閃電的特性與類型(2)
閃電的基本類型
普通類型
最常見的閃電是線形閃電，它是一些非常明亮的白色、粉紅色或淡藍(lán)色的亮線，它很像地圖上的一條分支很多的河流，又好像懸掛在天空中的一棵蜿蜒曲折、枝杈縱橫的大樹。線形閃電的“脾氣”早已被科學(xué)工作者摸透，用連續(xù)高速的照相機(jī)可以完整地記錄線形閃電的全過程，并能在實(shí)驗(yàn)室成功地進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。
除了線形閃電，另外還有球形閃電和鏈形閃電，這兩種閃電都比較少見。
球形閃電多半在強(qiáng)雷雨的惡劣天氣里才會(huì)出現(xiàn)。在線形閃電過后，天空突然出現(xiàn)一個(gè)火球，火球沿著彎曲的路經(jīng)在天空飄游，有時(shí)也可能停止不動(dòng)，懸在空中。這種火球喜歡鉆洞，有時(shí)會(huì)從煙囪、窗戶、門縫等竄入屋內(nèi)，然后再溜出屋去。
比起球形閃電，鏈形閃電的蹤跡更難尋覓。目前，人們只知道它也是出現(xiàn)在線形閃電之后，與線形閃電出現(xiàn)在同一路徑上，它像一排發(fā)光的鏈球掛在天空，在云層的襯托下好像一條虛線在云幕上慢慢滑行。
閃電對人類活動(dòng)影響很大，尤其是建筑物、輸電線網(wǎng)等遭其襲擊，可能造成嚴(yán)重?fù)p失。保護(hù)建筑物免受閃電襲擊的最切實(shí)可行的辦法是安裝避閃器(避雷針)，把閃電中的電引向地面事先選好的安全區(qū)。
線狀閃電、帶狀閃電、片狀閃電、火箭狀閃電、球狀閃電、聯(lián)珠狀閃電都可以對人類進(jìn)行傷害，因此不能出門。
我們常見的通常是線狀閃電，猶如枝杈叢生的一根樹枝，蜿蜒曲折。帶狀閃電與線狀閃電相似，只是亮的通道比較寬，看上去好像一條較亮的亮帶。球狀閃電一般發(fā)生在線狀閃電之后，它是一個(gè)直徑為20厘米左右的火球，發(fā)出紅色或桔黃色的光，偶然發(fā)出美麗的綠色，一般維持幾秒鐘?；鹎蛟诳罩须S風(fēng)飄移，喜歡沿物體邊緣滑行，還能穿過縫隙進(jìn)入室內(nèi)，當(dāng)它行將消失時(shí)會(huì)發(fā)生震耳的爆炸聲。
各種閃電中，最罕見的是聯(lián)珠狀閃電，世界上絕大多數(shù)人都未曾見過它。這種閃電形如一串發(fā)光的珍珠從云低伸向地面(1916年5月8日在德國德累斯頓城市的一所鐘樓上空，曾發(fā)生過一次聯(lián)珠狀閃電，并作了記載。人們首先看到一個(gè)線狀閃電從云低伸下來;其后，人們看見線狀閃電的通道變寬，顏色也由白色變?yōu)辄S色。不久閃電通道漸漸變暗，但整個(gè)通道不是在同時(shí)間均勻地變暗，因此明亮的通道變成一串珍珠般的亮點(diǎn)，從云間垂掛下來，美麗動(dòng)人，人們估計(jì)亮珠有32顆，每顆直徑為5米。之后，亮珠逐漸縮小，形狀變圓;最后亮度愈來愈暗，后完全熄滅。)由于聯(lián)珠狀閃電出現(xiàn)的機(jī)會(huì)極少，維持的時(shí)間也極短，因此人們對這種閃電的成因研究得很少，形成的原因尚不清楚。
線狀閃電
線狀閃電與其它閃電不同的地方是它有特別大的電流強(qiáng)度，平均可以達(dá)到幾萬安培，在少數(shù)情況下可達(dá)20萬安培。這么大的電流強(qiáng)度，可以毀壞和搖動(dòng)大樹，有時(shí)還能傷人。當(dāng)它接觸到建筑物的時(shí)候，常常造成“雷擊”而引起火災(zāi)。線狀閃電多數(shù)是云對地的放電。
片狀閃電
