关于雷电的形成.doc

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1、引言雷击是夏季经常出现的强对流天气现象之一，是大气云层的自然放电现象。雷击如同冰雹、洪水、龙卷风一样也是种自然灾害。但由于其放电瞬间释放巨大能量，居无定所，建筑物、电子设备一旦遭受雷击时，会产生超出设备所需的高电压及强电流，造成设备、设施的毁坏，继而引发火灾，造成直接间接损失无法估计。常常击毁器物，伤害人畜，严重危及生命和财产的安全，给我们的生活、生产带来极大的危害。因此，了解雷击成因，既有助于认识雷击的危害性，又可加强人类对雷电的防御。1.雷击1.1雷击的成因和形式夏季,自然界由于高温，水分的蒸腾作用加强，空气对流运动旺盛。温热的空气被强大的上升气流推到空中遇

2、冷形成浓积云。雷雨云是所有类型云中最为活跃的一种，在厚厚的云层中存在着大量的正负电荷，正电荷和负电荷分离形成巨大的电偶极子，或多极子。云层中大量的正电荷位于云层的顶部，大量的负电荷位于云层的中下部，少量的正电荷在云层的底部。天上的积云上升受到地面上升的热气流不断的冲击，会发生电离而产生强大的电荷。某些云团带正电荷，某些云团带负电荷，它们使大地地面或建筑物表面产生异性电荷，当电荷积累到一定程度时，不同云团之间、或云与大地之间的电场强度可以击穿空气（E=25~30KV/cm）,开始游离放电，称之为“先导放电”，云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面（

3、或地面上的建筑物、架空输电线）时，便会产生由地面向云团的逆导主放电，在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的电流，电流做功的结果，可使电流通过地方的气体瞬间温度升高到30000℃左右，从而呈现强烈的火光，这就是闪电，同时迅速加热的闪电通道各部分气体急剧膨胀，强烈压缩附近的大气层产生冲击波，冲击波退化时的声发射，这些声冲击波相互叠加，形成轰轰雷声，这就是雷电。打雷下雨时会和地面之间发生放电现象，与地面上的比较高的建筑物、户外通讯设施等接触，就可能产生电击，形成雷击。一般情况下（80%—85%的情况），单次雷击不能将雷云电荷完全释放掉。一个雷闪通常包含多

4、个（几个）雷击，而不是一个单一的雷单次雷击形成一个先导放电，在持续平均约60ms（一般为几毫秒到几百毫秒）的暂停后，另一个先导，即直窜先导，在同一通道连续（而不是逐级）传播，速度为1000—10000km/s。这种直窜先导没有分支，沿着第一支回击形成的通道反向传播，产生第二次回击,同样的过程一般会重复3—5次，在单个负极性雷闪中记录到26次回击。雷击主要分成以下三种：直雷击：带电的云层与大地上某一点之间发生凶猛的放电现象；感应雷：由于静电感应作用，带电云层使地面某一范围带上异种电荷；球形雷：发生时只见一个大球在空中漂移，大球的尺寸大约从10㎝到100㎝。1.2雷

5、击的危害强雷暴是一种灾害性天气，雷电会引起雷击火险，由于雷电主要产生于积雨云中，而积雨云是空气强对流的产物，所以电闪雷鸣常伴有大风，阵性降雨或冰雹等恶劣天气，大风刮倒房屋，拔起大树（有时会被雷暴劈开），农作物遭冰雹袭击，暴雨引起山洪爆发、泥石流等地质灾害。雷电功率巨大，会造成重大的危害。雷电的发生会造成树木、房屋、人畜被击毁、烧焦，干扰、中断电讯系统正常工作，甚至会引发石油火灾，造成停电事故，森林失火。世界上每年总有成百上千的人被雷电毙命，被雷电击毁的财产更是难以计数，雷电所造成的人员伤亡和财产损失是触目惊醒的，雷电以其巨大的破坏力给人类社会带来了惨重的灾害，对

6、国民经济和生命安全危害日趋严重。据不完全统计，每年将近有1000人因雷击而死亡，而我国雷击灾害日趋上升。1.2.1雷击灾害数据统计和分析依据雷灾查询数据，结合实际情况对全国雷灾情况进行统计[2]，做表1如下。根据图表1可以看出，雷击威力很大，伤亡范围比较广，主要在人群比较集中地域，周围有建筑物或易引雷事物。例如：旅游、建筑、交通、人群。表1全国雷击伤亡具体详情统计表排名序号时间市名省名行业损害程度描述12003-8-1杭州浙江省易燃易爆雷击引发爆炸，1公里内门窗皆碎，数10间房子被损，20余位村民受伤。22004-6-26临海浙江人群雷击11人死亡，另有6人陆续

7、死亡，损失惨重。32004-7-23北京北京直辖市建筑数十名在居庸关长城8号遭到雷击，其中4人昏迷，至少15人被击伤。42006-7-15惠州市广东省电力东江发电厂1号重油罐因雷击引发爆炸，直接经济损失约780万元人民币。52007-5-23重庆市重庆直辖市学生小学遭受雷击，共造成7人死亡，39人受伤。62008-6-23杭州市浙江省交通靠岸的船只被雷电击中，造成了3死4伤的重大雷击伤人事件。72009-6-4佛山市广东省建筑一住宅工地，8名工人突遭雷击当场致4人死亡、1人重伤、1人轻伤。82010-7-13昆明市云南省旅游石林风景区发生雷击意外事件，2死4伤。

8、92011-11-6铜仁