下雨的时候打雷和闪电是怎么形成的？

Answer 1

打雷的形成：
在天气闷热潮湿的时候，地面上的水受热变为蒸汽，随着地面的热空气上升，在空中与冷空气相遇，使得上升的水蒸气凝结成小水滴，形成积云。云中的水滴受到强烈气流的吹袭，分裂成一些小水滴和大水滴，较大的水滴带正电荷，而小水滴带负电荷。细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云；带正电的较大水滴通常向地面降落而形成雨，或者悬浮在空中。由于静电感应，带负电的雷云在大地表面感应有正电荷。这样，雷云与大地之间形成了一个大的电容器。当电场强度达到大气的击穿强度时，即发生了雷云与大地之间的放电，这就是我们所说的打雷。
闪电的形成：
关于闪电的形成，有多种观点。一种观点是，当带有不同电荷的两大片云相遇时，会产生放电现象。另一种观点是，云与云之间的正电荷和负电荷相互作用产生闪电。然而，美国科学家认为X射线和伽马射线才是闪电形成的主因。通常人们认为闪电是由大气层中的电场作用形成的。但是，来自佛罗里达技术协会的天体物理学家约瑟夫·德怀尔表示，大气层中的电场产生闪电这一理论是错误的，因为大气层中的电场不可能达到产生闪电的电场强度。
德怀尔曾从事高能量微粒的研究工作，两年前他来到佛罗里达研究中心。在佛罗里达研究中心，有许多从事闪电研究的科研人员。当德怀尔从学术报告中了解到伽马射线和X射线与闪电的形成有密切关系时，他对此产生了浓厚的兴趣并致力于该领域的研究。
许多科学家相信，当大气中形成强大的电场时，能够产生闪电。尽管没有人真正看到这样的电场，但这些科学家仍确信这是闪电形成的正确解释。当德怀尔建立一个高能量辐射模型来描述地球大气层电场的形成时，模型的实验结果使他感到震惊。他发现电场中伽马射线和X射线释放的能量可以为电场提供足够的电场强度产生闪电。在雷雨天气中，上升气流和下降气流推动水分子相互作用，释放出电子，从而增强了电场强度。这些电子最终以接近光速的速度穿越空气。根据德怀尔的闪电形成理论，这些高速电子在电场中伽马射线或者X射线释放的能量作用下，与大气层其他微粒发生碰撞，产生强大的雷鸣声，并释放出电荷。
曾致力于闪电形成研究的佛罗里达大学马丁·乌曼称，“这项发现可能是科学理论的一个重大突破。德怀尔的理论还展示了闪电产生所需的伽马射线和X射线强度。”然而，对于闪电形成的确切解释尚不能定论。目前，德怀尔仍猜测某些特定条件下的电场也可以聚集足够的电场强度从而产生闪电。
刮风的形成：
自然界中，不同地区、不同季节有各种不同的风，但风都是空气流动形成的。在沿海地区，白天有海风，晚上有陆风。这是因为太阳照在地球上，白天陆地上的气温比海面上高，陆地上的热空气不断上升，海面上的冷空气不断地流到陆地上来补充，这种从海上向陆地的空气流动形成了海风。而晚上，陆地上的气温下降很快，海面上气温下降很慢，因此海面上的气温比陆地上要高，所以陆地上的冷空气流向海面来补充，这种大气的流动形成了陆风。
在山区，还有山谷风。白天太阳出来后，阳光照在山坡上，贴近山坡的空气层温度升高，热空气沿山坡不断上升，而冷空气就从山谷向山顶上升来补充，这种由上而下的空气流动形成了山谷风。夜间，太阳已经下山，山顶和山腰冷却得非常快，因此靠近山顶和山腰的一薄层空气冷得也很快，而积聚在山谷里的空气还是暖暖的，这时，靠近山顶和山腰的冷空气就往山谷底流动，形成了山谷风。
我国大部分地区夏季多刮东南风，冬季多刮西北风，这是因为我国东临太平洋，夏季受太阳的照射，大陆气温高于海洋，冷空气由海洋流向大陆，因此刮东南风。而冬季，大陆气温比海洋低，大陆的冷空气流向海洋，所以多刮西北风。不论是海风、陆风、山谷风，还是西北风、东南风，都是太阳的照射使地球上的大气流动形成的。
下雨的形成：
由液态水滴（包括过冷却水滴）所组成的云体称为水成云。水成云内如果具备了云滴增大为雨滴的条件，并使雨滴具有一定的下降速度，这时降落下来的就是雨或毛毛雨。由冰晶组成的云体称为冰成云，而由水滴（主要是过冷却水滴）和冰晶共同组成的云称为混合云。从冰成云或混合云中降下的冰晶或雪花，下落到0℃以上的气层内，融化以后也成为雨滴下落到地面，形成降雨。在雨的形成过程中，大水滴起着重要的作用。当水滴半径增大到2—3mm时，水分子间的引力难以维持这样大的水滴，在降落途中，就很容易受气流的冲击而分裂，通过“连锁反应”，使大水滴下降，小水滴继续存在，形成新的大水滴。这是上升气流较强的水成云和混合云中形成雨的重要原因。