云中闪电
云地闪电
下面,我们来详细了解一下云地之间的闪电。在一次正常闪电之前,云层中的电荷分布是这样的:在底部是少量的正电荷,中下部是大量的负电荷,上部是大量的正电荷(如图一)。而云地之间要想产生闪电,电子会最先从云层的中下部和底部开始向下呈阶梯状移动。
形象点儿说 ,就是云层中下部与底部和地面形成的电场强度越来越大,在云层底部产生了一个被强烈电离的气柱,这个电离气柱呈阶梯状逐渐向地面延伸。这种直径约为5米,每一级长约50米,平均速率为每秒15万千米的暗淡光柱被称为梯级先导。
当梯级先导一级一级向下传递,离地面只有5至50米的距离时,就像接通了一根导线,强大的电流以极快的速度从地面经由梯级先导导流至云层,这一个过程称为回击(如图二)。回击的速度之快可以达到每秒5万千米,通过的电流超过1万安培,整个过程会发出明亮无比的光柱照亮夜空。当第一次回击完成之后,如果云层中还有足够的电量,上述过程还可以重复两到三次。而回击中那明亮光柱就是我们所见的闪电,由于短时间内,狭窄的闪电通道上要释放巨大的电能,会产生冲击波,形成声波向四周传开,这就是我们听到的雷声。
图一