1、精選優質文檔-傾情為你奉上雷暴云電荷結構及起電機制1 地球大氣分層標準及各標準下的大氣分層。答案：按溫度隨高度的變化：對流層、平流層、中間層、熱層和外大氣層。 按大氣組成：均質層、非均質層。 按電磁特性：中性層、電離層、磁層。2 雷暴云的垂直偶極性和三極性結構分別是怎樣的？答案：垂直正偶極性：上正下負。 負偶極性：上負下正。三極性結構：上部正電荷，下部負電荷，底部少量正電荷。3 迄今為止，進過觀測研究，除了垂直的偶極性和三極性電荷結構外，雷暴云中還存在什么樣的電荷結構？答案：反極性電荷結構、發生傾斜的電荷結構、多偶極形式的電荷結構等。4 形成雷暴云需要什么條件，一個雷暴云單體分為哪幾個階段，各

2、階段有什么特征？答案：條件：（1）凝結核。（2）空氣中水汽的飽和或過飽和。（3）絕熱膨脹降溫（絕熱上升）。雷暴云單體發展共分三個階段：積云期、成熟期和消散期。積云期雷暴云水平尺度較小，云底高度較低，云體中僅有上升速度，云內粒子較單一，冰相粒子較少較小。 成熟期雷暴云水平尺度增大，云底高度上升，上升氣流達到最大，同時有下沉氣流出現，云內冰相粒子較大較多，此時期一般出現強的降水和閃電。消散期雷暴云內以下沉氣流為主，小的冰粒子和過冷水粒子在云的中上部，大的粒子隨降水大量降到地面，雷暴云趨于消亡。5 雷暴云的分類。答案：依據形成過程中的對流抬升機制：局地熱雷暴、鋒面雷暴、地形雷暴。 根據形態和組織結構

3、：普通單體雷暴、多單體雷暴、帶狀雷暴（颮線）、超級單體雷暴。6 什么叫做感應起電機制？答案：指在垂直外電場的作用下，被極化的小云滴和大雨滴之間的碰撞會發生電荷轉移，后來又衍生到霰粒與冰晶的碰撞起電。7 什么叫做非感應起電機制？受哪些因素的影響？答案：是雷暴云中最重要的起電機制，霰粒子與冰晶碰撞引起的轉移電荷極性和電荷轉移量主要依賴于溫度和液態水含量，另外還與碰撞冰晶的尺寸和碰撞速度有關。下行負地閃放電過程箭式先導光學上表現為一根很亮的細線，或像幾十米長的箭一樣向地面傳播，沒有分叉。梯級先導：閃電進入初始擊穿后期，電子與空氣分子發生碰撞，產生輕度的電離，而形成負電荷向下發展的流光，表現為一條暗淡

4、的光柱像梯級一樣逐級伸向地面。即為梯。1 什么是上行地閃和下行地閃？答案：上行地閃：從地面向上發展的先導激發。 下行地閃：向下移動的先導激發。2 *一次負地閃過程分為哪幾個階段，每個階段的特征及持續時間？梯級先導單個梯級的長度？梯級先導通道直徑？梯級先導的平均電流？梯級先導的總電荷？答案：（1）預擊穿過程：初始擊穿過程的正、負擊穿都由同一點始發并沿相反的方向傳播，分別進入負、正電荷區。（2）梯級先導0 （3）連接過程：下行的梯級先導傳播至地面幾十米的范圍內時，先導頭部電荷產生局地電場將由于地面上的電導物體存在而增強，而地面或地面的突出物體上也將產生向上的迎面先導，當二者相連接時，將導致強的放電

