雷雨的形成及雷电的特性-雷云中电荷的分离过程,这个学说的有力依据是一个有名的实验。在这个实验中(图1—7),当含有微量电解质的水结冰的时候,在水与冰交界处发生电荷的转移。在交界的两边可以测到显著的电位差。电位差的极性与大小随溶液的浓度与种类而不同。当溶液含微量氨时,电压zui高可达230v,水的极性为负,冰的极性为正。当溶液含有碳酸钙、氧化纳时,电压略低,而水的极性为正,冰的极性为负。
根据这个实验及雷云中实测的冰雹密度、溶解的杂质种类与含量,可以计算出电荷分离速度。在电荷分离速度及其他几个方面,这个学说都可以满足要求。它的主要弱点是只能在一定温度范围内,即0℃到—15℃左右进行。在低于—15℃的温度下,过冷却水滴遇到冰块将结成霜,在结霜的过程中没有电荷分离现象。而现场观测证明电荷分离作用在比—15℃低的区域内还肯定存在。
根据上述(2)冰雹与冰晶接触带电说,在电荷分离区域必需同时存在下降的冰块、冰晶及过冷却水滴。过冷却水滴遇到下降冰块,部分水滴凝结成冰或者霜附在冰块上。这个凝结过程一方面使冰块的温度比空气中冰晶的温度为高,另一方面使冰块所含杂质又比冰晶中的多。这两方面都使冰块的导电度此冰晶为高。而当冰块与冰晶接触时,导电度高的冰块中的质子(带正电)就向导电度低的冰晶移动,使冰晶带正电,而冰块带负电。冰晶因为较轻小而上升,冰块则继续下降。这样就完成了电荷的分离过程。(未完待续)
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