首先是大氣圈內(nèi)部的電離和漂浮的帶電粒子,正負(fù)電荷之間相互吸引、聚集,形成上中下電荷極性不同的雷云。
雷云結(jié)構(gòu)圖
雷云不是普通的云,它更厚,垂直方向可超過10km,具有很大的含水量,可以產(chǎn)生降雨、降雪、冰雹。
罕見的大冰雹
當(dāng)雷云電荷積累到一定程度,大概局部電場強(qiáng)度104V/cm,雷云內(nèi)部會發(fā)生擊穿,數(shù)量多的極性電荷中和掉數(shù)量少的電荷,使雷云成為單一的正或負(fù)極性,能夠與其它雷云之間發(fā)生放電,從而可以電離空氣。
雷電放電過程
初始擊穿的后期,隨著大氣電場的進(jìn)一步加強(qiáng),電子與空氣分子碰撞,產(chǎn)生輕度電離,正、負(fù)離子不斷中和,形成一直向地面逐級延伸的流光,最終整個通道充滿正或負(fù)電荷。這個階段稱為梯式先導(dǎo),由于有大量電荷中和,會發(fā)出很大聲音,也就是我們常說的雷聲。
電荷通道向下到達(dá)距離地面5~50m時,可形成很強(qiáng)的地面大氣電場,這時地面電荷向上運(yùn)動,產(chǎn)生地面向上發(fā)展的流光,形成連接先導(dǎo),至此雷云和大地之間形成容易傳到電荷的空氣電離通道,產(chǎn)生很強(qiáng)的亮光,空氣電離通道周圍的雷云可以迅速向大地釋放電荷,形成一片交織的雷電。
整體來看,雷電的發(fā)生過程分為電荷積累、初始擊穿、梯式先導(dǎo)、連接先導(dǎo)、電荷放電幾個階段。
雷電的分類雷電的分類有多種方法,按照發(fā)生部位,可以分為云內(nèi)、云間、云地;按照極性,分為正極性、負(fù)極性;按照形狀,分為線狀、帶狀、球狀、聯(lián)珠狀。
云內(nèi)雷電
云間雷電
線狀雷電
帶狀雷電
球狀雷電
站在太空看雷電根據(jù)雷電監(jiān)測研究成果,地球表面發(fā)生的雷電到占比約為50%,云間和云內(nèi)雷電也時刻在發(fā)生。根據(jù)衛(wèi)星拍攝的圖像,我們可以換個視角了解雷電。