5、過程即回擊的產生。先導和回擊之間的過程被稱為連接過程。（4）回擊過程：產生大電流強電磁輻射的地閃回擊有效地將原來沉積在先導通道中的電荷以及在通道頂部的電荷輸送到了地面。（繼后回擊：繼后回擊的峰值電流分布，差不多為首次回擊的一半。）（5）閃擊間過程：在多回擊地閃的兩個回擊之間，會發生連續電流、M分量和K變化等。時間間隔為幾十毫秒。（6）直串先導：回擊一般沒有分叉。直竄先導的電場變化一般持續時間為1ms。單個梯級的長度平均為50m。梯級先導通道直徑變化范圍約110m。平均先導電流為1.3kA。總電荷量10-20C，單位梯級長度的平均電荷為10-3C/m。3 先導的靜電學模式中的源電荷模式。答案：一

6、個發展完善的先導通道可以等效為一個位于地表上空均勻帶電的垂直線電荷。4 回擊間的過程：一、 連續電流 地閃的連續電流過程是雷暴云中局地荷電中心在閃擊之后沿閃電通道對地的持續放電過程，它可引起慢而大幅度的地面電場變化，且云下的閃電通道持續發光。二，K變化：云內的回擊過程，其電場變化波形為單極性脈沖。三、 M分量指在回擊過程之后通道微弱發光階段通道亮度的突然增加，并伴隨有電場的快速變化。第二章 正地閃、云閃和其他類型閃電1 正地閃的放電過程。答案：云內預擊穿過程、先導過程、連接過程、回擊過程、閃擊間過程、連續電流和M分量等。2 上行閃電。答案：當雷暴云下部存在大范圍的正電荷區時

7、，可能在高大建筑物頂端誘發上行負先導。當上行負先導進入雷暴云正電荷區后穩定傳輸，從而將云內正電荷等效地向大地釋放。高大建筑物頂端易于始發上行先導，但同時其頂端的電暈離子可能會抑制先導的始發。絕大多數上行負地閃是由于周圍發生的正地閃誘發的。3 雙極性地閃。答案：指在云對地放電過程中，同時向大地釋放了兩種相反極性的電荷。4 一次云閃的主要過程。答案：常始于連續傳播的流光，當其遇極性相反的電荷源時，引發類似地閃回擊的放電過程，即反沖流光，伴隨小而快速的電場變化（K-變化）。 云內放電過程區分為初始、活躍和結束三個階段。、上行閃電（上行雷）：地面尖端物由于尖端放電形成持續傳輸的流光，向上傳輸進入雷暴云

8、，從而引發的雷電稱為上行閃電（上行雷）第三章 人工引發雷電1 火箭人工引雷中傳統的引發雷電技術和空中引發雷電技術方法、原理，引發雷電的過程。引發雷電技術技術方法：火箭-導線技術 原理：尖端放電過程：通過向起電的雷暴云體發射拖帶金屬導線的小火箭來實施的，在負環境電場下，當火箭以100200m/s的速度升空時，引雷鋼絲同時也被拉出通常火箭上升到一百米的高度時，由于尖端放電效應，在導線上端引發上行正先導，隨著正先導的發展，導線上的電流達到一定的強度，導線由于被不斷加熱而熔斷，隨后放電通道再次被導通，并促進上行正先導進一步發展進入云體。隨后發生類似于自然雷電箭式先導-繼后回繼的放電過程，即引雷成功。

9、空中引發雷電技術技術方法：火箭-導線-尼龍線技術 原理：尖端放電過程：火箭拖帶的細金屬導線與大地之間通過一定長度的絕緣尼龍線相連，上升的火箭首先釋放出一段幾十米的絕緣尼龍線，然后是金屬導線。當釋放的金屬導線達到一定長度時，在導線的兩端引發先導過程，當下行的負先導接近地面時，一個上行的連接正先導將從地面目標物激發，一旦兩個先導連接，將在目標物與導線下端之間產生所謂的雙向先導-小回擊過程，隨后發生的放電過程與傳統引雷方式類似。2 傳統的人工引雷中雷暴云底部分別為正電荷和負電荷時，引發的雷電物理過程有什么區別？為正電荷時，引發的雷電一般在初始連續電流過程之后即終止，放電的峰值電流一般在千安上下為負電

