雷電
雷電是伴有閃電和雷鳴的一種放電現(xiàn)象。雷電一般產(chǎn)生于對(duì)流發(fā)展旺盛的積雨云中，因此常伴有強(qiáng)烈的陣風(fēng)和暴雨，有時(shí)還伴有冰雹和龍卷風(fēng)。積雨云頂部一般較高，可達(dá)20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空氣對(duì)流等過(guò)程，使云中產(chǎn)生電荷。云中電荷的分布較復(fù)雜，但總體而言，云的上部以正電荷為主，下部以負(fù)電荷為主。因此，云的上、下部之間形成一個(gè)電位差。當(dāng)電位差達(dá)到一定程度后，就會(huì)產(chǎn)生放電，這就是我們常見的閃電現(xiàn)象。閃電的的平均電流是3萬(wàn)安培，最大電流可達(dá)30萬(wàn)安培。放電過(guò)程中，由于閃道中溫度驟增，使空氣體積急劇膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，導(dǎo)致強(qiáng)烈的雷鳴。帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時(shí)，它們之間就發(fā)生激烈的放電。在雷電放電地點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。
雷電
雷電輻射的傳播途徑
閃電的溫度，從攝氏一萬(wàn)七千度至二萬(wàn)八千度不等，也就是等于太陽(yáng)表面溫度的3~5倍。閃電的極度高熱使沿途空氣劇烈膨脹?？諝庖苿?dòng)迅速，因此形成波浪并發(fā)出聲音。閃電距離近，聽到的就是尖銳的爆裂聲；如果距離遠(yuǎn)，聽到的則是隆隆聲。你在看見閃電之后可以開動(dòng)秒表，聽到雷聲后即把它按停，然后以3來(lái)除所得的秒數(shù)，即可大致知道閃電離你有幾千米。
積雨云頂部一般較高，可達(dá)20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空氣對(duì)流等過(guò)程，使云中產(chǎn)生電荷。云中電荷的分布較復(fù)雜，但總體而言，云的上部以正電荷為主，下部以負(fù)電荷為主。因此，云的上、下部之間形成一個(gè)電位差。當(dāng)電位差達(dá)到一定程度后，就會(huì)產(chǎn)生放電，這就是我們常見的閃電現(xiàn)象。閃電的的平均電流是3萬(wàn)安培，最大電流可達(dá)30萬(wàn)安培。閃電的電壓很高，約為1億至10億伏特。一個(gè)中等強(qiáng)度雷暴的功率可達(dá)一千萬(wàn)瓦，相當(dāng)于一座小型核電站的輸出功率。放電過(guò)程中，由于閃道中溫度驟增，使空氣體積急劇膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，導(dǎo)致強(qiáng)烈的雷鳴。帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時(shí)，它們之間就發(fā)生激烈的放電。在雷電放電地點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。
雷電監(jiān)測(cè)
