惊蛰到，带您了解雷电的秘密~

民间有句俗语：

惊蛰节到闻雷声，震醒蛰伏越冬虫。

惊蛰节气后，全国各地开始渐渐进入到春耕春种的忙碌中，此时，气温慢慢回升，春雷也开始在云层中酝酿。

惊蛰是二十四节气之中的第3个节气。在每年3月5日或6日，太阳到达黄经345度时为“惊蛰”。这时天气开始转暖，春雷始鸣，惊醒蛰伏于地下冬眠的昆虫。“蛰”是藏的意思。动物入冬藏伏土中，不饮不食，称为“蛰”，而“惊蛰”即上天以打雷惊醒蛰居动物的日子。

本期内容，我们主要讲雷电是如何产生的，夏季如何防雷电~

雷电是怎样产生的？

产生雷电的条件是雷雨云中有雷击并形成极性。科学家们对雷雨云的带电机制及电荷有规律分布进行了大量的观测和试验，积累了许多资料，并提出各种各样的解释，但有些论点至今还有争论。

PART.01

对流云初始阶段的“离子流”假说

大气中存在着大量的正离子和负离子，在云中的雨滴上，电荷分布是不均匀的，最外边的分子带负电，里层的带正电，内层比外层的电势差约高0.25V。为了平衡这个电势差，水滴就必须优先吸收大气中的负离子，这就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时，较轻的正离子逐渐被上升的气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在了下部，造成了正负电荷的分离。

PART.02

冷云的电荷积累

当对流发展到一定阶段，云体升入0℃层以上的高度后，云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云，叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种：

①过冷水滴在霰粒上撞冻起电；

②冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电；

③水滴因含有稀薄盐分而起电。

除了上述冷云的起电机制外，还有人提出了由于大气中水滴含有稀薄盐分而产生起电机制。当云滴冻结时，冰的晶格中可以容纳负的氯离子，却排斥正的钠离子。因此，水滴冻结的部分带负电，而未冻结的部分带正电（水滴冻结时是从里向外进行的）。由于水滴冻结而成的霰粒在下落的过程中，摔掉表面还未来得及冻结的水分，形成许多带正电的小云滴，而冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用，带正电的小水滴被带到云的上部，而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。

PART.03

暖云的电荷积累

大量观测事实表明，只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时，云发展成为雷雨云。飞机观测发现，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子，而且大量电荷的积累即雷雨云带电机制，必须依靠霰粒生长过程的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。

根据雷电的形态，人们把它分为枝状闪电、带状闪电以及云闪等几种，其中云闪是指没有降落到地面、在云层之间行走的雷电，例如有时候我们会见到晴空万里时，突然在远处传来一道闪电，人们常常称之为“晴天霹雳”，这就是因为在远方产生的雷电，在云间行走了几十公里之远，才形成了这壮阔的现象。

除了普通的雷电，世界上还有一种更加壮观的放电现象，那就是超级闪电。超级闪电指的是那些威力比普通闪电大一百多倍的稀有闪电。

普通闪电产生的电力约为10亿瓦特，而超级闪电产生的电力则至少有1000亿瓦特，甚至可能达到万亿至十万亿瓦特。雷电对人类来说是个可怕的自然现象，雷暴天气会影响到电子设备，而直接遭遇雷电更是致命的，但这并不代表雷电就是一无是处的。

雷电会产生许多负氧离子，所以雷雨天气过后，空气会特别清新，而雷电还会使空气中的氧气和氮气发生化学反应，生成二氧化氮，随着雨水进入大地形成氮肥，使土壤更加肥沃。而最近来自耶鲁大学和利兹大学三位科学家的一项研究证明，雷电可能还会与生命的起源有关。