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为什么冬天不打雷 雷云是如何形成的?
时间:2017-08-15 10:00   来源:学习啦   责任编辑:沫朵
  原标题:为什么冬天不打雷 雷云是如何形成的?
 
  雷电,是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。为什么冬天不打雷呢?以下就是学习啦小编给你整理冬天不打雷的原因,希望对你有用。
 
  冬天不打雷的原因
 
  雷电是雷雨云中的放电现象。形成雷雨云一般要具有两个条件,充足的水汽和剧烈的对流运动。冬天,由于空气寒冷干燥,加之太阳辐射较弱,空气中不易形成对流,因而很少有雷电。
 
  有时冬季气温偏高,暖湿空气势力较强,当北方偶有较强冷空气南下,暖湿空气被迫抬升,对流加剧,就形成了雷雨云,产生了雷电,并出现雨雪天气,对流特别强盛,还可形成冰雹,这就会产生所谓“冬打雷”的天气现象。
 
  雷电的介绍
 
  雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风。积雨云顶部一般较高,可达20公里,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎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位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培,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。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。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,导致强烈的雷鸣。 带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。很明亮的雷下雨时,天上的云有的带阳电,有的带阴电,两种云碰到一起时,就会放电,发出很亮很亮的闪电,同时又放出很大的热量,使周围的空气很快受热,膨胀,并且发出很大的声音,这就是雷声。
 
  雷云的形成
 
  1、对流云初始阶段的“离子流”假说
 
  大气中存在这大量的正离子和负离子,在云中的雨滴上,电荷分布是不均匀的,最外边的分子带负电,里层的带正电,内层比外层的电势差约高0、25V。为了平衡这个电势差,水滴就必须优先吸收大气中的负离子,这就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时,较轻的正离子逐渐的被上升的气流带到云的上部;而带负电的云滴因为比较重,就留在了下部,造成了正负电荷的分离。
 
  2、冷云的电荷积累
 
  当对流发展到一定阶段,云体伸入0℃层以上的高度后,云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云,叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种:
 
  ① 过冷水滴在霰粒上撞冻起电
 
  在云层重有许多水滴在温度低于0℃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,就马上冻结称冰粒。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,云滴就膨胀分裂,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。
 
  ② 冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电
 
  霰粒是由冻结水滴组成的,成白色或乳白色,结构比较松脆。由于经常有冷水滴与它撞冻并释放潜热,它的温度一般比冰晶高。在冰晶中含有一定量的自由离子(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在着温度差,高温端的自由离子必然要多于低温端,因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时,带正电的氢离子速度较快,而带负电的较重的氢氧根离子则较慢。因此,在一定时间内就出现了冷端氢离子过剩的现象,造成了高温端为负,低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后,又分离时,温度较高的霰粒就带上了负电,而温度较低的冰晶就带上了正电。在重力和上升气流的作用下,较轻的带正电的冰晶集中到云的上部,较重的带负电的霰粒则停留在云层的下部,因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。
 
  ③ 水滴因含有稀薄盐分而起电
 
  出了上述冷云的两种起电机制外,还有人提出了由于大气中水滴含有稀薄盐分而产生起电机制。当云滴冻结时,冰的晶格中可以容纳负的氯离子,却排斥正的钠离子。因此,水滴冻结的部分带负电,而未冻结的部分带正电(水滴冻结时是从里向外进行的)。由于水滴冻结而成的霰粒在下落的过程中,摔掉表面还未来得及冻结的水分,形成许多带正电的小云滴,而冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用,电正点的小滴被带到云的上部,而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。
 
  3、暖云的电荷积累
 
  在热带地区,有一些云整个云体都位于0℃以上区域。因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫暖云或水云。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云,云体位于0℃等温线一下的部分,就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。
 
  在雷雨云的发展过程中,上数机制在不同的发展阶段分别起作用。但是,最主要的带电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明,只有当云顶呈现纤维状,丝缕结构时,云彩发展成为雷雨云。飞机观测发现,雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子,而且大量电荷的积累即雷雨云迅猛带电机制,必须依靠霰粒生长过程的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。
 
