单独一块雷雨云(即积雨云)的生命殊为短暂,通常仅不过一两小时,其间可划分为发展期、成熟期及消散期三个阶段(图11)。在第一阶段先是形成一股上升气流,把温暖潮湿的空气送到半空中。上升的空气遇冷,其中水汽即开始凝结而变成云。当气流继续上升,云也就越积越高,直上更冷的高空。云中的水珠变得更大更重。有的冻结成雪或雹,有的雨滴越结越大,直到无法再被上升气流所支持时即开始落下。随雨而来或先雨而至的下降气流,会造成凉爽的阵风,此即意味著一场雷雨快要来临。
雷电的产生/雷雨天气
汹涌如浪的气流,在雷雨云中会产生静电,其成因迄今还不能完全明白,部分原因可能是由於水滴的摩擦和分解。正电荷在云的上端,而负电荷则在下方吸引著地上的正电荷。云和地之间因空气作了绝缘体,在短暂时间内阻止了两极电荷寻找均衡的电流通过。两极电荷形成的电压大到可冲破绝缘的空气时,闪电就发生了。(在有些大雷雨中,静电电压可达几百万伏特。)闪电会发生在云块里,或发生在两云块之间,也有的自上而下,或自下而上发生在云块与地面之间。就全世界来说,闪电击中地球的次数平均是每秒钟约一百次。
闪电的原理/雷雨天气
大多数闪电都是连击两次。第一击叫「前导闪击」,是一股看不见的带电空气作前导,直下到近地面处。这一股带电的空气像一条电线,为第二击电流建立一条导路。在前导接近地面的一刹那,一道「回击」电流就沿著这导路跳上来,於是就发生看得到的闪电和听得见的雷声,这是第二击。
雷雨天气
这种回击电流有一电力核心,周围有一圈像管子的炽热空气把它套住,这层热空气就会发光、膨胀和爆炸,那就是雷。爆炸发生时差不多马上就看到闪电,但雷声总是稍后才到,此乃因为声音速度(约每秒 340 公尺)较光速(每秒30万公里)为慢之缘故。
闪电使雷雨云中不平衡的电势趋於均衡。同样的,降雨时造成的下降气流使热空气和冷空气的温度趋於均等。而使地面凉下来,热空气便不再上升,所以在夏季短暂的雷雨过后,天气常很快转晴。