雷雨云的電結構是什么樣的
雷雨云的電結構是什么樣的?下面就由
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雷電與雷云的存在是分不開的,人們通常把發生閃電的云稱為雷雨云。其實有幾種云,都與閃電有關,如層積云(Sc)、雨層云(Ns),積云(cu)、積雨云(cb),其中最重要的則是積雨云,一般專業書中講的雷雨云就是指積雨云,如圖1—1所示。

云的形成過程是空氣中的水汽經由各種原因達到飽和或過飽和狀態而發生凝結的過程,使空氣中水愾達到飽和是形成石的一個必要條件,其主要方式有:
(1)水汽含量不變,空氣降溫冷卻。
(2)溫度i;變,增加水汽含量。
(3)既增加水汽含量,又降低溫度。
但對云的形成來配,降溫過程是最主要的過程,而在降溫冷卻過程中又以上升運動而引起的降溫冷卻作用最為普遍。
積雨云是一種在強烈垂直對流過程中形成的云,由于地面吸收太陽輻射的熱量遠大于空氣層,所以白天地面溫度升高較多,夏日這種升溫更為明顯,近地面大氣的溫度由于熱傳導和熱輻射也跟著升高,氣體溫度升高必然膨脹,密度減小,壓強也隨著降低,根據力學原理它就要上升, [:方的空氣層密度相劉來說就較大,就要下沉。熱氣流在上升過程中膨脹降壓,同時與高空低溫空氣進行熱交換,于是上升氣團中的水汽凝結而出現霧滴,就形成了云。在強對流過程中,百中的霧滴進一步降溫,變成過冷水滴、冰晶或雪花,并隨高度逐漸增多。在凍結高度(一10~C),由于過冷水大量凍結而釋放潛熱,
浪涌廠家使云頂突然向上發展,達到對流層頂附近后向水平方向鋪展,形成云砧,是積雨云的顯著特征。
在積雨云形成過程中,在大氣電場及溫差起電效應、破碎起電效應的同時作用下,正負電荷分別在云的不同部位積聚。當電荷積聚到一定程度,就會在云與云之間或云與地之間發生放電,也就是人們平常所說的“閃電”,一般情況F,雷雨云上部有一個正電荷中心,下部有一個負電荷中心,即云層底部一般帶負電荷,因此,云對地的閃電絕大多數是負閃電。根據科學了作者大量直接觀測的結果,積雨云中電荷的典型分布大體如圖1—2所示。

一般認為主要負電荷區中心位于3km高度,溫度一8℃,是半徑為lkm的球體,其電荷量為一20㈠主要正電荷區中心位于6km高度,溫度一30℃,是半徑為2km的球體,其電荷量為4-24C~最下方的正電荷區中心位于1.5km高度,溫度一1.;℃,是半徑為o.5kin的球體,其電荷量為+4C。積雨云中電荷分布的一般特性如圖1—3所示。這是按 理論歸納的理想模式,不同地區的實際情況可 能與這種典型分布有較大的差別。
在積雨云發展旺盛時期,云頂高度可達10一15km,云底高度在乎原地區為lkm左右。隨著雷雨云的發展和運動,在發生降水后,當大氣電場強度為3kV/cm以上時(晴天大氣中約為30kV/cm),云間就會對地火花放電,也稱云地閃電。