打雷的声音是怎么形成的
雷电作为一种强烈的电击现象,其产生过程具有一定复杂的科学背景。我们平时听到的打雷的声音,是由雷声引起的吗?不同时期在雷声发生时会出现哪些现象?雷声是怎么形成滴、轰、啪……听着这些声音可能很多人还感到十分困惑,究竟这种闪电现象是怎么形成的?记者采访了北京理工大学应用物理系教授贾德林和北京林业大学教授赵秀林,来听听他们是怎么解释雷电产生的。
1.雷电产生的过程
雷电产生是在一个或多个空气云内,由于云内局部压力较大,有较大的电荷分布状态而发生的一种自然现象。当云内气压降低,云层中的放电电流向四周放射时就会形成雷电电流;当云内气压升高,云层中的放电电流向四周放射时,就形成了闪电电流。当在雷暴云中产生了巨大的电荷密度时便产生了闪电电流这样一个强大且独特的能量来源。贾德林教授告诉记者:“闪电产生有三个主要原因:第一,空气里含大量水分,空气非常干燥;第二,空气温度很高;第三,云层中有大量较大电流产生。据了解,云团之间因相互碰撞而造成一定电流密度增大从而产生闪电电流;第三,闪电发生时周围空间也会受到电荷密度变化的影响而产生闪电电流。”赵秀林教授也告诉记者:“雷暴会产生电火花。闪电闪电电音对人们产生极大影响哦!”
2.雷发出的声音为什么会与闪电有关?
贾德林:人们日常听到的雨,在一定程度上,是由雷所发出的声。雷声可分为电闪(雷发出的声音)和雷声暴(雷射发出的声音)两种。但是两者其实并非是一回事,我们平常所听到的雷电声实际上是由雷闪引发的雷声所产生的。所以说,我们听到的打雷声只是一种电磁感应现象,它本身并不可怕,的是对雷电所造成的危害不够重视就像人突然受到电击一样危险;它对环境影响也不大,对人并不会造成什么伤害;但如果将这两种特征结合起来就可以达到雷击带来的效果了。
3.雷电的声音是怎样消失的?
贾德林:打雷时,雷声从高空的空气中消失。雷声本身不会对人体造成危害。但是对人体和周围环境有影响。对人体来说可以是听觉上的伤害:声音变小,影响听力;声音变大,影响视力;声音变小,影响听觉和视觉;声音变大,影响视觉和听觉;声音变大,影响听觉和视觉等。贾德林:因为空气中有很多小的水滴或微粒通过金属管散射出去,并且这些金属管子会吸附在空气中的尘埃颗粒上形成水滴和微粒附着在金属管上形成微粒对声音造成干扰现象后,声音就会变小或消失。这点在声音里很明显的体现出来:雷声消失时,空气中含有大量的水分;空气中存在大量微粒之间存在着微小、细小的电荷接触;这些微粒表面积小而且密度小;微粒对这些电荷有着非常强且很弱的吸引力;所以空气中有大量水滴和微粒附着在金属管上就会自然消失了。
4.在户外有哪些特殊人群需要注意预防接地电阻引起雷电?
贾德林:第一类是在户外活动的人群,尤其是进入室内的人群,比如电梯间、电梯厅等。由于室内设施的避雷设备本身和室外是独立分开的,当发生雷电时,雷击电流会流经室内设备破损甚至起火,这类人群需要特别注意防止接地电阻引起雷电袭击。第二类是在野外活动中,如果没有接地装置或接地体不牢固,可能会发生碰撞、摩擦产生火花或是由于电气设备产生静电放电等情况的发生雷击事故。第三类是在野外作业时,尤其需要注意雷电防护。例如在海边作业(如游泳、钓鱼),要注意防止与避雷针接触面产生电火花放电造成的危险天气现象,或因与避雷针和地线直接接触而引发雷击事故。贾德林:对于野外活动人员来说,最重要是注意不要在树下、大树下避雨以及不要靠近建筑物(塔)外墙等可能存在接地电阻的物体或设施;如果一定要躲雨或要在远离建筑物(塔)及有接地体保护的场所避雨时,最好使用胶皮管或软管将防雨罩、网片等固定住避免触电事故发生的可能。