介绍“球形闪电”

球形闪电是一种非常罕见的闪电形状。闪电有四种:线状、带状、火箭状和球状。线状闪电是最常见的现象,球状闪电很少出现,但在过去的半个世纪里,人类已经记录了4000多次球状闪电现象。

气象专家介绍,球形闪电就像一个火球,大概有篮球那么大,偶尔直径有几米甚至几十米。球形闪电多出现在强雷雨的恶劣天气。球形闪电脾气古怪。它一看到裂缝就钻。它经常从门窗、烟囱甚至裂缝钻入室内,有时还能以每秒2米左右的速度沿着电线移动并燃烧。它通常在水平方向移动,有时在空中静止不动或缓慢着陆。有些球形闪电在移动时仍能旋转,有些则会反弹。它移动时发出嘶嘶声,消失时发出巨大的爆炸声。振动能量足以摧毁普通建筑。由于爆炸时空气发生化学反应,生成了臭氧和一氧化氮,所以球状闪电消失后有一股难闻的气味。

球形闪电虽然是一种燃烧的火球,但当它靠近树木、纸张、干草等一些易燃物体时不会引起火灾,但在爆炸中可以烧毁潮湿的树木和房屋。如果掉进池子里,球形闪电会让水沸腾。它可以轻易穿过玻璃,也可以从门缝和烟囱钻入屋内。所以发生上述事件也就不足为奇了。

奇怪的是,球状闪电是一种什么物质?没有人能够回答这个问题。有几种假设:有人认为球状闪电是一种带有强电的气体混合物;还有人推测是化学反应堆;也有人认为是氮氧化物;有学者说是高度电离的气囊。以上说法都需要科学研究来证实。

著名的球状闪电现象

7月22日,1962,泰山玉皇顶,雷阵雨中。雷电交加中,一个直径为15cm的深红色火球穿过封闭的玻璃缝跑进了房间。它以每秒2-3米的速度在室内扑腾了3-4秒,然后从烟囱里逃了出来。烟囱的一角在爆炸中被切断,房间里的一个暖水瓶在气浪的冲击下被震碎。7月25日,1981,一声惊雷过后,两个罕见的橙色火球突然呼啸着从云端滚了下来。当他们降落在花园里时,两个火球相撞,发出一声巨响。耀眼的灯光使周围看起来像白天。

1981年,一架伊尔-18飞机从黑海上的索契起飞。当时天气晴好,雷雨云距离飞行线40公里。当飞机上升到1200m高度时,突然一个直径约10cm的火球闯入飞机驾驶舱,发出震耳欲聋的爆炸声,随后消失。但几秒钟后,它通过密封金属舱壁,令人难以置信地重新出现在乘客舱中。它漂浮在惊恐的乘客头顶,慢慢飘入后舱,分裂成两个明亮的半月形,然后融合在一起,最后带着一点噪音离开了飞机。飞行员立即降落检查,发现球形闪电出入的飞机机头尾部被钻了一个洞,雷达等仪器丢失,但飞机内壁和乘客没有受损。

从以往闪电在球体中的活动来看,多出现在雷雨时或暴风雨前后,呈现出发光的火球奖,中心非常明亮。这种火球颜色多变,直径通常为10 ~ 40 cm。球形闪电的持续时间只有几十秒。它经常以每秒2米的速度水平移动,停下来,有时停留在半空中,有时降落在地面上。

科学家试图揭开球形闪电的神秘面纱

前苏联一位物理学家认为球形闪电是闪电“吹”出来的气泡。雷暴期间,地球的电场强度增加了1,000倍。它击中水滴,甚至在水滴周围形成树枝状闪电的强场,使水滴膨胀。然而,这需要某种外来物质,如一粒灰尘或沙子,才能落入小水滴中。当电流的电阻增加时,水分解成氢和氧。氢和氧燃烧形成火球。如果因为某种原因,火球提前放电,也就是发生了爆炸,当电荷逐渐消失时,火球不知不觉就消失了。如果火球周围的空气静止,几秒钟后火球会自行消失。释放闪电很容易,但不可能摧毁它。人们甚至用枪射击火球,但火球并没有爆炸。球形闪电之所以能飞,是因为它的密度接近空气,可以随着周围的空气移动。所以遇到球形闪电时,站着不动是最安全的。

