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為什麼有閃電和打雷

閃電和打雷的形成是一箇與雲層中的電荷積累和放電相關的過程。以下是詳細的解釋:

電荷分離:雲層中的水汽和顆粒物在上升和冷卻過程中形成冰晶,這些冰晶在雲層內部不斷碰撞,產生靜電。由於同種電荷相排斥,正電荷與負電荷分別聚集到雲的兩端。

電荷積累:隨着電荷的積累,雲層的上部通常會帶正電荷,下部帶負電荷,而地面則會帶上與雲層下部相反的電荷,即正電荷。這樣,雲層和地面之間形成了一箇巨大的電容器,存儲了大量的電能。

放電現象:當雲層中的電荷積累到一定程度,雲層和地面之間的電壓差超過空氣的絕緣強度時,空氣會被擊穿,形成導電通道,這就是我們看到的閃電。同時,電穿過空氣時會產生熱量,使空氣迅速膨脹,發出巨大的響聲,這就是雷聲。

氣象條件:打雷通常發生在炎熱潮溼的氣候下,因爲這種氣候條件更有利於雲層內部的水汽上升和冷卻,從而形成更多的冰晶,產生更多的靜電,導致更頻繁的雷電活動。

特殊情況:在冬天,由於空氣寒冷乾燥,太陽輻射較弱,空氣中不易形成對流,因此雷電較少。但有時冬季氣溫偏高,暖溼空氣勢力較強,當北方有較強冷空氣南下時,暖溼空氣被迫抬升,對流加劇,也會形成雷雨雲,產生雷電。

綜上所述,閃電和打雷是由於雲層中的水汽和顆粒物摩擦碰撞產生的靜電積累到一定程度後,通過空氣放電釋放能量而形成的自然現象。