在我們的地球表面，覆蓋著一層厚厚的大氣，地球大氣在太陽(yáng)光的照射下，形成大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，其中有一部分大氣含有大量的水蒸氣，形成水氣云團(tuán)。作高速對(duì)流運(yùn)動(dòng)的水氣云團(tuán)，作切割地球地磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，水氣云團(tuán)從而受到地球磁場(chǎng)的作用，在水氣云團(tuán)的兩端形成巨大的帶正、負(fù)電荷水氣云團(tuán)積電層，巨大的帶正、負(fù)電荷水氣云團(tuán)積電層，受大氣對(duì)流的沖擊，異種水氣云團(tuán)積電層在空中相遇，從而產(chǎn)生巨大的電荷放電現(xiàn)象，形成一種伴有閃電和雷鳴的雄偉壯觀而又有點(diǎn)令人生畏的自然現(xiàn)象：雷電。雷電一般產(chǎn)生于旺盛的雨季，伴有強(qiáng)烈的劇風(fēng)和暴雨，有時(shí)還伴有冰雹和龍卷風(fēng)。
雷電產(chǎn)生的自然條件是：熱帶大氣云團(tuán)，向東、或向西作高速運(yùn)動(dòng)，才能產(chǎn)生雷電現(xiàn)象。作高速運(yùn)動(dòng)的寒帶大氣云團(tuán)，不可能產(chǎn)生雷電；向南、或北作高速運(yùn)動(dòng)的大氣云團(tuán)，也不可能產(chǎn)生雷電。
雷電產(chǎn)生的物理?xiàng)l件是：
1、產(chǎn)生雷電的大氣層是一個(gè)以水為溶劑與其它溶于水的微量物質(zhì)為溶質(zhì)組成的水溶液與氣溶膠的混合體的水氣云團(tuán)，以及包圍水氣云團(tuán)的絕緣空氣組成。
在水氣云團(tuán)中的水溶液與氣溶膠的混合體內(nèi)，存在著微量的酸、堿、鹽等物質(zhì)，這些酸、堿、鹽等物質(zhì)在水氣中產(chǎn)生可以自由移動(dòng)的正、負(fù)離子，這些正、負(fù)離子為雷電的產(chǎn)生提供了大量的電荷源。
2、水氣云團(tuán)在巨大的空氣氣流的推動(dòng)下，需作切割地球磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，從而水氣云團(tuán)中的大量的游離正、負(fù)離子則在地球磁場(chǎng)的作用下，向水氣云團(tuán)的兩端聚集，形成巨大電荷體。
水氣云團(tuán)在巨大的空氣氣流的推動(dòng)下，可能向上、向下、向東、向西、向北、向南等方向運(yùn)動(dòng)，只有當(dāng)水氣云團(tuán)有向上、向下、向東、向西作高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，高速運(yùn)動(dòng)的水氣云團(tuán)才作切割地球磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，水氣云團(tuán)中的大量的游離正、負(fù)離子則在地球磁場(chǎng)的作用下，向水氣云團(tuán)的兩端聚集，當(dāng)巨大的水氣云團(tuán)在高速切割地球磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后，水氣云團(tuán)的兩端就形成兩個(gè)巨大的帶電體，只要水氣云團(tuán)周圍的絕緣空氣足夠厚、空氣氣流方向不變、氣流速度不減，這個(gè)帶巨大正、負(fù)電荷的水氣云團(tuán)就始終保持著。
3、在帶巨大正、負(fù)電荷體的水氣云團(tuán)周圍，產(chǎn)生一個(gè)巨大的靜電場(chǎng)及電場(chǎng)引力；異種大氣云團(tuán)電荷體在電場(chǎng)力及大氣對(duì)流的作用下相遇而產(chǎn)生放電現(xiàn)象，形成雷電。
地球、金星、木星、土星、天王星等行星都有雷電 在地球云的起電是熱電效應(yīng)和起電機(jī)起電
中國(guó) 北京 王一況
