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关于雷电，你知道多少

发布时间：2023-7-29 点击：1333

雷电构成的三大要素

温差

夏季，人们为了消暑会去山地或高原。这些当地四周空气凉快，非常舒适。当人们爬到山上等海拔较高的当地时，为何气温会降低呢？或许还有人会这样想：高的当地离太阳更近一些，应该会更热吧？

在地球的四周存在着关于咱们呼吸而言不可或缺的空气。空气是由氮气和氧气等具有质量的分子构成的，不过单个分子的质量则是可以忽略的。地球的引力会作用于所有的空气分子。空气分子被地球向下吸引，就构成了包围地表的空气层（大气层）。这个空气层的95% 都处在距离地表20 km 之内的范围。

如果把空气层划分成几个厚度相同的区域，就会如图1.4 所示。

虽然单独来看它们的厚度相同、重量相等，但最靠近地表的一层，所承担的则是它自身和它上面所有层累计的空气重量。因此，最下层承受的空气的重量也会“积少成多”，在地表的任何一个当地施加1 个标准大气压的压力，关于比邮票还小的1 cm2的面积而言，其压下的重量竟然会达到1013 g。可是，跟着高度的上升（离地表越来越远），气压就会以指数函数的联系逐步变小。在距离地表5.3 km的高度，气压将变为标准大气压的一半。假设地表的气温为30 ℃，那么离地表高度5 km 的当地气温便是0 ℃，高度为12 km 时，则是-50 ℃，变得极其寒冷。
空气的压力和体积变化，也会引起温度变化。在密封的容器里充入空气并施加压力，空气体积缩小，温度就会上升。相反，加大空气体积，温度则会下降，这是与气体的性质（波义耳定律）相关的。上行的空气（例如上升气流等）也是如此。空气上升到高处，压力随高度抬升变小，空气体积扩张的同时，温度便会下降。根据这样的机制，地表与构成云的高空就构成了温差。
不过，在距地表20 km 以上的高度（不存在云的高度），空气已经非常稀薄，冷却效应便会消失。相反，这里还会因太阳光的直射而温度上升。

上升气流

上升气流会在高空构成各式各样的云，除此之外，还具有让云中发生冲突，进而发生电的作用。上升气流的发生方式有多种，如图1.5 所示。

咱们在气候预报中常听到低气压会发生上升气流。低气压意味着当地的空气压力比周围的空气压力更低。低气压的低，只是相关于周围而言。所以，就算是低气压，有时也会超过1个标准大气压。低气压周围的空气会因压力差流入，而流入的空气可通行的只有去往高空一条路，因此便发生了上升气流。通过上升气流，空气体积扩散，温度变低。当达到露点温度（溶在空气中的水蒸气成为水的温度）以下的高度时，便会构成云。也正是这个原因，当低气压邻近时，气候一般会变坏。别的，当空气因温差构成对流时，也会构成上升气流。
当地上因强烈的日光而变得温暖时，地上与寒冷的高空之间就会构成温差，温差引起空气的对流，便会发生上升气流。比如在夏季，在阳光强烈的午后发生的雷雨，成因便多是温差发生的上升气流。别的，锋面交汇也会发生上升气流。所谓锋面，是指温度不同的空气团交汇的部分，这样会引起空气对流，因此非常容易发生上升气流。地形也会发生上升气流。当风遇到大山等隔绝地形时，会沿着山脊被抬升，变为上升气流。赤道邻近的南国岛屿，由于岛屿比海面更容易变暖升温，所以岛屿的上空会发生上升气流，有时还会构成云带来降水。

冲突电

物质由多种分子组成，而分子又是由原子构成的。原子中心的原子核带正电荷，它四周的电子云中则聚集了带负电荷、不断运动着的电子。可是，因为原子内的正负电相同，于是，原子在电的性质方面保持着中性状态（电中性）。所以，由分子或原子构成的物质一般不会表现出带电性质。
然而，当冲突物体发生热能时，原子的电性质平衡遭到破坏，就会表现出带电性质。咱们把这样构成的电称为冲突电。比如，将两张薄膜（接触）贴在一起用力冲突（压力），当分开（分离）时，便会发生静电。接触压力越大，分离速度越快，静电电量就会越多（电压变高）。两种物质互相冲突，咱们把容易带正电（+）的物质排在前面，把容易带负电（-）的物质排在后面，这样构成的次序叫作带电序列。在图1.6 中，

用毛皮冲突玻璃时，毛皮会带（-）电，玻璃会带（+）电。物质的带电性质可以通过冲突对象而改变，把带电序列的前面的物质和后面的物质进行冲突时，排在前面的物质带（+）电，排在后面的物质带（-）电。带电序列中，位置靠近的物质，冲突发生的电量（电压）较小。