雷電是怎樣形成的
雷電是怎樣形成的
雷電，是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點(diǎn)令人生畏的放電現(xiàn)象。那么，雷電是怎樣形成的?
現(xiàn)代科學(xué)早已證實(shí)了我們生存的這個(gè)大氣環(huán)境中有大量的負(fù)離子，它們彌漫在整個(gè)大氣層中，在不同的氣體物質(zhì)中以不同的離子態(tài)存在。
由于受到地球內(nèi)部的負(fù)電場(chǎng)的“感應(yīng)作用”，必然存在“大氣電場(chǎng)”。在導(dǎo)電率較高的云層中，由于地內(nèi)電場(chǎng)的這種作用，將使云層的上表面聚集大量的負(fù)電荷，下表面會(huì)感應(yīng)出大量的正電荷，如果云層本身就是個(gè)絕緣層，則下表面將聚集負(fù)電荷，上表面感應(yīng)出正電荷，這都會(huì)形成上下兩個(gè)電場(chǎng)。如果兩個(gè)電場(chǎng)之間存在足夠的絕緣，電勢(shì)會(huì)逐漸積聚，形成強(qiáng)電場(chǎng)。如果不存在這樣的絕緣層，則電子將不會(huì)聚集在對(duì)流層的某個(gè)層面，而是直上“九霄云外”，“逗留”在另一些氣體層面上，比如，臭氧層、電離層等，最終向太空放電。
研究大氣物理的專家們發(fā)現(xiàn)，地表和電離層之間確實(shí)存在著較強(qiáng)的大氣電場(chǎng)，而局部積雨云層間存在更強(qiáng)的電場(chǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，許多雷雨云中的電場(chǎng)強(qiáng)度通常在10萬(wàn)伏—40萬(wàn)伏/米之間。
實(shí)驗(yàn)表明，使空氣電離需要的電場(chǎng)強(qiáng)度值約在250萬(wàn)伏/米以上。而40萬(wàn)伏/米的電場(chǎng)產(chǎn)生閃電是很奇怪的。
1992年，俄羅斯某物理研究所的科學(xué)家亞歷克謝·古列維奇提出“逃逸崩潰論”，他認(rèn)為是宇宙射線引發(fā)了電場(chǎng)間空氣分子的離子化，產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電荷流動(dòng)，產(chǎn)生了閃電。他的解釋很有道理，宇宙射線可能真的是引發(fā)電場(chǎng)放電的原因之一，對(duì)此提供證實(shí)的有這樣的案例：有人在雷雨天接聽(tīng)手機(jī)，結(jié)果慘遭雷擊。原來(lái)手機(jī)發(fā)出的電磁波也可以引發(fā)雷電!
但是，人們不要忽略，積雨云中的空氣中帶有大量的自由電子，它們會(huì)使空氣的耐壓值發(fā)生變化。如果我們明白人類(lèi)其實(shí)是生活在電場(chǎng)之中，那么對(duì)閃電的研究將不必煞費(fèi)苦心。
云層中的離子還是造成雨雪的主要原因。云層中的水分子如果沒(méi)有離子或帶電塵埃作為它們的凝聚核心，它們根本不會(huì)聚集成雨滴落下來(lái)，這早已被物理學(xué)的“云室”實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。因此，我們甚至連雪花和冰雹的形成原因都需重新認(rèn)識(shí)。
雪花的六枝狀結(jié)構(gòu)歷來(lái)為科學(xué)界所不解，現(xiàn)在，知道它有了電場(chǎng)的核心，就會(huì)明白這是由電場(chǎng)引力使水分子按一定的規(guī)律排列成的狀態(tài)。至此，我們也就明白了雪花是一個(gè)帶電體，所以，它落在電視天線上才會(huì)干擾電視信號(hào)，落在水面上才會(huì)因放電發(fā)出次聲波。而冰雹也不是人們以前所說(shuō)的在云層中上下反復(fù)起落幾次形成的，它也是在離子電場(chǎng)的引力作用下聚集的水分子，降落過(guò)程中表面經(jīng)過(guò)熱空氣的融化，所以形成了球狀。
