| 词条 | 闪电 |
| 释义 | § 成因 闪电 在夏季的雷雨天气，雷电现象较为常见。它的发生与云层中气流的运动强度有关。有资料显示，冬季下雪时也可能发生雷电现象，即雷雪，但是发生机会相当微小。若有严重的火山爆发时，或是原子弹爆炸产生昙状云，空中可能因短路而发生闪电。 闪电的起因一般认为是云层内的各种微粒因为碰撞摩擦而积累电荷，当电荷的量达到一定的水平，等效于云层间或者云层与大地之间的电压达到或超过某个特定的值时，会因为局部电场强度达到或超过当时条件下空气的电击穿强度从而引起放电。空气中的电力经过放电作用急速地将空气加热、膨胀，因膨胀而被压缩成等离子，再而产生了闪电的特殊构件雷（冲击波的声音）。截至21世纪初，科学界对于放电具体过程的认识还不能透彻明白，一般被认为和长间隙击穿的现象相类似。[1] 闪电发生的必要条件： 1、空气要很潮湿； 2、云必须是很大块的，一般是积雨云； 3、天气干燥的地区一般不容易出现雷电。[2] § 类型 按照发生部位分类 按其在空气中发生的部位，大概可分为云中、云间或云地之间三大种类放电。云中放电占闪电的绝大多数，云地之间放电者则是对人类的生产和生活产生影响的主要形式。闪电 1、云中放电（英语：in-cloud lightning） 在0℃层以上，即空气温度下降到冰点的高度以上，云内的液态水变成冰晶和过冷却水滴（达0℃却来不及凝结就落下的水滴）。由于空气的密度不同，造成了空气对流，在这些水滴或冰晶摩擦碰撞的过程中产生电荷。如云内出现两个足够强的相反电位，带正电的区域就会向带负电的区域放电，结果就产生了云内闪电（in-cloud lightning）或云间闪电（cloud-to-cloud lightning）。风暴细胞内八成的放电过程属于这种类型。 2、云地之间放电 云地之间放电(英语：cloud-to-ground lightning）是最广为研究的类型，主要是因为它们对人们的生命财产有极大的威胁性。 3、云间放电 是一种很少发生的闪电，它在二个或更多完全分离的积雨云中放电。 4、中高层大气闪电 和闪电有关的还有蓝色喷流、红电光闪灵和极低频率辐射，而蓝色喷流是云顶与电离层之间的放电现象之一，被视为是云对地面闪电同等地位的反向高空闪电，它和另一种高空放电现象“红电光闪灵”有非常大的差别，蓝色喷流持续发光平均时间约零点三秒，比红电光闪灵要长约二十倍。另外蓝色喷流可以很明显看出发光的喷流从云层中向高空喷出，与红电光闪灵是在高空发光、没有喷射之现象完全不同。 5、其他 闪电还会把范艾伦辐射带（英语：Van Allen radiation belt）清出安全狭槽，所以一般卫星都飞在此区，比较不受放射线破坏。而有科学家认为闪电一般只有百万伏特，是不能穿过大气（绝缘体），但科学家发现宇宙射线会破坏大气分子产生X射线外，还会让大气变得较易导电，所以闪电发生和宇宙射线也有关。 按照形态分类 线状闪电 1、线状闪电 线状闪电与其它闪电不同的地方是它有特别大的电流强度，平均可以达到几万安培，在少数情况下可达20万安培。这么大的电流强度，可以毁坏和摇动大树，有时还能伤人。当它接触到建筑物的时候，常常造成"雷击"而引起火灾。线状闪电多数是云对地的放电。 2、片状闪电 片状闪电也是一种比较常见的闪电形状。它看起来好像是在云面上有一片闪光。这种闪电可能是云后面看不见的火花放电的回光，或者是云内闪电被云滴遮挡而造成的漫射光，也可能是出现在云上部的一种丛集的或闪烁状的独立放电现象。 3、球状闪电 球状闪电是一种十分罕见的闪电形状，却最引人注目。它像一团火球，有时还像一朵发光的盛开着的绣球菊花。约有人头那么大，偶尔也有直径几米甚至几十米的。