雷是怎么形成的
雷是怎么形成的
電閃雷鳴,是夏天常見的天氣現(xiàn)象,而下雪一般都在冬天,這是兩種絕然不同的天氣現(xiàn)象。那么雷是怎么形成的?學習啦小編在此整理了雷形成的原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
雷形成的原因
眾所周知,雷雨季節(jié)的閃電與高壓電場中的絕緣物質(zhì)電離擊穿導電是一個道理。在雷雨天氣,帶電云層所形成的高壓電場強度是很高的。通常,帶電云層對大地放電一般是這種情況,其云層屬于正電荷區(qū)高電位,大地處于負電荷區(qū)低電位??諝庠臼遣粚щ姷模趶姶蟮碾妶隽ψ饔孟?,氣體原子核最外層的電子就會受到電場力的激發(fā)而產(chǎn)生躍遷飄逸而形成帶電離子。獲得電子的原子稱其為負離子,失去電子的原子稱其為正離子。在電場力的作用下,帶電離子可形成電子流。另外,絕緣體的電子受原子核的引力場作用較強,也可稱其為原子核對電子的束縛力,在一般的外加電力場中其外圍電子呈現(xiàn)為較大的惰性狀態(tài)很難激發(fā)脫離軌道成為帶電離子。如果外加電場力超過了其絕緣體原子核對電子的束縛力,也就是電子的受激發(fā)狀態(tài),那么其絕緣體就會形成我們常說的擊穿狀態(tài)而參與導電。在自然界的物質(zhì)中,天然云母的電導惰性最大,其次是玻璃、陶瓷、塑料等類。 空氣是一般的絕緣介質(zhì),而純正單一的氣體其原子核外圍電子的游離惰性也是很強的。然而空間氣體中的成分并不純正,也摻雜有其他的物質(zhì)顆?;蛘呤撬肿佣鴺O易構(gòu)成低電場下形成的離子態(tài)。介質(zhì)擊穿電離導電,是電工學中常用的專業(yè)術(shù)語。面對自然界所形成的強大電場,由空間氣體形成的絕緣介質(zhì)是微不足道的,數(shù)億伏特的電壓場很容易將氣體核外電子激發(fā)游離而成為帶電離子參與導電。絕緣介質(zhì)擊穿就是絕緣物質(zhì)構(gòu)成的離子態(tài),高壓電場形成的弧光放電現(xiàn)象,就是絕緣介質(zhì)核外電子被激發(fā)游離后形成的能量釋放所產(chǎn)生的光輻射。
雷與閃電,是由空間氣體的核外電子被電場激發(fā)后形成等離子導電狀態(tài),同時也伴隨了光輻射和熱效應的產(chǎn)生。由于光以及熱輻射的作用使其周圍空氣溫度急劇的增加從而產(chǎn)生熱膨脹,進而又推動空氣形成震蕩波,也就是我們聽到的雷暴聲。空氣中的水分子濃度越大雜質(zhì)越多,被高壓電場擊穿電離的可能性就越大,閃電的發(fā)生幾率和強度也就越高。雷電電場強度有兩種因素,其一,閃電的光輻射強度以及雷暴分貝系數(shù)也與電場的強度有關(guān),帶電云層與地面的距離越近,電場強度就越大。其二,帶電云層的電荷量越大,電場強度也就越高,電場強度也與電荷的聚集速度有關(guān)。電場放電時間的延續(xù)與云層電荷聚集的速度也存在著一定的關(guān)聯(lián)性,也是我們平時所說的閃電持續(xù)的時間以及光耀度的變化范圍。
云層之間的雷暴閃電,是屬于強大的云間正負電荷構(gòu)成的高壓電場,在電場力的作用下,氣體被擊穿后形成的正負電荷碰撞產(chǎn)生的光輻射和空氣沖擊波效應,這類似于帶有正電荷云層對大地的放電現(xiàn)象。云層電荷聚集的數(shù)量越多,高壓靜電場力越大,其雷電光輻射強度以及雷暴沖擊波聲音分貝系數(shù)也就越強。平時,我們能從閃電的輝光強度和雷暴聲音分貝系數(shù)中就能夠判斷出雷電的能量。在同一距離,閃電的輝光越強烈,產(chǎn)生的熱輻射能越大,從而對金屬導體產(chǎn)生的磁電感應量也就越高。閃電所發(fā)出的光譜是從紫外線至紅外線之間范圍,同時也會伴隨強磁場輻射而破壞電力及通訊設(shè)備和形成大自然的雷電災害。鑒于雷電構(gòu)成的機理,我們?nèi)祟愡€在不斷的探索中,難以破解的就是球形雷的形成因素。為什么球形雷中的帶電離子所形成的高溫飄逸態(tài)會有長時間的持續(xù)?是否是某一種物質(zhì)在強大的電場力作用下產(chǎn)生延續(xù)不斷的微型核聚變形體?總而言之,人類在雷電形成的諸多方面還有很多的未知問題等待人們?nèi)テ平?。相信,隨著科學的不斷進步,人們會不斷地沖擊著大自然的禁區(qū),去尋找出我們自然世界中的諸多未知量。
防雷注意事項
?、僭诖蚶紫掠陼r,嚴禁在山頂或者高丘地帶停留,更要切忌繼續(xù)蹬往高處觀賞雨景,不能在大樹下、電線桿附近躲避,也不要行走或站立在空曠的田野里,應盡快躲在低洼處,或盡可能找房層或干燥的洞穴躲避。
②雷雨天氣時,不要用金屬柄雨傘,摘下金屬架眼鏡、手表、褲帶,若是騎車旅游要盡快離開自行車,亦應遠離其它金屬制物體,以免產(chǎn)生導電而被雷電擊中。
?、墼诶子晏鞖猓灰ソ?、河、湖邊游泳、劃船、垂釣等。
?、茉陔婇W雷鳴、風雨交加之時,若旅游者在旅店休息,應立即關(guān)掉室內(nèi)的電視機、收錄機、音響、空調(diào)機等電器,以避免產(chǎn)生導電。打雷時,在房間的正中央較為安全,切忌停留在電燈正下面,忌依靠在柱子、墻壁邊、門窗邊,以避免在打雷時產(chǎn)生感應電而致意外。
當發(fā)生雷擊時,旅伴應立即將病人送往醫(yī)院。如果當時呼吸、心跳已經(jīng)停止,應立即就地做口對口人工呼吸和胸外心臟按摩,積極進行現(xiàn)場搶救。千萬不可因急著運送去醫(yī)院而不作搶救,否則會貽誤病機而致病 死亡。有時候,還應在送往醫(yī)院的途中繼續(xù)進行人工呼吸和胸外心臟按摩。此外,要注意給病人保溫。若有狂躁不安、痙攣抽搐等精神神志癥狀時,還要為其作頭部冷敷。對電灼傷的局部,在急救條件下,只需保持干燥或包扎即可。
雷雨天氣發(fā)生時,即使在安裝了避雷針的情況下,也應該迅速拔掉室內(nèi)電視、電冰箱以及天線電源的插頭,防止空間電磁波干擾造成不必要的損失。此外,從電閃雷鳴的形成和發(fā)生過程來看,空曠場地上、建筑物頂上、高大樹木下、靠近河湖池沼以及潮濕地區(qū)是雷擊事故多發(fā)區(qū)。