云層所帶的正電與大地間的劇烈放電，站在潮濕地面上的人接觸到民用輸電線時(shí)慘遭電擊等現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)上都是地電場(chǎng)的威力所賜，其本質(zhì)都是地電場(chǎng)的感應(yīng)電場(chǎng)在放電，所以說(shuō)，雷電現(xiàn)象實(shí)際上暗示了我們，在地球內(nèi)部，必然有一個(gè)巨大的負(fù)電場(chǎng)存在。
站在天文學(xué)的角度，地球的大氣層本來(lái)就屬于地球的一部分(我們實(shí)際上是生活在地球的兩個(gè)層面——氣態(tài)物質(zhì)和固態(tài)物質(zhì)的結(jié)合處)。按照地內(nèi)電場(chǎng)的“感應(yīng)”原理，云層與云層之間有放電現(xiàn)象(空中雷電)，在云層與地層之間也有放電現(xiàn)象(落雷現(xiàn)象)，而在地層與地層之間同樣應(yīng)該有放電現(xiàn)象，一些破壞性地震所表現(xiàn)出來(lái)的電現(xiàn)象與雷電有著完全相同的特征，這同樣證明了地內(nèi)電場(chǎng)的存在。1752年美國(guó)科學(xué)家富蘭克林通過(guò)在雷雨天氣將風(fēng)箏放入云層，證明了雷閃就是云層的放電現(xiàn)象。
從此，人類(lèi)對(duì)雷電現(xiàn)象有了較深的認(rèn)識(shí)。然而，閃電是如何形成的呢?這卻一直是未解之謎。正如美國(guó)佛羅里達(dá)技術(shù)學(xué)院研究閃電的喬·德懷爾所說(shuō)的：誰(shuí)也不知道那里發(fā)生了什么，許多人做過(guò)猜測(cè)，可是毫無(wú)線索。幾百年后，這實(shí)際上還是非常令人不解。
多年來(lái)，人們一直以為是水分子受到摩擦使云層帶上了電荷，真的是這樣的嗎?
衛(wèi)星觀測(cè)表明，在地球空域的對(duì)流層中，平均每24小時(shí)約有八百萬(wàn)次雷電現(xiàn)象，而向太空放電的雷閃，即“高空閃電”，每24小時(shí)將近十萬(wàn)次。
這些大規(guī)模的普遍的放電現(xiàn)象，怎么可以用“摩擦帶電”來(lái)一言以蔽之呢?許多物理教師都知道，“摩擦起電”實(shí)驗(yàn)必須讓器材保持干燥，否則實(shí)驗(yàn)不會(huì)成功。在自然界中，各種摩擦起電現(xiàn)象嚴(yán)格受到濕度限制，水分子自身很難在摩擦中帶電。即使水分子能夠因摩擦帶電，因受到范圍限制，電荷也會(huì)很快中和掉，是不會(huì)聚集而產(chǎn)生雷電現(xiàn)象的。
放電現(xiàn)象是正電場(chǎng)和負(fù)電場(chǎng)之間的絕緣層被電勢(shì)擊穿，同時(shí)產(chǎn)生的聲光現(xiàn)象。這需要二個(gè)因素：一是相對(duì)電勢(shì);二是絕緣層。二者缺一不可，特別是絕緣層。
因此，雷電現(xiàn)象嚴(yán)格受到空氣導(dǎo)電率的制約，冬天沒(méi)有雷電，正是因?yàn)榭諝飧稍锸箤?dǎo)電率下降，電子運(yùn)動(dòng)受到限制。
現(xiàn)代科學(xué)早已證實(shí)了我們生存的這個(gè)大氣環(huán)境中有大量的負(fù)離子，它們彌漫在整個(gè)大氣層中，在不同的氣體物質(zhì)中以不同的離子態(tài)存在。
由于受到地球內(nèi)部的負(fù)電場(chǎng)的“感應(yīng)作用”，必然存在“大氣電場(chǎng)”。在導(dǎo)電率較高的云層中，由于地內(nèi)電場(chǎng)的這種作用，將使云層的上表面聚集大量的負(fù)電荷，下表面會(huì)感應(yīng)出大量的正電荷，如果云層本身就是個(gè)絕緣層，則下表面將聚集負(fù)電荷，上表面感應(yīng)出正電荷，這都會(huì)形成上下兩個(gè)電場(chǎng)。如果兩個(gè)電場(chǎng)之間存在足夠的絕緣，電勢(shì)會(huì)逐漸積聚，形成強(qiáng)電場(chǎng)。如果不存在這樣的絕緣層，則電子將不會(huì)聚集在對(duì)流層的某個(gè)層面，而是直上“九霄云外”，“逗留”在另一些氣體層面上，比如，臭氧層、電離層等，最終向太空放電。
