球形闪电到底是什么原因(黑色红色球形)

文/清暑殿铲史官

闪雷鸣是自然界中最常见的现象,但常见的闪电也有奇异之处。这种常见的自然现象,其实一点儿也不普通。

一、可怕的球形闪电

弗兰克·莱思在《大自然在发狂》中讲了这样一件事:

两个小孩在农庄里避雨,突然看见从天空滚下一个红色的火球。这个火球落在树上,滚了几下,就落到了地上,然后朝不远处的牛棚滚去。两个小孩被这个如同钢水、不停地冒着火星的火球给吓傻了,站在那里一动不动。不一会儿,火球滚到了两个小孩面前,一个小孩大着胆子用脚踢了一下。结果火球立刻爆炸,巨大的声浪把两个小孩震倒在地,牛棚里的牛也死了。

从弗兰克·莱思的作品里可以看到球形闪电的颜色和形状都不同于常见的长条形闪电,大小也不固定,似乎可以随意地变化;颜色也不同,红色、玫瑰色、青色、白色的球形闪电都有人见到过。

而且,更奇特的是这种球形闪电不像长条形闪电那样转瞬即逝,它运动的速度很慢,人小跑就可以跟上它,所以很容易观察到。球形闪电的特性就是体积小,质量也不大,所以能被风刮着跑。但一遇到障碍物,就立刻产生巨大的爆炸,或者不见踪迹。

对于球形闪电的记载,各国都有详细的文献记录,中国也不例外。

1997年7月,广西师范大学的一栋宿舍楼遭遇闪电袭击。宿舍里的学生惊奇地看到一颗直径约30厘米的火球飞进了宿舍的屋子,火球沿着水平的方向运行,到门口时消失了;当时目睹火球的学生很多,而且在楼下的学生还感觉到了火球落地时的震动。

美国的一次球形闪电更为奇特。在一次暴风雨时,美国一个名叫尤尼昂维尔的小城的居民家里,被球形闪电光顾,球形闪电击中了一台敞开的电冰箱,里面的食物瞬间被烤熟。更奇妙的是经过如此强大的电击,电冰箱竟然没有受到损伤,还能继续制冷。

球形闪电到底是什么原因(黑色红色球形)(1)

球形闪电的颜色和形状都不同于常见的长条形闪电,大小也不固定

二、匪夷所思的黑色闪电

除了球形闪电,黑色闪电也屡见不鲜。苏联天文学家契尔诺夫曾在1974年6月23日,在扎巴洛日城看见了一次“黑色闪电”,而且这种黑色闪电竟然是和球形闪电伴随在一起的。他说,随着球形闪电的是一团黑色的东西,看起来就像雾状的凝结物体。

对于契尔诺夫的描写,科学家也做了详细的研究。最后得出的结论是自然界存在着黑色的闪电。它的形成是由分子气凝胶聚集物产生出来的,这些聚集物一般都是发热的带电物质,非常容易爆炸,具有极大的危险性。科学家提醒人们对于黑色闪电不可小视,因为它具有很大的欺骗性。它的外表看起来像很脏的东西,在雨天很容易被忽视,一旦人们看见了,用棍棒之类的东西去击打它,它就会迸发出巨大的能量,给人造成伤害。

这种黑色闪电体型很小,甚至雷达都捕捉不到,因此,很难被监测到。但在天空中飞行的飞行员却对黑色闪电很忌惮。因为它很容易和金属物结合,一旦飞机遇上它,只能机毁人亡。

球形闪电到底是什么原因(黑色红色球形)(2)

它的形成是由分子气凝胶聚集物产生出来的,这些聚集物一般都是发热的带电物质,

三、红色闪电

红色闪电是近年发现的一种闪电现象,它通常出现在雷雨层云层的顶端,离地面30到90千米。红色闪电不全部是红色的,它的底部是蓝色的。红色闪电的宽度大约有10千米,持续时间短,只有10到100毫秒。因为它出现的时间短,很难被捕捉到,因此又被称为红色精灵。

