产生雷电条件雷雨云有积累并形成极性科学家们对雷雨云带电机制及电荷有规律分布进行了大量观测和试验积累了许多资料并提出各种各样解释有些论点至今还有争论 1对流云初始阶段离子流假说 大气存大量正离子和负离子云雨滴上电荷分布均匀外边分子带负电里层带正电内层比外层电势差约高0.25V了平衡电势差水滴必须优先吸收大气负离子使水滴逐渐带上了负电荷当对流发展开始时较轻正离子逐渐被上升气流带云上部;而带负电云滴因比较重留了下部造成了正负电荷分离
自现象-雷电(20张) 2冷云电荷积累 当对流发展定阶段云体伸入0℃层上高度云有了过冷水滴、霰粒和冰晶等种由同相态水汽凝结物组成且温度低于0℃云叫冷云冷云电荷形成和积累过程有下几种: ① 过冷水滴霰粒上撞冻起电 云层重有许多水滴温度低于0℃时也会冻结种水滴叫过冷水滴过冷水滴稳定只要们被轻轻地震动下马上冻结称冰粒当过冷水滴与霰粒碰撞时会立即冻结叫撞冻当发生撞冻时过冷水滴外部立即冻成冰壳内部仍暂时保持着液态并且由于外部冻结放潜热传内部其内部液态过冷水温度比外面冰壳高温度差异使得冻结过冷水滴外部带上正电内部带上负电当内部也发生冻结时云滴膨胀分裂外表皮破裂成许多带正电冰屑随气流飞云层上部带负电冻滴核心部分则附较重霰粒上使霰粒带负电并留云层下部 ② 冰晶与霰粒摩擦碰撞起电 霰粒由冻结水滴组成成白色或乳白色结构比较松脆由于经常有冷水滴与撞冻并释放潜热温度般比冰晶高冰晶含有定量自由离子(OH-和H+)离子数随温度升高而增多由于霰粒与冰晶接触部分存着温度差高温端自由离子必要多于低温端因而离子必从高温端向低温端迁移离子迁移时带正电氢离子速度较快而带负电较重氢氧根离子则较慢因此定时间内出现了冷端氢离子过剩现象造成了高温端负低温端正电极化当冰晶与霰粒接触又分离时温度较高霰粒带上了负电而温度较低冰晶带上了正电重力和上升气流作用下较轻带正电冰晶集云上部较重带负电霰粒则停留云层下部因而造成了冷云上部带正电而下部带负电雷电
③ 水滴因含有稀薄盐分而起电 出了上述冷云两种起电机制外还有人提出了由于大气水滴含有稀薄盐分而产生起电机制当云滴冻结时冰晶格容纳负氯离子却排斥正钠离子因此水滴冻结部分带负电而未冻结部分带正电(水滴冻结时从里向外进行)由于水滴冻结而成霰粒下落过程摔掉表面还未来得及冻结水分形成许多带正电小云滴而冻结核心部分则带负电由于重力和气流分选作用电正点小滴被带云上部而带负电霰粒则停留云、下部 3 暖云电荷积累 热带地区有些云整云体都位于0℃上区域因而只含有水滴而没有固态水粒子种云叫暖云或水云暖云也会出现雷电现象纬度地区雷暴云云体位于0℃等温线下部分云暖区云暖区里也有起电过程发生 雷雨云发展过程上数机制同发展阶段分别起作用主要带电机制还由于水滴冻结造成大量观测事实表明只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时云彩发展成雷雨云飞机观测发现雷雨云存冰、雪晶和霰粒主大量云粒子而且大量电荷积累即雷雨云迅猛带电机制必须依靠霰粒生长过程碰撞、撞冻和摩擦等才能发生
自现象-雷电(20张) 2冷云电荷积累 当对流发展定阶段云体伸入0℃层上高度云有了过冷水滴、霰粒和冰晶等种由同相态水汽凝结物组成且温度低于0℃云叫冷云冷云电荷形成和积累过程有下几种: ① 过冷水滴霰粒上撞冻起电 云层重有许多水滴温度低于0℃时也会冻结种水滴叫过冷水滴过冷水滴稳定只要们被轻轻地震动下马上冻结称冰粒当过冷水滴与霰粒碰撞时会立即冻结叫撞冻当发生撞冻时过冷水滴外部立即冻成冰壳内部仍暂时保持着液态并且由于外部冻结放潜热传内部其内部液态过冷水温度比外面冰壳高温度差异使得冻结过冷水滴外部带上正电内部带上负电当内部也发生冻结时云滴膨胀分裂外表皮破裂成许多带正电冰屑随气流飞云层上部带负电冻滴核心部分则附较重霰粒上使霰粒带负电并留云层下部 ② 冰晶与霰粒摩擦碰撞起电 霰粒由冻结水滴组成成白色或乳白色结构比较松脆由于经常有冷水滴与撞冻并释放潜热温度般比冰晶高冰晶含有定量自由离子(OH-和H+)离子数随温度升高而增多由于霰粒与冰晶接触部分存着温度差高温端自由离子必要多于低温端因而离子必从高温端向低温端迁移离子迁移时带正电氢离子速度较快而带负电较重氢氧根离子则较慢因此定时间内出现了冷端氢离子过剩现象造成了高温端负低温端正电极化当冰晶与霰粒接触又分离时温度较高霰粒带上了负电而温度较低冰晶带上了正电重力和上升气流作用下较轻带正电冰晶集云上部较重带负电霰粒则停留云层下部因而造成了冷云上部带正电而下部带负电雷电
③ 水滴因含有稀薄盐分而起电 出了上述冷云两种起电机制外还有人提出了由于大气水滴含有稀薄盐分而产生起电机制当云滴冻结时冰晶格容纳负氯离子却排斥正钠离子因此水滴冻结部分带负电而未冻结部分带正电(水滴冻结时从里向外进行)由于水滴冻结而成霰粒下落过程摔掉表面还未来得及冻结水分形成许多带正电小云滴而冻结核心部分则带负电由于重力和气流分选作用电正点小滴被带云上部而带负电霰粒则停留云、下部 3 暖云电荷积累 热带地区有些云整云体都位于0℃上区域因而只含有水滴而没有固态水粒子种云叫暖云或水云暖云也会出现雷电现象纬度地区雷暴云云体位于0℃等温线下部分云暖区云暖区里也有起电过程发生 雷雨云发展过程上数机制同发展阶段分别起作用主要带电机制还由于水滴冻结造成大量观测事实表明只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时云彩发展成雷雨云飞机观测发现雷雨云存冰、雪晶和霰粒主大量云粒子而且大量电荷积累即雷雨云迅猛带电机制必须依靠霰粒生长过程碰撞、撞冻和摩擦等才能发生