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雷電是怎樣形成的簡短

圖文 更新时间:2025-02-04 22:32:40

雷電是怎樣形成的簡短(雷電之謎科普散文)1

提起雷電,人們自然會聯想起“龍爪”、“神火”、“雷公電母”、“火龍抽筋”等神秘而又令人毛骨悚然的字眼。那麼,雷電到底是怎樣形成的呢?“火龍抽筋”又是怎麼回事?遇到雷電怎樣才能脫險呢?

雷電是産生在雷暴雲中的一種大氣放電現象。1752年,美國物理學家富蘭克林第一次用風筝試驗揭開了雷暴雲帶電的秘密。以後的科學家們又發現了雷暴雲中的電荷分布:雲上部帶正電荷,中下部帶負電荷,雲底還有一個小正電荷囊區。雷暴雲中存在着平均約1300伏特/厘米的電位梯度。在這樣強大電場作用下,雲中水滴發生振蕩變形,出現尖端放電,引起雲中空氣局部電擊穿,從而産生電火花,這就是常見的雲内閃電。這種閃電維持時間極短,平均約四分之一秒,但卻釋放出幾千億瓦特的能量。這些電能約有四分之三用來加熱狹窄的閃電通道氣柱,緻使那裡空氣的溫度在一瞬間就升達3萬攝氏度,從而引起氣柱急劇膨脹,造成強大的聲波,這就是人們所聽到的雷聲。

對人類生命威脅最大的是另一種閃電一一雲地閃電,據統計,全世界每年約有4000人慘死于它之手。這種閃電多呈枝丫狀,當它閃擊到地面時,就好像砂石入湖脈起水流一樣,會在相當範圍内形成一個由中心往四周逐漸降低的電場。當人的腳一前一後站在這一電場中,強大的電流就會從高電位的腳端通過全身流向低電位的腳端,從而造成人觸電死亡。這就是人們所說的“火龍抽筋”的奧秘。因此,在野外勞動或行走的人,當遇到閃電時,不要太緊張,更不要奔跑,隻須雙腳并攏站立原處不動或蹲在較為幹燥的地方,手腳不要觸摸周圍的平地或牆壁,就可确保安然無恙。另外,在雷雨天氣,不要背着帶鐵的農具行走,也不要到大樹底下避雨,因為農具和大樹常常會成為雷擊的目标物。

雷電是怎樣形成的簡短(雷電之謎科普散文)2

在影視和舞台藝術中,導演往往借助電閃雷鳴來制造驚險場面或烘托恐怖氣氛,在這方面最精彩的應當首推越劇《梁山伯與祝英台》。其中有這樣一組鏡頭,當迎親隊伍行至梁墓前,突然狂風大作,烏雲滾滾,一道巨閃過後,墓裂開了,英台縱身跳了進去,天意成全了他們忠貞不渝的愛情。這裡姑且不論這個故事情節是否真實,但導演這樣處理卻是有一定科學根據的,因為墳墓呈圓拱形,曲率較大,這樣在雷雨天氣條件下,墳頂及其上部空氣中就積聚了大量的感應正電荷,雲中負電荷要想中和這個正電荷囊區,就會選擇從雲底到墳頂這條直線作為閃電通道,這樣墳墓就有可能遭緻雷擊。事實證明這種情況是有的,隻是不太常見而已。

雷雨天氣、氣象要素時常會出現跳躍性變化。雷雨到來之前,由于高溫高壓微風,人們普遍感到郁悶狂燥,随着一陣大風吹過,接着便是電閃雷鳴,嘩嘩暴雨也就會接踵而至。這時人們才覺得稍微舒服一些。在雷雨天氣,最好不要收看電視使用電腦,野外絕對要記住不要撥打手機接聽電話,以免發生不必要的傷亡。對于高大建築物,應當安裝避雷針避雷帶,電氣線路和微機傳輸系統務必安裝避雷器,因為雷電除直擊雷外,還有感應雷,大多家用電器遭到雷擊都是感應雷所緻。高壓輸電線路還須避開江河、湖泊、沼澤地,因為這些地方空氣潮濕,導電率較大,極易成為雷擊帶。

雷電是怎樣形成的簡短(雷電之謎科普散文)3

也許有人會問,雷電難道會是百害而無一益?回答自然是否定的。閃電的殊勳在于它和宇宙射線,紫外線一道,把原始地球大氣中的甲烷,氫、水蒸氣、氫,硫酸化氫和氰化氫合成了氨基酸、核苷單糖,實現了由無機小分子到有機小分子的突變,從而奠定了生命起源的物質基礎。可以毫不誇張地說,假如當時沒有閃電,就不可能有今日斑斓多姿的生物世界。另外,在閃電瞬間的高溫高壓下,空氣中的氦和氧就可合成一氧化氮,一氧化氮與氧再化合為二氧化氮。二氧化氮被雨水吸收并和其它氣溶膠粒子化合變成硝酸鹽,落入土壤中可以變成很好的氮肥,供植物根系和葉面吸收。閃電還常伴随陣性降水,這對緩和土壤旱情也是大有裨益的。

人們利用雷電輻射的電磁波譜,就可通過信電定位來為天氣預報提供信息。而人工模拟雷電的成功,則使雷電能的研究開發與利用呈現出更加誘人的前景。有人計算、一個直徑5公裡的雷暴單體又蘊藏着3000億千卡的潛熱,相當于一億度電的能量。如果人們有朝一日征服了雷電這條集鹜不馴的“火龍”,那麼它必将會和太陽能、風能、原子能一樣,大大造福于人類。

雷電是怎樣形成的簡短(雷電之謎科普散文)4

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