閃電是如何形成的?

Question

閃電是如何形成的?它的形成過程中最後有無分解成2H2和O2還是只有H+和OH-?

Answer 1

閃電的起因： 1. 雷暴形成 在溫暖而潮濕的夏季日子裡，地表白天受熱，而地面吸收了熱量後又不停把熱量再輻射出去。正午後太陽輻射能開始減弱，而地面吸收的熱量卻達到了最大值。當地面輻射更多熱量時，氣塊就更易上升，若氣塊的溫度在它上升中仍能較上面的環境空氣溫度高，及不穩定就會出現。如果地表加熱空氣的條件維持，氣塊不斷上升形成上升氣流，此時若氣塊含有水氣的話，雷暴的積雲階段就開始了。上升的氣塊構成了雷暴的基點—雷暴細胞。當氣塊繼續向上移動，氣柱引起了近地面氣壓的不平衡，這種不平衡把更多空氣吸收到系統中來加強雷暴細胞。閃電和雷聲是雷暴的象徵。在夏季的傍晚，人們常聽到和看到這種遠處的雷暴景象。2. 雲內閃電(in-cloud lightning) 在0℃層以上，即空氣溫度下降到冰點的高度以上，雲內的液態水變成冰晶和過冷卻水滴(達0℃卻來不及凝結就落下的水滴)。由於空氣的密度不同，造成了空氣對流，在這些水滴或冰晶摩擦碰撞的過程中產生電荷。如雲內出現兩個足夠強的相反電位，帶正電的區域就會向帶負電的區域放電，結果就產生了雲內閃電(in-cloud lightning)或雲間閃電(cloud-to-cloud lightnung)。風暴細胞內8成的放電過程屬於這種類型。3. 雲對地閃電(cloud-to-ground lightning) 一個階梯先導加上一個回擊稱為”一擊”(a stroke)，三到四個”一擊”組合成一個閃光(flash)，而一個閃電又是由多個閃光所組成。雷擊又分為負雷擊(negative stroke)及正雷擊(positive stroke)，也就是由雲層往地面傳下來的是正電荷。正雷擊的發生機率比負雷擊小，但攜帶的電量會比負雷擊大，曾測量到的最大值為300庫侖。正雷擊通常只有一擊，有第二擊的正雷擊相當少見(因為雲層內靠近地面的正電荷較少)。奇形怪狀的閃電
圖片參考：http://www.kepu.com.cn/big5/earth/weather/thunder/images/tud3-4.jpg
    球狀閃電雖說是一種十分罕見的閃電形狀，卻最引人注目。它象一團火球，有時還象一朵發光的盛開著的“繡球”菊花。它約有人頭那么大，偶爾也有直徑几米甚至几十米的。球狀閃電有時候在空中慢慢地轉游，有時候又完全不動地懸在空中。它有時候發出白光，有時候又發出象流星一樣的粉紅色光。球狀閃電“喜歡”鑽洞，有時候，它可以從煙囪、窗戶、門縫鑽進屋內，在房子里轉一圈后又溜走。球狀閃電有時發出“ ”的聲音，然后一聲悶響而消失﹔有時又只發出微弱的 啪聲而不知不覺地消失。球狀閃電消失以后，在空氣中可能留下一些有臭味的氣煙，有點象臭氧的味道。球狀閃電的生命史不長，大約為几秒鐘到几分鐘。    帶狀閃電。它由連續數次的放電組成，在各次閃電之間，閃電路徑因受風的影響而發生移動，使得各次單獨閃電互相靠近，形成一條帶狀。帶的寬度約為10米。這種閃電如果擊中房屋，可以立即引起大面積燃燒。    聯珠狀閃電看起來好象一條在云幕上滑行或者穿出云層而投向地面的發光點的聯線，也象閃光的珍珠項鏈。有人認為聯珠狀閃電似乎是從線狀閃電到球狀閃電的過渡形式。聯珠狀閃電往往緊跟在線狀閃電之后接踵而至，几乎沒有時間間隔。    火箭狀閃電比其它各種閃電放電慢得多，它需要l─1.5秒鐘時間才能放電完畢。可以用肉眼很容易地跟蹤觀測它的活動。    人們憑自己的眼睛就可以觀測到閃電的各種形狀。不過，要仔細觀測閃電，最好采用照相的方法。高速攝影機既可以記錄下閃電的形狀，還可以觀測到閃電的發展過程。使用某些特種照相機(如移動式照相機)，還可以研究閃電的結構。

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由於積雨雲內有急劇的氣流擾動，雲中的水珠和冰粒便會分裂而產生電荷。一般來說，積雨雲的上部帶有正電荷，中下部帶負電荷。當正負電荷之間的電壓到達某程度時，雲與雲之間或雲與地面之間就會出現放電的現象，發出強烈閃光，這就是我們平時見到的閃電。放電時會產生大量熱能，令周圍的空氣急劇膨脹，產生聲音而造成隆隆雷聲。

狂風大雨有時會伴隨著雷暴出現。當積雨雲內的水珠不能被下面的空氣承托時，它們便會降落成雨，而下沉的急速氣流亦會造成狂風。

雷暴的發展始於溫暖和潮濕的空氣上升。空氣上升的原因很多，例如地面受太陽照射加熱、在低壓槽附近、兩股不同的氣流匯聚或遇上高山而上升等。

當潮濕空氣上升時，空氣中的水分便會遇冷凝結而成為雲。隨著氣流繼續上升，雲層亦發展得越來越高，雲中的水珠也會不斷增長。達到高空時溫度會很低，冰粒也會在雲中形成。當雲頂達到十至二十公里時便形成積雨雲，而雷暴是由積雨雲產生的。

閃電和雷聲是差不多同時發生的，但光在空氣中傳播的速度比聲音快很多，因此人們總是先看到閃電然後才聽到雷聲。雷暴發生的距離大約可從閃電至雷聲的時間差異來估計。可以說，若看見閃電後三秒才聽到雷聲，則雷暴距離觀察者約有一公里。

大氣層穩定度與雷暴有什麼關係？
簡單來說，一團空氣若較周圍的空氣暖時，該團空氣便會不斷上升。這情況稱為不穩定大氣。不穩定的大氣有利於積雨雲的發展及雷暴的形成。

若空氣團較周圍的空氣冷時，該團空氣便會下降。這情況稱為穩定大氣。空氣在穩定的大氣下並不會被抬升，所以不利於雷暴的發展。

Answer 7

起電的方式有三種:(1)摩擦起電，(2)接觸起電，(3)感應起電。
當天空烏雲密布，水氣(雲朵)就會互相摩擦，內部必帶有不同性質的電荷，而這些電荷是如何形成的呢？ 當空氣上方有乾冷空氣，而下方有濕暖空氣時，由於下方的濕暖空氣密度較低，他們會迅速往上升，而上方密度大的乾冷空氣往下降。在這些水滴或小冰粒摩擦碰撞的過程中，於是帶有電荷，一旦能量足夠，就會立刻打雷。(積狀雲最為明顯。)

最後無法分解成2H2和O2，因為打雷時的發電方式不算是直流電。
也不可能分解成H+和OH-，因為只有在水容易才能分解。