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介紹“球形閃電”

球形閃電是壹種非常罕見的閃電形狀。閃電有四種:線狀、帶狀、火箭狀和球狀。線狀閃電是最常見的現象,球狀閃電很少出現,但在過去的半個世紀裏,人類已經記錄了4000多次球狀閃電現象。

氣象專家介紹,球形閃電就像壹個火球,大概有籃球那麽大,偶爾直徑有幾米甚至幾十米。球形閃電多出現在強雷雨的惡劣天氣。球形閃電脾氣古怪。它壹看到裂縫就鉆。它經常從門窗、煙囪甚至裂縫鉆入室內,有時還能以每秒2米左右的速度沿著電線移動並燃燒。它通常在水平方向移動,有時在空中靜止不動或緩慢著陸。有些球形閃電在移動時仍能旋轉,有些則會反彈。它移動時發出嘶嘶聲,消失時發出巨大的爆炸聲。振動能量足以摧毀普通建築。由於爆炸時空氣發生化學反應,生成了臭氧和壹氧化氮,所以球狀閃電消失後有壹股難聞的氣味。

球形閃電雖然是壹種燃燒的火球,但當它靠近樹木、紙張、幹草等壹些易燃物體時不會引起火災,但在爆炸中可以燒毀潮濕的樹木和房屋。如果掉進池子裏,球形閃電會讓水沸騰。它可以輕易穿過玻璃,也可以從門縫和煙囪鉆入屋內。所以發生上述事件也就不足為奇了。

奇怪的是,球狀閃電是壹種什麽物質?沒有人能夠回答這個問題。有幾種假設:有人認為球狀閃電是壹種帶有強電的氣體混合物;還有人推測是化學反應堆;也有人認為是氮氧化物;有學者說是高度電離的氣囊。以上說法都需要科學研究來證實。

著名的球狀閃電現象

7月22日,1962,泰山玉皇頂,雷陣雨中。雷電交加中,壹個直徑為15cm的深紅色火球穿過封閉的玻璃縫跑進了房間。它以每秒2-3米的速度在室內撲騰了3-4秒,然後從煙囪裏逃了出來。煙囪的壹角在爆炸中被切斷,房間裏的壹個暖水瓶在氣浪的沖擊下被震碎。7月25日,1981,壹聲驚雷過後,兩個罕見的橙色火球突然呼嘯著從雲端滾了下來。當他們降落在花園裏時,兩個火球相撞,發出壹聲巨響。耀眼的燈光使周圍看起來像白天。

1981年,壹架伊爾-18飛機從黑海上的索契起飛。當時天氣晴好,雷雨雲距離飛行線40公裏。當飛機上升到1200m高度時,突然壹個直徑約10cm的火球闖入飛機駕駛艙,發出震耳欲聾的爆炸聲,隨後消失。但幾秒鐘後,它通過密封金屬艙壁,令人難以置信地重新出現在乘客艙中。它漂浮在驚恐的乘客頭頂,慢慢飄入後艙,分裂成兩個明亮的半月形,然後融合在壹起,最後帶著壹點噪音離開了飛機。飛行員立即降落檢查,發現球形閃電出入的飛機機頭尾部被鉆了壹個洞,雷達等儀器丟失,但飛機內壁和乘客沒有受損。

從以往閃電在球體中的活動來看,多出現在雷雨時或暴風雨前後,呈現出發光的火球獎,中心非常明亮。這種火球顏色多變,直徑通常為10 ~ 40 cm。球形閃電的持續時間只有幾十秒。它經常以每秒2米的速度水平移動,停下來,有時停留在半空中,有時降落在地面上。

科學家試圖揭開球形閃電的神秘面紗

前蘇聯壹位物理學家認為球形閃電是閃電“吹”出來的氣泡。雷暴期間,地球的電場強度增加了1,000倍。它擊中水滴,甚至在水滴周圍形成樹枝狀閃電的強場,使水滴膨脹。然而,這需要某種外來物質,如壹粒灰塵或沙子,才能落入小水滴中。當電流的電阻增加時,水分解成氫和氧。氫和氧燃燒形成火球。如果因為某種原因,火球提前放電,也就是發生了爆炸,當電荷逐漸消失時,火球不知不覺就消失了。如果火球周圍的空氣靜止,幾秒鐘後火球會自行消失。釋放閃電很容易,但不可能摧毀它。人們甚至用槍射擊火球,但火球並沒有爆炸。球形閃電之所以能飛,是因為它的密度接近空氣,可以隨著周圍的空氣移動。所以遇到球形閃電時,站著不動是最安全的。

