电闪雷鸣


在雷雨云的不同部位之间聚集着不同符号的电荷,当它们积累到一定程度时,就在云的不同部位之间,不同云团之间以及云团与地面之间产生很强的电场,它的强度平均可达几十万伏/米,甚至可高达几百万伏/米。这么强的电场足以把云内、外的在气层击穿而产生瞬时强火花放电,这就是闪电。

闪电可以在云内、云与云之间、云与地之间,甚至在云与周围天空之间产生。其中云地闪大约占整个闪电的20%。

对人类危害最大的是云对地的闪电,人们对它的性质研究得最清楚。

闪电通道曲曲折折,这与空间导电因素的分布状况有关。闪电电流总是循电阻最小的途径传播的,空间总存在一些导电粒子,它们在空间的分布处处不同,随地而异,所以闪电的路径也就变化万千了。

一次闪电的总寿命只有十分之几秒。

闪电通道的直径只有几个厘米,而大部分电流是从通道的芯流过的,芯的直径才有几个毫米。闪电释放出的能量,大部分消耗于加热通道内的空气柱,使得那里的温度在几微秒内急剧升高到几万摄氏度。温度剧增造成通道内的气压猛增。气柱内空气急剧膨胀,温度很快下降,压力降低。空气的骤胀骤缩形成爆炸波,之后能量减弱而变成普通的声波,这就是紧随闪电之后的雷声。

雷声听起来响亮惊人,但它传播得并不太远。离我们20公里以外的闪电,只能隐约听到雷声。而远离我们25公里以外高处的闪电就很少听到雷声。

不少人常担心响雷偷袭,在一阵强闪之后立即捂住双耳,这是人们抵御雷电危害的一种正常行为。其实当你听到雷声时,闪电已过去了。因为闪电比雷声传播速度快得多,听到雷声反而说明你安全无恙。当然这是指一次闪电而说的。

一声呼雷过后,很容易估算闪电离我们有多远。当看见闪电时,立即记下时间,等听到雷声时,再记录时间,两次时间差乘以声速就是闪电到观察者的距离。这个道理很简单,因为闪电发出的光以30万公里/秒的速度传播,百雷声以声速340米/秒传播。由于闪电距地面一般只几公里到几十公里,所以几乎在闪电爆发的同时,人们就可看到它。例如,见闪电后10秒钟才听到雷声,闪电大约是从离你3.4公里远的云内发出的。

雷电伤害生灵,伤害人类,破坏建筑物,给人类带来灾难。但是,雷电并非一无是处,正是因为有了雷电,才有了今天地球上的文明。人们通过在密室中模拟地球原始大气进行放电实验,结果由无机物合成了11种氨基酸。这些物质,正是构成生命的基础。因此,我们可以说,雷电孕育了地球上的生命。

我们知道,地球上有一层电离层,它起着防止太阳和宇宙空间各种射线伤害地球上生命的作用,而电离层的正电荷正是通过雷电的发生而不断得到补充。所以,从某种角度来说,人类得以在这个星球上生存,创造出今天的文明应该首先感谢雷电的存在。