a、當(dāng)水分子從海洋、湖泊、河流、植被蒸發(fā)時(shí)，水蒸氣分子的動(dòng)能或溫度比它逃逸出的水體低，于是水蒸氣分子從水體中奪得了電子。部分帶負(fù)電荷的水蒸氣分子會(huì)被氧分子奪取電子，形成當(dāng)?shù)氐呢?fù)氧離子。其余水蒸氣分子在高空凝結(jié)成云，無(wú)數(shù)個(gè)微小水滴攜帶了-q1的負(fù)電荷，地面獲得了+q1的正電荷。
b、云體內(nèi)出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)體，它是人類發(fā)明起電機(jī)幾十億年前就被大自然創(chuàng)造出來(lái)的天然起電機(jī)；因?yàn)殪o電荷總是存在于物體的表面，和單一體積的水體相比，云體內(nèi)無(wú)數(shù)個(gè)微小的冰晶、冰粒、水滴的總表面積劇增，具有巨大的電容、儲(chǔ)存很多靜電荷。熱水蒸氣沿旋轉(zhuǎn)體內(nèi)壁盤旋而上，與旋轉(zhuǎn)體壁外的冷氣體、水滴、冰晶接觸，被奪去電子，失去電子的熱水蒸汽上升到云體高處，其正電荷抵消了當(dāng)?shù)氐呢?fù)電荷，該處的水滴、冰晶、冰粒攜帶了正電荷+q2；旋轉(zhuǎn)體外俘獲了電子的冰晶、水滴下降到低處，攜帶了云體低處的負(fù)電荷-q2+-q1或-(q1+q2)。于是形成了地面帶正電，云低處帶負(fù)電，云高處帶正電的布局。
c、雷電的發(fā)生：在下大雨之前，微小水滴、冰晶、冰粒會(huì)相互凝聚合并成大水滴，大水滴的表面積縮小、電容量減少，根據(jù)電容器的電壓、電量與電容量的關(guān)系v=q/c，云體高處與低處的電位差將極度增加，當(dāng)電位差達(dá)到擊穿電壓之后，閃電發(fā)生了。所以隨之出現(xiàn)降雨的雨滴會(huì)很大。
d、沒有雷電的云體以及降水：在海上剛剛形成不久的云體來(lái)不及產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)體或只產(chǎn)生了微量的旋轉(zhuǎn)體，所以它們沒有雷電，同理包括臺(tái)風(fēng)在內(nèi)的熱帶氣旋也沒有雷電。因?yàn)槔渑諝馀鲎不驅(qū)α鳟a(chǎn)生的連綿春雨、秋雨（毛毛雨）、冬季降雪缺失起電的條件以及電位差增加的條件，極少有雷電。
e、云體切割地球磁場(chǎng)起電假說(shuō)存在這樣的問題：
1、根據(jù)右手定則：向西移動(dòng)的云體上面出現(xiàn)正電、下面是負(fù)電，而向東移動(dòng)上面是負(fù)電、下面是正電，這與云體無(wú)論是向東或西移動(dòng)，其高處都帶正電、低處帶負(fù)電，而地面帶正電的布局不符。
2、早春、深秋、冬季云體也都切割磁力線，卻極少出現(xiàn)雷電，這證明在磁場(chǎng)強(qiáng)度十分微弱的條件下，云體的運(yùn)動(dòng)速度不能克服引力使正負(fù)離子分離，很難產(chǎn)生足夠的電勢(shì)或電位差。
3、金星的一天相當(dāng)于地球的234日，其自傳速度和磁場(chǎng)都遠(yuǎn)小于地球，而它的雷電卻非常強(qiáng)烈，所以金星云體是起電機(jī)起電而非磁場(chǎng)切割。
4、無(wú)法解釋水體、植被附近負(fù)氧離子濃度很高的原因。
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在帶巨大正、負(fù)電荷體的水氣云團(tuán)周圍，將產(chǎn)生一個(gè)巨大的靜電場(chǎng)，根據(jù)靜電感應(yīng)原理，原帶電云團(tuán)與其它水氣云團(tuán)或最近地面物體離正或負(fù)電荷體最近的一側(cè)被電感應(yīng)帶上巨大的異種電荷。巨大的正、負(fù)電荷體之間產(chǎn)生巨大的電場(chǎng)引力，巨大電場(chǎng)引力使帶電云團(tuán)與云團(tuán)或物體快速接近，當(dāng)帶電云團(tuán)與其它云團(tuán)或與地面物體的距離達(dá)到絕緣空氣的擊穿電壓時(shí)，就發(fā)生尖端放電現(xiàn)象。