新西蘭坎特伯雷大學的科學家亞伯拉罕森和丹尼斯認為,球形閃電是由矽的燃燒和發光引起的。該理論認為,當土壤受到雷電襲擊時,會向大氣中釋放含有矽的納米顆粒,雷電襲擊的能量會以化學能的形式儲存在這些納米顆粒中。當它達到壹定的高溫時,這些粒子會氧化並釋放能量。當研究人員將土壤樣本暴露在與閃電過程相同的條件下時,它們會產生含矽的納米粒子,氧化速率與球形閃電的平均生命周期10秒壹致。

球狀閃電又稱電火球,被認為是壹種與閃電有關的自然現象。它經常漂浮在離地面不遠的空中,接觸地面後經常反彈,接觸到的物質會被燒焦。只有1%的人聲稱見過球狀閃電。科學家們從150年前就開始研究這種罕見的自然現象,但壹直無法在實驗室中重現這種自然現象,理論上也無法很好地解釋。

球形閃電的預防方法

據專家介紹,防止球狀閃電的主要方法是關閉門窗,防止球狀閃電飄進室內;如果球形閃電不小心飄進房間,千萬不要跑,因為球形閃電壹般會隨著氣流飄起。如果在野外遇到球狀閃電,千萬不要動。可以撿起身邊的石頭用力扔出去分散球形閃電的註意力,以免誤傷人群。(綜合)

德國科學家人工合成球形閃電。

2006-06-12 11:40:45

科技日報訊據英國《新科學家》網站報道,來自德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所和柏林洪堡大學的科學家在實驗室成功制造出球形閃電,這種閃電只出現在雷雨天氣。閃電其實是壹個直徑20厘米的球形等離子體,持續了將近半分鐘。科學家希望這個實驗能夠幫助理解這種奇怪的現象,為核聚變電站的等離子體研究提供參考。

球狀閃電是壹種非常奇特的閃電現象,通常直徑為10 cm-40 cm,顏色為紅色、黃色或藍色,持續時間從幾秒到幾分鐘不等。球形閃電無孔不入,它經常從門窗、煙囪甚至房屋的縫隙中潛入屋內。它的出現有時會讓人產生虛驚壹場,但有時會在瞬間造成巨大的災難。當它靠近樹木、紙張等壹些易燃物時,並不引起火災,但在爆炸瞬間能燒毀潮濕的樹木和房屋。如果掉進池子裏,球形閃電會讓池水沸騰。

球形閃電是壹種什麽物質?這個問題困擾了人類幾個世紀。許多科學家認為,球形閃電現象的發生是因為閃電到達地面時形成了球形等離子體,但其機制尚不清楚。雖然近半個世紀以來,人類已經記錄了4000多次球狀閃電現象,但幾乎沒有任何關於它的可靠數據。

今年年初,以色列科學家利用微波蒸發不同材料,產生球形等離子體。但是戈達爾呢?沃斯曼等人采用了另壹種方法,他們認為這樣產生的球狀閃電更接近自然現象。

沃斯曼說:“很可能是電火花和水的相互作用導致了球形閃電,所以我們使用了5000伏的瞬時高壓放電,在玻璃槽中創造了球形等離子體。”水箱裏有兩個電極,其中壹個用陶土管與水隔開。高壓在水中產生60安培的電流,進入粘土管道,蒸發了附近的水,然後出現了由離子化水分子組成的明亮的球形等離子體。球雖然會發光,但是溫度很低,放在上面的壹張紙被舉起來卻沒有被點燃。電流中斷時,球體持續時間為0.3秒,比普通等離子體的壽命要長得多。目前,實驗室和核聚變電站中的等離子體壹般只持續幾毫秒。

科學家們正在研究它的光譜,以證明等離子體的大小和持續時間是否與電壓有關。由於核聚變電站將采用大規模氫等離子體燃燒發電,探索如何控制等離子體將有助於開發更完善的核聚變電站。