雷声和闪电是由于大气中的电荷分离和空气击穿产生的放电现象。以下是详细解释:
电荷分离
在雷雨云中,由于上升气流的作用,云内的水滴和冰晶不断碰撞和分裂,导致正负电荷的分离。通常,云底积累负电荷,而云顶积累正电荷。
空气击穿
当这些电荷积累到一定程度,会在云层之间或云层与地面之间产生强烈的电场。当这个电场强度足够大时,空气会被击穿,形成一道明亮的闪电。
闪电和雷声的产生
闪电时,高温导致空气急剧膨胀,形成一个高温高压的空气柱,向外扩张并挤压周围的冷空气,形成冲击波,这就是我们听到的雷声。
光速与声速的差异
光速远大于声速,因此我们总是先看到闪电后听到雷声。每相差一秒,大约表示雷雨云离我们大约340米(即声音在空气中的传播速度)。
其他因素
雷声的大小和持续时间也与闪电的特性有关,如闪电通道的长度和是否有多个分支。
地形和气候等因素也会影响雷声的传播,有时会产生回声或多重雷声的现象