揭秘闪电九大不为人知的秘密
有一种说法认为,龙卷风与飓风比闪电更具威胁。但是,每年因闪电遇害的人超过死于龙卷风或飓风的人。事实上,据美国国家气象局介绍,闪电是最被低估的气象灾害。只有死于洪水的人数超过闪电。当闪电来袭时,身在大楼内确实是你最安全的选择,但并不意味着你不应采取一些防护措施。如果大楼遭闪电袭击,电流极有可能经过配线和管道,与地面接触,这时,你应该避开有线电话(手机和无绳电话没事)以及流动水(所以雷暴来袭时不能淋浴或洗手)。同时,不使用电炉、电脑及其他电器。
有一种说法认为,闪电是导致飞机坠毁的罪魁祸首。事实是,闪电经常击中飞机,但极少令飞机坠毁。平均计算,美国每年每架商业飞机至少被闪电击中一次。大多数飞机使用铝材料(具有良好的导电性)制造,另外飞机还具有严格的防闪电标准。
即便你的家没有被击到,闪电产生的电涌也可能会损坏电器。在暴风雨来袭之前拔掉电脑、电视和其他电器的插头,因为你不能一切都依赖于电涌防护装置。如果你在暴风雨时试图拔掉电器的插头,自己都有遭到雷击的可能。有人认为,雷暴期间应避免开车。其实,汽车是雷暴期间除建筑物以外最安全的场所之一。当然,要保证身在有硬顶的汽车内。高尔夫球车和敞篷车起不到这种作用。
西方有一句谚语,说闪电绝不会在同一地方出现两次,来形容人的运气。但事实上,闪电确实可以在雷暴期间不止一次击中同一地方。如果雷暴来袭时你恰好在外面,应尝试进入建筑物或汽车暂时躲避。如果实在找不到暂避之所,以下则是将遭雷击风险降至最低程度的一些小窍门:不要站在旷野和大树下或其他较高物体下面,避开有水的地方,不要躺在地上。
据美国国家气象局介绍,大多数人不是在雷暴最强烈时被击中的。闪电可以袭击距下雨地点约合16公里远的地方,但如果你能听到打雷声,这意味着你处在遭雷电袭击的范围以内。美国国家气象局的建议是:“当雷声大作,一定留在室内,等到最后一声雷响过后30分钟再出来。”当然,30分钟是一个理论上的数字,在很多情况下很难做到。
奇怪的是,我们在儿时学到的这个诀窍是基于事实而非虚构。闪电和雷声同时发生,但是因为光的传播速度比声音的传播速度快,所以,我们总是先看到闪电然后才听到雷声。美国联邦紧急事务管理局官方网站对此做了详细介绍:“你可以通过计算闪电和雷声之间相差的秒数,估计暴风雨距离你有多远。用秒数除以5,就能算出暴风雨“行驶”的英里数。
暴风雨是一种自然现象,通常是暴风云(积雨云)产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。
如果我们在两根电极之间加很高的电压,并把它们慢慢地靠近。当两根电极靠近到一定的距离时,在它们之间就会出现电火花,这就是所谓“弧光放电”现象。雷雨云所产生的闪电,与上面所说的弧光放电非常相似,只不过闪电是转瞬即逝,而电极之间的火花却可以长时间存在。因为在两根电极之间的高电压可以人为地维持很久,而雷雨云中的电荷经放电后很难马上补充。当聚集的电荷达到一定的数量时,在云内不同部位之间或者云与地面之间就形成了很强的电场。电场强度平均可以达到几千伏特/厘米,局部区域可以高达1万伏特/厘米。这么强的电场,足以把云内外的大气层击穿,于是在云与地面之间或者在云的不同部位之间以及不同云块之间激发出耀眼的闪光。这就是人们常说的闪电。
肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面变成正电荷中心,在云底与地面间形成强大电场。在电荷越积越多,电场越来越强的情况下,云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱,称梯级先导。这种电离气柱逐级向地面延伸,每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱,它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面,在离地面5—50米左右时,地面便突然向上回击,回击的通道是从地面到云底,沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。
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