雷暴(Thunderstorms)是伴有雷击和闪电的局地对流性天
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雷暴是大气中的放电现象,一般伴有阵雨,有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。强雷暴天气出现有时还带来灾害,如雷击危及人身安全,家用电器、计算机机房直接遭雷击或感应雷的影响而损坏,有时还引起火灾等。 雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为"先导放电"。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。
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单细胞雷暴(Single cell storms)是在大气不稳定,但只有少量甚至没有风切变时发生。这些雷暴通常较为短暂,不会持续超过1小时。在平日亦有很多机会看到这种雷暴,因此亦被称为阵雷。
多细胞雷暴(Multicell storms)由多个单细胞雷暴所组成,是单细胞雷暴的进一步发展而成的。这时会因为气流的流动而形成阵风带,这个阵风带可以延绵数里,如果风速加快、大气压力加大及温度下降,这个阵风带会越来越大,并且吹袭更大的区域。
超级细胞雷暴(Supercell storms)是在风切变极大时发生的,并由各种不同程度的雷暴组成。这种雷暴的破坏力最大,并且有30%可能性会产生龙卷风。
根据雷暴形成时不同的大气条件和地形条件,一般将雷暴分为热雷暴、锋雷暴和地形雷暴三大类。此外,也有人把冬季发生的雷暴划为一类,称为冬季雷暴。在我国南部还常出现所谓旱天雷,也叫干雷暴。
雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地间迅猛的放电。其中后一种即云层对大地的放电,则对建筑物、人和建筑物内电子设备产生极大危害,是人类研究的主要对象。
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雷云的成因或者说其所蕴涵的能量主要来自大气的运动,气流的运动、摩擦以及风对云块作用,令其作切割地球磁场磁力线运动,使不同的电荷、带电微粒进一步分离、极化,最终形成积聚大量电荷的雷云。当雷云的电场强度达到足够大时将引起雷云中的内部放电,或雷云间的强烈放电,或雷云对大地、其他物体间放电,即所谓雷电。
如何评价某一地区雷电活动的强弱
习惯使用“雷暴日”,即以一年当中该地区有多少天发生耳朵能听到雷鸣来表示该地区的雷电活动强弱。
地 区 年平均雷暴日
海南岛及广东的雷州半岛 100日以上
北纬23℃南 80日以上
长江以南地区 >40日
长江以北大部分地区 15~40日
西北地区 <15日
现在我们知道,雷暴是由发展旺盛的积雨云引起闪电、雷鸣现象的局地风暴。水蒸气激烈上升形成的积雨云中,凝结有巨大数量的小水滴和冰晶,它们之间的高速碰撞使云体带上电荷。带不同正负电荷的云体相遇,便产生火花放电现象,这就是我们看到的闪电;带电粒子流在云中高速运动,使空中气温猛升,气体膨胀,放电后又急速冷却收缩,一胀一缩激荡空气发出巨大声响,这就是我们听到的雷声。雷声和闪电在高空同时出现,由于光速比声速快,所以一般都是先见到闪电后听到雷声。
雷暴的水平范围为几千米到几十千米,伸向高空的高度可达8—15千米;可持续几分钟到几十分钟,通常伴有阵雨、大风,有时也伴有冰雹或龙卷风。雷暴能变幻出各种神秘莫测的怪异景象。排列整齐的一队羊群,雷电可能有规律地间隔击毙其中的一部分;遭到雷击的人或动物,可能在皮肤表面或毛皮之内留下某种图案或“象形文字”。据悉,美国有个小男孩爬到树上掏鸟蛋,适逢雷击,落地毙命的小男孩胸部清晰地烙着那棵树的图像,枝头上还有一只小鸟,小乌的旁边正是那个鸟窝,人们对这些现象至今还无法做出科学的解释。
闪电的颜色以白色最为常见,也有红色和绿色的;形状以树枝状居多,也有珍珠状和火箭状的。有一种球状闪电,小如核桃,大如排球,从空中落下后发出红色、黄色、黑色或银灰色光芒,在低空飘荡,类似鬼魂,还能钻入门窗;有时转悠一阵又腾飞别处,有时会炸裂房屋引起火灾。
全球从南纬60‘到北纬80’都有雷暴活动,热带最多,温带地区一年四季都会出现,并在春夏最多;另外,从雷暴的分布来看,陆地多于海洋,陆地雷暴多出现在午后,海洋中多发生在暖海流水域上空,并在夜间居多。我国沿海雷暴以海南岛最多,平均每年出现100多天。
雷暴的能量很大,千分之几到十分之几秒的雷电放出的电能,可达到数十亿到上千亿瓦特,温度为1万~2万摄氏度。当然雷暴也能造福于人类:它能给地球带来大量雨水;受雷击的空气每年能产生数亿吨氮肥,随雨水渗入土地。当然不可忘记,雷暴的极强的杀伤力。
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