關(guān)于雷電,,你知道多少
日期: 2023/7/29 9:20:17 瀏覽人數(shù):
雷電構(gòu)成的三大要素
溫差
夏季,人們?yōu)榱讼顣ド降鼗蚋咴_@些當?shù)厮闹芸諝鉀隹?,非常舒適,。當人們爬到山上等海拔較高的當?shù)貢r,,為何氣溫會降低呢,?或許還有人會這樣想:高的當?shù)仉x太陽更近一些,應該會更熱吧,?
在地球的四周存在著關(guān)于咱們呼吸而言不可或缺的空氣,。空氣是由氮氣和氧氣等具有質(zhì)量的分子構(gòu)成的,,不過單個分子的質(zhì)量則是可以忽略的,。地球的引力會作用于所有的空氣分子??諝夥肿颖坏厍蛳蛳挛?,就構(gòu)成了包圍地表的空氣層(大氣層)。這個空氣層的95%
都處在距離地表20 km 之內(nèi)的范圍,。
如果把空氣層劃分成幾個厚度相同的區(qū)域,就會如圖1.4 所示,。
雖然單獨來看它們的厚度相同,、重量相等,但最靠近地表的一層,,所承擔的則是它自身和它上面所有層累計的空氣重量,。因此,最下層承受的空氣的重量也會“積少成多”,,在地表的任何一個當?shù)厥┘?
個標準大氣壓的壓力,,關(guān)于比郵票還小的1 cm2的面積而言,其壓下的重量竟然會達到1013
g,??墒牵叨鹊纳仙x地表越來越遠),,氣壓就會以指數(shù)函數(shù)的聯(lián)系逐步變小,。在距離地表5.3
km的高度,氣壓將變?yōu)闃藴蚀髿鈮旱囊话?。假設(shè)地表的氣溫為30 ℃,,那么離地表高度5 km 的當?shù)貧鉁乇闶? ℃,高度為12 km 時,,則是-50
℃,,變得極其寒冷,。
空氣的壓力和體積變化,也會引起溫度變化,。在密封的容器里充入空氣并施加壓力,,空氣體積縮小,溫度就會上升,。相反,,加大空氣體積,溫度則會下降,,這是與氣體的性質(zhì)(波義耳定律)相關(guān)的,。上行的空氣(例如上升氣流等)也是如此??諝馍仙礁咛?,壓力隨高度抬升變小,空氣體積擴張的同時,,溫度便會下降,。根據(jù)這樣的機制,地表與構(gòu)成云的高空就構(gòu)成了溫差,。
不過,,在距地表20 km 以上的高度(不存在云的高度),空氣已經(jīng)非常稀薄,,冷卻效應便會消失,。相反,這里還會因太陽光的直射而溫度上升,。
上升氣流
上升氣流會在高空構(gòu)成各式各樣的云,,除此之外,還具有讓云中發(fā)生沖突,,進而發(fā)生電的作用,。上升氣流的發(fā)生方式有多種,如圖1.5 所示,。
咱們在氣候預報中常聽到低氣壓會發(fā)生上升氣流,。低氣壓意味著當?shù)氐目諝鈮毫Ρ戎車目諝鈮毫Ω汀5蜌鈮旱牡?,只是相關(guān)于周圍而言,。所以,就算是低氣壓,,有時也會超過1個標準大氣壓,。低氣壓周圍的空氣會因壓力差流入,而流入的空氣可通行的只有去往高空一條路,因此便發(fā)生了上升氣流,。通過上升氣流,,空氣體積擴散,溫度變低,。當達到露點溫度(溶在空氣中的水蒸氣成為水的溫度)以下的高度時,,便會構(gòu)成云。也正是這個原因,,當?shù)蜌鈮亨徑鼤r,,氣候一般會變壞。別的,,當空氣因溫差構(gòu)成對流時,,也會構(gòu)成上升氣流。
當?shù)厣弦驈娏业娜展舛兊脺嘏瘯r,,地上與寒冷的高空之間就會構(gòu)成溫差,,溫差引起空氣的對流,便會發(fā)生上升氣流,。比如在夏季,,在陽光強烈的午后發(fā)生的雷雨,成因便多是溫差發(fā)生的上升氣流,。別的,,鋒面交匯也會發(fā)生上升氣流。所謂鋒面,,是指溫度不同的空氣團交匯的部分,,這樣會引起空氣對流,因此非常容易發(fā)生上升氣流,。地形也會發(fā)生上升氣流。當風遇到大山等隔絕地形時,,會沿著山脊被抬升,,變?yōu)樯仙龤饬鳌3嗟类徑哪蠂鴯u嶼,,由于島嶼比海面更容易變暖升溫,,所以島嶼的上空會發(fā)生上升氣流,有時還會構(gòu)成云帶來降水,。
沖突電
物質(zhì)由多種分子組成,,而分子又是由原子構(gòu)成的。原子中心的原子核帶正電荷,,它四周的電子云中則聚集了帶負電荷,、不斷運動著的電子。可是,,因為原子內(nèi)的正負電相同,,于是,原子在電的性質(zhì)方面保持著中性狀態(tài)(電中性),。所以,,由分子或原子構(gòu)成的物質(zhì)一般不會表現(xiàn)出帶電性質(zhì)。
然而,,當沖突物體發(fā)生熱能時,,原子的電性質(zhì)平衡遭到破壞,就會表現(xiàn)出帶電性質(zhì),。咱們把這樣構(gòu)成的電稱為沖突電,。比如,將兩張薄膜(接觸)貼在一起用力沖突(壓力),,當分開(分離)時,,便會發(fā)生靜電。接觸壓力越大,,分離速度越快,,靜電電量就會越多(電壓變高)。兩種物質(zhì)互相沖突,,咱們把容易帶正電(+)的物質(zhì)排在前面,,把容易帶負電(-)的物質(zhì)排在后面,這樣構(gòu)成的次序叫作帶電序列,。在圖1.6
中,,
用毛皮沖突玻璃時,毛皮會帶(-)電,,玻璃會帶(+)電,。物質(zhì)的帶電性質(zhì)可以通過沖突對象而改變,把帶電序列的前面的物質(zhì)和后面的物質(zhì)進行沖突時,,排在前面的物質(zhì)帶(+)電,,排在后面的物質(zhì)帶(-)電。帶電序列中,,位置靠近的物質(zhì),,沖突發(fā)生的電量(電壓)較小。