天地奇觀──閃電

　　狂風(fēng)大作，暴雨傾盆，雷聲震耳欲聾，閃電的光亮耀眼奪目。大自然以它那雄偉壯觀的景象，向人類顯示它的巨大威力。雷電的壯觀景象以及它對人類生產(chǎn)和生活的影響，很早就引起了人們的注意。雷電常常引起災(zāi)害，如森林大火，擊斃人畜，毀壞建筑物等。那么閃電是怎樣產(chǎn)生的？閃電的類型有哪些？涉及閃電的物理知識又有哪些？本文特作一些介紹，奉獻給讀者。

　　一、閃電的產(chǎn)生

　　暴風(fēng)云通常能產(chǎn)生電荷，底層為負(fù)電荷，頂層為正電荷，而且還在地面上感應(yīng)產(chǎn)生正電荷，使其如影隨形地跟著云移動。正電荷和負(fù)電荷彼此相互吸引，但空氣卻不是良好的導(dǎo)體。地面上的正電荷奔向樹木、山丘、高大建筑物的頂端甚至人體之上，企圖和帶有負(fù)電荷的云層相遇；而云層上的負(fù)電荷枝狀的觸角則向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正負(fù)電荷終于克服空氣的阻礙而連接上。巨大的電流沿著一條傳導(dǎo)氣道從地面直向云涌去，產(chǎn)生出一道明亮奪目的“閃光”──這就是閃電。

　　二、閃電的類型

　　曲折開叉的普通閃電稱為枝狀閃電。枝狀閃電的通道如被風(fēng)吹向兩邊，以致看來有幾條平行的閃電時，則稱為帶狀閃電。閃電的兩枝如果看來同時到達(dá)地面，則稱為叉狀閃電。閃電在云中正負(fù)電荷之間閃爍，而使全地區(qū)的天空一片光亮?xí)r，那便稱為片狀閃電。還有一種特殊的閃電──球狀閃電，也稱球雷或電光球，是一種不太常見，而又會造成一定危害的奇異閃電！顧名思義，球狀閃電就是一個呈圓球形的閃電球！這種現(xiàn)象早于1838年便有文獻記載，科學(xué)家已研究逾160年，但是對此現(xiàn)象仍未有合理的解釋。球狀閃電通常都在雷暴之下發(fā)生，它十分光亮，略呈圓球形，直徑大約是20～50cm.通常它只會維持?jǐn)?shù)秒，更神奇的是它可以在空氣中獨立而緩慢地移動。在它短短幾秒的生命中，它的光度、形狀和大小都保持不變。如果你見過球狀閃電或拍到它的照片，一定要把所有數(shù)據(jù)記錄下來呀！那將會是十分寶貴的研究資料。

　　除上述的閃電外，還有超級閃電，超級閃電指的是那些威力比普通閃電大100多倍的稀有閃電。普通閃電產(chǎn)生的電力約為10億瓦特，而超級閃電產(chǎn)生的電力則至少有1000億瓦特，甚至可能達(dá)到萬億至100000億瓦特。

　　三、涉及閃電的物理知識

　　1.為什么打雷時總是先看到閃電，后聽到雷聲？

　　這是因為光的傳播速度要比聲音的傳播速度快得多。光在空氣里的傳播速度差不多為3×105km/s，用這樣的速度，1秒鐘可以繞地球的赤道七圈半。聲音在空氣中的速度約為340m/s，差不多只有光速的九十萬分之一。光從閃電發(fā)生處傳到地面的時間，一般不過幾十萬分之一秒，可是聲音通過同樣的距離就需要較長時間。所以打雷時總是先看到閃電，后聽到雷聲。當(dāng)然根據(jù)這個道理，我們還可以利用從看見閃電到聽到雷聲相隔的時間，算出閃電距離我們大概多遠(yuǎn)。

　　2.閃電為什么能劈開樹木？

　　閃電內(nèi)部的溫度可高達(dá)3×104℃。閃電劈中樹木時，因為樹木中含有水分，強大的電流立即把水分汽化為高溫高壓的水蒸氣，水蒸氣的強大爆發(fā)力就能把樹木劈開。

　　3.雷雨后為什么空氣格外新鮮？

　　夏天的傍晚，有時烏云、大雨、閃電、雷鳴往往相互交錯，一起降臨。雨后，我們會感到空氣格外新鮮，這是什么原因呢？首先是經(jīng)過了一場傾盆大雨，把空氣中大部分的灰塵給沖掉了；其次在閃電時釋放的巨大的能量使空氣中的部分氧氣轉(zhuǎn)化成臭氧。濃的臭氧是淡藍(lán)色的，味道很臭，但它具有比氧氣更強的氧化能力，它不但可以清除空氣中的某些還原性物質(zhì)而且還能夠漂白與殺菌。稀薄的臭氧可一點也不臭，反而會給人清新的感覺。