雷電瞬間
閃電在云中陰陽(yáng)電荷之間閃爍，而使全地區(qū)的天空一片光亮?xí)r，那便稱為片狀閃電。
未達(dá)到地面的閃電，也就是同一云層之中或兩個(gè)云層之間的閃電，稱為云間閃電。有時(shí)候這種橫行的閃電會(huì)行走一段距離，在風(fēng)暴的許多公里外降落地面，這就叫做“晴天霹靂”。
閃電的電力作用有時(shí)會(huì)在又高又尖的物體周圍形成一道光環(huán)似的紅光。通常在暴風(fēng)雨中的海上，船只的桅桿周圍可以看見一道火紅的光，人們便借用海員守護(hù)神的名字，把這種閃電稱為“圣艾爾摩之火”。
超級(jí)閃電指的是那些威力比普通閃電大100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(wàn)億至100000億瓦特。紐芬蘭的鐘島在1978年顯然曾受到一次超級(jí)閃電的襲擊，連13公里以外的房屋也被震得格格響，整個(gè)鄉(xiāng)村的門窗都噴出藍(lán)色火焰。
就在你閱讀這篇文章的時(shí)候，世界各地大約正有1800個(gè)雷電交作在進(jìn)行中。它們每秒鐘約發(fā)出600次閃電，其中有100次襲擊地球。
烏干達(dá)首都坎帕拉和印尼的爪哇島，是最易受到閃電襲擊的地方。據(jù)統(tǒng)計(jì)，爪哇島有一年竟有300天發(fā)生閃電。而歷史上最猛烈的閃電，則是1975年襲擊津巴布韋鄉(xiāng)村烏姆塔里附近一幢小屋的那一次，當(dāng)時(shí)死了21個(gè)人。
雷電擊
每個(gè)從云層到地面的閃電實(shí)際上包含了在60毫秒間隔內(nèi)發(fā)生的3到5次獨(dú)立的雷擊，第一次雷擊的峰值電流大約為2萬(wàn)安培，后續(xù)雷擊的峰值電流減半。最后一次雷擊之后，可能會(huì)有大約150安培的連續(xù)電流，持續(xù)時(shí)間達(dá)100毫秒。
經(jīng)測(cè)量，這些雷擊的上升時(shí)間大約為200納秒或者更快。通過(guò)2萬(wàn)安培和200納秒，不難計(jì)算得到dI/dt的值是每秒10^11安培
雷電危害
蘇利文也許是遭閃電襲擊的冠軍。他是退休的森林管理員，曾被閃電擊中7次。閃電曾經(jīng)燙焦他的眉毛，燒著他的頭發(fā)，灼傷他的肩膀，扯走他的鞋子，甚至把他拋到汽車外面。他輕描淡寫地說(shuō)：“閃電總是有辦法找到我?！?br />
雷電對(duì)人體的傷害，有電流的直接作用和超壓或動(dòng)力作用，以及高溫作用。當(dāng)人遭受雷電擊的一瞬間，電流迅速通過(guò)人體，重者可導(dǎo)致心跳、呼吸停止，腦組織缺氧而死亡。另外，雷擊時(shí)產(chǎn)生的是火花，也會(huì)造成不同程度的皮膚燒灼傷。雷電擊傷，亦可使人體出現(xiàn)樹枝狀雷擊紋，表皮剝脫，皮內(nèi)出血，也能造成耳鼓膜或內(nèi)臟破裂等。
任何事物都是一分為二的。大氣中雷電的發(fā)生，有它帶來(lái)災(zāi)害的一面，也有它功績(jī)的一面。對(duì)它的災(zāi)害面人們了解較多，而對(duì)它的功績(jī)可能鮮為人知。那么，它的主要功績(jī)有哪些呢？
雷電