球状闪电有时候在空中慢慢地转游，有时候又完全不动地悬在空中。它有时候发出白光，有时候又发出像流星一样的粉红色光。球状闪电喜欢钻洞，有时候，它可以从烟囱、窗户、门缝钻进屋内，在房子里转一圈后又溜走。球状闪电有时发出“咝咝”的声音，然后一声闷响而消失；有时又只发出微弱的噼啪声而不知不觉地消失。球状闪电消失以后，在空气中可能留下一些有臭味的气烟，有点像臭氧的味道。球状闪电的生命史不长，大约为几秒钟到几分钟。 球状闪电4、带状闪电 带状闪电是由连续数次的放电组成，在各次闪电之间，闪电路径因受风的影响而发生移动，使得各次单独闪电互相靠近，形成一条带状。带的宽度约为10米。这种闪电如果击中房屋，可以立即引起大面积燃烧。 5、联珠状闪电 联珠状闪电看起来好像一条在云幕上滑行或者穿出云层而投向地面的发光点的连线，也像闪光的珍珠项链。有人认为联珠状闪电似乎是从线状闪电到球状闪电的过渡形式。联珠状闪电往往紧跟在线状闪电之后接踵而至，几乎没有时间间隔。 6、火箭状闪电 火箭状闪电比其它各种闪电放电慢得多，它需要l～1.5秒钟时间才能放电完毕。可以用肉眼很容易地跟踪观测它的活动。 7、黑色闪电 一般闪电多为蓝色、红色或白色，但有时也有黑色闪电。由于大气中太阳光、云的电场和某些理化因素的作用，天空中会产生一种化学性能十分活泼的微粒。在电磁场的作用下，这种微粒便聚集在一起，形成许多球状物。这种球状物不会发射能量，但可以长期存在，它没有亮光，不透明，所以只有白天才能观测到它。 8、超级闪电 超级闪电指的是那些威力比普通闪电大100多倍的稀有闪电。普通闪电产生的电力约为10亿瓦特，而超级闪电产生的电力则至少有1000亿瓦特，甚至可能达到万亿至100000亿瓦特。 纽芬兰的钟岛在1978年显然曾受到一次超级闪电的袭击，13公里以外的房屋也被震得格格响，整个乡村的门窗都喷出蓝色火焰。[3] 9、正极闪电 是一般闪电强度的10倍，曾制造过5宗空难，就连巨无霸喷气式客机（波音747）也难逃厄运。[4] § 过程 叉状闪电 肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。 1、阶梯先导 在一次正常的闪电前，云里的电荷分布是这样的：在底部是较少的正电荷，在中下是较多的负电荷，在上部是较多的正电荷。闪电由底部和中下部的放电开始。电子从上往下移动，这一放电由上向下呈阶梯状进行，每级阶梯的长度约为50米。两级阶梯间约有50微秒的时间间隔。每下一级，就把云里的负电荷往下移动一级，这称为阶梯先导（英语：stepped leader），平均速率为1.5×105米/秒，约为光速的两千分之一，半径约在1到10米，将传递约五库仑的电量至地面。 2、回击 当阶梯先导很接近地面时，就像接通了一根导线，强大的电流以极快的速度由地面沿着阶梯先导流至云层，这一个过程称为回击，约需70微秒的时间，约为光速的三分之一至十分之一。典型的回击电流强度约为一至两万安培。如果云层带有足够的电量，又会开始第二次的阶梯先导。 3、闪击 回击的通道是从地面到云底，沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底，发出光亮无比的光柱，历时40微秒，通过电流超过1万安培，这即第一次闪击。 4、直窜先导 相隔几秒之后，从云中一根暗淡光柱，携带巨大电流，沿第一次闪击的路径飞驰向地面，称直窜先导。 5、连续闪击 当直窜先导离地面5—50米左右时，地面再向上回击，再形成光亮无比光柱，这即第二次闪击。