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(duì)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(duì)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。火球在空中隨風(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(guó)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(lái);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(lái)，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(lái)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(duì)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(wàn)安培，在少數(shù)情況下可達(dá)20萬(wàn)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(duì)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(lái)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(zhǎng)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(wú)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(wàn)不要去碰它。
科學(xué)家推測(cè)，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(lái)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(cè)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(yáng)光、云的電場(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)期存在，它沒有亮光，不透明，所以只有白天才能觀測(cè)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(wú)法解釋。長(zhǎng)期以來(lái)，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(zhǎng)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(lái)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(duì)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(duì)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(kù)的附近。此時(shí)此刻，千萬(wàn)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(lái)，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(wàn)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(chǎng)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(wú)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(lái)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(cè)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(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)短，能量高的紫光，反之，就是紅光。
紅色閃電
幾十年來(lái)，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(lái)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(duì)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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