[科普中国]-云地间放电

释义

在一次正常的闪电前，云里的电荷分布是这样的：在底部是较少的正电荷，在中下是较多的负电荷，在上部是较多的正电荷。闪电由底部和中下部的放电开始。电子从上往下移动，这一放电由上向下呈阶梯状进行，每级阶梯的长度约为50米。两级阶梯间约有50微秒的时间间隔。每下一级，就把云里的负电荷往下移动一级，这称为阶梯先导（英语：stepped leader），平均速率为1.5×10米/秒，约为光速的两千分之一，半径约在1到10米，将传递约五库仑的电量至地面。当阶梯先导很接近地面时，就像接通了一根导线，强大的电流以极快的速度由地面沿着阶梯先导流至云层，这一个过程称为回击，约需70微秒的时间，约为光速的三分之一至十分之一。典型的回击电流强度约为一至两万安培。如果云层带有足够的电量，又会开始第二次的阶梯先导。

举例云地间放电又分为负雷电击（英语：negative stroke）及正雷电击（英语：positive stroke），也就是由云层往地面传下来的是正电荷。正雷电击的发生机率比负雷电击小，但携带的电量会比负雷电击大，曾测量到的最大值为300库仑。正雷电击通常只有一击，有第二击的正雷电击相当少见（因为云层内靠近地面的正电荷较少）。2

危害由于云地间放电电位高，电流大，电流可达20万安伏以上，电压100万伏以上，而且放电时间短，所以对人、畜、建筑和森林均有强大的伤害和破坏力。遭受雷击的人或牲畜都会灼伤或死亡，也会由于跨步电压感应或冲击波所引起的心脏和大脑麻痹而死亡。2