片狀閃電也是一種比較常見的閃電形狀。它看起來好像是在云面上有一片閃光。這種閃電可能是云后面看不見的火花放電的回光，或者是云內(nèi)閃電被云滴遮擋而造成的漫射光，也可能是出現(xiàn)在云上部的一種叢集的或閃爍狀的獨(dú)立放電現(xiàn)象。
球狀閃電
球狀閃電是閃電形態(tài)的一種，亦稱之為球閃，民間則常稱之為滾地雷。是一種十分罕見的閃電形狀，卻最引人注目。它像一團(tuán)火球，有時(shí)還像一朵發(fā)光的盛開著的"繡球"菊花。它約有人頭那么大，偶爾也有直徑幾米甚至幾十米的。球狀閃電有時(shí)候在空中慢慢地轉(zhuǎn)游，有時(shí)候又完全不動(dòng)地懸在空中。它有時(shí)候發(fā)出白光，有時(shí)候又發(fā)出像流星一樣的粉紅色光。球狀閃電"喜歡"鉆洞，有時(shí)候，它可以從煙囪、窗戶、門縫鉆進(jìn)屋內(nèi)，在房子里轉(zhuǎn)一圈后又溜走。球狀閃電有時(shí)發(fā)出"咝咝"的聲音，然后一聲悶響而消失;有時(shí)又只發(fā)出微弱的噼啪聲而不知不覺地消失。球狀閃電消失以后，在空氣中可能留下一些有臭味的氣煙，有點(diǎn)像臭氧的味道。球狀閃電的平均直徑為25厘米，大多數(shù)在10～100厘米之間，小的只有0.5厘米，最大的直徑達(dá)數(shù)米。球狀閃電偶爾也有環(huán)狀或中心向外延伸的藍(lán)色光暈，發(fā)出火花或射線。顏色常見的為橙紅色或紅色，當(dāng)它以特別明亮并使人目眩的強(qiáng)光出現(xiàn)時(shí)，也可看到黃、藍(lán)和綠色。其壽命只有1～5秒，最長的可達(dá)數(shù)分鐘。
球狀閃電的行走路線，一般是從高空直接下降，接近地面時(shí)突然改向作水平移動(dòng);有的突然在地面出現(xiàn)，彎曲前進(jìn);也有沿著地表滾動(dòng)并迅速旋轉(zhuǎn)的;運(yùn)動(dòng)速度常為每秒1～2米。它可以穿過門窗，常見的是穿過煙囪后進(jìn)入建筑物，它甚至可以在導(dǎo)線上滑動(dòng)，有時(shí)還發(fā)出“嗡嗡”響聲。多數(shù)火球無聲消失，有的在消失時(shí)有爆炸聲，可以造成破壞，甚至使建筑物倒塌，使人和家畜死亡。遇人遇物后即發(fā)生驚人的爆炸，產(chǎn)生刺鼻的氣味，造成傷亡、火災(zāi)等事故。
預(yù)防球狀閃電的辦法是，在雷雨天氣，緊閉門窗，避免穿堂風(fēng)。如果遇到飄浮的“火球”，輕輕的避開它，千萬不要去碰它。
科學(xué)家推測，球狀閃電是一種氣體的漩渦產(chǎn)生于閃電通路的急轉(zhuǎn)彎處，是一團(tuán)帶有高電荷的氣體混合物，主要由氧、氮、氫以及少量的水組成。通常發(fā)生在枝狀閃電之后，似乎枝狀閃電是產(chǎn)生球狀閃電的必要條件。球狀閃電較為罕見，因而研究它十分困難，至今仍然是自然界中的一個(gè)謎
帶狀閃電
帶狀閃電是由連續(xù)數(shù)次的放電組成，在各次閃電之間，閃電路徑因受風(fēng)的影響而發(fā)生移動(dòng)，使得各次單獨(dú)閃電互相靠近，形成一條帶狀。帶的寬度約為10米。這種閃電如果擊中房屋，可以立即引起大面積燃燒。
聯(lián)珠狀閃電
聯(lián)珠狀閃電看起來好像一條在云幕上滑行或者穿出云層而投向地面的發(fā)光點(diǎn)的連線，也像閃光的珍珠項(xiàng)鏈。有人認(rèn)為聯(lián)珠狀閃電似乎是從線狀閃電到球狀閃電的過渡形式。聯(lián)珠狀閃電往往緊跟在線狀閃電之后接踵而至，幾乎沒有時(shí)間間隔。
