雷电的形成是一个复杂的大气物理过程,主要涉及以下几个步骤:
云层中的电荷积累
在积雨云的形成过程中,云层中的水滴和冰晶通过碰撞和摩擦产生电荷分离,导致云层带上正电荷或负电荷。
云层上部通常带正电荷,而下部带负电荷。
电场的形成
带电的云层与地面之间形成强大的电场,当这个电场强度达到可以击穿空气绝缘强度时,就会发生放电。
先导放电
当电荷积累到一定程度,云层之间的电场强度足以击穿空气,开始先导放电,即云层向地面或建筑物跳跃式逐渐放电。
主放电
当先导放电到达地面时,会引发由地面向云团逆导的主放电,这个过程中由于异性电荷的剧烈中和,产生很大的雷电流,并伴随强烈的闪电和巨响。
雷鸣的产生
放电过程中,由于闪道中温度骤增,空气体积急剧膨胀,产生冲击波,导致强烈的雷鸣。
雷电通常发生在对流发展旺盛的积雨云中,并可能伴随有强烈的阵风、暴雨、冰雹或龙卷风。雷电现象是自然界中壮观而又具有潜在危险性的自然现象