雷电网络

雷电网络是利用链下（off-chain）状态网络对以太坊交易处理能力进行扩展，利用雷电网络转账资产（不仅指以太币，还有其它建立在以太坊之上的代币）具有以下优势：

• 可扩展：参与者越多，雷电网络处理转账能力越高（可以实现每秒1000000 笔转账）；

• 更快：转账可以瞬间被确认；

• 保护隐私：单笔转账不显示在总共享账本上；

• 互操作性：支持所有遵循以太坊标准代币API标准的代币；；

• 更低的费用：雷电网络上的交易费用比区块链上的交易费用少7个数量级；

• 微支付：更低的交易费用，使得雷电网络可以有效地进行微支付。

现有的密码学货币交易所主要是中心化交易所，以及很少被人们使用的链上去中心化交易所。中心化交易所的优势是交易处理能力强、延迟低，缺点是容易遭受黑客攻击、用户和交易所的“权力”不对等，用户需要完全信任交易所。现有的链上交易所的优势是安全，缺点是交易处理能力差、延迟大。

raidEX是建立在以太坊和雷电链下状态通道技术之上的去中心化的交易所，它的目标是结合链上交易所和中心化交易所的优点，实现中心化交易所一样的交易处理能力、低延迟和链上交易所一样的安全。 2100433B

以太坊的雷电网络类似于比特币的闪电网络。雷电网络的基本理念是，用户可以私下交换转账签名消息，而不是所有的交易都放到的区块链上处理。雷电网络通过以太坊网络中的点对点支付与保证金存款保留了区块链系统所具备的保障机制。

雷电网络是对以太坊的扩展。雷电节点与以太坊节点一起运行，可以和其它雷电节点通信，实现转账，也可以和以太坊区块链通信，管理保证金存款。

雷电预警预报业务平台由雷电预警预报产品生成、人机交互决策以及雷电预警预报产品发布三大部门组成，简述如下。

(1)雷电预警预报产品生成

根据雷电预警预报方法，使用计算机、数据库、图形处理等技术编制应用软件，自动滚动生成多种雷电预警预报产品。

(2)人机交互决策

上述产品运用计算机网络技术自动上网，供预报员使用。预报员根据本地地形、下垫面等特征，对预报产品进行订正，做出雷电预报结果，并根据雷电预报等级，发布雷电警报。

（3）雷电预警预报产品发布

雷电预警预报产品除了通过电视、广播、报纸等发布外，还可以通过12121气象咨询台、短信专用平台和Web服务等形式发布。12121气象咨询台主要服务于各地电话用户，短信专用平台主要面向广大的移动通信用户，特别是及时向边远山区的乡镇领导及广大群众发布雷电预警信号，Web服务主要是通过因特网向专业用户提供服务。

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷风。积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。 带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。

雷云形成

产生雷电的条件是雷雨云中有积累并形成极性。科学家们对雷雨云的带电机制及电荷有规律分布，进行了大量的观测和试验，积累了许多资料，并提出各种各样的解释，有些论点至今还有争论。

1. 对流云初始阶段的“离子流”假说。

大气中存在这大量的正离子和负离子，在云中的雨滴上，电荷分布是不均匀的，最外边的分子带负电，里层的带正电，内层比外层的电势差约高0.25V。为了平衡这个电势差，水滴就必须优先吸收大气中的负离子，这就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时，较轻的正离子逐渐的被上升的气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在了下部，造成了正负电荷的分离。

2. 冷云的电荷积累

当对流发展到一定阶段，云体伸入0℃层以上的高度后，云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云，叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种：

① 过冷水滴在霰粒上撞冻起电

在云层重有许多水滴在温度低于0℃时也不会冻结，这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的，只要它们被轻轻地震动一下，就马上冻结称冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时，会立即冻结，这叫撞冻。当发生撞冻时，过冷水滴外部立即冻成冰壳，但它的内部仍暂时保持着液态，并且由于外部冻结放的潜热传到内部，其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带上正电，内部带上负电。当内部也发生冻结时，云滴就膨胀分裂，外表皮破裂成许多带正电的冰屑，随气流飞到云层上部，带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上，使霰粒带负电并留在云层的中下部。

② 冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电

霰粒是由冻结水滴组成的，成白色或乳白色，结构比较松脆。由于经常有冷水滴与它撞冻并释放潜热，它的温度一般比冰晶高。在冰晶中含有一定量的自由离子（OH-和H ），离子数随温度升高而增多。由于霰粒与冰晶接触部分存在着温度差，高温端的自由离子必然要多于低温端，因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时，带正电的氢离子速度较快，而带负电的较重的氢氧根离子则较慢。因此，在一定时间内就出现了冷端氢离子过剩的现象，造成了高温端为负，低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后，又分离时，温度较高的霰粒就带上了负电，而温度较低的冰晶就带上了正电。在重力和上升气流的作用下，较轻的带正电的冰晶集中到云的上部，较重的带负电的霰粒则停留在云层的下部，因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。

③ 水滴因含有稀薄盐分而起电

出了上述冷云的两种起电机制外，还有人提出了由于大气中水滴含有稀薄盐分而产生起电机制。当云滴冻结时，冰的晶格中可以容纳负的氯离子，却排斥正的钠离子。因此，水滴冻结的部分带负电，而未冻结的部分带正电(水滴冻结时是从里向外进行的)。由于水滴冻结而成的霰粒在下落的过程中，摔掉表面还未来得及冻结的水分，形成许多带正电的小云滴，而冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用，电正点的小滴被带到云的上部，而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。

3. 暖云的电荷积累

在热带地区，有一些云整个云体都位于0℃以上区域。因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫暖云或水云。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云，云体位于0℃等温线一下的部分，就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。

在雷雨云的发展过程中，上数机制在不同的发展阶段分别起作用。但是，最主要的带电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明，只有当云顶呈现纤维状，丝缕结构时，云彩发展成为雷雨云。飞机观测发现，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子，而且大量电荷的积累即雷雨云迅猛带电机制，必须依靠霰粒生长过程的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。

为提高系统运行安全，防雷保护必须十分可靠，因此必须对雷电流进行在线跟踪测量。采用89C51单片机实现雷电流在线监测可以测量避雷针、铁塔等处的雷电流。雷电发生时，只要流过避雷针、铁塔等处的雷电流达到一定的幅值，雷电流跟踪测量系统就会记录下雷电发生的时间、极性和幅值等数据。这种测量方法由单片机自动控制，用户可通过按键方便的查看已记录的数据。通过雷电流跟踪测量系统测量到的数据，可为系统中设备运行提供科学依据，同时还可为全国雷电流研究提供直接的数据，以利于对雷电流进行更深入的研究。