第一，雷電很重要的功績(jī)是制造化肥。雷電過(guò)程離不了閃電，閃電的溫度是極高的，一般在三萬(wàn)度以上，是太陽(yáng)表面溫度的五倍！閃電還造成高電壓。在高溫高電壓條件下，空氣分子會(huì)發(fā)生電離，等它們重新結(jié)合時(shí)，其中的氮和氧就會(huì)化合為亞硝酸鹽和硝酸鹽分子，并溶解在雨水中降落地面，成為天然氮肥。據(jù)測(cè)算，全球每年僅因雷電落到地面的氮肥就有四億噸。如果這些氮肥全部落到陸地上，等于每畝地面施了約二公斤氮素，相當(dāng)于十公斤硫酸銨！
第二，雷電還能促進(jìn)生物生長(zhǎng)。雷電在發(fā)生時(shí)，地面和天空間電場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)到每厘米萬(wàn)伏以上。受這樣強(qiáng)大的電位差的影響，植物的光合作用和呼吸作用增強(qiáng)，因此，雷雨后一至二天內(nèi)植物生長(zhǎng)和新陳代謝特別旺盛。有人用閃電刺激作物，發(fā)現(xiàn)豌豆提早分枝，而且分枝數(shù)目增多，開花期也早了半個(gè)月；玉米抽穗提早了七天；而白菜增產(chǎn)了百分之十五至百分之二十。不僅如此，如果作物生長(zhǎng)期能遇上五至六場(chǎng)雷雨，其成熟期也將提前一星期左右。
第三，雷電能制造負(fù)氧離子。負(fù)氧離子又稱空氣維生素，可以起到消毒殺菌、凈化空氣的作用。在雷雨后，空氣中高濃度的負(fù)氧離子，使得空氣格外清新，人們感覺心曠神怡。
第四，雷電還有巨大的能量。地球上平均每秒有一百次閃電，一次閃電約釋放八千瓦小時(shí)的電能，因此，每年全世界的雷電約放出二百五十億千瓦小時(shí)的能量。遺憾的是，人類目前還無(wú)法對(duì)它加以利用。
雷電發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的雷電流是主要的破壞源，其危害有直接雷擊、感應(yīng)雷擊和由架空線引導(dǎo)的侵入雷。如各種照明、電訊等設(shè)施使用的架空線都可能把雷電引入室內(nèi)，所以應(yīng)嚴(yán)加防范。
一、雷擊易發(fā)生的部位
1.缺少避雷設(shè)備或避雷設(shè)備不合格的高大建筑物、儲(chǔ)罐等；
2.沒有良好接地的金屬屋頂；
3.潮濕或空曠地區(qū)的建筑物、樹本等；
4.由于煙氣的導(dǎo)電性，煙囪特別易遭雷擊；
5.建筑物上有無(wú)線電而又沒有避雷器和沒有良好接地的地方。
雷電中之球.
1.建筑物上裝設(shè)避雷裝置。即利用避雷裝置將雷電流引入大地而消失。
2.在雷雨時(shí)，人不要靠近高壓變電室、高壓電線和孤立的高樓、煙囪、電桿、大樹、旗桿等，更不要站在空曠的高地上或在大樹下躲雨。
3.不能用有金屬立柱的雨傘。在郊區(qū)或露天操作時(shí)，不要使用金屬工具，如鐵撬棒等。4.不要穿潮濕的衣服靠近或站在露天金屬商品的貨垛上。
5.雷雨天氣時(shí)在高山頂上不要開手機(jī)，更不要打手機(jī)。
6.雷雨天不要觸摸和接近避雷裝置的接地導(dǎo)線。
7.雷雨天，在戶內(nèi)應(yīng)離開照明線、電話線、電視線等線路，以防雷電侵人被其傷害。
8.在打雷下雨時(shí)，嚴(yán)禁在山頂或者高丘地帶停留，更要切忌繼續(xù)蹬往高處觀賞雨景，不能在大樹下、電線桿附近躲避，也不要行走或站立在空曠的田野里，應(yīng)盡快躲在低洼處，或盡可能找房層或干燥的洞穴躲避。
9.雷雨天氣時(shí)，不要用金屬柄雨傘，摘下金屬架眼鏡、手表、褲帶，若是騎車旅游要盡快離開自行車，亦應(yīng)遠(yuǎn)離其它金屬制物體，以免產(chǎn)生導(dǎo)電而被雷電擊中。
10.在雷雨天氣，不要去江、河、湖邊游泳、劃船、垂釣等。
