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关于雷电,你需要知道的……
关于雷电,你需要知道的……
来源:
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作者:
sxscma
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发布时间:
2020-06-07
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雷电是一种伴有闪电和雷鸣的雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。
雷电很早就被人类观测到并记录下来,如我国古代的《周易》就记录了发生在公元前1078年的一次球形雷,这也是世界上最早的雷电记录。
产生条件
雷电的条件是雷雨云中有积累并形成阴阳极性。
基本分类
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根据不同的地形及气象条件,雷电一般可分为热雷电、锋雷电(热锋雷电与冷锋雷电)、地形雷电三大类。
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大气中的水蒸气是雷云形成的内因;雷云的形成也与自然界的地形以及气象条件有关。
1.热雷电是夏天经常在午后发生的一种雷电,经常伴有暴雨或冰雹。热雷电形成很快、持续时间不长,前后仅1~2小时;雷区长度不超过200~300千米,宽度不超过几十千米。
热雷电形成必须具备以下条件:
(1)空气非常潮湿,空气中的水蒸气已近饱和,这是形成热雷电的必要因素。
(2)晴朗的夏天、烈日当头,地面受到持久暴晒,靠近地面的潮湿空气的温度迅速提高,人们感到闷热,这是形成热雷电的必要条件。
(3)无风或小风,造成空气湿度和温度不均匀。无风或小风的原因可能是这里气流变化不大,也可能是地形的缘故(如山中盆地)。
在逐渐形成云层过程中,云层因极化而形成雷云。形成雷云的地点多在内陆地带,尤其是山谷、盆地。
2.强大的冷气流或暖气流同时侵入某处,冷暖空气接触的锋面或附近可产生冷锋雷电。
(1)冷锋雷(或叫寒潮雷)的形成是强大的冷气流由北向南入侵时,因冷空气较重,所以冷气流就像一个楔子插到原来较暖而潮湿的空气下面,迫使暖空气上升,热而潮的空气上升到一定高度,水蒸气达到饱和,逐渐形成雷云。冷锋雷是雷电中最强烈的一种,通常都伴随着暴雨,危害很大。这种雷雨一般沿锋面几百千米长、20~60千米宽的带形地区发展,锋面移动速度每小时50~60千米,最高可达每小时100千米。
(2)暖锋雷(或叫热潮雷)的形成是当暖气流移动到冷空气地区,逐渐爬到冷空气上面所引起的。它的发生一般比冷锋雷缓和,很少发生强烈的雷雨。
3.地形雷电一般出现于地形空旷地区,它的规模较小,但比较频繁。
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现象简介
雷电是一种伴有闪电和雷鸣的雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风。
积雨云顶部一般较高,可达20千米,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。因此,云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就是我们常见的闪电现象。
放电过程中,由于闪电通道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。
带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。
太阳表面温度:5770K
闪电的温度,从一万七千摄氏度至二万八千摄氏度不等,也就是等于太阳表面温度的3~5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。闪电距离近,听到的就是尖锐的爆裂声;如果距离远,听到的则是隆隆声。
雷电种类
雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。
直击雷
其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害;而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致;云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生,所以对人类危害最小。
球形雷
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云闪
直击雷就是在云体上聚集很多电荷,大量电荷要找到一个通道来泄放,有时候是一个建筑物,有时候是一个铁塔,有时候是空旷地方的一个人,所以这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道,就把人或者建筑物给击伤了。
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直击雷是威力最大的雷电,而球形雷的威力比直击雷小。
雷电活动规律
雷电活动的一般条件如下:
地质条件:土壤电阻率的相对值较小时,就有利于电荷很快聚集。局部电阻率较小的地方容易受雷击;电阻率突变处和地下有导电矿藏处容易受雷击;实际上接地网电阻率,会增大雷击概率。
地形条件:山谷走向与风向一致,风口或顺风的河谷容易受雷击;山岳靠近湖、海的山坡被雷击的概率较大。
地物条件:有利于雷雨云与大地建立良好的放电通道。空旷地中的孤立建筑物,建筑群中的高耸建筑物容易受雷击;大树、接收天线、山区输电线路容易受雷击;符合尖端放电的特性,基站铁塔建成后也会增大雷击的概率。
频率与特性
每时每刻世界各地大约正有1800个雷电交作在进行中。它们每秒钟约发出600次闪电,其中有100次袭击地球。
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在任何给定时刻,世界上都有1800场雷雨正在发生,每秒大约有100次雷击。
据统计,全球每年有4000多人惨遭雷击,全世界人口若按70亿计算,平均每个人遭遇雷击的概率大约是一百七十五万分之一。
在雷电发生频率呈现平均水平的平坦地形上,每座300英尺高的建筑物平均每年会被击中一次。每座1200英尺的建筑物,比如广播或者电视塔,每年会被击中20次,每次雷击通常会产生6亿伏的高压。
每个从云层到地面的闪电实际上包含了在60毫秒间隔内发生的3到5次独立的雷击,第一次雷击的峰值电流大约为2万安培,后续雷击的峰值电流减半。最后一次雷击之后,可能会有大约150安培的连续电流,持续时间达100毫秒。
经测量,这些雷击的上升时间大约为200纳秒或者更快。
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防雷击须知
雷电发生时产生的雷电流是主要的破坏源,其危害有直接雷击、感应雷击和由架空线引导的侵入雷。如各种照明、电讯等设施使用的架空线都可能把雷电引入室内,所以应严加防范。
雷击易发生的部位:
1.缺少避雷设备或避雷设备不合格的高大建筑物、储罐等。
2.没有良好接地的金属屋顶。
3.潮湿或空旷地区的建筑物、树木等。
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4.由于烟气的导电性,烟囱特别易遭雷击。
5.建筑物上有无线电而又没有避雷器和没有良好接地的地方。
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