为什么打雷下雨闪电还有下冰雹


雷电是雷雨云中的放电现象。形成雷雨云要具备一定的条件,即空气中要有充足的水汽,要有使湿空气上升的动力,空气要能产生剧烈的对流运动。春夏季节,由于受南方暖湿气流影响,空气潮湿,同时太阳辐射强烈,近地面空气不断受热而上升,上层的冷空气下沉,易形成强烈对流,所以多雷雨,甚至降冰雹。而冬季由于受大陆冷气团控制,空气寒冷而干燥,加之太阳辐射弱,空气不易形成剧烈对流,因而很少发生雷阵雨。但有时冬季天气偏暖,暖湿空气势力较强,当北方偶有较强冷空气南下,暖湿空气被迫抬升,对流加剧,就会形成雷阵雨,出现所谓“雷打冬”的现象。气象专家还说,雷暴的产生不是取决于温度本身,而是取决于温度的上下分布。也就是说,冬天虽然气温不高,但如果上下温差达到一定值时,也能形成强对流,产生雷暴。冬打雷在中国很少见,但在加拿大多伦多的冬天就经常出现空气极不稳定的时候,容易发生强烈的向上对流运动,而形成高耸的积雨云,云中充满上上下下奔窜的水汽,就会产生静电,云的上端会产生正电荷,云的下端会产生负电荷,地面又是正电荷,那么,正、负电荷之间有空气作为绝缘体,若正、负电荷间的电压差,大到可以冲破绝缘体的空气,使空气在瞬间膨胀爆炸、发热发光,发光就是闪电,膨胀爆炸发出巨大声响就是打雷地球上的水受到太阳光的照射后,就变成水蒸气被蒸发到空气中去了。水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些小水滴都很小,直径只有0.01~0.02毫米,最大也只有0.2毫米。它们又小又轻,被空气中的上升气流托在空中。就是这些小水滴在空中聚成了云。这些小水滴要变成雨滴降到地面,它的体积大约要增大100多万倍。这些小水滴是怎样使自己的体积增长到100多万倍的呢?它主要依靠两个手段,其一是凝结和凝华增大。其二是依靠云滴的碰并增大。在雨滴形成的初期,云滴主要依靠不断吸收云体四周的水气来使自己凝结和凝华。如果云体内的水气能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。但有时云内的水气含量有限,在同一块云里,水气往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。如果云内出现水滴和冰晶共存的情况,那么,这种凝结和凝华增大过程将大大加快。当云中的云滴增大到一定程度时,由于大云滴的体积和重量不断增加,它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴,而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大,最后大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水。地球上的水受到太阳光的照射后,就变成水蒸气被蒸发到空气中去了。水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些小水滴都很小,直径只有0.01~0.02毫米,最大也只有0.2毫米。它们又小又轻,被空气中的上升气流托在空中。就是这些小水滴在空中聚成了云。这些小水滴要变成雨滴降到地面,它的体积大约要增大100多万倍。这些小水滴是怎样使自己的体积增长到100多万倍的呢?它主要依靠两个手段,其一是凝结和凝华增大。其二是依靠云滴的碰并增大。在雨滴形成的初期,云滴主要依靠不断吸收云体四周的水气来使自己凝结和凝华。如果云体内的水气能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。但有时云内的水气含量有限,在同一块云里,水气往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。如果云内出现水滴和冰晶共存的情况,那么,这种凝结和凝华增大过程将大大加快。当云中的云滴增大到一定程度时,由于大云滴的体积和重量不断增加,它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴,而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大,最后大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水



水蒸发到空气中,遇冷空气就要凝结成小雨滴,形成云,由于地面接收太阳辐射产生的上升气流拖住了小雨滴,所以云没有将落地到地面,但是小水滴会越聚越大,最终上升气流托不住了就会降雨,如果冷空气太冷了,直接凝华就会形成小冰晶,小冰晶汇聚就是雪同理上升气流托不住了就会降雪,而雨滴降落的过程中再次遇到冷空气结冰,就会形成冰球也就是冰雹。

关于雷雨云的起电原理,国外的一种解释的理论:

在19世纪末,由J.埃尔斯特和H.盖特尔在提出,他认为是雨滴或冰雹等降水粒子在指向朝下的大气电场(如晴天电场)作用下发生极化,造成上半部带负电、下半部带正电,所以由降水粒子下半部碰撞弹回的云滴或冰晶,将带走它们下部一部分正电荷。

由于降水粒子下降快,云滴和冰晶下降慢,造成重力分离,这时云的上部为云滴和冰晶(或只有一种),形成正电荷中心,云下部为降水粒子,形成负电荷中心。根据计算,发现冰晶由极化冰雹上的碰撞弹回过程或云滴由极化雨滴上的碰撞弹回过程,均可产生雷雨云中的起电,20世纪70年代以来,又为许多研究工作者在这个理论有所发展。



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