哪些云能产生闪电和雷声?

Question

云的种类有好几种，但我只知道积雨云会放电，从而产生雷电。这种类型的云(积雨云)是唯一能产生放电的云还是有其他云能产生放电?

Answer 1

为什么积云是唯一有利于闪电的基本云类型?
因为上升气流的上升速度是闪电形成的基础，如图所示Deierling和Petersen用总闪电活动作为上升气流特征的指标：

空气上升得越快，闪电就越多。只有快速的上升气流才能足够快地分离电荷，从而克服耗散并建立起相互作用数亿伏特电压(相关ESE问题)需要闪电。在三种标准云中，只有积云有明显的垂直运动。

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其他云类型?
首先,附近的其他类型的云可以掩盖造成闪电的积云结构．在强风暴环境中，广泛而广泛的上升运动，特别是在暖锋附近，可以导致厚的低层层甲板形成。有时，在动力强迫占主导地位的情况下(比如高层风暴系统)，或者风暴进入一个新的环境(比如湖泊效应暴风雪)，雾可能很浓，以至于基本上什么都看不见!所以在这些情况下，很难真正将闪电归因于积雨云，尽管积雨云是原因。

此外，完整的风暴单元通常会形成相当复杂的结构:

(维基百科，来源:Kelvinsong)

由于它们的形状和运动，风暴的某些部分可以合理地归类为层或高层，尽管它们起源于更大的积雨云结构(过去或现在)．这些层状成分包括arcus，砧骨,菌膜．和乳状云这可能是强风暴的一部分，实际上是带有下沉空气的云的一个独特例子。尽管这些地区的空气上升不多，但来自附近(或过去)上升气流的剩余电荷仍然可以带来闪电。铁砧爬虫是一种常见的闪电，出现在风暴相当平坦的上部区域。

此外，虽然现在更精确的云分类确实将雷暴云的增长阶段划分为积雨云属，但雨云前缀经典的意思是沉淀(下雨/他们/下雪)。降水到达地面并不是风暴云产生闪电的绝对必要条件．所以从广义上讲，云并不一定是积雨云光辉灿烂的至少在历史上是这样。

当然，就像它可以处理任何非绝缘材料一样，闪电可以穿过不活跃的云层在通往地面的旅途中。

但是，虽然这些情况在技术上可以满足你对其他云类型中的闪电的搜索，但你基本上是对的，标准闪电通常来自积雨云的起源。

Answer 2

我想扩展《危险风暴》的答案，并提供其他可以放电闪电的云的另一种观点，这个答案将更多地集中在闪电的观测观点上。

关于这一主题的最新评论可以在这本优秀的书中找到雷电物理和效应弗拉基米尔·拉科夫和马丁·乌曼．

一般来说，云的底部通常带有负电荷，当你从云的底部向地面放电时，这被称为负闪电，当放电发生在云的顶部(带正电荷)时，这被称为正闪电。在云的顶部和底部之间存在一个电偶极子。

除了积雨云之外，我将描述另外三种观察到放电和闪电的情况

1)中尺度对流杂流(MCC)的层状降水中尺度对流系统之上的电场测量从这篇文章中，作者报告了两种发光特征，即红色精灵和蓝色射流。在mcc中，精灵通常出现在沿着对流线的层状云之上。他们的测量基本上是电场的大小，他们得出的结论是，mcc上方电场的不连续是由云层对地面的正闪电引起的。这些正面的地面闪光是由国家闪电探测网络在云层上方用气球载电场计观测到的电场不连续的1秒内探测到的。

内部电压刚好高于雷暴下面的研究得出结论，来自中尺度对流复合体(MCS)层状云和雷暴砧的闪电贡献确实对全球整体电路有贡献，两个MCS层状云和一个雷暴砧以上的平均云顶电压为+ 3200万伏。

2)层云、层积云和邻层云-Imyanitov等人的《云的电》。20世纪70年代初，伊姆亚尼托夫在俄罗斯用飞机进行的开创性工作揭示了层云、层积云和云层云的电荷密度与雷雨云的电荷密度相当。飞行员曾报告过闪电在非雷暴云中造成的损害，如云层和高层云。

3)冬季闪电-在冬季风暴中观察到闪电吗?这似乎与传统的观点相反，闪电是一种与夏季有关的现象。然而，在日本，已经使用雷达回波研究了几个冬季闪电的案例，如这篇参考文献所示北陆地区雷雨云的雷达回波及其与闪电放电关系的研究第二部分:隆冬“单闪”雷雨云的观测与分析这就是结论

1. 为了产生闪电放电，云顶必须在对流层发展到足够高的位置，具体来说，云的30 dBZ回波必须发展到高于-20℃的温度水平。
2. 为了产生闪电放电，必须存在离地面足够高的-10℃的温度水平，在那里降水颗粒形成并带电;具体来说，它应该至少1.4公里。
3. 对于闪电放电的产生，云必须涉及快速发展的霰降水;具体来说，它们必须涉及40- 50 dBZ回声单元的形成和垂直移动

当-10摄氏度的温度水平低于1.4公里时，没有观察到闪电活动，上面的参考资料还提到1991年1月29日(北方冬季)起飞的一架日本飞机在“侵入”对流云时被闪电卡住。然而，这些都是微弱的闪光，被称为“单闪光”雷暴。

4)热带飓风会产生闪电吗?安德鲁飓风就是一例安德鲁飓风从云层到地面的闪电作者报告说，除了来自最高的眼壁云顶的负眼壁闪光外，还报告了来自云顶的正眼壁闪光。