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雷雨的形成及雷電的特性-大氣的組成(連載1)【易造防雷】

雷雨的形成及雷電的特性-大氣的組成,我們所生存的地球表面上有一層氣體，就是平常所說的空氣。由于空氣這一名詞并不是專指地球表面上自然界的氣體（例如壓縮空氣），所以將地球表面自然界的氣體另稱為“大氣”。“大氣”指從地球表面到離地數(shù)百公里甚至上千公里的高度中所有的氣體。它的溫度、壓力、成分以及導電能力等性質(zhì)都隨高度而變化。大氣的特性，隨著不同高度而有一定的規(guī)律。例如在離地約10KM到約80KM，是所謂“同溫層”。在這里，天氣終年是好天，風向經(jīng)常自西向東。在同溫層以上還有所謂“離子層”，它對無線電的傳播有很大影響。雖然這些高空的大氣層對我們?nèi)祟惿钜灿邢喈斨匾绊懀译S著宇宙航行的發(fā)展將會被進一步了解與利用，但是它們對氣候沒有什么作用，因而本篇中將只談談同溫層以下的“對流層”中的大氣現(xiàn)象。

雷雨的形成及雷電的特性-大氣的組成,我們都知道大氣是由約4/5的氮氣及1/5的氧氣混合而成的。在大氣中還有幾種其他氣體，雖然份量很少，但是其重要性卻不亞于上述的兩種氣體，那就是二氧化碳及水蒸汽。二氧化碳在大氣中成分不定，平均約為0.03%（即3/1000），而水蒸汽成分的變化更大，約0.1～4%。此外，大氣中還有惰性氣體如氦、氬等。雖然這些氣體在工業(yè)中、科學研究中日益重要，但它們對氣候沒有什么影響。

由于雷雨離不開水，所以可以想象得到空氣中水蒸汽對雷雨的形成是很重要的。

雷雨的形成及雷電的特性-大氣的組成,水蒸汽在空氣中的含量，隨著不同溫度而有不同的飽和量（圖1一1）。水蒸汽可以比飽和量少，但是如果超過飽和量就開始凝結(jié)。這個凝結(jié)現(xiàn)象常發(fā)生在熱而潮的空氣被冷卻時，例如冬天以口呵氣，口中空氣較潮濕，一出口遇到冷卻便疑結(jié)成為看得見的細小水珠。在凝結(jié)的同時，水蒸汽放出它的“潛熱”。因此，如果用同樣的方法來冷卻不飽和空氣及飽和的空氣，則飽和空氣的溫度降低得慢些。這一點對于雷雨的形成有很重要的關系。另外一個大氣現(xiàn)象同雷雨有關的，就是大氣的壓力及溫度隨著高度的變化。在近地面的一層大氣中，每上升1000米，壓力降低約12%，而溫度平均降低約6℃。大氣的壓力隨高度而降低，是因為地心吸力的關系，凡是乘過飛機或者快速電梯的人都知道，當升降時由于氣壓的變化會使耳膜上感覺不適。溫度隨高度而降低是由于地面（或水面）吸收太陽輻射能而溫度升高，近地面的空氣接觸地面因而溫度也會升高。但是，這個溫度變化只是一個平均值，實際上，局部地區(qū)的溫度隨高度變化可以比這個多也可以比這個少；而這個現(xiàn)象也就是雷雨形成的必要條件之一。