球状闪电

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十九世纪时期关于球状闪电的画像

球状闪电是一種自然現象,屬於閃電的一種。

現象[编辑]

目前对于球状闪电的相關信息少、而且多有争论,能归纳的現象有如下几点,多与降雨有关:

  • 球状闪电呈球形,也有部分接近球形。
  • 球状闪电於空中漂浮,直徑由十五至四十厘米不等。
  • 球状闪电的高温能把周围树木烤焦。
  • 球状闪电的闪光為红色或黄色。
  • 球状闪电存在时间短,一般为几秒,个别的可长达几分钟。
  • 曾經有球狀閃電進入室內的報導。

原理[编辑]

一直以来,球狀閃電形成的原因尚未有確切的解釋。但是到了2014年1月29日,甘肃省兰州市的中国科学家利用在青海省一个雷暴天气中绘制辐射地图时,拍到这个难以捉摸的发光球,而所谓的“难以捉摸的发光球”其实就是在雷暴天气出现的球状闪电。这场发生在2014年的风暴的视频和光谱,被认为是迄今为止自然界球状闪电的首次科学记录。而这项研究的详细内容,已经发表在2014年1月出版的《物理学评论快报》上。[1][2]

聖艾爾摩之火常被誤會為球狀閃電同類型事物,但实际成因不同:虽然二者都是常在大雨(尤其是雷雨)中發生的自然現象,但是聖艾爾摩之火是低溫的冷光現象,不會破壞週遭事物。

以下是一些對其成因的假說:

  • 有人認為在發生枝狀閃電時,由於閃電通道裏的空氣溫度很高,使空氣中的水汽分解為,在特殊情況下,閃電通道分裂成數塊。如是,把閃電通道附近的空氣分裂成一團團含氫和氧的氣團,形成連珠閃電,待枝狀閃電停止以後,球狀閃電溫度降低,氫和氧重新化合,在化合過程中釋放出能量,在釋放能量的同時產生了。有時候這種釋放能量的現象是用爆炸的方式表現出來,便產生了球狀閃電。
  • 传统理论认为它是一种旋涡状高温等离子体,利用内部高速旋转造成的向心力与外部大气压力达到平衡来维持了较长时间的稳定性。还有人认为它是利用高温混合气体之间的化学反应维持了能量的稳定。
  • 微波激射-孤立子理论认为球状闪电是由体积约为若干立方米的大气微波激射所引起的。微波激射相当于能量低得多的激光,在空气体积很大时,微波激射会产生局部电场即孤立子,从而导致看得见的球状闪电。
  • 巴西伯南布哥聯合大學的研究人員Antnio Pavo和Gerson Paiva聲稱他們證實了汽化矽假說[3]二氧化矽經閃電的衝擊,其中的結合而被汽化成純矽,形成短暫性的球體。汽化矽與空氣中的氧氣再結合時產生熱量,使球體發白光。
  • 奧地利因斯布鲁克大學的物理學家Joseph Peer和Alexander Kendl聲稱頻繁發生的閃電可能致使磁場強大到使人產生類似幻覺,而猜測或許能用來解釋球狀閃電的現象。[4]

案例[编辑]

1989年4月4日0時許,中國湖南省隆回縣桃花坪鄉一所平房被罕見「球雷」入室飛舞,3人死亡。[7]

參考資料[编辑]

注釋[编辑]

  1. ^ 我国研究人员首次拍摄到神秘球状闪电北京日报17版(最下方) 2014年1月29日
  2. ^ 中国科学家首次拍到球状闪电:在地上穿行15米 腾讯新闻(转自北京日报) 2014年1月29日
  3. ^ 球狀閃電之謎已解? 巴西研究人員公佈實驗成果-EDA/IC設計-電子工程專輯
  4. ^ 球状闪电可能是磁场幻觉所致
  5. ^ 科學家揭開球形閃電秘密. [10 21, 2012]. 
  6. ^ Scientists uncover mystery of ball lightning. [10 21, 2012]. 
  7. ^ 球雷深夜入室 擊斃三人. 華僑日報第二版. 1989年5月17日. (繁体中文)

外部链接[编辑]