雷電是怎樣形成的呢
雷電是怎樣形成的呢
雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點令人生畏的放電現象，是什么原因導致雷電的形成呢?下面就讓學習啦小編來給你科普一下雷電是怎樣形成的。
雷電的形成
大氣中的水蒸氣是雷云形成的內因;雷云的形成也與自然界的地形以及氣象條件有關。根據不同的地形及氣象條件，雷電一般可分為熱雷電、鋒雷電(熱鋒雷電與冷鋒雷電)、地形雷電3大類。
1、熱雷電是夏天經常在午后發生的一種雷電，經常伴有暴雨或冰雹。熱雷電形成很快、持續時間不長，1～2小時;雷區長度不超過200～300km，寬度不超過幾十千米。熱雷電形成必須具備以下條件。
(1)空氣非常潮濕，空氣中的水蒸氣已近飽和，這是形成熱雷電的必要因素。
(2)晴朗的夏天、烈日當頭，地面受到持久暴曬，靠近地面的潮濕空氣的溫度迅速提高，人們感到悶熱，這是形成熱雷電的必要條件。
(3)無風或小風，造成空氣濕度和溫度不均勻。無風或小風的原因可能是這里氣流變化不大，也可能是地形的緣故(如山中盆地)。
上述條件逐漸形成云層，同時云層因極化而形成雷云。出現上述條件的地點多在內陸地帶，尤其是山谷、盆地。
2、強大的冷氣流或暖氣流同時侵入某處，冷暖空氣接觸的鋒面或附近可產生冷鋒雷電。
(1)冷鋒雷(或叫寒潮雷)的形成是強大的冷氣流由北向南入侵時，因冷空氣較重，所以冷氣流就像一個楔子插到原來較暖而潮濕的空氣下面，迫使暖空上升，熱而潮的空氣上升到一定高度，水蒸氣達到飽和，逐漸形成雷云。冷鋒雷是雷電中最強烈的一種，通常都伴隨著暴雨，危害很大。這種雷雨一般沿鋒面幾百千米長、20～60km寬的帶形地區發展，鋒面移動速度每小時50～60km，最高可達每小時100km。
(2)暖鋒雷(或叫熱潮雷)的形成是當暖氣流移動到冷空氣地區，逐漸爬到冷空氣上面所引起的。它的發生一般比冷鋒雷緩和，很少發生強烈的雷雨。
3、地形雷電一般出現在地形空曠地區，它的規模較小，但比較頻繁。
雷電活動的規律
1、雷電活動的一般條件如下。
(1)地質條件：土壤電阻率的相對值較小時，就有利于電荷很快聚集。局部電阻率較小的地方容易受雷擊;電阻率突變處和地下有導電礦藏處容易受雷擊;實際上接地網電阻率，會增大雷擊概率。
(2)地形條件：山谷走向與風向一致，風口或順風的河谷容易受雷擊;山岳靠近湖、海的山坡被雷擊的概率較大。
(3)地物條件：有利于雷雨云與大地建立良好的放電通道。空曠地中的孤立建筑物，建筑群中的高聳建筑物容易受雷擊;大樹、接收天線、山區輸電線路容易受雷擊;符合尖端放電的特性，基站鐵塔建成后也會增大雷擊的概率。
2、根據工程經驗，下列地點可能是雷害發生概率較高的地點。
(1)10m深處的土壤電阻率r10發生突變的地方。
(2)在石山與水田、河流交界處，礦藏邊界處，進山森林的邊界處，某些地質斷層地帶。
(3)面對廣闊水域的山岳陽坡或迎風坡。
(4)較高、孤立的山頂。
(5)以往曾累次發生雷害的地點。
(6)孤立桿塔及拉線，高聳建筑群及其他接地保護裝置附近。
雷電的頻率與特性
在任何給定時刻，世界上都有1800場雷雨正在發生，每秒大約有100次雷擊。在美國，雷電每年會造成大約150人死亡和250人受傷。全世界每年有4000多人慘遭雷擊。在雷電發生頻率呈現平均水平的平坦地形上，每座300英尺高的建筑物平均每年會被擊中一次。每座1200英尺的建筑物，比如廣播或者電視塔，每年會被擊中20次，每次雷擊通常會產生6億伏的高壓。
每個從云層到地面的閃電實際上包含了在60毫秒間隔內發生的3到5次獨立的雷擊，第一次雷擊的峰值電流大約為2萬安培，后續雷擊的峰值電流減半。最后一次雷擊之后，可能會有大約150安培的連續電流，持續時間達100毫秒。
經測量，這些雷擊的上升時間大約為200納秒或者更快。通過2萬安培和200納秒，不難計算得到dI/dt的值是每秒10^11安培。
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