驚蟄到，帶您了解雷電的秘密~

民間有句俗語：

驚蟄節(jié)到聞雷聲，震醒蟄伏越冬蟲。

驚蟄節(jié)氣后，全國(guó)各地開始漸漸進(jìn)入到春耕春種的忙碌中，此時(shí)，氣溫慢慢回升，春雷也開始在云層中醞釀。

驚蟄是二十四節(jié)氣之中的第3個(gè)節(jié)氣。在每年3月5日或6日，太陽到達(dá)黃經(jīng)345度時(shí)為“驚蟄”。這時(shí)天氣開始轉(zhuǎn)暖，春雷始鳴，驚醒蟄伏于地下冬眠的昆蟲?！跋U”是藏的意思。動(dòng)物入冬藏伏土中，不飲不食，稱為“蟄”，而“驚蟄”即上天以打雷驚醒蟄居動(dòng)物的日子。

本期內(nèi)容，我們主要講雷電是如何產(chǎn)生的，夏季如何防雷電~

雷電是怎樣產(chǎn)生的？

產(chǎn)生雷電的條件是雷雨云中有雷擊并形成極性?？茖W(xué)家們對(duì)雷雨云的帶電機(jī)制及電荷有規(guī)律分布進(jìn)行了大量的觀測(cè)和試驗(yàn)，積累了許多資料，并提出各種各樣的解釋，但有些論點(diǎn)至今還有爭(zhēng)論。

PART.01

對(duì)流云初始階段的“離子流”假說

大氣中存在著大量的正離子和負(fù)離子，在云中的雨滴上，電荷分布是不均勻的，最外邊的分子帶負(fù)電，里層的帶正電，內(nèi)層比外層的電勢(shì)差約高0.25V。為了平衡這個(gè)電勢(shì)差，水滴就必須優(yōu)先吸收大氣中的負(fù)離子，這就使水滴逐漸帶上了負(fù)電荷。當(dāng)對(duì)流發(fā)展開始時(shí)，較輕的正離子逐漸被上升的氣流帶到云的上部；而帶負(fù)電的云滴因?yàn)楸容^重，就留在了下部，造成了正負(fù)電荷的分離。

PART.02

冷云的電荷積累

當(dāng)對(duì)流發(fā)展到一定階段，云體升入0℃層以上的高度后，云中就有了過冷水滴、霰粒和冰晶等。這種由不同相態(tài)的水汽凝結(jié)物組成且溫度低于0℃的云，叫冷云。冷云的電荷形成和積累過程有如下幾種：

①過冷水滴在霰粒上撞凍起電；

②冰晶與霰粒的摩擦碰撞起電；

③水滴因含有稀薄鹽分而起電。

除了上述冷云的起電機(jī)制外，還有人提出了由于大氣中水滴含有稀薄鹽分而產(chǎn)生起電機(jī)制。當(dāng)云滴凍結(jié)時(shí)，冰的晶格中可以容納負(fù)的氯離子，卻排斥正的鈉離子。因此，水滴凍結(jié)的部分帶負(fù)電，而未凍結(jié)的部分帶正電（水滴凍結(jié)時(shí)是從里向外進(jìn)行的）。由于水滴凍結(jié)而成的霰粒在下落的過程中，摔掉表面還未來得及凍結(jié)的水分，形成許多帶正電的小云滴，而凍結(jié)的核心部分則帶負(fù)電。由于重力和氣流的分選作用，帶正電的小水滴被帶到云的上部，而帶負(fù)電的霰粒則停留在云的中、下部。

PART.03

暖云的電荷積累

大量觀測(cè)事實(shí)表明，只有當(dāng)云頂呈現(xiàn)纖維狀絲縷結(jié)構(gòu)時(shí)，云發(fā)展成為雷雨云。飛機(jī)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒為主的大量云粒子，而且大量電荷的積累即雷雨云帶電機(jī)制，必須依靠霰粒生長(zhǎng)過程的碰撞、撞凍和摩擦等才能發(fā)生。

根據(jù)雷電的形態(tài)，人們把它分為枝狀閃電、帶狀閃電以及云閃等幾種，其中云閃是指沒有降落到地面、在云層之間行走的雷電，例如有時(shí)候我們會(huì)見到晴空萬里時(shí)，突然在遠(yuǎn)處傳來一道閃電，人們常常稱之為“晴天霹靂”，這就是因?yàn)樵谶h(yuǎn)方產(chǎn)生的雷電，在云間行走了幾十公里之遠(yuǎn)，才形成了這壯闊的現(xiàn)象。

除了普通的雷電，世界上還有一種更加壯觀的放電現(xiàn)象，那就是超級(jí)閃電。超級(jí)閃電指的是那些威力比普通閃電大一百多倍的稀有閃電。

普通閃電產(chǎn)生的電力約為10億瓦特，而超級(jí)閃電產(chǎn)生的電力則至少有1000億瓦特，甚至可能達(dá)到萬億至十萬億瓦特。雷電對(duì)人類來說是個(gè)可怕的自然現(xiàn)象，雷暴天氣會(huì)影響到電子設(shè)備，而直接遭遇雷電更是致命的，但這并不代表雷電就是一無是處的。

雷電會(huì)產(chǎn)生許多負(fù)氧離子，所以雷雨天氣過后，空氣會(huì)特別清新，而雷電還會(huì)使空氣中的氧氣和氮?dú)獍l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化氮，隨著雨水進(jìn)入大地形成氮肥，使土壤更加肥沃。而最近來自耶魯大學(xué)和利茲大學(xué)三位科學(xué)家的一項(xiàng)研究證明，雷電可能還會(huì)與生命的起源有關(guān)。