火箭狀閃電
火箭狀閃電比其它各種閃電放電慢得多，它需要l～1.5秒鐘時(shí)間才能放電完畢。可以用肉眼很容易地跟蹤觀測它的活動(dòng)。
特殊類型
黑色閃電
一般閃電多為藍(lán)色、紅色或白色，但有時(shí)也有黑色閃電。由于大氣中太陽光、云的電場和某些理化因素的作用，天空中會(huì)產(chǎn)生一種化學(xué)性能十分活潑的微粒。在電磁場的作用下，這種微粒便聚集在一起，形成許多球狀物。這種球狀物不會(huì)發(fā)射能量，但可以長期存在，它沒有亮光，不透明，所以只有白天才能觀測到它。
有一件事可以聊以自慰：等到你看見閃電時(shí)，它已經(jīng)打不中你了。
黑色閃電的形成令科學(xué)家無法解釋。長期以來，人們的心目中只有藍(lán)白色閃電，這是空中的大氣放電的自然現(xiàn)象，一般均伴有耀眼的光芒!而從未看見過不發(fā)光的“黑色閃電”。可是，科學(xué)家通過長期的觀察研究確實(shí)證明有“黑色閃電”存在。
1974年6月23日，前蘇聯(lián)天文學(xué)家契爾諾夫就曾經(jīng)在扎巴洛日城看見一次“黑色閃電”：一開始是強(qiáng)烈的球狀閃電，緊接著，后面就飛過一團(tuán)黑色的東西，這東西看上去像霧狀的凝結(jié)物。經(jīng)過研究分析表明：黑色閃電是由分子氣凝膠聚集物產(chǎn)生出來的，而這些聚集物是發(fā)熱的帶電物質(zhì)，極容易爆炸或轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙畹拈W電，其危險(xiǎn)性極大。
據(jù)觀察研究認(rèn)為：黑色閃電一般不易出現(xiàn)在近地層，如果出現(xiàn)了，則較容易撞上樹木、桅桿、房屋和其他金屬，一般呈現(xiàn)瘤狀或泥團(tuán)狀，初看似一團(tuán)臟東西，極容易被人們忽視，而它本身卻載有大量的能量，所以，它是“閃電族”中危險(xiǎn)性和危害性均較大的一種。尤其是，黑色閃電體積較小，雷達(dá)難以捕捉;而且，它對金屬物極具“青睞”;因而被飛行人員稱作“空中暗雷”。飛機(jī)在飛行過程中，倘若觸及黑色閃電，后果將不堪設(shè)想。而每當(dāng)黑色閃電距離地面較近時(shí)，又容易被人們誤認(rèn)為是一只飛鳥或其他什么東西，不易引起人們的警惕和注意;如若用棍物擊打觸及，則會(huì)迅速發(fā)生爆炸，有使人粉身碎骨的危險(xiǎn)。另外，黑色閃電和球狀閃電相似，一般的避雷設(shè)施如避雷針、避雷球、避雷網(wǎng)等，對黑色閃電起不到防護(hù)作用;因此它常常極為順利地到達(dá)防雷措施極為嚴(yán)密的儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)氣罐、變壓器、炸藥庫的附近。此時(shí)此刻，千萬不能接近它。應(yīng)當(dāng)避而遠(yuǎn)之，以人身安全為要。
閃電形成的原因氣流在雷雨云中會(huì)因?yàn)樗肿拥哪Σ梁头纸猱a(chǎn)生靜電。這些電分兩種。一種是帶有正電荷粒子的正電，一種是帶有負(fù)電荷粒子的負(fù)電。正負(fù)電荷會(huì)相互吸引，就像磁鐵一樣。正電荷在云的上端，負(fù)電荷在云的下端吸引地面上的正電荷。云和地面之間的空氣都是絕緣體，會(huì)阻止兩極電荷的電流通過。當(dāng)雷雨云里的電荷和地面上的電荷變得足夠強(qiáng)時(shí)，兩部分的電荷會(huì)沖破空氣的阻礙相接觸形成強(qiáng)大的電流，正電荷與負(fù)電荷就此相接觸。當(dāng)這些異性電荷相遇時(shí)便會(huì)產(chǎn)生中和作用(放電)。激烈的電荷中和作用會(huì)放出大量的光和熱，這些放出的光就形成了閃電。
