(本地)神出鬼没的球状闪电 来无影去无踪的诡异闪电 神出鬼没的球状闪电
夏天雨水增多,雷电是常见的天气现象,但你知道有一种闪电是地球未解之谜中的一种吗?那就是球状闪电,神秘而难以捉摸,总是出现在世界的某个角落。
因为这个谜团,科幻作家刘以《球状闪电》为主题写了一部小说。在小说中,它讲述了一个奇怪的雨夜,球状闪电闯入一个原本温暖的三口之家的故事。闪电向前飞驰,一眨眼就把少年的父母化为灰烬。少年们与父母阴阳相隔,命运瞬间被改写。从那以后,这个不甘的少年用了一生的时间试图揭开让他在一个无知的年龄孤独无助的自然之谜...
五颜六色,会突然爆炸,悄无声息的消失
“球状闪电,俗称滚动雷。这是一个真实的物理现象,通常发生在雷暴期间。它非常明亮,直径从15厘米到40厘米不等。”季翔科技大学气象技术专家欧波告诉记者,球状闪电通常只持续几秒钟,但也能持续1到2分钟。除了常见的橙红色外,还有黄、紫、蓝、亮白、幽绿光环,颜色多样。
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室副主任陆伟韬也表示,球状闪电是自然界非常罕见的物理现象。球状闪电与生活中常见的云闪电、云闪电相比,非常罕见,因此很难观察到。球状闪电的记录大多是由目击者表述的。球状闪电通常在雷暴中与云闪电一起出现,有时是静止的,但大多数是水平移动的。会突然爆炸,悄无声息的消失,有的还会伴随着难闻的气味和烧焦的味道。
据记载,球状闪电最早发现于1638年,当时英国圣潘克拉斯教堂(St Pancras Church)正在举行一场教堂礼拜仪式,一个直径约2.4米的大火球破墙而入,误入教堂内,损坏了窗玻璃、桌椅,教堂内弥漫着浓烈的黑烟和烟熏硫磺气味,导致4名教区居民当场死亡,约60人受伤。
在中国,2012年,兰州西北师范大学的研究人员在雷暴中绘制辐射图时,意外地用光谱设备捕捉到了球状闪电。他们发现一个发光的球体从地面慢慢露出来,直径约5米,闪烁2秒,穿过地面15米后消失。这被认为是自然界第一个球状闪电的科学记录。
学术界对其成因并无共识
它是由聚合物细丝、硅纳米粒子还是小水滴组成还不确定
很少见到球状闪电的真实体,更难说它是从哪里来的。
“关于球状闪电的成因,科学界没有明确统一的答案。其中,一方面是因为案例太少,难以发现,另一方面是因为人类认知和自然手段的局限。”欧波说。几十年来,科学家们对球状闪电的原理提出了一些研究推测。
早在1955年,苏联物理学家就提出球状闪电是由雷暴产生的电磁干扰效应引起的。1998年,一位西班牙物理学家认为球状闪电的成因并不神秘,很可能是磁场在闪电产生过程中抑制了发光等离子体的形成。根据这个理论,球状闪电大部分是冷的,但是沿着磁力线方向局部温度极高。据研究人员称,这可以解释为什么球形闪电在接触物体后不会发热,经常着火。
2000年,两名新西兰科学家提出,当一般闪电击中土壤时,土壤中的矿物质会转化为纳米纯硅和硅化合物颗粒。这些尺寸小于十分之一微米的微小颗粒将在闪电能量的作用下从土壤中蒸发到大气中。这个过程就像一个吸烟者从嘴里吐出烟圈。进入大气的含硅粒子首先会连接成链,然后形成可以随气流运动的球形细丝网络。球形灯丝网中的粒子活性很高,在特定条件下会慢慢燃烧,放出光和热,形成所谓的球形闪电。兰州西北师范大学的研究人员利用光谱设备捕捉到了球状闪电,他们确定球状闪电的主要元素包括铁、硅和钙,其成分与土壤相同。也认为球状闪电是普通闪电与地面碰撞产生的。当闪电击中土壤或岩石时,闪电的能量瞬间蒸发土壤中的二氧化硅,然后氧气以某种方式从二氧化硅中分离出来,得到相对纯的硅蒸汽。球形硅蒸汽和/或/再次。
2002年1月15日,英国皇家学会在其《哲学杂志》特刊上发表了一系列关于球形闪电的文章。这些文章包括三种关于球状闪电起源的理论。
根据第一种理论,球状闪电是由含有水合离子的水滴组成,通过离子反应释放能量。在这一理论中,球状闪电是一种含有等离子体的电化学结构,由温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡来维持;根据第二种理论,球状闪电是由聚合物细丝缠绕而成,能量由表面放电释放。在这个理论中,灰尘中的天然颗粒,如来自纤维素、烟灰或二氧化硅的颗粒,可以形成丝状结构。当这些细丝聚合时,它们变成一个高度带电的球体。它的表面放电时,放出光和热;根据第三种理论,球状闪电由金属纳米粒子链组成,其能量释放是通过金属纳米粒子的表面氧化进行的。在这个理论中,普通的闪电可以引起土壤或木头等物质释放出金属蒸汽,这种带电的金属蒸汽凝结成网状的金属纳米粒子球。
“以上三种理论都有一定的道理,尤其是第三种理论,可以解释为什么球状闪电可以穿过墙壁和封闭的窗户,似乎更有说服力。”欧波说。
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它危害极大,难以预防
普通闪电一般持续几十微秒,球形闪电可以持续几秒甚至几分钟。到目前为止,科学家们仍然不确定是什么力量使它的生命不同于普通的闪电。但是毫无疑问,球状闪电的危害是巨大的。
“它可以随着气流波动,也可以随着带电的空气团流动。可以进入室内,通过烟囱进入建筑物是常见的。它甚至可以在电线上滑动,有时盘旋,有时无声无息地消失,有时因遇到障碍物而爆炸。因为行踪不定,球状闪电危害更大。”欧波说。
来去无踪,生活中大众该如何防范球状闪电?对此,吕表示,由于球状闪电本身非常罕见,其危害性也很少被观察和研究,所以没有特别好的预防方法。
欧波认为,球状闪电是雷暴天气中大气集中放电的现象,但与一般的树枝状闪电相比,它的形状更加独立,运动更加特殊和不规则,因此很难防止。主要预防措施是注意雷电天气的自我保护,如不在空空旷地带逗留,尽量不开车不接电话,在室内关闭门窗,关闭电源,远离没有防雷措施的建筑物。
(来源:人民网)
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