研究大氣物理的專家們發(fā)現(xiàn)，地表和電離層之間確實(shí)存在著較強(qiáng)的大氣電場(chǎng)，而局部積雨云層間存在更強(qiáng)的電場(chǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，許多雷雨云中的電場(chǎng)強(qiáng)度通常在10萬(wàn)伏—40萬(wàn)伏/米之間。
實(shí)驗(yàn)表明，使空氣電離需要的電場(chǎng)強(qiáng)度值約在250萬(wàn)伏/米以上。而40萬(wàn)伏/米的電場(chǎng)產(chǎn)生閃電是很奇怪的。
1992年，俄羅斯某物理研究所的科學(xué)家亞歷克謝·古列維奇提出“逃逸崩潰論”，他認(rèn)為是宇宙射線引發(fā)了電場(chǎng)間空氣分子的離子化，產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電荷流動(dòng)，產(chǎn)生了閃電。他的解釋很有道理，宇宙射線可能真的是引發(fā)電場(chǎng)放電的原因之一，對(duì)此提供證實(shí)的有這樣的案例：有人在雷雨天接聽(tīng)手機(jī)，結(jié)果慘遭雷擊。原來(lái)手機(jī)發(fā)出的電磁波也可以引發(fā)雷電!
但是，人們不要忽略，積雨云中的空氣中帶有大量的自由電子，它們會(huì)使空氣的耐壓值發(fā)生變化。如果我們明白人類(lèi)其實(shí)是生活在電場(chǎng)之中，那么對(duì)閃電的研究將不必煞費(fèi)苦心。
云層中的離子還是造成雨雪的主要原因。云層中的水分子如果沒(méi)有離子或帶電塵埃作為它們的凝聚核心，它們根本不會(huì)聚集成雨滴落下來(lái)，這早已被物理學(xué)的“云室”實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。因此，我們甚至連雪花和冰雹的形成原因都需重新認(rèn)識(shí)。
雪花的六枝狀結(jié)構(gòu)歷來(lái)為科學(xué)界所不解，現(xiàn)在，知道它有了電場(chǎng)的核心，就會(huì)明白這是由電場(chǎng)引力使水分子按一定的規(guī)律排列成的狀態(tài)。至此，我們也就明白了雪花是一個(gè)帶電體，所以，它落在電視天線上才會(huì)干擾電視信號(hào)，落在水面上才會(huì)因放電發(fā)出次聲波。而冰雹也不是人們以前所說(shuō)的在云層中上下反復(fù)起落幾次形成的，它也是在離子電場(chǎng)的引力作用下聚集的水分子，降落過(guò)程中表面經(jīng)過(guò)熱空氣的融化，所以形成了球狀。
云層所帶的正電與大地間的劇烈放電，站在潮濕地面上的人接觸到民用輸電線時(shí)慘遭電擊等現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)上都是地電場(chǎng)的威力所賜，其本質(zhì)都是地電場(chǎng)的感應(yīng)電場(chǎng)在放電，所以說(shuō)，雷電現(xiàn)象實(shí)際上暗示了我們，在地球內(nèi)部，必然有一個(gè)巨大的負(fù)電場(chǎng)存在。
站在天文學(xué)的角度，地球的大氣層本來(lái)就屬于地球的一部分(我們實(shí)際上是生活在地球的兩個(gè)層面——氣態(tài)物質(zhì)和固態(tài)物質(zhì)的結(jié)合處)。按照地內(nèi)電場(chǎng)的“感應(yīng)”原理，云層與云層之間有放電現(xiàn)象(空中雷電)，在云層與地層之間也有放電現(xiàn)象(落雷現(xiàn)象)，而在地層與地層之間同樣應(yīng)該有放電現(xiàn)象，一些破壞性地震所表現(xiàn)出來(lái)的電現(xiàn)象與雷電有著完全相同的特征，這同樣證明了地內(nèi)電場(chǎng)的存在。