閃電怎樣形成的
閃電,是一種自然現象,通常是暴風雲***積雨雲***產生電荷,底層為陰電,頂層為陽電,而且還在地面產生陽電荷,如影隨形地跟著雲移動。正電荷和負電荷彼此相吸,但空氣卻不是良好的傳導體。以下就是小編給你做的整理,希望對你有用。
閃電的形成:
如果我們在兩根電極之間加很高的電壓,並把它們慢慢地靠近。當兩根電極靠近到一定的距離時,在它們之 間就會出現電火花,這就是所謂“弧光放電”現象。
雷雨雲所產生的閃電,與上面所說的弧光放電非常相似,只不過閃電是轉瞬即逝,而電極之間的火花卻可以長時間存在。因為在兩根電極之間的高電壓可以人為地維持很久,而雷雨雲中的電荷經放電後很難馬上補充。當聚集的電荷達到一定的數量時,在雲內不同部位之間或者雲與地面之間就形成了很強的電場。電場強度平均可以達到幾千伏特/釐米,區域性區域可以高達1萬伏特/釐米。這麼強的電場,足以把雲內外的大氣層擊穿,於是在雲與地面之間或者在雲的不同部位之間以及不同雲塊之間激發出耀眼的閃光。這就是人們常說的閃電。
肉眼看到的一次閃電,其過程是很複雜的。當雷雨雲移到某處時,雲的中下部是強大負電荷中心,雲底相對 的下墊面變成正電荷中心,在雲底與地面間形成強大電場。在電荷越積越多,電場越來越強的情況下,雲底首先出現大氣被強烈電離的一段氣柱,稱梯級先導。這種電離氣柱逐級向地面延伸,每級梯級先導是直徑約5米、長50米、電流約100安培的暗淡光柱,它以平均約150000米/秒的高速度一級一級地伸向地面,在離地面5—50米左右時,地面便突然向上回擊,回擊的通道是從地面到雲底,沿著上述梯級先導開闢出的電離通道。回擊以5萬公里/秒的更高速度從地面馳向雲底,發出光亮無比的光柱,歷時40微秒,通過電流超過1萬安培,這即第一次閃擊。相隔百分之幾秒之後,從雲中一根暗淡光柱,攜帶巨大電流,沿第一次閃擊的路徑飛馳向地面,稱直竄先導,當它離地面5—50米左右時,地面再向上回擊,再形成光亮無比光柱,這即第二次閃擊。接著又類似第二次那樣產生第三、四次閃擊。通常由3—4次閃擊構成一次閃電過程。一次閃電過程歷時約0.25秒,在此短時間內,窄狹的閃電通道上要釋放巨大的電能,因而形成強烈的爆炸,產生衝擊波,然後形成聲波向四周傳開,這就是雷聲或說“打雷”。
化學反應
1.閃電時,可以使大氣空中的氧氣化學合鍵發生改變,生成極少量的臭氧。
2.可以讓氧氣和氮氣化合生成一氧化氮,這是天然固氮的一種重要形式。
3. 3H2+N2=2NH3
閃電的溫度,從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等,也就是等於太陽表面溫度的3—5倍。閃電的極度高熱使沿途空氣劇烈膨脹。空氣移動迅速,因此形成波浪併發出聲音。
閃電的型別:
線狀閃電
線狀閃電與其它閃電不同的地方是它有特別大的電流強度,平均可以達到幾萬安培,在少數情況下可達20萬安培。這麼大的電流強度,可以毀壞和搖動大樹,有時還能傷人。當它接觸到建築物的時候,常常造成"雷擊"而引起火災。線狀閃電多數是雲對地的放電。
片狀閃電
片狀閃電也是一種比較常見的閃電形狀。它看起來好像是在雲面上有一片閃光。這種閃電可能是雲後面看不見的火花放電的回光,或者是雲內閃電被雲滴遮擋而造成的漫射光,也可能是出現在雲上部的一種叢集的或閃爍狀的獨立放電現象。
球狀閃電
