雷云中水文流体附近负离子成分的演变

摘要 最近，人们讨论了雷云中闪电放电的新机制。该机制基于噪声诱发的动力学转变，即在带电和极化水介质（水滴、雪花、凝胶、冰雹）的随机电场影响下，云内环境中的大气离子浓度增加。噪声源是水介质碰撞或接近碰撞时发生的电场爆发，并伴随着无流线型电晕放电点火。这种情况的关键点在于中继过程，在这个过程中，电晕放电点燃后，新的电离中心在旧中心扩散后残留的负离子电荷点的背景下产生。这导致负离子浓度逐渐增加，随着电场的新增加，负离子可成为自由电子的来源。在这项工作中，我们从理论上研究了在雷云条件下，水介质附近的无流线型负电晕中形成的负离子电子脱离的可能性。研究表明，在这种情况下，电晕水球附近的主要负离子是\({\text{O}}_{2}^{ - }{({{text{H}}_{2}})}_{k}}\) 和\({text{O}}}_{4}^{ - }\) 簇离子。从计算结果可以看出，当施加高电场时，电子并不是直接从团簇离子中分离出来的，而是以多步骤的方式释放出来的，其顺序与在团簇离子形成过程中没有电场时观察到的顺序相反。因此，要从\({\text{O}}_{2}^{ - }{({{\text{H}}}_{2}}\{text{O}})}_{k}}\这样的离子中分离出电子，需要在 65 Td 的水平上施加相当适度的预分解还原电场。