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谜一般的闪电是如何产生的

发布时间:2020-02-22 11:30来源: 未知

 

谜一般的闪电是如何产生的

在古代的时候,人们就对闪电很是纳闷,这到底是个什么玩意儿?大家伙是一点儿概念也没有,所以自然就要靠神话来解释了,在中国古代神话中,闪电的产生是天宫上两位处级干部的主要工作,这就是雷公和电母。

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《西游记》中的雷公电母

一个负责放光一个复杂打响,想想这两位领导也真没比现在的领导强到哪里去,也是够无聊的了。而且这么简单的任务,有时候两个人还开展不了,还得把龙王拉来,到时候上报的时候,天庭是主办单位,协办单位是龙宫,其实干活就三个科员。

同样的在古希腊也没好到哪里去,即便是古希腊哲人再怎么有智慧,再怎么爱思索自然,但是电这个玩意儿真是一点儿概念也没有,所以他们也不得不诉诸神话,在古希腊神话中,主要是阿尔杰斯、不容忒斯和斯忒洛配斯三人为宙斯制造闪电。

当然了随着知识的不断进步,关于闪电的谜团也一步步被揭开,现在任何一个小朋友,甚至是什么薛之谦都应该知道,闪电是发生在自然界的长距离、大电流放电现象,当然了至于后者知不知道,我也不敢肯定。

一般来说闪电多见于夏天的雷阵雨天气中,在条件合适的时候,偶尔也会发生在雪一片一片一片的冬季,另外火山爆发、原子弹、氢弹爆炸的时候,也会发生闪电,有研究表明,地球上最早出现的与生命有关的物质,甚至也是在闪电的激发下形成的,那么这些刺破苍穹的绚丽电光,到底是怎么产生的呢,它对地球又有哪些重要影响呢?

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不过闪电虽然多发生于雷雨天,但是要说起闪电的形成,我们还要从雷暴发生之前的晴天开始说起,我们知道地球本身是一个良导体,自身有很大的电容量,所以人们将地球的电势人为规定为0。那么在距离地球表面60 公里以上的区域,就是电离层,电离层本身带有一定量的正电荷,于是带正电的电离层就和电势为0 的地面,组成了一个电容器。而这之间的电压达到了250kV,也就是说即便是在晴天,地面附近的电场强度也会达到大约100 伏/米,所以说我们的头顶和脚底之间,其实存在着上百伏的电压,不过这个电压不会对我们造成任何影响。但如果雷暴天气出现,此时的大气电场就会与晴天出现较大的差别,而出现这种差别的主要原因就是雷暴云的存在

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雷暴云

所谓的雷暴云,就是可以产生雷暴的积雨云。它位于地面和电离层之间,距离地面几公里到几十公里不等,在雷暴云内部存在着强烈的对流运动,由于雷暴云中的正负电荷被分别集中于特定区域,而且具有明显的分层特征,所以这就使得原来晴天大气中带电粒子的分布状况,和电场的强度发生了极大的改变。科学家根据测量得出,当发生闪电的时候,雷暴云中的电场强度非常高,电压达到几十万伏/米,而雷暴云与地面之间的电压甚至可以高达上亿伏,那么雷暴云为什么会有这么牛逼的电场强度呢,这就不得不说雷暴云的构成了。显而易见的是,雷暴云都是由水组成的,但是水也是有不同脾气的,随着高度、温度和压力的不同,水会呈现出不同的面貌。

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气态、液态和固态的水的粒子的粒径和密度都不相同,它们原本都是电中性的,在对流层中随着气流上下翻飞、互相碰撞,就在这时情况发生了改变,由于不同的粒子束缚正负电荷的能力不同,所以在碰撞的过程中,就互相带上了不同极性的电荷,这和梳头发产生静电的道理是一样的。

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一般来说云层里的冰晶更容易带正电,而水滴更容易带负电,由于冰晶比水滴轻,所以在强对流活动的驱动下,它们所处的位置就出现了分异,较轻的冰晶携带正电荷位于云层上部,较重的水滴携带负电荷位于云层的下部,尽管每个粒子所携带的电量是非常小的,但是抗不了团结就是力量,数量极其巨大的粒子聚集在一起时,就能展现出强大的宏观效应,同时由于对流运动十分复杂,所以云层的电荷分布也会在局部位置出现反常。这样一来雷暴云整体上就体现为三个典型的带电区域,分别是上部的正电荷区,下部的负电荷区,同时在云层的最下方,还存在着一个小范围的正电荷区,当雷暴云中的电荷分离达到一定程度,导致云内的电场积累增强时,就最终导致空气击穿并进一步形成闪电了。