云地闪

更新时间:2022-08-25 11:22

发生在云体与地面之间的大气放电现象,也称地闪。

描述

闪电是自然界中一种规模宏大的瞬时静电放电现象。通常大部分的闪电放电过程发生在云内,也存在云体和其周围空气发生几率相对低的云间放电过程,这两种放电过程称为云闪;当云在地面上产生强烈的电场,在自然尖端(如灌木等)上则可以产生比环境电场大几十甚至几百倍的电场,此时在云中或地面上若能发起一个持续向前传输的闪电通道,就可能导致云体与地面之间放电,从而形成云地闪。

类型

云地闪分为下行负地闪、下行正地闪、上行负地闪和上行正地闪四种类型。前两种类型的云地闪都是由向下移动的负极性闪电通道激发,下行负地闪向地面传输负电荷,下行正地闪向地面输送正电荷。后两种类型的云地闪是由从地面向上移动的闪电通道激发,通常发生在较高的山顶或建筑物上。由云体向地面输送负电荷的闪电成为负闪,向地面输送正电荷的闪电成为正闪。

四种不同类型的地闪示意图

特征

一次完整的闪电过程持续时间一般为几百毫秒到一秒,其间包含一次或几次大电流脉冲过程。云地闪放电过程可以分为预击穿过程、梯级先导、回击、直窜先导、继后回击、回击间的过程等子放电过程。其中地闪回击是闪电过程中最强的快变化部分,能够产生大电流强电磁辐射,通常会对地面上的建筑物、电子电器设备以及人类、牲畜造成巨大的危害。

通常情况下的云对地放电过程都是将云内负电荷输送到地面的负极性放电,正地闪过程相对较少出现。但正地闪的峰值电流以及所中和的电荷量通常较负地闪大得多。不同地区的雷暴中出现的正地闪比例有较大差别,比例最高的是日本的冬季雷暴,最高可达100%,通常在40%~90%。美国雷暴中正地闪比例均小于10%。中国内陆高原的正地闪比例介于二者之间。闪电监测资料发现,2004年6-11月间京、津、冀地区共计98210次地闪,其中正地闪约占11%,负地闪约占89%。由于正地闪的峰值电流强度比负地闪大许多,其对雷电防护更有实际意义。

灾害事例

2013年5月18日,四川省凉山州木里县城关小学遭雷击,烧毁1台配电柜,击坏1台卫星接收器、3台服务器、71台计算机,直接经济损失42万元。7月29日,眉山市洪雅县气象观测场遭受雷击,损坏1只自动站采集器、1台主控电脑,直接经济损失1万元。8月19-20日,雅安市名山区蒙阳镇箭竹村遭受雷击,共有12户农房不同程度损坏,同时击坏5台电视机、10台计算机、15个电视接收机顶盒、25个灯泡,直接经济损失达20万元。(摘自2013年度四川省雷电灾害事例)

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