地闪

云内荷电中心与大地和地物之间的放电过程

地闪指云内荷电中心与大地和地物之间的放电过程。如果是云中的正电荷对地放电称为正地闪，如果是云中的负电荷对地放电，称为负地闪。由于地闪是云与大地间的放电现象，因此产生雷电灾害主要的就是由地闪引起。地闪又称为直击雷，具有很大的破坏性。

简介

地闪过程分类

梯式（级）先导

闪电的初始击穿：通常在含云大气开始击穿的初期，在积雨云的下部有一负荷电中心与其底部的正电荷中心附近局部地区的大气电场达到104 V/cm时，则该云雾大气会初始击穿，负电荷中和掉正电荷，这时从云下部到云底部全部为负电荷区。梯级先导过程随大气电场进一步加强，进入起始击穿的后期，这时电子与空气分子发生碰撞，产生轻度的电离，而形成负电荷向下发展的流光，表现为一条暗淡的光柱像梯级一样逐级伸向地面，这称之为梯式先导。在每一梯级的顶端发出较亮的光。梯式先导在大气体电荷随机分布的大气中蜿蜒曲折地进行，并产生许多向下发展的分枝。

连接先导

伴随具有负（正）电荷的梯式先导向下接近地面，与此同时在地面感应相反极性的正(负)电荷迅速增加，特别是地面有导电特性金属、向上凸出处的感应电荷增加更快，当先导离地约5～50m时，因而可形成很强的方向向上的地面大气电场，使地面的感应正反应(负)电荷快速向上运动，并产生从地面向上发展的正(负)流光，这就是连接先导。

回击

当梯级先导与连接先导会合，形成一股明亮的光柱，沿着梯式先导所形成的电离通道由地面高速冲向云中，这称为回击。回击比先导亮得多，回击的传播速度也比梯式先导的速度快得多，平均为5 × 107m/s。回击的通道的直径平均为几个厘米，其变化范围为0.1～23cm。回击具有较强的放电电流，峰值电流强度可达104A量级，因而发出耀眼的光亮。地闪回击所中和云中的负电荷，绝大部分是在先导放电时贮存在先导主通道及其分支中的，当回击传播过程中不断中和掉贮存在先导主通道及其分支中的电荷。

箭式（直窜）先导

紧接着第一闪击之后，约经过几十毫秒的时间间隔，形成第二闪击。这时又有一条平均长为50 m的暗淡光柱，沿着第一闪击的路径由云中直奔地面，这种流光称箭式先导。箭式先导是沿着预先电离了的路径通过的，它没有梯式先导的梯级结构。箭式先导的传播速度大于梯式先导的平均传播速度，平均值为2.0×106m/s。箭式通道直径的变化范围亦为1～10m。当箭式先导到达地面附近时，又产生向上发展的流光由地面与其会合，随即产生向上回击，以一股明亮的光柱沿着箭式先导的路径由地面高速驰向云中。由箭式先导到回击这一完整的放电过程称为第二闪击，第二闪击的基本特征与第一闪击是相同的。

灾害

由于地闪是脉冲放电，占有很宽频带的强脉冲电流会通过主放电通道。这个强脉冲电流必然会产生其他的一些电磁效应，如静电、磁感应效应，传导效应以及电磁辐射效应，这些电磁效应作用在电气系统上，可能造成永久性破坏或搅乱正常工作。同时，由于对地放电有可能产生火花，可在易燃、易爆环境中引发灾难，而且所涉及的电气系统本身因其受破坏还会引起更大量的能量介入，导致更大的灾难。

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