11.在電閃雷鳴、風(fēng)雨交加之時(shí)，若旅游者在旅店休息，應(yīng)立即關(guān)掉室內(nèi)的電視機(jī)、收錄機(jī)、音響、空調(diào)機(jī)等電器，以避免產(chǎn)生導(dǎo)電。打雷時(shí)，在房間的正中央較為安全，切忌停留在電燈正下面，忌依靠在柱子、墻壁邊、門窗邊，以避免在打雷時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電而致意外。
當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，旅伴應(yīng)立即將病人送往醫(yī)院。如果當(dāng)時(shí)呼吸、心跳已經(jīng)停止，應(yīng)立即就地做口對(duì)口人工呼吸和胸外心臟按摩，積極進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搶救。千萬(wàn)不可因急著運(yùn)送去醫(yī)院而不作搶救，否則會(huì)貽誤病機(jī)而致病死亡。有時(shí)候，還應(yīng)在送往醫(yī)院的途中繼續(xù)進(jìn)行人工呼吸和胸外心臟按摩。此外，要注意給病人保溫。若有狂躁不安、痙攣抽搐等精神神志癥狀時(shí)，還要為其作頭部冷敷。對(duì)電灼傷的局部，在急救條件下，只需保持干燥或包扎即可。
雷雨天氣發(fā)生時(shí)，即使在安裝了避雷針的情況下，也應(yīng)該迅速拔掉室內(nèi)電視、電冰箱以及天線電源的插頭，防止空間電磁波干擾造成不必要的損失。此外，從電閃雷鳴的形成和發(fā)生過(guò)程來(lái)看，空曠場(chǎng)地上、建筑物頂上、高大樹木下、靠近河湖池沼以及潮濕地區(qū)是雷擊事故多發(fā)區(qū)。
全國(guó)建筑物電氣裝置標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員王宏民：在室外，要考慮到雷電活動(dòng)區(qū)域，看雷電活動(dòng)遠(yuǎn)近，一般是聽雷聲就能判斷出遠(yuǎn)近，不要躲到避雷針和大樹下面。在空曠的地方不要打雨傘，因?yàn)橛陚阌嗅樇猓妶?chǎng)強(qiáng)度要集中些。不要在空曠地方打手機(jī)。要蹲下來(lái)，兩腳并攏。
專家最后強(qiáng)調(diào)，如遇雷雨天氣，市民最好躲入一棟裝有金屬門窗或設(shè)有避雷針的建筑物內(nèi)。一輛金屬車身的汽車也是最好的“避雷所”，一旦這些建筑物或汽車被雷擊中，它們的金屬構(gòu)架或避雷裝置或金屬本身會(huì)將閃電電流導(dǎo)入地下。
雷電電磁脈沖
雷電小時(shí)——就是說(shuō)在該天文小時(shí)內(nèi)發(fā)生過(guò)雷暴，更通俗些說(shuō)是在這個(gè)時(shí)間里曾聽到過(guò)雷聲而不論雷暴持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短如何。某一地區(qū)的"年雷電小時(shí)數(shù)"也就是說(shuō)該地區(qū)一年中有多少個(gè)天文小時(shí)發(fā)生過(guò)雷暴，而不管在某一小時(shí)內(nèi)雷暴是足足繼續(xù)了一小時(shí)之久，還是只延續(xù)了數(shù)分鐘。
雷暴日數(shù)——也叫做雷電日數(shù)。這是我們所最熟悉的。只要在這一天內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)雷暴，聽到過(guò)雷聲，而不論雷暴延續(xù)了多長(zhǎng)時(shí)間，都算作一個(gè)雷電日。"年雷電日數(shù)"等于全年雷電日數(shù)的總和。
雷暴月數(shù)——也叫做雷電月數(shù)，即指在這一個(gè)月內(nèi)曾發(fā)生過(guò)雷暴。"年雷暴月數(shù)"也就是指一年中有多少個(gè)月發(fā)生過(guò)雷暴。