10、荷時，初始連續電流過程之后，可能會發生數次直竄先導及繼后回擊過程，放電的峰值電流可達數十千安，放電持續時間一般在數百毫秒甚至一秒以上。34 冰雹云、颮線、熱帶氣旋中的閃電特征。(1)冰雹云：單體、多單體和超級單體風暴都可能產生冰雹。冰雹云除降雹外，還常伴有強降水、破壞性大風和雷電等災害性天氣。冰雹云中的上升氣流速度更大，能夠攜帶更多的降水粒子進入高空，使得云頂高度更高，雷達回波也更強。動力和微物理條件非常利于雷暴的起電和放電。通常，冰雹云的雷電頻數要遠高于普通雷暴。(2) 颮線: 颮線（Squall Line）又稱不穩定線或氣壓涌升線，是由若干排列成行的雷暴單體或雷暴群所組成的風向、風速發生突

11、變的狹窄的強對流天氣帶。颮線過境時，常產生冰雹、災害性強風以及雷電等。颮線中，云閃通常非常活躍，占總閃的絕大部分。一般可將颮線劃分為3個獨立的區域：對流區、過渡區以及層云區。(3) 熱帶氣旋: 熱帶氣旋（Tropical Cyclone）是發生在熱帶或副熱帶洋面上的低壓渦旋，是一種強大而深厚的熱帶天氣系統。與中緯度的中尺度對流系統相比，熱帶氣旋內的上升氣流較弱，過冷水含量也少。根據非感應起電機制，這些動力和微物理特征并不適合云內起電過程的發生。實際的觀測也表明，熱帶氣旋中的雷電活動并不頻繁。5 正極性地閃與災害性天氣的可能關系。通常，雷暴中正地閃占總地閃的比例較低，一般少于10% ，但有些情況

12、下正地閃比例也有可能較高，如雷暴消散期、冬季雷暴、中尺度對流系統的層云區等此外，強雷暴的對流區有時也呈現出正地閃非常活躍的現象。所以，在某些地區、某些特殊類型的風暴確實能夠產生大量的正地閃，并且還較為常見6 全球雷暴活動的地理分布呈現哪三個特征？（1）平均年雷暴活動一般隨緯度增加而遞減。（2）陸地上的平均年雷暴日普遍大于同緯度的海洋地區。 （3）在陸地上，潮濕地區的平均年雷暴日一般大于同緯度干旱地區的數值。 7 中國雷暴活動的地理分布特征？(1) 陸地上的雷電活動大體可分為四條大致與海岸平行的帶狀區域：近海區域，中部區域，西部區域和西部邊境區域，陸地雷電活動的這一特點與中國地勢的三級階梯分布緊

13、密相關。(2) 喜馬拉雅山脈南北兩側、中國陸地東部和西部，海洋和陸地之間雷電密度差別很大。 （3）廣州附近、廣東茂名附近及海南島中部地區是中國雷電活動最頻繁的三個地區。（4）中國地勢第二級階梯的西部及青藏高原的北部邊緣地區是中國雷電活動最弱的區域，個別地區甚至全年沒有一次雷電第四章 雷暴云上方的大氣瞬態發光事件1 雷暴云上方的大氣瞬態發光事件包括哪幾種？顏色、形態、發展的高度和方向、亮度等方面各有什么特征？(1) 紅色精靈顏色：上方頭發（hair），8895 km的高度；中間為頭（head），6674 km，這兩部分皆為紅色；下方為卷須，4060 km高度，上方為紅色，向下轉成紫色最后變成藍色形態：可以是單一的垂直圓柱狀，也可以由多個具有復雜尺寸、取向和形狀的分離單元構成，但以圓柱狀(columniform)和胡蘿卜狀(carrot)為主要形態，另外, 還有天使狀(Angle) 和焰火狀(firework) 等發展的高度和方向：始發高度一般在7085 km，并以大約10 000 km/s的速度快速向下發展。亮度：亮度可達幾百兆瑞利, 并持續幾十毫秒。(2) 藍色噴流: