地閃的種類——避雷針

以上所述的地閃只是一種最典型的情況，?實際上地閃還有很名種，它們的特性差別很大。為了說明其他地閃的情況，現以雷云作為參照標準，雷電流自雷云流向地面的方向為正，這樣的地閃也就稱之為正地閃或正雷了。根據這些考慮，可以把地閃分為如圖1.24所示的八種。1975年，貝格爾(K?Begr)將其分類給以標記，凡無回擊的閃電記為a，而有回擊的閃電記為b。 ?? la型是發生在沒有極高建筑物的開闊地區的主要情況。閃電放電始于從云中負電荷發展的向下先導。先導管負電，雷電流亦為負，先導不落地，沒有回擊，這實質上是一種云閃。 ??1b型起最常見的閃電，前面介紹的種種情況就是這種類型的閃電。它通常都發生在沒有超高層建較物的開闊地帶。當向下負先導落地時，產生向上活動極快的回擊。回擊使先導和云中的部分電荷泄放到大地。由于雷電流為負，故常稱這種類型的風電為“下行負雷。 ??2a型閃電放電始于高聳的接地物，如尖塔、山頂、超高層建筑物等，然后發展為向上先導。先導帶正電，高聳物頂為陽極，流人大地的電荷為負，因而雷電流亦為負。 ??2b型閃電放電大多數發生在超高層建筑物上，開始階段與2a型閃電放電相同，然后出現回擊，但每次閃擊又與1b型閃電放電同，包括先導和回擊。由于雷電流為正，故稱之為“上行負雷。” ??3a型閃電放電相當于1a型，只是云中帶正電，先導帶正電，雷電流也為正。先導不落地，沒有回擊，這實質上也是一種云閃。 ??3b版型電放電發生在山區，一般極為罕見。?向下先導落地時引起向上正回擊，并泄放先導和云中的部分正電荷。由于雷電流為正，故又稱之為“下行正雷”。 ??4a型閃電放電也始于高聳的接地物，然后發展為向上先導。但先導帶負電，高聳物質為陰極，流人大地的電荷為正，因此雷電流也為正。它的放電持續時間相當長，常為連續電流。 ? ? 4b型閃電放電開始與4a型相同，但向上先導后4-25us就產生一個極其強烈的回擊。由于向上負先導以極長的“連接先導”伸長，直至與云內閃電會合，而正是這一-云閃閃電產生的瞬間電場才引發向上先導。待云內電荷都連通，然后就產生一個非常強烈的回擊放電，故通常是巨雷。-般常稱之為“上行正雷”。 ? ? 縱觀以上所述，真正的地閃只有六種，其中以下行負雷最為常見，正雷很少，但上行正雷卻很強烈，破壞性十分巨大。上行雷與下行雷的差別主要在于發出上行先導的大地與雷云不同。大地作為導體，雷云在大地感應出的電荷可以自由流動，它們隨著電場分布的變化，可以迅速集中到某點，他夠提供尼夠多的電荷。此外，上行雷的主放電是與上行先導統-的，它通過上行先導前端的許多分支擊穿來中和云內分布的電荷，因此上行雷的電流波形是與下行雷的電流波形不同的。 一般說來，一定狀況的雷云在地面處的大氣電場強度E0是確定的,而地面建筑物頂端處的電場強度Ea,則是隨著建筑物高度h的增加而遞增的，因此建筑物越高也就越可能發生上行雷。埃里克森(A.j.Eriksson)總結了各國對上行雷的觀測數據后，提出了上行雷占總雷擊次數的比例Pu與建筑物高度h之間有如下的關系 ???? ????????????????Pu=68.2Inh-315.5 ? ?由此可知，建筑物高度在100m以下時，發生上行雷的比列接近于零 ?與此相反，表1.2列出了可能發生上行雷的條件，它說明隨著建筑物高度h的增加，發生上行雷所需的地面處大氣強度E0迅速降低，因此從200m以上的建筑物可以觀測到相當多的上行雷了。