雷雨是空气在极端不稳定状况下,所产生的剧烈天气现象,它常挟带强风、暴雨、闪电、雷击,甚至伴随有冰雹或龙卷风出现,因此往往可造成灾害。
雷雨大体可分为两类,一为锋面雷雨,另一为气团雷雨。每年自3月起开始增加,到7、8月达最盛时期;其中 3~6 月间的雷雨多属锋面雷雨,7~9月间者多为气团雷雨。
雷雨的诞生:
单独一块雷雨云(即积雨云)的生命殊为短暂,通常仅不过一两小时,其间可划分为发展期、成熟期及消散期三个阶段(图11)。在第一阶段先是形成一股上升气流,把温暖潮湿的空气送到半空中。上升的空气遇冷,其中水汽即开始凝结而变成云。当气流继续上升,云也就越积越高,直上更冷的高空。云中的水珠变得更大更重。有的冻结成雪或雹,有的雨滴越结越大,直到无法再被上升气流所支持时即开始落下。随雨而来或先雨而至的下降气流,会造成凉爽的阵风,此即意味著一场雷雨快要来临。
汹涌如浪的气流,在雷雨云中会产生静电,其成因迄今还不能完全明白,部分原因可能是由於水滴的摩擦和分解。正电荷在云的上端,而负电荷则在下方吸引著地上的正电荷。云和地之间因空气作了绝缘体,在短暂时间内阻止了两极电荷寻找均衡的电流通过。两极电荷形成的电压大到可冲破绝缘的空气时,闪电就发生了。(在有些大雷雨中,静电电压可达几百万伏特。)闪电会发生在云块里,或发生在两云块之间,也有的自上而下,或自下而上发生在云块与地面之间。就全世界来说,闪电击中地球的次数平均是每秒钟约一百次。
大多数闪电都是连击两次。第一击叫「前导闪击」,是一股看不见的带电空气作
前导,直下到近地面处。这一股带电的空气像一条电线,为第二击电流建立一条导路。在前导接近地面的一刹那,一道「回击」电流就沿著这导路跳上来,於是就发生看得到的闪电和听得见的雷声,这是第二击。
这种回击电流有一电力核心,周围有一圈像管子的炽热空气把它套住,这层热空气就会发光、膨胀和爆炸,那就是雷。爆炸发生时差不多马上就看到闪电,但雷声总是稍后才到,此乃因为声音速度(约每秒 340 公尺)较光速(每秒30万公里)为慢之缘故。
闪电使雷雨云中不平衡的电势趋於均衡。同样的,降雨时造成的下降气流使热空气和冷空气的温度趋於均等。而使地面凉下来,热空气便不再上升,所以在夏季短暂的雷雨过后,天气常很快转晴。
雷是一种大气现象。
雷是由于大气中的云体之间、云地之间正负电荷互相摩擦产生剧烈的放电,产生高温、使大气急剧膨胀,产生震耳欲聋的巨响,这就是闪电雷鸣。当大气层电荷不断地在云层集结。如果电荷量变得足够强大,就会发生闪电。当闪电横穿天空时,能很快使沿途的空气变热。变热了的空气迅速膨胀,并象发生爆炸那样猛烈地向四周冲击。这样就引起了巨大的声波,这种声波我们听起来就是雷声。
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。