云的正负离子是怎样产生的

作者&投稿:丁乔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
正负离子是怎样产生的?~

正离子一般是原子的最外层电子失去或者发生偏离(远离)产生,如钾离子,是有钾原子失去最外层那个电子后产生的; 负离子一般是原子的最外层电子得到电子或者有电子偏向其而产生,如氯离子,是最外层得到一个电子产生的

水滴破裂效应:云中水滴在高速气流中作激烈运动,分裂成一些带负电的较大颗粒和带正电的较小颗粒,后者同时被上升气流携带到高空,前者落在低空,这样正负两种电荷便在云层中被分离,这也就是造成90%的云层下部带负电的原因。
吸电荷效应:由于宇宙射线或其它电离作用,大气中存在正负离子,又因为空间存在电场,在电场力的作用下正负离子在云的上下层分别积累,从而使雷雨云带电,又称感应起电。
水滴冻冰效应:水滴在结冰过程中会产生电荷,冰晶带正电荷,水带负电荷,当上升气流把冰晶上的水分带走时,就会导致电荷的分离,而使雷雨云带电。
温差起电效应:实验证明在冰块中存在着正离子(H+)和负离子(OH-),在温度发生变化时,离子发生扩散运动并相互分离。积雨云中的冰晶和雹粒在对流的碰撞和摩擦运动中会造成温度差异,并因温差起电,带电的离子又因重力和气候作用而分离扩散,最后达到一定的动态平衡。

雷雨云是对流云发展的成熟阶段,它往往是从积云发展起来的。发展完整的对流云,其生命史可以分为以下三个阶段:

形成阶段:这一阶段主要是从淡积云向浓积云发展。云的垂直尺度有较大的增长,云顶轮廓逐渐清楚,呈圆孤状或菜花形,云体耸立成塔状。这样的云我们在盛夏常常看到。在形成阶段中,云中全部为比较规则的上升气流,在云的中、上部为最大上升气流区。上升气流的垂直廓线呈抛物线型。在形成阶段,一般不会产生雷电。

成熟阶段:从浓积云发展成积雨云,就伴随雷电活动和降水,这是成熟阶段的征象。在成熟阶段,云除了有规则的上升气流外,同时也有系统性的下沉气流。上升气流通常在云的移动方向的前部。往往在云的右前侧观测到最强的上升气流。上升气流一般在云的中、上部达到最大值,可以超过25—30米/秒(见图1)。

消散阶段:一阵电闪雷鸣、狂风暴雨之后,雷雨云就进入了消散阶段。这时,云中已为有规则的下沉气流所控制。云体逐渐崩溃,云上部很快演变成中、高云系,云底有时还有一些碎积云或碎层云。

图1 一块雷雨云的气流结构示意图

(二)雷雨云的微物理结构:

一块成熟的雷雨云,其顶部可以伸展到-40℃的高度(约l万米以上),而云底部的温度却在10℃以上。由于云体在垂直方向上跨过了这么宽的温度范围,因而云中水汽凝结物的相态就很不一样。在云中有水滴,过冷却水滴、雪晶、冰晶等(见图2)。我们把雷雨云按温度高低来分层,便可以看:在温度高于0℃的“暖层”的云中,全部是水滴(包括云滴),在温度0至-8℃的云层中,即有较多的过冷却水滴(温度低于0℃的水滴),也有一些雪晶、冰晶;在温度低于-20℃的云层中,由于过冷却水滴自然冻结的概率大为增加,云中冰晶的天然成冰核作用更为显著,故云中基本上都是雪晶和冰晶了。在成熟阶段的雷雨云中,发生着非常复杂的微物理过程,在云的“暖层”,有水滴之间由于大小不同而发生的重力碰撞,也有湍流碰撞和电、声碰撞过程。同时,有大水滴在气流作用下发生变形,破碎而产生“连锁反应”;还有由云的“冷层”中掉到“暖层”中来的大雪花、霰等的融化等。在温度0℃至-20℃的云层中,水汽由液态往固态转移十分活跃,冰、雪晶的粘连,大冰晶破碎等也很频繁。在低于-20℃的云层中,也还有冰晶之间的粘连和大冰晶的破碎过程发生。在雷雨云中发生的所有这些微物理过程,都可以导致云中水汽凝结物电学状态的改变,对于雷雨云的起电有十分重要的贡献。

图2 一块雷雨云的微物理结构示意图

(三)雷雨云起电机理

雷雨云起电的机理目前主要有四种理论:

水滴破裂效应:云中水滴在高速气流中作激烈运动,分裂成一些带负电的较大颗粒和带正电的较小颗粒,后者同时被上升气流携带到高空,前者落在低空,这样正负两种电荷便在云层中被分离,这也就是造成90%的云层下部带负电的原因。

吸电荷效应:由于宇宙射线或其它电离作用,大气中存在正负离子,又因为空间存在电场,在电场力的作用下正负离子在云的上下层分别积累,从而使雷雨云带电,又称感应起电。

水滴冻冰效应:水滴在结冰过程中会产生电荷,冰晶带正电荷,水带负电荷,当上升气流把冰晶上的水分带走时,就会导致电荷的分离,而使雷雨云带电。

温差起电效应:实验证明在冰块中存在着正离子(H+)和负离子(OH-),在温度发生变化时,离子发生扩散运动并相互分离。积雨云中的冰晶和雹粒在对流的碰撞和摩擦运动中会造成温度差异,并因温差起电,带电的离子又因重力和气候作用而分离扩散,最后达到一定的动态平衡。

综上所述,雷雨云起电可能是某一机理也可能是多种机理的效应而产生的。


化学中的离子的正负怎么求啊
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化学中的离子的正负怎么求
主要是看原子得失电子数.得到电子,变为负离子,例如Cl得到1个电子变为Cl-,S得到2个电子变为S2-,得到N个电子,后面为N-.原子失去电子,则变为正离子,失去N个电子则后面为N+,例如K失去1个电子,则为K+

如何产生大量净离子,是负离子或正离子,不是正负混合离子
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云的正负离子是怎样产生的
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潮南区14739443052: 空中如何形成正,负云层?
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潮南区14739443052: 雷电云是怎样形成的 -
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