什么是球形闪电
闪电是常见的自然现象,夏天暴风雨来临的时候,突然出现一道白光,紧接着就是“轰隆隆”的响声。闪电和响声,这是雷电的基本特征。在雷电发生的时候,还能看到它的形状,大多是“ㄅ”形,也有条状和片状,都是一闪而过,给人强烈的印象,这是常见的闪电。还有一种奇特的闪电不是来去匆匆一闪而过,而是飘飘忽忽,缓慢地移动,能持续几秒钟,民间称它为滚雷,科学家叫它是球状闪电。球状闪电是一个无声的火球,直径大多在0.1米至0.2米之间,消失的时候,可能有爆炸声,也可能无声无息。球状闪电不放白光,可能是红色、黄色,也可能是橙色。
还有,它不一定出现在高空,也会出现在地面附近,甚至会穿过玻璃而不损坏玻璃,闯进建筑物,飘进密闭的飞机机舱。
千奇百怪的目击记录
1773年,两名神职人员在听到一声巨大雷响后,看到壁炉里闪耀着一颗足球大小的发光球体,这颗球随即爆炸并发出一声巨响。1956年夏的一个正午,在苏联某个集体农庄,两个孩子在牛棚里躲雨。突然,房前的白杨树下滚落一个橙黄色的火球直向他们逼来,一个孩子踢了它一脚,“轰隆”一声,火球爆炸了,牛棚里的12头牛炸死了11头,孩子们被震倒在地,但没有受伤。事后,人们才知道那个火球是罕见的球状闪电。
1962年7月的一天,在泰山上,一个球状闪电穿过紧闭的玻璃窗,钻进一间民房,缓慢地在室内飘动,最后钻进了烟囱,在烟囱口爆炸,但只炸掉烟囱的一个角,民房内仅仅震倒一个热水瓶。
1981年1月的一天,球状闪电光顾了一架飞行中的“伊尔—18”飞机。这架苏联的飞机从索契市起飞,刚飞到1200米的空中,一个球状闪电突然钻进了客舱,它直径只有0.1米大,却发出一声震耳欲聋的爆炸声。
奇怪的是,人们原以为球状闪电已经消失,谁知几秒钟后,它又重新出现,惊呆了的旅客看着这个“球”在头顶飘忽,到达后舱时裂成两个半月形,随后又合到一起,发出不大的声音后消失了。担心的驾驶员立即驾机降落,发现飞机头部和尾部各有一个大窟窿,除此以外没有任何损害,乘客也没有受到伤害。
1989年,我国山东省青岛的黄岛油库,就是由于球状闪电的爆炸,引起了油罐的大爆炸。
我国发生的球状闪电
1962年夏,山东省济南市解放军106医院。刚刚下过大雨,手术室护士打开窗户,窗外忽然出现一个火球,飞入屋内,打灭了屋顶的吊灯,又飞入走廊,在电闸前爆炸,造成停电,但无人员伤亡。1997年7月14日下午,江苏省北部沛县,一个小孩在路上走着,天上突然一个球形闪电从天而降,垂直向小孩掉下,小孩跑了几步之后,火球落地爆炸,所幸并无伤亡。
1997年7月19日下午16时许,位于广西桂林市中心的广西师范大学也遭遇了球形闪电。当时天空多云,随着空中一声巨响,校内11号宿舍3楼314房间飞进一颗直径约0.3米长的大火球。火球在屋里按水平方向运行了3米多远,落在近门口处消失。
与此同时,对面316房间里同学也看到窗外有一个碗大的火球,垂直下落。两屋的学生在火球出现时都感到有强烈的震感,有的同学说,就像被人重重地推了一下,有的说腿部发麻。
1999年3月16日下午,湖北省北部的枣阳市忽然间闪电频发,雷声惊天,当场造成9人死亡、20余人受伤的罕见灾害。据目击者称,雷击现场有一片红光,这正是球状闪电的特征。
2007年8月21日傍晚,广东省广州市海珠区赤岗路一带雷电交加,一团闪电从天而降,把目击者惊得发呆。那道闪电像一个很大的火球,发出很强的蓝绿色的光,还震坏了不少居民家的电器。2009年6月的一个下午,山东省中部的邹城市下雷雨时,据目击者称,在第四中学一个球状闪电随着一声巨响和一片红光爆炸了。2009年8月4日上午,位于河北省石家庄市西兆通镇南石家庄村的村民自建一临街房屋遭雷击突然倒塌。9时15分左右,突然一声雷响,只见一直径约一米多的耀眼火球击中房屋西北角,瞬间房屋自北向南依次倒塌,将避雨的人员埋在废墟中,而那个火球正是球状闪电的特征。
球状闪电是怎么形成的
