聚的电荷总量直接相关。
随着碰撞和冰冻过程的继续发生,位于云层顶部和底部的电荷不断增加,电场变得越来越强——及至地球表面的电子被云层底部负电荷排斥到更深的地方。
这种电子排斥导致地表带上极强的正电荷。
现在需要的就是一个传导路径,使得带负电的云层底部能够把它携带的电荷传导给带正电的地球表面。
强电场通过空气建立了这一路径,因此产生了闪电。
闪电是一个高电压、高电流的电子群,其中心温度奇热无比。
例如,当闪电击中沙丘时,会使沙丘瞬间融化为玻璃状。
闪电带来的空气迅速升温以及随后的快速冷却结合在一起就形成了声波。
这些声波就是我们所说的雷声。
如果没有闪电,就不会打雷。
其实雷暴就是闪电的发生。