雷電形成的原因是什麼

　　雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點令人生畏的放電現象。產生雷電的條件是雷雨雲中有積累並形成極性。形成雷電的條件有哪些呢?以下是由小編整理關於雷電形成的原因的內容，希望大家喜歡!

　　雷電形成的原因

　　產生雷電的條件是雷雨雲中有積累並形成極性。科學家們對雷雨雲的帶電機制及電荷有規律分佈，進行了大量的觀測和試驗，積累了許多資料，並提出各種各樣的解釋，有些論點至今還有爭論。

　　1、對流雲初始階段的“離子流”假說

　　大氣中存在這大量的正離子和負離子，在雲中的雨滴上，電荷分佈是不均勻的，最外邊的分子帶負電，裡層的帶正電，內層比外層的電勢差約高0、25V。為了平衡這個電勢差，水滴就必須優先吸收大氣中的負離子，這就使水滴逐漸帶上了負電荷。當對流發展開始時，較輕的正離子逐漸的被上升的氣流帶到雲的上部;而帶負電的雲滴因為比較重，就留在了下部，造成了正負電荷的分離。

　　2、冷雲的電荷積累

　　當對流發展到一定階段，雲體伸入0℃層以上的高度後，雲中就有了過冷水滴、霰粒和冰晶等。這種由不同相態的水汽凝結物組成且溫度低於0℃的雲，叫冷雲。冷雲的電荷形成和積累過程有如下幾種：

　　①過冷水滴在霰粒上撞凍起電

　　在雲層重有許多水滴在溫度低於0℃時也不會凍結，這種水滴叫過冷水滴。過冷水滴是不穩定的，只要它們被輕輕地震動一下，就馬上凍結稱冰粒。當過冷水滴與霰粒碰撞時，會立即凍結，這叫撞凍。當發生撞凍時，過冷水滴外部立即凍成冰殼，但它的內部仍暫時保持著液態，並且由於外部凍結放的潛熱傳到內部，其內部液態過冷水的溫度比外面的冰殼高。溫度的差異使得凍結的過冷水滴外部帶上正電，內部帶上負電。當內部也發生凍結時，雲滴就膨脹分裂，外表皮破裂成許多帶正電的冰屑，隨氣流飛到雲層上部，帶負電的凍滴核心部分則附在較重的霰粒上，使霰粒帶負電並留在雲層的中下部。

　　②冰晶與霰粒的摩擦碰撞起電

　　霰粒是由凍結水滴組成的，成白色或乳白色，結構比較鬆脆。由於經常有冷水滴與它撞凍並釋放潛熱，它的溫度一般比冰晶高。在冰晶中含有一定量的自由離子***OH-和H+***，離子數隨溫度升高而增多。由於霰粒與冰晶接觸部分存在著溫度差，高溫端的自由離子必然要多於低溫端，因而離子必然從高溫端向低溫端遷移。離子遷移時，帶正電的氫離子速度較快，而帶負電的較重的氫氧根離子則較慢。因此，在一定時間內就出現了冷端氫離子過剩的現象，造成了高溫端為負，低溫端為正的電極化。當冰晶與霰粒接觸後，又分離時，溫度較高的霰粒就帶上了負電，而溫度較低的冰晶就帶上了正電。在重力和上升氣流的作用下，較輕的帶正電的冰晶集中到雲的上部，較重的帶負電的霰粒則停留在雲層的下部，因而造成了冷雲的上部帶正電而下部帶負電。

　　③水滴因含有稀薄鹽分而起電

　　出了上述冷雲的兩種起電機制外，還有人提出了由於大氣中水滴含有稀薄鹽分而產生起電機制。當雲滴凍結時，冰的晶格中可以容納負的氯離子，卻排斥正的鈉離子。因此，水滴凍結的部分帶負電，而未凍結的部分帶正電***水滴凍結時是從裡向外進行的***。由於水滴凍結而成的霰粒在下落的過程中，摔掉表面還未來得及凍結的水分，形成許多帶正電的小云滴，而凍結的核心部分則帶負電。由於重力和氣流的分選作用，電正點的小滴被帶到雲的上部，而帶負電的霰粒則停留在雲的中、下部。

　　3、暖雲的電荷積累

　　在熱帶地區，有一些雲整個雲體都位於0℃以上區域。因而只含有水滴而沒有固態水粒子。這種雲叫暖雲或水雲。暖雲也會出現雷電現象。在中緯度地區的雷暴雲，雲體位於0℃等溫線一下的部分，就是雲的暖區。在雲的暖區裡也有起電過程發生。

　　在雷雨雲的發展過程中，上數機制在不同的發展階段分別起作用。但是，最主要的帶電機制還是由於水滴凍結造成的。大量觀測事實表明，只有當雲頂呈現纖維狀，絲縷結構時，雲彩發展成為雷雨雲。飛機觀測發現，雷雨雲中存在以冰、雪晶和霰粒為主的大量雲粒子，而且大量電荷的積累即雷雨雲迅猛帶電機制，必須依靠霰粒生長過程的碰撞、撞凍和摩擦等才能發生。

　　雷電的危害

　　閃電的受害者有2/3以上是在戶外受到襲擊。他們每3個人中有兩個倖存。在閃電擊死的人中，85%是女性，年齡大都在10歲至35歲之間。死者以在樹下避雷雨的最多。

　　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。閃電曾經燙焦他的眉毛，燒著他的頭髮，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：“閃電總是有辦法找到我。”

　　雷電對人體的傷害，有電流的直接作用和超壓或動力作用，以及高溫作用。當人遭受雷電擊的一瞬間，電流迅速通過人體，重者可導致心跳、呼吸停止，腦組織缺氧而死亡。另外，雷擊時產生的是火花，也會造成不同程度的面板燒灼傷。雷電擊傷，亦可使人體出現樹枝狀雷擊紋，表皮剝脫，皮內出血，也能造成耳鼓膜或內臟破裂等。

　　中國是一個多自然災害的國家，跟地理位置有著不可分割的關係，雷電災害在中國也有不少，最為嚴重的是廣東省以南的地區，東莞、深圳、惠州一帶的雷電自然災害已經達到世界之最，這些地方也是因為大氣層位置比較偏低所造成的影響。紐約是雷電災害最多的地區在近幾年更是明顯加強，我國的東莞近最為嚴重，雷電所帶來的經濟虧損在夏季5-8月之間，東莞當季的GDP比例虧損度接近6%，上千萬的經濟虧損，也是一大嚴重的自然災害多發區域。多起雷電傷人事件在東莞地區每年都會發生，達到了全世界雷擊人事件最頻繁，最多的地區。在中國，乃至全世界的雷電受災重區之一。