球形闪电和一般闪电的机理不同。它是怎样形成的?为什么会成为火球形态?火球的能量来自何方?为什么球形闪电的发光时间很长?为什么它有时发出轻微的“噼啪”声而最后消失掉,有时却震耳欲聋地爆炸呢?这些疑问长期以来令世界各国的科学家苦苦探寻,不得其解,各种假说也相继问世。
第一种看法是美国科学家提出来的,他们在北美洲平原拍下了12万张闪电照片,得出一个看法:球状闪电是从常见的闪电末端分离出来,是一些等离子体凝结而成的。
第二种看法是苏联科学家提出来的。1956年,大气物理学家德米特里耶夫在奥涅加河边度假。他休息时也不忘收集资料,因此在背包里总是放着一些烧瓶,以便随时采集空气样品。
有一天傍晚,遇上了暴风雨和雷电,突然他看到一个淡红色的火球,在离地面一人高的地方朝着他滚来,火球边缘放出黄色、绿色和紫色的小火花,发出“噗噗”的声音。火球滚到他眼前,拐了个弯,向上升起,滚到树丛中去了。在树丛上面火球急速地转了几个圈,很快就消失了。
德米特里耶夫由于职业的敏感,立即采集了球状闪电经过的地方的空气,拿到实验室一分析,知道空气里的臭氧和二氧化氮增加了。于是,有些科学家就做了一些理论分析,估计球状闪电内部的温度达到1500度至2000度,在这样的温度下,空气中的氮的性质发生了变化,从不活泼变得活泼起来,并能与空气中的氧生成二氧化氮。同时,在2000度的高温下,也容易形成臭氧,臭氧很不稳定,又分解开来并放出能量,空气的温度迅速上升,人们就看到了火球。
实验证明,这两种气体同时存在的时间,大约在14秒至2400秒之间。这种说法可以归结为空气中存在着发光气体。还有两种看法是:等离子层内的微波辐射;空气和气体活动出现反常。
人们至今尚未在实验室中制造出真正的球状闪电,虽然已模拟出了极微型又短命的球状闪电。事实上,所有的理论在球状闪电的复杂多变性面前都显得那么单薄。一个真正的球状闪电理论应说明所有的现象,包括没有雷暴的情况和球状闪电持续很长时间及球状闪电大如房屋的情形。而要说清这一切,需要更强大的理论。
有人认为,更有说服力的解释应是涉及冷聚反应领域,与等离子体现象相关的理论。更有人提出球状闪电和龙卷风一样都是等离子团的现象。还有人设想,最佳的理论可能是把电磁学、电学和等离子及纳米理论综合起来。
总之,球状闪电不仅有趣,而且包含了很多秘密,了解了它的本质,对我们人类的生活或许会有深远的影响。
奇异闪电创造的奇迹
1962年夏季,我国科学工作者在泰山顶上对雷爆进行研究时,亲眼目睹了一次奇怪的球状闪电。7月22日傍晚,泰山上大雨倾盆,电闪雷鸣,突然一声巨响,在窗外冒雨工作的科学工作者,发现一个直径约0.15米的红色火球从西边窗户的缝中窜入室内,以每秒钟2米至3米的速度在空中移动。大约几秒钟后,又从烟囱里飘出。在离开烟囱口的瞬间,发生了爆炸,火球也消失了。桌子上的热水瓶、油灯都被震碎,烟囱也被击坏。火球所经过的床单上,留下了0.1米长的焦痕。
1981年7月9日,随着一声惊雷,人们看到两个橘红色的大火球,带着刺耳的呼啸声,从乌云中滚滚而下,坠落在上海浦东高桥汽车站。两火球在地面相撞,发生一声巨响消失得无影无踪。
在美国的一个叫龙尼昂威尔的小城里发生了一件怪事:一位主妇从市场回到家里,打开电冰箱一看,发现放着烤鸭等熟食品,可是她清楚地记得,这些东西放进去时是生的。
“上帝啊,出奇迹啦!”女人惊叫起来。
经过科学家的研究才明白,这是球状闪电开的玩笑。不知怎么搞的,它钻到电冰箱里,刹那间把冰箱变成了电炉,奇怪的是,冰箱竟没有被损坏!
奥地利一位名叫德莱金格的医生的钱包被盗。钱包上有个不锈钢的“b”字。当晚,他被请去为一个遭雷击的人看病时,发现那个人的脚上印着两个“b”字,同医生钱包上的“b”字大小相同,结果钱包就在这个人的口袋里。
雷电创造了许多奇迹,有些至今仍是个谜。
小知识大视野
俄国科学家里奇曼研究雷电,重复富兰克林的风筝实验,没料想一个球状闪电脱离避雷针,无声无息地飘在实验室内。这个只有拳头大的火球在靠近里奇曼脸部的时候,突然爆炸。里奇曼立即倒地死去,脸上留下了一块红斑。
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