闪电是如何形成的?

走进积雨云,看电荷如何积聚、放电,形成划破天空的闪电。

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闪电是如何形成的?

闪电是如何形成的?知识档案

闪电是积雨云内电荷分离后的剧烈放电:冰晶碰撞转移电荷,阶梯先导开辟电离通道,回击在万分之一秒内点亮整道闪电。

快速认识

回击温度
约 30000℃
通道直径
仅数厘米
通道长度
可达数公里
全球频率
每秒约数十次

核心知识

起电

碰撞让云带上电

积雨云内的冰晶、霰粒与过冷水滴不断碰撞,较轻的冰晶带正电升向云顶,较重的霰粒带负电沉向云底,云体变成一座巨大的“电池”。

放电

回击比太阳表面更热

阶梯先导接通地面的瞬间,电流沿通道回冲,把空气加热到约 30000℃——约为太阳表面温度的 5 倍。闪电通道直径只有数厘米,长度却可达数公里。

声光

先见闪,后闻雷

光速约每秒 30 万公里,声速约每秒 340 米。看到闪电后数秒才听到雷声,数秒间隔还能用来估算雷电的距离。

理解线索

  1. 阶段一起云与起电

    暖湿空气上升堆出庞大的积雨云,云内冰晶碰撞让电荷逐渐分离。

  2. 阶段二先导与回击

    云底负电荷以阶梯先导逐级下行,接通地面后回击点亮整道闪电。

  3. 阶段三雷声与降雨

    空气受热膨胀形成冲击波,雷声滚滚而来,暴雨随之落下。

观察重点

  1. 观察看先导怎样找路

    先导不是笔直劈下,而是一级一级跳跃前进,每一步都在试探最容易击穿的路径,所以闪电总是弯折分叉。

  2. 思考闪电为什么不只向下

    云与云之间、云内部的放电远多于云地闪电;我们看到的落地闪只是全部放电的一小部分。

  3. 安全雷雨时远离高处与孤树

    雷电倾向击中高处与孤立物体。雷雨时不要停留在空旷高地、不要在大树下避雨,尽快进入建筑物或封闭车辆内。