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為什麼大氣層裡會有閃電?

閃電是大氣層中極具能量的自然現象之一。它的產生與大氣層中的靜電相互作用有關。以下是閃電形成的基本過程:

首先,當大氣層中存在大量水蒸氣和顆粒物時,會形成雲。雲內的水蒸氣會隨著上升的熱空氣冷卻而凝結成水滴或冰晶。這些水滴或冰晶在雲內不斷碰撞和合並,形成了雲中的雲粒。

雲粒在雲中上下移動時,會與雲中的冰晶、水滴以及雲粒之間的離子發生碰撞。這些離子是由大氣中的氣體分子透過紫外線輻射、宇宙射線等自然現象形成的。離子的形成使得雲中存在正電荷和負電荷。

隨著雲中上升氣流的作用,正電荷和負電荷開始分離。正電荷聚集在雲的上部,而負電荷則聚集在雲的下部。這種電荷分離的過程會形成一個強電場。

當雲中的電荷聚集到一定程度時,會產生電場強度超過了大氣的絕緣能力。這時,電場會促使雲中的電荷與地面或雲之間的電荷發生劇烈的放電,即閃電。

在閃電發生的瞬間,電荷會透過空氣形成通道,這條通道就是我們常說的閃電。閃電透過空氣時,會產生極高的溫度,甚至可達到3萬攝氏度以上。這高溫使周圍的空氣瞬間膨脹,產生了巨大的聲音,即打雷。

總結起來,閃電的形成是由於大氣層中存在的離子分離、電荷分佈不均和電場強度超過絕緣能力等因素共同作用的結果。它不僅是大自然的壯觀景象,同時也是大氣層中電荷平衡的一種方式。
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