大多數(shù)的閃電都是接連兩次的。第一次叫前導(dǎo)閃接，是一股看不見的空氣，一直下到接近地面的地方。這一股帶電的空氣就像一條電線，為第二次電流建立一條導(dǎo)路。在前導(dǎo)接近地面的一剎那，一道回接電流就沿著這條導(dǎo)路跳上來，這次回接產(chǎn)生的閃光就是我們通常所能看到的閃電了。
超級(jí)閃電
超級(jí)閃電指的是那些威力比普通閃電大100多倍的稀有閃電。普通閃電產(chǎn)生的電力約為10億瓦特，而超級(jí)閃電產(chǎn)生的電力則至少有1000億瓦特，甚至可能達(dá)到萬億至100000億瓦特。
紐芬蘭的鐘島在1978年顯然曾受到一次超級(jí)閃電的襲擊，連13公里以外的房屋也被震得格格響，整個(gè)鄉(xiāng)村的門窗都噴出藍(lán)色火焰。
海底閃電
海底也有閃電，這是前蘇聯(lián)科學(xué)家在日本海底發(fā)現(xiàn)的。靈敏的電場儀表明，海底放電的頻率與大氣中閃電的頻率相同，這使科學(xué)家大惑不解。因?yàn)榘此奈锢韺W(xué)規(guī)律，深層海水的導(dǎo)電性良好，理應(yīng)與雷公電母無緣。
科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，最后認(rèn)為：電荷源實(shí)際上來自陸地上近海岸的空中，再經(jīng)過巖石傳導(dǎo)，一直深入到海底。但隨著傳導(dǎo)距離的增加，電量逐漸減少。因此海底測得的放電量一般是較弱的。
紫色閃電
近地面單個(gè)云系與大地產(chǎn)生閃電多為青紫色閃電很粗直插地面能量大破壞性強(qiáng)，在天上兩個(gè)或兩個(gè)以上的云系產(chǎn)生閃電多為亮白色或偏紅色的光.其實(shí)，閃電是電弧放電，發(fā)出是白光，并包含大量紫外線，因而給人以紫色的感覺其中光的顏色只是一部分，紅色最主要來自空氣中的某些氣體在強(qiáng)光的作用下發(fā)生了化學(xué)變化，生成了有色氣體藍(lán)白光是肉眼看到的不同波長的光，當(dāng)云層運(yùn)動(dòng)激烈時(shí)，產(chǎn)生的火光--也就是閃電能量很大，它電離空氣會(huì)產(chǎn)生波長短，能量高的紫光，反之，就是紅光。
紅色閃電
幾十年來，只有飛行員才有幸能一睹紅色精靈這一令人難以置信的自然現(xiàn)象。來自斯洛文尼亞塞扎納的32歲攝影師Marko Korosec，歷時(shí)數(shù)月追蹤風(fēng)暴，終于在意大利Vivaro的一塊玉米地里，成功地抓拍到320千米之外的罕見的紅色精靈照片。他說：“我已經(jīng)連續(xù)好幾個(gè)月嘗試著抓拍它們。我對這個(gè)結(jié)果很高興，照片中紅色精靈的細(xì)節(jié)相當(dāng)令人難忘。”
這些罕見的發(fā)光體伴隨著雷雨天氣產(chǎn)生，發(fā)生在80千米以上的高空，出現(xiàn)時(shí)間只持續(xù)幾毫秒。這種令人難以置信的閃爍光是由閃電在空中巨大的放電引起的，并在與空氣中氮分子的碰撞過程中獲得深紅色色調(diào)。人們可以在電離層D區(qū)看到紅色精靈。這一區(qū)域就在致密的低層大氣層之上，大約離地面60至90千米。
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