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雷電的形成及雷電探測裝置的分類，在正常的天氣條件下，大氣中的正，負電荷處于平衡的狀態(tài)。此時，相對于大氣以及地面上的物體，大地擁有更多的負電荷。然而，當一個雷電風暴開始形成時，電荷將發(fā)生極化，該極化分為三個部分：云端頂部的正電荷，中間部分負電荷區(qū)（ -10 至 -20℃），以及在冰點附近的一小部分正電荷。由于云的較低部分充滿了負電荷，從而引起大地以及地面上物體充滿了正電荷，從而在大氣中產(chǎn)生可達數(shù)萬伏的電場。從可觀測和測量的角度，雷電的形成分為以下四個步驟：

階段一：電荷的分化和積累階段。在此階段能夠探測到大氣電場的上升，但一般并沒有成熟的雷電形成。

階段二：云間放電過程。在此階段，由于電荷的分化和積累達到一定程度，在云內(nèi)或云間產(chǎn)生了放電活動。此時，可以聽到雷聲，或看到云內(nèi)的閃電。

階段三：云與地放電過程。在此階段，一個成熟的雷電活動已經(jīng)形成，大量的云閃與地閃正在發(fā)生。

階段四：消散過程。由于放電結(jié)束，云層中的電荷重新趨于平衡，大氣電場也隨之下降至平衡狀態(tài)，一般小于300v/m。

綜觀，在所有的階段中，大氣電場的上升是雷電形成的主要表征之一。尤其在雷電活動還沒有產(chǎn)生時，大氣電場是目前本地唯獨可以觀測到的與雷電形成有直接聯(lián)系的物理數(shù)據(jù)。一般來說，一個在形成中的雷云會對半徑10~20km范圍內(nèi)的大氣電場產(chǎn)生影響。因此建立本地雷電預警系統(tǒng)，大氣電場探測儀是必不可少的儀器。

另一方面，當雷電活動已經(jīng)發(fā)生時，無論是云間放電還是云對地放電，都會產(chǎn)生強大的空間電磁場，這種電磁場可以在較遠的距離被探測到。一般云間放電過程可在32km范圍內(nèi)被探測到，而云對地放電可在60km范圍內(nèi)被探測到。

依據(jù)不同的探測方式，雷電探測裝置的分類為以下三類：

1類探測儀（場強測量法FSM）: 該類儀器可以探測到整個雷電過程。由于探測范圍主要在10~20km半徑范圍內(nèi)，因此一般被稱為本地雷電探測裝置。

2類探測儀（磁定向法MDF）: 該類設備能夠探測到雷電形成的第二及第三階段變化。云間放電會釋放出非常高頻的電磁波，一般為100mhz，該設備的有效率為80%以上，所在區(qū)域的不確定性小于5km。由于該類探測儀器可以在本地的大氣電場受到影響之前就探測到遠程的雷云活動，因此一般被稱為遠程雷電探測裝置。

3類探測儀（射頻信號強度測量法RFM）: 該類設備能探測到雷電形成的第三階段。探測距離約100km，一般都是氣象愛好者使用。

綜上所述，1類探測儀對于本地形成的雷電活動有很好的提前效應，但是對于遠程已經(jīng)形成的雷電無法及時預知；2類探測儀對于本地的雷電活動探測的提前性不足，但是卻能在更大范圍內(nèi)預判遠處雷電活動的方向和趨勢。因此，采用1+2類的探測方式能夠為全面的對雷電活動進行預判，從而真正實現(xiàn)雷電預警的保護作用。

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