雷聲是怎樣形成的

　　對(duì)雷聲信號(hào)的研究可以追溯到大約100年前，那么雷聲是怎樣形成的?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了雷聲形成的原因，供大家參閱，希望大家在閱讀過(guò)程中有所收獲!

　　雷聲形成的原因

　　伴隨閃電而來(lái)的，是隆隆的雷聲。聽起來(lái)，雷聲可以分為三種。一種是清脆響亮，像爆炸聲一樣的雷聲，一般叫做“炸雷”;另一種是沉悶的轟隆聲，有人叫它做“悶雷”。還有一種低沉而經(jīng)久不歇的隆隆聲，有點(diǎn)兒象推磨時(shí)發(fā)出的聲響。人們常把它叫做“拉磨雷”，實(shí)際上是悶雷的一種形式。人們常說(shuō)的炸雷，一般是距觀測(cè)者很近的云對(duì)地閃電所發(fā)出的聲音。在這種情況下，觀測(cè)者在見到閃電之后，幾乎立即就聽到雷聲;有時(shí)甚至在閃電同時(shí)即聽見雷聲。因?yàn)殚W電就在觀測(cè)者附近，它所產(chǎn)生的爆炸波還來(lái)不及演變成普通聲波，所以聽起來(lái)猶如爆炸聲一般。

　　閃電通路中的空氣突然劇烈增熱，使它的溫度高達(dá)15000—20000℃，因而造成空氣急劇膨脹，通道附近的氣壓可增至一百個(gè)大氣壓以上。緊接著，又發(fā)生迅速冷卻，空氣很快收縮，壓力減低。這一驟脹驟縮都發(fā)生在千分之幾秒的短暫時(shí)間內(nèi)，所以在閃電爆發(fā)的一剎那間，會(huì)產(chǎn)生沖擊波。沖擊波以5000米/秒的速度向四面八方傳播，在傳播過(guò)程中，它的能量很快衰減，而波長(zhǎng)則逐漸增長(zhǎng)。在閃電發(fā)生后0.1—0.3秒，沖擊波就演變成聲波，這就是我們聽見的雷聲。 在雷雨天氣中，上升氣流和下降氣流推動(dòng)水分子互相作用，釋放出電子從而增強(qiáng)了電場(chǎng)強(qiáng)度，這些電子最終以接近光速的速度穿越空氣。依據(jù)德懷爾的閃電形成理論，這些高速電子在電場(chǎng)中伽馬射線或者X射線釋放的能量作用下，與大氣層其他微粒發(fā)生碰撞便產(chǎn)生強(qiáng)大的雷鳴聲，并釋放出電荷。

　　雷電閃電發(fā)生過(guò)程

　　雷雨云所產(chǎn)生的閃電，與上面所說(shuō)的弧光放電非常相似，只不過(guò)閃電是轉(zhuǎn)瞬即逝，而電極之間的火花卻可以長(zhǎng)時(shí)間存在。因?yàn)樵趦筛姌O之間的高電壓可以人為地維持很久，而雷雨云中的電荷經(jīng)放電后很難馬上補(bǔ)充。當(dāng)聚集的電荷達(dá)到一定的數(shù)量時(shí)，在云內(nèi)不同部位之間或者云與地面之間就形成了很強(qiáng)的電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度平均可以達(dá)到幾千伏特/厘米，局部區(qū)域可以高達(dá)1萬(wàn)伏特/厘米。這么強(qiáng)的電場(chǎng)，足以把云內(nèi)外的大氣層擊穿，于是在云與地面之間或者在云的不同部位之間以及不同云塊之間激發(fā)出耀眼的閃光。這就是人們常說(shuō)的閃電。

　　肉眼看到的一次閃電，其過(guò)程是很復(fù)雜的。當(dāng)雷雨云移到某處時(shí)，云的中下部是強(qiáng)大負(fù)電荷中心，云底相對(duì)的下墊面變成正電荷中心，在云底與地面間形成強(qiáng)大電場(chǎng)。在電荷越積越多，電場(chǎng)越來(lái)越強(qiáng)的情況下，云底首先出現(xiàn)大氣被強(qiáng)烈電離的一段氣柱，稱梯級(jí)先導(dǎo)。這種電離氣柱逐級(jí)向地面延伸，每級(jí)梯級(jí)先導(dǎo)是直徑約5米、長(zhǎng)50米、電流約100安培的暗淡光柱，它以平均約150000米/秒的高速度一級(jí)一級(jí)地伸向地面，在離地面5—50米左右時(shí)，地面便突然向上回?fù)?，回?fù)舻耐ǖ朗菑牡孛娴皆频?，沿著上述梯?jí)先導(dǎo)開辟出的電離通道?；?fù)粢?萬(wàn)公里/秒的更高速度從地面馳向云底，發(fā)出光亮無(wú)比的光柱，歷時(shí)40微秒，通過(guò)電流超過(guò)1萬(wàn)安培，這即第一次閃擊。相隔百分之幾秒之后，從云中一根暗淡光柱，攜帶巨大電流，沿第一次閃擊的路徑飛馳向地面，稱直竄先導(dǎo)，當(dāng)它離地面5—50米左右時(shí)，地面再向上回?fù)?，再形成光亮無(wú)比光柱，這即第二次閃擊。接著又類似第二次那樣產(chǎn)生第三、四次閃擊。通常由3—4次閃擊構(gòu)成一次閃電過(guò)程。一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0.25秒，在此短時(shí)間內(nèi)，窄狹的閃電通道上要釋放巨大的電能，因而形成強(qiáng)烈的爆炸，產(chǎn)生沖擊波，然后形成聲波向四周傳開，這就是雷聲或說(shuō)“打雷”。