看!闪电(2)
2012-03-15 13:49:12虽然知道了云层中的电和生活用电是一样的,但是闪电到底是怎么产生的?一起继续了解吧!
云中电荷对对碰——闪电的形成
说到闪电,一定要先说积雨云。积雨云是被上升气流不断抬高而形成的云。夏天,有些积雨云顶部能升到20千米的高空。
积雨云中有成千上万颗小水滴,这些小水滴包含降水粒子(大粒子)和云粒子(小粒子),这些粒子受到外电场的作用而极化。当这些粒子在气流激烈上升中相互摩擦、相互碰撞,就会产生静电。这些静电在云层内部慢慢汇聚,形成3层静电中心,中上层为电量较大的正电,中间负电,下层为少量的正电(地面是感应的正电)。这些电荷在云层内部慢慢汇聚成巨大的电荷能量,这就是雷云。带有正电荷的雷云和带有负电荷的雷云碰撞在一起,就会产生放电作用,这就是闪电了!
空气膨胀又收缩——雷声的来源
我们常见到的闪电,好像是悬挂在空中的一棵蜿蜒曲折、枝杈纵横的大树。闪电的长度一般都有数百米,有些甚至能达到数千米长。
闪电产生时的瞬间温度可达到30 000℃,比太阳表层的温度还要高5倍。由于这个热量,空气瞬时膨胀,又快速收缩,使空气产生剧烈振动,形成很大的声音。这就是雷声。
闪电不会两次击中同一个地方?
科学家估算,全世界每天大约发生800万次闪电,每年约有数千人遭受闪电袭击。防雷避雷也是一门学问。
常言说:“闪电不会两次击中同一个地方”,但是,在平坦的地形上,闪电发生频率都差不多,而每座100米高的建筑物平均每年会被击中一次;每座300米高以上的建筑物,比如广播塔或者电视塔,每年会被击中20次左右,每次雷击通常会产生6亿伏的高压。
闪电到底有多强?
闪电到底带有多大的能量呢?由于季节不同和云层的大小,闪电所带的电量也会有所差异。一个闪电所消耗的电量,可以让10万个60瓦的灯泡瞬间一起点亮。
雷落到地面上时的电压约有1亿伏(注:我国一般的家用电压是220伏,一节5号电池的电压是1.5伏)!链接在电源线和电话线上的电器,有时即使没开电源,也会有感应电流流过开关引起故障。落雷击中树木后,如果正好有人在树下,很容易被从树干传递到枝叶的侧击雷击中而丧命。
打雷的同时多数伴着大雨,有时还会有狂风、龙卷风、冰雹等灾害性天气出现。雷雨带来的雨水是重要的水资源,但闪电至今为止还是带来巨大灾害的一种自然现象。
神秘的球状闪电
球状闪电俗称滚地雷,就是一个呈圆球形的闪电球。这是一个真实的物理现象,绝非科幻小说或卡通片集的能量炮。
说它神秘,因为它十分罕见。根据众多的目击材料,人们大概勾勒出球状闪电的基本轮廓:这种发光的球体大小在高尔夫球和足球之间,颜色有白、绿、黄、橙、红、紫之分,其亮度可与100瓦灯泡相当。球状闪电持续时间一般在5~10秒左右,它会随气流的起伏在近地的空中自在飘飞,有时逆风而行,可穿门窗,进室内,甚至穿过炉子烟筒。有时会悬停,有时会无声消失,有时又会碰到障碍物爆炸发出巨响而消失。球状闪电运行速度缓慢,有时与人跑速度差不多,极少情况下它会发出轻微的唿哨声、嘁嘁声或咝咝声。
一个共同的特点是,球状闪电基本上发生在雷暴天气中。
——文《科学大众》(小学版)