孩子问「为什么下雨的时候会打雷,而下雪的时候就不打雷呢?」,如何解释?

孩子问「为什么下雨的时候会打雷,而下雪的时候就不打雷呢?」,如何解释?

太空僧,2022年新知答主|航天及天文优秀答主

看了一下还没有人正面回答,我就来写一下吧。

小学自然老师教过我们,打雷是因为有的云带正电,有的云带负电,这些带正电和负电的云碰到一起,就打雷了。

可是冬天也有厚厚的云啊,为什么冬雷震震这么不常见呢?

冬雷震震 夏雨雪 天地合 乃敢与君绝!

冬天空气更干燥

坦白地说,打雷的机制很复杂,人类并没有完全理解它。但我们已经知道,有没有打雷和空气中的水分多不多有直接的关系:

  1. 当大气中的水蒸气凝结成小水滴时会释放热量,(粗暴地说)这种热量会为打雷提供能量;
  2. 暖气流会把这些小水滴举升到约五到七千米高,过冷[1]的小水滴与冰晶不断碰撞形成较重的“软雹”并掉落至云的中下层,地球的自然电场令其积累负电,而较轻的冰晶积累正电继续抬升至云的上层,当积累到一定程度时,电位差增加到足够大,打雷就发生了。

冬天的空气通常比较干燥,不像夏天含有那么多水分,因此不利于雷暴。(这与我们对干燥天气里毛衣易起静电的常识相反)

冬天空气更稳定

从上面的描述也能看出,空气的对流对打雷的形成也很重要。

夏天阳光更强[2],地面更热,地表附近的空气就不断地被地面更快加热而变轻并迅速上升,较冷的空气就会不断去填补,从而有更多的机会形成更强烈的上升气流,将温暖潮湿的地表空气更迅速地抬升到对流层的较高处,其中的水蒸气遇冷凝结成更多的小水滴(如果足够冷的话就是冰)并与冰晶产生更多地相互摩擦,从而导致更多的闪电。温带地区的冬天地表温度较低,意味着受地表加热而产生的热空间少得可怜[3],对流的减少导致打雷机会的减少。

简单地说,就是快速的垂直对流产生了更多的静电荷,从而产生了更多的闪电。而冬天缺少有这样的大气条件。

综上,下雨时打雷之所以比下雪时更常见,是因为冬天的空气更干燥,更稳定,所以下雪时缺少打雷的必要大气条件:更多的水分 + 更强的对流。

孩子的每一个问题,都值得认真去回答。