在(zai)雷暴云中帶不同極性電荷的水(shui)成物粒子，如(ru)大(da)小和落速不同的冰(bing)晶、雨滴等由于重力(li)和氣流(liu)的分離作用形成正(zheng)負(fu)電荷區(qu)，正(zheng)負(fu)電荷區(qu)之(zhi)間(jian)將產生(sheng)局地強電場。在(zai)強電場中閃電放電是如(ru)何開始的？圍繞這個問題【鈞和電子】為您詳細解答一(yi)下。

首先要簡單介紹一下有關電(dian)暈和火花放電(dian)的基本知識，說(shuo)明近(jin)些年來提(ti)出的若干新觀點。實(shi)驗(yan)發現，當電(dian)(dian)極間隙內或導體(ti)尖(jian)端電(dian)(dian)場強度強到一定臨界(jie)值(zhi)時，電(dian)(dian)流突然(ran)增加至(zhi)幾(ji)微安量級，呈(cheng)現間歇性或脈沖(chong)形式的(de)電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)，發(fa)出微弱的(de)亮光，這個(ge)電(dian)(dian)場臨界(jie)值(zhi)叫做電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)閥值(zhi)。對于電(dian)(dian)火(huo)花(hua)放電(dian)(dian)目(mu)前的(de)(de)解釋是：隨著電(dian)(dian)場增(zeng)加(jia)到足夠高，電(dian)(dian)暈過(guo)程發(fa)射(she)的(de)(de)光子(zi)自(zi)身能量足以使空(kong)氣(qi)分(fen)子(zi)發(fa)生(sheng)(sheng)光電(dian)(dian)離(li)，并且光電(dian)(dian)離(li)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)次(ci)級電(dian)(dian)子(zi)又(you)在強電(dian)(dian)場作用下(xia)被加(jia)速，進而使更多空(kong)氣(qi)分(fen)子(zi)電(dian)(dian)離(li)，形成一種電(dian)(dian)子(zi)數量呈(cheng)指數增(zeng)長的(de)(de)現象，這(zhe)就(jiu)是所謂的(de)(de)衍(yan)生電子雪崩；這種電(dian)(dian)子雪崩過程能(neng)夠(gou)支(zhi)持電(dian)(dian)暈向新的區域擴(kuo)展；一般把這種包括(kuo)光電(dian)(dian)離(li)和衍生電(dian)(dian)子雪崩過程的從電(dian)(dian)暈始發點向外擴(kuo)展的等離(li)子體(ti)(ti)通道叫做流(liu)光。這就是所謂火(huo)花放電(dian)的流光(guang)理論的大(da)意。

高電場(chang)中水滴能(neng)夠啟(qi)動尖(jian)端放(fang)電，電暈啟(qi)動閥值依(yi)賴(lai)于水滴的大小，雜質(zhi)含量和(he)氣壓。高氣壓(ya)條件下，水滴變(bian)形(xing)和破(po)碎后發生尖(jian)端放電；低氣壓(ya)條件下水滴不破(po)碎也可(ke)以發生電暈放電。

閃電起(qi)始(shi)的下(xia)一個重要問題(ti)是流(liu)光(guang)的傳播模(mo)式、傳播條件和行為特征。早(zao)期廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)采用單(dan)向(xiang)或單(dan)極性流(liu)光(guang)(guang)傳(chuan)播(bo)來解釋(shi)觀測的(de)(de)(de)閃(shan)電(dian)(dian)(dian)放電(dian)(dian)(dian)過(guo)程產生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)場(chang)變化，高(gao)塔觸(chu)發的(de)(de)(de)上行閃(shan)電(dian)(dian)(dian)是(shi)這(zhe)(zhe)種流(liu)光(guang)(guang)傳(chuan)播(bo)模式的(de)(de)(de)一(yi)個很好(hao)的(de)(de)(de)實例。近(jin)年來學術界對雙向(xiang)或雙極性流(liu)光(guang)(guang)傳(chuan)播(bo)問題給與了更大的(de)(de)(de)關(guan)心，這(zhe)(zhe)種流(liu)光(guang)(guang)傳(chuan)播(bo)模式指的(de)(de)(de)是(shi)，在雷暴云(yun)內閃(shan)電(dian)(dian)(dian)啟動點的(de)(de)(de)兩側，正(zheng)負(fu)極性流(liu)光(guang)(guang)按照(zhao)電(dian)(dian)(dian)場(chang)方(fang)向(xiang)接近(jin)同時向(xiang)相反方(fang)向(xiang)傳(chuan)播(bo)。它(ta)們感應的(de)(de)(de)正(zheng)負(fu)極性電(dian)(dian)(dian)荷量(liang)相等，即(ji)所(suo)(suo)帶的(de)(de)(de)凈電(dian)(dian)(dian)荷量(liang)為(wei)零，靜電(dian)(dian)(dian)場(chang)提(ti)供正(zheng)負(fu)流(liu)光(guang)(guang)發展所(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)能量(liang)。