雷暴是如何形成的以及风暴中的闪电和雷声是由什么引起的?

admin 16 2026-02-17 14:04:44

雷暴是强烈的天气事件,会带来强降雨、大风、闪电、雷声,有时还会伴随冰雹或龙卷风。它们在特定的大气条件共同作用下形成,且发展速度快,是最难以预测的天气现象之一。雷暴可以在一年中的任何时候发生,但在夏季最为常见,因为此时低层大气中存在大量温暖、潮湿的空气。
形成雷暴的关键要素是近地面的暖湿空气、不稳定的大气条件,以及能推动空气向上抬升的触发因素。暖空气的密度比冷空气小,因此当它被太阳加热后,会自然上升。这种上升的空气是雷暴发展的开端。当暖湿空气上升时,会进入大气层的较冷区域,并开始迅速冷却。冷却过程会使空气中的水蒸气凝结成微小的水滴和冰晶,形成高大的积雨云 —— 雷暴的标志性云系。这类云的高度可达 15 公里,远高于其他类型的云。
凝结过程中会释放潜热,这些热量会加热周围的空气,使其上升速度更快。这会形成一股强烈的上升气流,被称为上升运动,它会将更多地面的暖湿空气吸入云中,推动云体进一步发展。最终,云中的水滴和冰晶会变得过重,上升气流无法支撑。它们会以降雨的形式落到地面,这些下落的降水会形成一股向下的气流,被称为下沉运动。当云中同时存在强烈的上升和下沉运动时,雷暴就进入了成熟阶段 —— 这是最强烈的阶段,会出现强降雨、大风、闪电和雷声。
闪电是发生在雷暴云内部、云与云之间,或云与地面之间的巨大放电现象。它的形成是因为云中的空气上下运动,导致冰粒和水滴相互碰撞。这些碰撞会产生电荷分离:云的顶部带正电,底部带负电。当电荷差达到足够大时,带电区域之间的空气无法再隔绝电流,一道电火花会穿过间隙 —— 这就是闪电。闪电可以将周围的空气加热到惊人的 30000 摄氏度,这一温度是太阳表面温度的五倍。
雷声是由闪电引发的声音。当闪电将空气加热到如此极端的温度时,空气会发生爆炸性的快速膨胀。这种快速膨胀会产生冲击波,从闪电处向各个方向扩散。当冲击波远离闪电时,速度会减慢并转化为声波,也就是我们听到的雷声。我们先看到闪电后听到雷声的原因,是光的传播速度远快于声音 —— 光的传播速度为每秒 30 万公里,而声音的传播速度仅约为每秒 340 米。如果你数出看到闪电和听到雷声之间的秒数,再除以 3,就能估算出风暴距离你有多少公里。
大多数雷暴的持续时间在 30 分钟到 1 小时之间,影响范围通常相对较小,直径约 25 公里。当下沉运动扩散开来,切断了云中暖湿空气的补给时,雷暴就开始消散。云体停止发展,降雨减弱,风力也逐渐平息。虽然雷暴会因闪电、大风和强降雨具有危险性,但它们在大气中也扮演着重要角色:帮助冷却空气,在全球范围内重新分配水汽,甚至在高层大气中产生臭氧。


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