雷聲怎樣形成的
雷聲怎樣形成的
雷電是一種強(qiáng)大的電脈沖波,也會形成強(qiáng)脈沖磁場,伴隨雷電而來的雷聲是怎樣形成的呢?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了雷聲形成原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
雷聲形成原因
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,在傳播過程中,它的能量很快衰減,而波長則逐漸增長。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水分子互相作用,釋放出電子從而增強(qiáng)了電場強(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。
如果云中閃電時(shí),雷聲在云里面多次反射,在爆炸波分解時(shí),又產(chǎn)生許多頻率不同的聲波,它們互相干擾,使人們聽起來感到聲音沉悶,這就是我們聽到的悶雷。一般說來,悶雷的響度比炸雷來得小,也沒有炸雷那么嚇人。 拉磨雷是長時(shí)間的悶雷。雷聲拖長的原因主要是聲波在云內(nèi)的多次反射以及遠(yuǎn)近高低不同的多次閃電所產(chǎn)生的效果。此外聲波遇到山峰、建筑物或地面時(shí),也產(chǎn)生反射。有的聲波要經(jīng)過多次反射。這多次反射有可能在很短的時(shí)間間隔內(nèi)先后傳入我們的耳朵。這時(shí),我們聽起來,就覺得雷聲沉悶而悠長,有如拉磨之感。
雷電對人體的傷害
(1)直擊雷:當(dāng)人遭到雷擊的一瞬間,強(qiáng)大的電流會迅速通過人體,嚴(yán)重者可導(dǎo)致心跳停止、肺功能衰竭、腦組織缺氧而死亡。另外,雷擊產(chǎn)生的高溫弧光也會形成人體不同程度的皮膚灼傷和碳化。人體遭雷電擊傷,會形成樹枝狀的雷擊紋理,致使皮膚剝脫和出血,也可造成耳鼓和內(nèi)臟破裂等等。另外,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在每年的雷雨季節(jié)中,世界上所發(fā)生的雷擊高達(dá)1700次左右,全世界每年大概有數(shù)千人遭受雷擊。在比較平坦的地形上,30米左右高的建筑物平均每年就會被擊中一次;每座數(shù)十米及以上的高層建筑物,如廣播或電視塔,每年會被擊中20次左右,每次雷擊所產(chǎn)生的高電壓達(dá)6億伏左右。如果沒有避雷設(shè)備,這些建筑物早就被毀掉了。從云層到地面的閃電雷擊,它也包含了在50毫秒左右間隔之內(nèi)的發(fā)生次數(shù),也就是4次左右的獨(dú)立雷擊次數(shù)。第一次的雷擊峰值電流大約在2萬安培左右,而后續(xù)雷擊的電流峰值則會減半,最后一次雷擊很可能產(chǎn)生大約140安培左右的持續(xù)電流,其持續(xù)的時(shí)間可長達(dá)數(shù)十毫秒左右。
(2)雷電感應(yīng)。是在雷電感應(yīng)過程中產(chǎn)生的強(qiáng)大瞬間電磁場,這種強(qiáng)大的感應(yīng)磁場,可在地面金屬網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生感應(yīng)電荷。包括有線、無線通訊網(wǎng)絡(luò),電力輸電網(wǎng)絡(luò)和其他金屬材料制成的線路系統(tǒng)。高強(qiáng)度的感應(yīng)電荷會在這些金屬網(wǎng)絡(luò)中形成強(qiáng)大的瞬間高壓電場,從而形成對用電設(shè)備的高壓弧光放電,最終會導(dǎo)致電氣設(shè)備燒毀。尤其對電子等弱電設(shè)備的破壞最為嚴(yán)重,如,家用電器的電視機(jī)、電腦、通信設(shè)備、辦公設(shè)備等等。每年,被感應(yīng)雷電擊毀的用電設(shè)備事故達(dá)千萬件以上。這種高壓感應(yīng)電也會對人身造成傷害。