上行雷是指雷雲與地之間的線狀雷電從地面突出物向上開始的過程。雷電放電通道的形狀主要是線狀的，有時在雲層中能見到片狀雷電，個別極為軍見的情況下會出現球狀雷電。
基本介紹
- 中文名：上行雷
- 外文名：Uplink ray
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
- 釋義：線狀雷電從地面突出物向上開始
簡介,雷雲放電,梯級先導,電荷中心,
簡介
雷電放電通道的形狀主要是線狀的，有時在雲層中能見到片狀雷電，個別極為軍見的情況下會出現球狀雷電。雷雲與地之間的線狀雷電可能從雷雲向下開始，叫下行雷，下行雷又可分為正下行雷與負下行雷：也可能從地面突出物向上開始，叫上行雷，上行雷又可分為正上行雷與負上行雷。最常見的（約90%）是帶負電的雷雲向下放電即負下行雷的線狀雷電，球雷則極為罕見。
雷雲放電
雷雲放電的距離可以通過測量雷聲與閃光到達觀測點時刻的不同按每千米雷聲落後閃光3s進行估算。距離大於15km的雷很少能聽到。一天內（一小時內）只要觀測人員聽到雷聲就計為一個雷暴日（雷暴小時）。每個雷暴日每平方千米的對地放電次數用y表示，y稱為地面落雷密度。y與每年雷暴日數T的關係可粗略地表示為y=ATa，A為一個與地區有關的常數係數a隨T的增大而增大。
梯級先導
雷雲中電荷密集處的電場強度達到2500～3000kV/m時，將首先出現向下發展的放電，這种放電稱為先導放電。由負雷雲向下發展的先導是跳躍式前進的，即走一段停一會兒，再走一段，再停一會兒，稱為梯級先導。每級的長度為10～200m，在雷雲附近時每級先導長度大約為50m，地面附近的先導長度大約減小為10m。每級停歇的時間為10～100us，在雷雲附近的停歇時間大約為50us，地面附近的停時間大約為1us。先導每級發展的速度約為10m/s，延續時間約1s，總的平均速度為（1～8）×105m/s。從先導的光譜分析可知，先導發展時其中心溫度可達3X104K，而停歐時約為104K。先導中心的線電荷密度約為（0.1～1）10-3C/m，隨著先導向地面發展，電荷密度也逐步增加，先導的電量半徑約為0.6～6m。它如一個向下伸展的電荷囊，相應先導發展時的電流約為100A。先導通道外的縱向電位梯度為10～100kV/m。下行負先導在發展中會分成數支，這和空氣中原來隨機存在的離子團有關。當先導接近地面時，地面較突出的部分會開始迎著它發出向上的放電，這運种放電稱為迎面先導（也稱上行先導）。迎面先導可以是個，也可以有幾個。當迎面先導的一個與下行先導的一支相遇時，就會產生強烈的中和效應，出現極大的回擊電流（數十到數百千安），並伴隨有雷鳴和閃光，這就是雷雲放電的主放電階段。主放電存在時間極短，為50～100us。主放電回擊電流的波頭時間為0.5～10s，平均時間約2.6us。主放電過程是逆著負先導的通道由下向上發展的，速度為光速的1/20～1/2，離開地面愈高則速度愈小，其平均值約為光速的0.175倍。主放電到達雷雲時就結東了，然後雲中的殘餘電荷經過主放電通道流下來，稱為餘光階段，由於雲中的電阻較大，故餘光階段對應的電流不大（約數百安），持續的時間卻較長（0.03～0.15s）。
電荷中心
雷雲中可能存在著幾個電荷中心，在第一個電荷中心完成上述放電過程之後，可引起第2個、第3箇中心向第1箇中心放電，因此雷雲放電通常是多重性的，每次放電相隔時間約0.6ms～0.8s（平均為65ms），放電的數目平均為2個，最多記錄到42個。第二次及以後的放電，由於是沿著第一放電的游離通道進行的，所以能自上向下順利連續發展沒有先導的停歇現象，但主放電仍然是由下向上發展的，而且放電電流一般較小，不超過50kA，但電流陡度大大增加。
