雷电自然现象

人们对雷电的印象千差万别，从表面上看，雷电的出现没有固定的模式，能量级别有大有小，出现的时间和位置总是少数人能够看到或听见。雷电保持了地球上空电离层电荷量的大体平衡，使地球所有的生命得以保护，但雷电的巨大破坏力，又给人类社会带来惨重的灾难。

雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，常伴有强烈的阵风和暴雨器、冰雹和龙卷风。积雨云顶部一般较高，云的上部常有冰晶。冰晶的附着以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电势差。当电势差达到一定程度后，就会击穿空气放电发光形成闪电。闪电发生时最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。放电过程中，由于闪电通道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的爆炸，这就是雷鸣。

常见的雷电可分为直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害。直击雷就是在云体上聚集很多电荷，当与地面上的某一尖端物体间达到足够高的电势差时，就会形成放电现象，有的时候是一个建筑物，有的时候是空旷地方的一个人，这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道，从而对其造成极大伤害。直击雷是威力最大的雷电。在实际生产生活中高大建筑物都要求安装避雷针，在空旷的地方人不能站着避雨，一定要找一个低洼的地方，这样做可以避免雷击。

理论上对于雷电现象形成的学说一般有三种，分别是对流云初始阶段的“离子流”假说、冷云的电荷积累、暖云的电荷积累。下面以冷云的电荷积累形成雷电现象为例介绍雷电的形成过程。

当对流发展到一定阶段，云体伸入摄氏零度空气层以上的高度后，云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同形态的水汽凝结物组成且温度低于摄氏零度的云，叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有好几种，下面只介绍过冷水滴在霰粒上撞冻起电。云层中有许多水滴，在温度低于摄氏零度时也不会冻结，这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的，只要它们被轻轻地震动一下，就马上冻结成冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时，会立即冻结，这叫撞冻。当发生撞冻时，过冷水滴外部立即冻成冰壳，但它的内部仍暂时保持着液态，并且由于外部冻结放的潜热传到内部，其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳高。温度的差异使得冻结的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，水滴就膨胀分裂，外表皮破裂成许多带正电的冰屑，随气流飞到云层上部，带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上，使霰粒带负电并留在云层的中下部。

闪电是一种自然现象，闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。通常是暴风云(积雨云)产生电荷，底层为负电，顶层为正电，而且还在地面产生正电荷，跟随着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，接近带有负电的云层。最后正负电荷克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪电。一道闪电的长度最长可达数千米。闪电的温度1．7万～2．8万摄氏度，可以达到太阳表面温度的3～5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀，空气移动迅速，因此形成振动并发出声音。闪电距离近，听到的就是尖锐的爆裂声;如果距离远，听到的则是隆隆声。

在雷电发生时，闪电和雷声是同时发生的，但它们在大气中传播的速度相差很大，因此人们总是先看到闪电然后才听到雷声。光每秒大约能走30万千米，而声音在空气中每秒只能大约走340米。根据这个现象，我们可以从看到闪电起到听到雷声止，这一段时间的长短，来计算闪电发生处离开我们的距离。例如，闪电在西北方，隔10秒听到了雷声，说明这块雷雨距离我们约有3400米远。

据统计，在任何给定时刻，世界上都有1800场雷雨在发生，每秒大约有100次雷击。全世界每年约有4000多人惨遭雷击。当人遭受雷电击的一瞬间，电流迅速通过人体，重者可导致心跳、呼吸停止，脑组织缺氧而死亡;雷击时会产生火花，造成不同程度的皮肤烧伤。雷电击伤，有时会使人体出现树枝状雷击纹，皮内出血，也可能造成耳鼓膜或内脏破裂等。

日常生活防雷击须知:

1．远离孤立的大树、高塔、电线杆、广告牌。

2．不要让自己成为四周最高的物体，如果身处旷野，最好找低洼处藏身或蹲下来。

3．放下所有的金属物件，不要骑自行车。

4．不要使用电话、水管或须接上插头的电器。

5．远离门、窗、暖气炉和炉灶、烟囱。

6．高大建筑物上必须安装避雷装置，防御雷击灾害。

7．雷雨天尽量少洗澡，太阳能热水器用户切忌洗澡。