红色闪电从发现之日起到现在已经有100多年的时间,但几乎没有任何图像资料。1989年,明尼苏达综合大学的物理学教授John第一次用影像成功记录了红色闪电,才让世人认识到了这个隐藏了100多年的精灵。

球形闪电到底是什么原因(黑色红色球形)(3)

明尼苏达综合大学的物理学教授John第一次用影像成功记录了红色闪电

四、像蘑菇带须的怪异闪电

1989年,美国和墨西哥的科学家在试验一种新型的照相机时,无意中拍到一种像蘑菇带须的奇怪闪电,从而解开了一个百年之谜。

科学家通过观察发现,当雷击出现时,暴风云和它上面的空气之间形成不对等的电荷,此现象是电流的快速释放,可以向上扩展32千米。在夜晚的天空中,这种闪电能暂时亮过所有其他天体。后来人们经过多次观察发现,蘑菇带须闪电能快速释放能量,当闪电过后,在大气中就能发现它的一些残留的发光物质。

球形闪电到底是什么原因(黑色红色球形)(4)

蘑菇带须闪电能快速释放能量,当闪电过后,在大气中就能发现它的一些残留的发光物质

五、怪异闪电的成因

高空闪电的成因一直是科学家们探究的自然之谜。因为闪电一般形成于高空,而且持续的时间很短,所以观察起来非常困难。对于高空闪电的存在,一直都是被怀疑的。第一个观测到高空闪电的是飞行员,但没有科学家相信飞行员的报告,还称他们是疯子,想象力太丰富。直到1989年科学家们才承认高空闪电的存在。

科学家对于高空奇特闪电的争论一直没有统一,有人认为是雷雨天造成的;还有人认为应该是高空大气层中星际灰尘或重力波造成的。几种意见都有道理,大家谁也说服不了谁。

美国科学家2000年就开始收集全美各地的雷暴资料,发现高空强烈闪电电荷在闪光的出现过程中扮演着重要的角色。美国科学家由此认为,奇特闪光的形成一定需要一个强烈的电场。他们通过电脑模拟奇特闪电得出结论,灰尘或重力波等大气因素并没有起到什么作用。因为奇特闪电的出现需要强雷电的帮助,而且只有正电荷才能产生闪电。通过研究他们还发现,奇特闪电还有伴随物,这些伴随物是多个闪电的组合,可以照亮半径100千米内的夜空,会产生强烈的电场和电磁脉冲,与地球的电离层和磁力圈发生互动。

对于奇特闪电的研究近年出现了阶段性成果。科学家们已经成功地观测到令人意想不到的大量全球怪异闪电现象。最新的发现表明,怪异闪电是一种重要的低电离层全球效应,它完全是一种大气层电子现象。

球形闪电到底是什么原因(黑色红色球形)(5)

最新的发现表明,怪异闪电是一种重要的低电离层全球效应,它完全是一种大气层电子现象。

六、闪电可以人工造

闪电具有高能量,一般只能产生于雷暴天气,但随着科学的进步,科学家已经可以通过技术人工制造闪电,法国和美国的科学家就实现了这一创举。

为了创造出闪电,法、美科学家在3200米的高山上,安放了一个可以移动的激光器,然后瞄准天空中发生雷暴的区域,发射激光脉冲。结果激光在云层中产生了雷电活动。虽然这次试验没有真正产生击向地面的雷击,但还是创造出了云中电流的小型局部放电。

在人工合成闪电的研究中,中国科学家也取得了显著的进展,首次在国内获得了空中触发闪电的电流资料,成功模拟了自然闪电下行先导过程,获得了精确的闪电的电流和光、电、磁的同步观测数据,以及雷暴中云地闪高分辨率三维时空演变过程的图像,为雷电机理研究、雷暴监测预警及雷电防护技术提供了重要依据。

球形闪电到底是什么原因(黑色红色球形)(6)

闪电可以人工造

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