  防雷须知
 
  1、注意关闭门窗,室内人员应远离门窗、水管、煤气管等金属物体。
 
  2、关闭家用电器,拔掉电源插头,防止雷电从电源线入侵。
 
  3、在室外时,要及时躲避,不要在空旷的野外停留。在空旷的野外无处躲避时,应尽量寻找低洼之处(如土坑)藏身,或者立即下蹲,降低身体高度。
 
  4、远离孤立的大树、高塔、电线杆、广告牌
 
  5、立即停止室外游泳、划船、钓鱼等水上活动。
 
  6、如多人共处室外,相互之间不要挤靠,以防雷击中后电流互相传到。
 
  冬雷的民间谚语
 
  春雷不发冬雷不藏,兵起国伤。
 
  春正月雷,民不炊,为丧为疫。
 
  二月雷不鸣,百果不实,小儿多死。
 
  三月雷不鸣,秋多盗贼。
 
  夏三月不闻雷,五谷不成,人疾病。
 
  四月雷不鸣,军令不行,臣专政。
 
  五月雷不鸣,大臣卒,五谷减半。
 
  六月雷不鸣,蝗虫生,民不安。
 
  秋三月冬三月雷鸣,兵起,客利主人不利。
 
  秋雷大鸣,五谷不实。
 
  立冬雷发声,秋粜贵。
 
  冬雷震动,万物不成,虫不藏,常兵起。
 
  冬至日雷,天下大兵,盗贼横行。
 
  冬雷的相关记载
 
  管子有云
 
  两千多年前的管子有云:“臣乘君威,则阴侵阳,盛夏雪降,冬不冰也”。据史记载,汉时有伏生、董仲舒、京房、刘向之伦,能言灾异,顾盼六经,有足观者。刘向说过:“周衰无寒岁,秦灭无燠年”、“君道得则和气应,休征生。君道违则乖气应,咎征发。”京房则说:“天冬雷,地必震。”京房乃汉代有名的易学泰斗,他认为冬天打雷,是因为春夏之季滥杀无辜生灵所致,人类倘不思过悔罪,冬天必将吹起暖风,以致天下虫害猖獗、瘟疫四起。我们的古人说得很可怕:秋后打雷,遍地是贼。冬雷的发生,表明为政不仁,法度失常,遂使小人横行,娼盗奸贼之患甚嚣尘上。
 
  时序之书
 
  有一部时序之书,叫《月令》,它是战国阴阳家的一篇重要著作。《月令》按时序的顺序历述一年四时十二个月的天象、物候、时令以及人们顺应时令所应该行施的农事、政令和礼仪,其中,每个季节都有一个分管这个季节的时令之神,即春天句芒、夏天祝融、秋天蓐收、冬天玄冥。玄冥之神掌管万物伏藏的冬季,断然指挥不了雷公,而时下雷公嬗越时序,四处行乱,是何道理?
 
  对此,气象学家给出的答复是:冬季由于受大陆冷气团控制,空气寒冷而干燥,加之太阳辐射弱,空气不易形成剧烈对流,因而很少发生雷阵雨。但有时冬季天气偏暖,暖湿空气势力较强,当北方偶有较强冷空气南下,暖湿空气被迫抬升,对流加剧,就会形成雷阵雨,出现所谓“雷打冬”的现象。所以“冬打雷”不过是一种天气现象,跟凶吉祸福的兆头无关。
 
  古史记载
 
  古史有云:天有七曜,地有五行。五事愆违则天地见异……这句话不比气象学家说得科学,但大自然的异常变化,跟我们人类的活动息息相关。人类的行为,倘若逆天地而行,违背了大自然的法则与规律,阴阳就会颠乱,四季就会失序,人类就会受到严苛的惩罚。
 
  后世变化
 
  后工业时代,由于对能源的贪得无厌,以及对所谓的gdp涨幅的无节制追求,使全球变暖,环境恶化,南北两极的冰盖迅速消融。各种古怪病毒的流行,各类疑难杂症的暴发,以及异常天象频繁出现,如日月失明,星辰逆行,山崩洪涌,地震石陨,夏天降霜,冬天打雷等。
 
  针对当今世界的气侯骤变,美国航太总署的“哥达德太空研究所”发言人惊呼,今天的地球是一万年来最热的,人类已经走到一道关键门槛面前:温度只要再上升摄氏一度,地球就要走向不归路,变成我们不认识的另一个星球。

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