新西兰坎特伯雷大学的科学家亚伯拉罕森和丹尼斯认为,球形闪电是由硅的燃烧和发光引起的。该理论认为,当土壤受到雷电袭击时,会向大气中释放含有硅的纳米颗粒,雷电袭击的能量会以化学能的形式储存在这些纳米颗粒中。当它达到一定的高温时,这些粒子会氧化并释放能量。当研究人员将土壤样本暴露在与闪电过程相同的条件下时,它们会产生含硅的纳米粒子,氧化速率与球形闪电的平均生命周期10秒一致。

球状闪电又称电火球,被认为是一种与闪电有关的自然现象。它经常漂浮在离地面不远的空中,接触地面后经常反弹,接触到的物质会被烧焦。只有1%的人声称见过球状闪电。科学家们从150年前就开始研究这种罕见的自然现象,但一直无法在实验室中重现这种自然现象,理论上也无法很好地解释。

球形闪电的预防方法

据专家介绍,防止球状闪电的主要方法是关闭门窗,防止球状闪电飘进室内;如果球形闪电不小心飘进房间,千万不要跑,因为球形闪电一般会随着气流飘起。如果在野外遇到球状闪电,千万不要动。可以捡起身边的石头用力扔出去分散球形闪电的注意力,以免误伤人群。(综合)

德国科学家人工合成球形闪电。

2006-06-12 11:40:45

科技日报讯据英国《新科学家》网站报道,来自德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所和柏林洪堡大学的科学家在实验室成功制造出球形闪电,这种闪电只出现在雷雨天气。闪电其实是一个直径20厘米的球形等离子体,持续了将近半分钟。科学家希望这个实验能够帮助理解这种奇怪的现象,为核聚变电站的等离子体研究提供参考。

球状闪电是一种非常奇特的闪电现象,通常直径为10 cm-40 cm,颜色为红色、黄色或蓝色,持续时间从几秒到几分钟不等。球形闪电无孔不入,它经常从门窗、烟囱甚至房屋的缝隙中潜入屋内。它的出现有时会让人产生虚惊一场,但有时会在瞬间造成巨大的灾难。当它靠近树木、纸张等一些易燃物时,并不引起火灾,但在爆炸瞬间能烧毁潮湿的树木和房屋。如果掉进池子里,球形闪电会让池水沸腾。

球形闪电是一种什么物质?这个问题困扰了人类几个世纪。许多科学家认为,球形闪电现象的发生是因为闪电到达地面时形成了球形等离子体,但其机制尚不清楚。虽然近半个世纪以来,人类已经记录了4000多次球状闪电现象,但几乎没有任何关于它的可靠数据。

今年年初,以色列科学家利用微波蒸发不同材料,产生球形等离子体。但是戈达尔呢?沃斯曼等人采用了另一种方法,他们认为这样产生的球状闪电更接近自然现象。

沃斯曼说:“很可能是电火花和水的相互作用导致了球形闪电,所以我们使用了5000伏的瞬时高压放电,在玻璃槽中创造了球形等离子体。”水箱里有两个电极,其中一个用陶土管与水隔开。高压在水中产生60安培的电流,进入粘土管道,蒸发了附近的水,然后出现了由离子化水分子组成的明亮的球形等离子体。球虽然会发光,但是温度很低,放在上面的一张纸被举起来却没有被点燃。电流中断时,球体持续时间为0.3秒,比普通等离子体的寿命要长得多。目前,实验室和核聚变电站中的等离子体一般只持续几毫秒。

科学家们正在研究它的光谱,以证明等离子体的大小和持续时间是否与电压有关。由于核聚变电站将采用大规模氢等离子体燃烧发电,探索如何控制等离子体将有助于开发更完善的核聚变电站。