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3—4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒，在此短时间内，窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能，因而形成强烈的爆炸，产生冲击波，然后形成声波向四周传开，这就是雷声或说“打雷”。 雷声的大小与闪电的强弱相应，雷不仅仅是由于空气在温度高达18000℃左右的闪电渠道中因突然而强烈的受热和随之而起的急速冷却，致空气因急速膨胀和压缩的振动而发生的响声；同时雷也是水和空气在高电压（火花）的作用下分解所产生的瓦斯爆炸时发出的声音。由于爆炸波的特性、多次放电和声音来回反射等关系，雷声隆隆不绝。云间放电时，雷声延续的时间比云与大地间放电的时间短。一般一次闪电的雷声平均延续时间约30-40秒，在个别场合下可达到1分钟。[4] § 特点 化学反应 闪电 闪电时，可以使大气空中的氧气化学合键发生改变，生成臭氧；同时也可以让氧气和氮气化合生成一氧化氮，这是天然固氮的一种重要形式。闪电可将空气中的一部分氮变成氮化合物，借雨水冲下地面。一年当中，地球上每一公顷土地都可获得几公斤这种从高空来的免费肥料。 温度 闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，也就是等于太阳表面温度的3—5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。 频率 世界各地大约每秒钟约发出600次闪电，其中有100次袭击地球。 能量 闪电的电流很大，其峰值一般能达到几万安培，但是其持续的时间很短，一般只有几十微秒。所以闪电电流的能量不如想象的那么巨大。不过雷电电流的功率很大，对建筑物和其他设备尤其是电器设备的破坏十分巨大，所以需要安装避雷针或避雷器等以在一定程度上保护这些建筑和设备的安全。 § 防范 黑色闪电 1、除非绝对需要时，不要冒险外出，留在室内。 2、不要靠近打开的门，窗、火炉、暖气片、金属管道、阴沟、插上电源的电气用具。 3、在风暴期间不要使用插入式电气设备如电吹风，电压刷或电动剃须刀。 4、风暴期间，不要使用电话，闪电可能击中外面电话线。 5、不要去收晒衣绳上的衣服。 6、不要从事栅栏、电话或输电线、管道或建筑钢材等安装工作。 7、不要应用金属物体如鱼竿和高尔夫球棍。穿好钉有铁钉的鞋子的高尔夫球运动员成了极好的避雷针。 8、不要处理打开的容器里的易燃材料。 9、离开水和小船。 10、如果正在路上，必须呆在汽车里，汽车往往是极好的避雷设施。在没有掩蔽所的时候，应避开该地的最高物体。如果附近只有孤立的树，那么最好防护就是蹲在露天下，离开孤立的树的距离是其高度两倍。 11、避开商店、开阔的空地、金属丝栏杆金属晒衣绳。敞开的棚子以及任何突出地面的导电物体。 12、当感觉到电荷时，即如果头发竖起，或者皮肤颤动，那么可能就受到电击了。要立刻倒在地上。受到雷击的人会严重休克，并且可能被烧伤，但是他们身上不带电，可以安全进行处理。被电击昏的人，通常进行及时的口对口的呼吸、心脏按摩以及长时间的人工呼吸时能够苏醒的。在受电极的一群人里，对于明显的死亡者应首先处理。那些还有活着迹象的人可能会自行恢复过来。[5] § 相关 海口上空同现彩虹闪电景观 乌干达首都坎帕拉和印尼的爪哇岛，是最易受到闪电袭击的地方。据统计，爪哇岛有一年有300天发生闪电。 历史上最猛烈的闪电，是1975年袭击津巴布韦乡村乌姆塔里附近一幢小屋的那一次，当时死了21个人。 |
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