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“雷”里的秘密

2017-03-21 21:05原野鄭奕
大眾科學 2017年3期
關鍵詞:日數對流雷暴

原野+鄭奕

每當春季到來,春雷震響,萬物復蘇。唐代元稹有詩云:“春雷一聲發,驚燕亦驚蛇”?!对铝钇呤蚣狻罚骸岸鹿潯f物出乎震,震為雷,故曰驚蟄,是蟄蟲驚而出走矣?!蔽覈墓潥庵械摹绑@蟄”便是以春雷驚動蟄居的蟲子為始,標志著大部分地區進入忙碌的春耕時節。

然而,在氣象學上卻沒有專門給“春雷”做過定義,不管是哪個季節發生的雷電現象,都統稱為“雷暴”。不過,春雷的發生也有其獨特的天氣學特征。

“春雷”從何而來

大氣中的粒子(包括冰晶、雹粒子、霰粒子等)在一定條件下所帶正負電荷發生分離,重新聚集,形成很強的電場,當電場強度足以把大氣擊穿時,便產生了放電現象,這便是雷電。由于空氣電阻不均勻,電流前進的形狀大多曲曲折折,形成像樹枝一樣的光帶,這就是閃電,放電使空氣振動發出的聲音為雷聲。

每當春季來臨,南風增強,帶來強大的暖濕氣流,與強弩之末的冷空氣狹路相逢。冷暖空氣兩相對峙,引發劇烈的對流。有了充沛的水汽、劇烈的對流運動,積雨云得以發展,甚至能夠形成強大的雷暴云。云中強烈的電場使正負電荷大量碰撞,于是雷霆萬鈞轟然降下。這便是“春雷”。

春季大地初初回暖,地面溫度的上升并不明顯,近地面或者低空的空氣加熱效果不佳,難以產生強烈的上升運動,與高空冷氣團產生對流。所以產生春雷的天氣系統通常都是在高空生成,離地面較遠,強度較弱。夏季則不同——低空或近地面的空氣溫度、濕度“雙高”,能夠直沖九天與高空冷氣團強強對峙,形成對流云,對流云再垂直發展,形成高大的塔狀積雨云,云中電荷劇烈碰撞,于是電閃雷鳴、暴雨傾盆。

“暴雷”不亂打

在貴州,1至3月雷電頻數較少,4月至10月,雷電頻數較多,11至12月減少。4月以后,隨著西太平洋副熱帶高壓北抬,西南暖濕氣流加強,冷暖氣團交匯極易產生雷電活動,到7至8月達到高峰。

貴州雷電多發生在午后至傍晚,早晨是一日中發生雷電最少,峰值出現在17時,這是由于午后受太陽輻射影響,能量聚集,不穩定層結加強,一旦有動力機制或本身的熱對流影響破壞,極易引發雷電。

地處亞熱帶地區的貴州,區內多山地,受西南季風影響,雷電多發。年平均雷暴日數在50天左右,最高達76天。由2004~2009年閃電定位資料分析,雷電活動以中西部地區較多,東部地區較少,其中西南部地區和赤水地區雷電最為頻繁。

就貴州雷電日變化呈準“單峰”分布來看,高值區集中在15~20時,低值主要在10~12時,表明貴州雷電多發生在午后至傍晚,早晨是一日中發生雷電最少,峰值出現在17時,這是由于午后受太陽輻射影響,能量聚集,不穩定層結加強,一旦有動力機制或本身的熱對流影響破壞,極易引發雷電。

雷與氣候

而在全國,春雷一般集中出現在淮河以南地區。江南、華南地區一般最早在2月份就會出現初雷,江淮、黃淮一帶在3月份左右,華北、黃河流域則是在4月份,到了東北、西北等地區一般在5月份才有雷暴發生。長江以南,春季雷暴日數可達10天以上。雷暴日數高值區主要在長江以南地區,一般在10天以上,其中江南大部、華南及貴州、云南南部、青藏高原東側雷暴日數有15天至30天;華北中東部、江淮、江漢及吉林東部、四川盆地、天山西部等地有5天至10天;北方大部雷暴日數在5天以下。

簡單地說,雷的產生與水汽、溫度等因素密不可分。夏季炎熱潮濕,則雷盛;秋季涼爽干燥,則雷潛;冬季天寒水枯,則雷稀。而春季冰破水開、魚戲雁來,正是水汽初起、氣溫漸升之時。此時的雷,慷慨激昂,響徹云霄,威勢中帶著溫柔,暴烈后尚有分寸,正是驚醒萬物、喚起生機的喧騰鼓點。(編輯/有慶)

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