球狀閃電是閃電形態的一種,亦稱之為球閃,民間則常稱之為滾地雷。是一種十分罕見的閃電形狀,卻最引人注目。它像一團火球,有時還像一朵發光的盛開著的"繡球"菊花。它約有人頭那麼大,偶爾也有直徑幾米甚至 幾十米的。球狀閃電有時候在空中慢慢地轉游,有時候又完全不動地懸在空中。它有時候發出白光,有時候又發出像流星一樣的粉紅色光。球狀閃電"喜歡"鑽洞,有時候,它可以從煙囪、窗戶、門縫鑽進屋內,在房子裡轉一圈後又溜走。球狀閃電有時發出"噝噝"的聲音,然後一聲悶響而消失;有時又只發出微弱的噼啪聲而不知不覺地消失。球狀閃電消失以後,在空氣中可能留下一些有臭味的氣煙,有點像臭氧的味道。球狀閃電的平均直徑為25釐米,大多數在10~100釐米之間,小的只有0.5釐米,最大的直徑達數米。球狀閃電偶爾也有環狀或中心向外延伸的藍色光暈,發出火花或射線。顏色常見的為橙紅色或紅色,當它以特別明亮並使人目眩的強光出現時,也可看到黃、藍和綠色。其壽命只有1~5秒,最長的可達數分鐘。
球狀閃電的行走路線,一般是從高空直接下降,接近地面時突然改向作水平移動;有的突然在地面出現,彎曲前進;也有沿著地表滾動並迅速旋轉的;運動速度常為每秒1~2米。它可以穿過門窗,常見的是穿過煙囪後進入建築物,它甚至可以在導線上滑動,有時還發出“嗡嗡”響聲。多數火球無聲消失,有的在消失時有爆炸聲,可以造成破壞,甚至使建築物倒塌,使人和家畜死亡。遇人遇物後即發生驚人的爆炸,產生刺鼻的氣味,造成傷亡、火災等事故。
預防球狀閃電的辦法是,在雷雨天氣,緊閉門窗,避免穿堂風。如果遇到飄浮的“火球”,輕輕的避開它,千萬不要去碰它。
科學家推測,球狀閃電是一種氣體的漩渦產生於閃電通路的急轉彎處,是一團帶有高電荷的氣體混合物,主要由氧、氮、氫以及少量的水組成。通常發生在枝狀閃電之後,似乎枝狀閃電是產生球狀閃電的必要條件。球狀閃電較為罕見,因而研究它十分困難,至今仍然是自然界中的一個謎
帶狀閃電
帶狀閃電是由連續數次的放電組成,在各次閃電之間,閃電路徑因受風的影響而發生移動,使得各次單獨閃電互相靠近,形成一條帶狀。帶的寬度約為10米。這種閃電如果擊中房屋,可以立即引起大面積燃燒。
聯珠狀閃電
聯珠狀閃電看起來好像一條在雲幕上滑行或者穿出雲層而投向地面的發光點的連線,也像閃光的珍珠項鍊。有人認為聯珠狀閃電似乎是從線狀閃電到球狀閃電的過渡形式。聯珠狀閃電往往緊跟線上狀閃電之後接踵而至,幾乎沒有時間間隔。
火箭狀閃電
火箭狀閃電比其它各種閃電放電慢得多,它需要l~1.5秒鐘時間才能放電完畢。可以用肉眼很容易地跟蹤觀測它的活動。
遇到閃電應該怎麼做:
1.除非絕對需要時,不要冒險外出。留在室內。
2.不要靠近開啟的門,窗、火爐、暖氣片、金屬管道、陰溝、插上電源的電氣用具。
3.在風暴期間不要使用插入式電氣裝置如電吹風,電壓刷或電動剃鬚刀。
4.風暴期間,不要使用電話,閃電可能擊中外面電話線。
5、不要去收晒衣繩上的衣服。
6.不要從事柵欄、電話或輸電線、管道或建築鋼材等安裝工作。
7.不要應用金屬物體如魚竿和高爾夫球棍。穿好釘有鐵釘的鞋子的高爾夫球運動員成了極好的避雷針。
8.不要處理開啟的容器裡的易燃材料。
9.離開水和小船。
10.如果您正在旅行的話,那麼呆在您的汽車裡,汽車往往是極好的避雷設施。在沒有掩蔽所的時候,應避開該地的最高物體。如果附近只有孤立的樹,那麼您的最好防護就是蹲在露天下,離開孤立的樹的距離是其高度兩倍。
11.避開商定、開闊的空地、金屬絲欄杆金屬晒衣繩。敞開的棚子以及任何突出地面的導電物體。
12.當您感覺到電荷時,即如果您的頭髮豎起,或者您的面板顫動,那麼您可能就受到電擊了。要立刻倒在地上。受到雷擊的人會嚴重休克,並且可能被燒傷,但是他們身上不帶電,可以安全進行處理。被電擊昏的人,通常進行及時的口對口的呼吸、心臟按摩以及長時間的人工呼吸時能夠甦醒的。在受電擊的一群人裡,對於明顯的死亡者應首先處理。那些還有活著跡象的人可能會自行恢復過來。