为什么会有风雨雷电,这是怎么形成的?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/27 19:56:36

为什么会有风雨雷电,这是怎么形成的?
为什么会有风雨雷电,这是怎么形成的?

为什么会有风雨雷电,这是怎么形成的?
雷电是怎么形成的 谈到了雨的形成,也要谈一下伴随着下雨的雷电,下雨前或下雨时常伴随着剧烈的雷电.闪电、打雷是人们经常见到、经常思考的自然现象,雷电是哪里来的,雷电是怎样产生的?其实雷电是水蒸气相变成雨时的附产物.我们在讨论摩擦生电时,谈到丝绸、皮毛等天然物质能与自然有很好的交流,能把摩擦所携带的电荷传到周围的大气之中,可见大气之中总是蕴含着大量的电荷(主要是负电荷),大气中的电荷总是蕴藏在水蒸气之中.因为在大气中,相对于氮气、氧气,水蒸气的分子较大;相对于二氧化碳,水蒸气的核外电子数少,又是围绕着三核心(两个氢和一个氧)进行着空间立体运转,因而水蒸气三核心的外电子不饱满,空气中的游离电子易于受到水蒸气核心的吸引,成了水蒸气核外电子的加入组成部分.每个水蒸气分子都加入了额外的电子,于是,水蒸气成了大气中负电荷的载体,也可以认为水蒸气是大气中的微型电容.下雨前,水蒸气遇到低温,水蒸气的价和电子速率降低,由空间立体运转进入到扭曲运转,水蒸气凝华,分子相互吸引、相聚,形成由气体到液体的相变,这时水蒸气中的加入成分——多出的电子就没有了藏身之地,水蒸气聚合成云,多出的电子形成了云层中游离的电荷,多出的电荷没有了去处、被驱赶,形成了非常规电磁波——形成了云层里的电压.云层是大量水蒸气相变成小水滴的集合,因而附近也就聚集了大量的电荷,能形成很高的电压.云层之间、云层与大地之间电位差巨大,冲开一条路,就是壮观的闪电现象.电荷在大气中穿行,引起空气剧烈地震动,形成了隆隆的雷声.闪电和雷声告诉我们,空气中已经有大量的水蒸气凝结成了水汽,预示着有可能要下雨了.(干打雷的现象也时有发生,因为下雨与温度、湿度、气压、气流等诸多因素有关.) 冬天,气温低,价和电子速率较低,空气中的水蒸气大部分都凝结成水或冰,所以冷空气较为干燥,所含的水蒸气少,所携带的电荷少,所以冬天较少打雷.干燥天,大气中的水蒸气少,多出的电荷没有了去处,容易在环境中游荡、聚集,容易形成高电压,易于发生静电放电现象.由于大气中水蒸气富含着多出的电子,使每个水蒸气分子的电荷不是平衡的,经常是带有负电荷,在地球磁场的作用下,水蒸气分子伴随大气按右手定则方向(自西向东)运动,于是就形成了地球上的环流风.要证实以上雷电说法可做一个简单的实验:把一个电容器置于密闭的容器中,在较热的环境中向容器内通入少量的水蒸气和负电荷,测量电容器的电容量;然后把密闭容器置于较冷的环境中,让水蒸气凝结,再来测量,你会发现此时电容器的电容量会明显增加.如果制作一个大型的类似装置,可以模拟人造雷电.除了水蒸气外,自然界的甲烷、乙(丙、丁)烷气体分子也符合体积较大、价和电子数少的特征,也能吸纳大气中游离的电子.在骤冷的高寒地带,丙烷、丁烷气体发生凝华,大量的多出电子没有了藏身之地,挤在正在凝华的气体周围,使气体形成了一个带电的球形气体团,内裹着(丙、丁)烷液体在地面滚动,形成了神秘恐怖的地滚雷.这样,我们就以核外电子规律运转——速率及线路随温度规律变化的基本观点,简洁、系统地阐释了水蒸气如何相聚成雨,及伴随着下雨前的雷电的形成.而在电子云理论的笼罩之下,这些常见的自然现象是无法解释的,是自然之谜.