　　4.為什么有時候我們看到的閃電只是一閃而過，而聽到的雷聲卻是隆隆不絕，響好久才停呢？

　　這是因為天空里的閃電，一般都是很長的，有的線形閃電長達(dá)二至三公里，甚至十公里。由于閃電的各部分跟我們的距離不同，所以雷聲傳到我們耳邊的時間就有先有后了。另外一方面，一次閃電往往包含數(shù)個回?fù)�，那么�?dāng)?shù)谝淮位負(fù)魰r的雷聲還沒有斷絕，又傳來了第二次、第三次的雷聲，先后的雷聲混在一起，就成了隆隆不斷的雷聲。還有，當(dāng)雷聲遇到地面，建筑物，高山或天空的云層時，都會發(fā)生反射，產(chǎn)生回聲。這些回聲傳到我們耳朵里的時間也是不一致的，因此就形成了隆隆的雷聲。

　　5.為什么雷容易打中孤立高聳的物體？

　　由于雷雨云的云底帶有電荷，能使地面發(fā)生感應(yīng)，并使地面產(chǎn)生與云底的電性不同的電荷。這稱為感應(yīng)電荷。這種感應(yīng)電荷在小范圍的地面上是同一性質(zhì)的，例如都是正電，或者都是負(fù)電。同一種性質(zhì)的電荷是互相排斥的。排斥的結(jié)果，就使得電荷在地面上重新分布，這種排斥力沿地面方向的分力，在彎曲得較厲害的地方要比平坦一些的地面來得�。ㄒ驗殡娢幌嗟�，使得電荷密度與半徑成反比），所以，電荷就必定會移到地面彎曲得厲害（曲率半徑小的地方）的地方去。這樣一來，在彎曲得厲害的地面上，感應(yīng)電荷就要多一些，密一些了。高聳的物體，它本身也會成為地面的組成部分，由于它高聳在平地上，所以它就成為地面上最彎曲的一部分，因此當(dāng)?shù)孛媸艿嚼子暝频母袘?yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電荷時，在高聳的物體上，就會集中了較多的電荷。由于高聳的物體所帶的感應(yīng)電荷比地面多，對閃電的吸引能力大，所以能很容易地將閃電拉過來。

　　6.為什么高大的建筑物上都安裝避雷針？

　　由于高聳物體容易遭到雷擊，所以在高大的建筑物上一般都安裝避雷針，使建筑物免遭雷擊。避雷針是一個頂部高出建筑物，下部與地面相接的金屬桿，它能夠吸引附近的閃電到自己身上來，將自己作為閃電的通道，使閃電通過自身而排到地面上去。這樣，原先要擊中建筑物的閃電，中途拐了彎，通過避雷針，就不會損壞建筑物了。

　　7.為什么說雷雨發(fā)莊稼？

　　下雷雨往往會促進農(nóng)作物的生長，這主要是因為下雷雨時，產(chǎn)生的閃電能使空氣中的氧氣和氮氣化合成一氧化氮，而一氧化氮又能與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，產(chǎn)生的二氧化氮溶于雨水形成硝酸，并隨雨水進入土壤，形成容易被農(nóng)作物吸收的硝酸鹽，達(dá)到給農(nóng)作物補氮的效果。根據(jù)計算，每打一次雷，大約總有一噸到兩噸的氮化合物會隨著雨滴落到地面。這當(dāng)然會有效地增加土壤的肥沃度。這樣的量，幾乎相等于一個小型化工廠一天的產(chǎn)量。

　　8.閃電可以為人們服務(wù)嗎？

　　許多年來，由于閃電對人畜和建筑物的危害，人們總是千方百計力求避免和閃電接觸。其實閃電對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類的日常生活關(guān)系可大著呢！隨著科學(xué)的發(fā)展，今天，利用閃電為人類服務(wù)的問題，已經(jīng)被重視和研究。也許，再過不了多少年，我們也將如同廣泛使用避雷針一樣，可以設(shè)法用某種特殊設(shè)備，把天空的閃電，盡可能多的導(dǎo)引到地面上來應(yīng)用呢！閃電在發(fā)出閃光的瞬間，它的電能竟然比世界上最大的美國核子水力發(fā)電廠還要大上一百倍左右。如果利用這個電能來起重的話，足夠把六七萬千克的貨物，舉起一兩米那么高。下雷雨能促進農(nóng)作物的生長剛才已經(jīng)介紹過了。除了這些外，由于閃電使天空中有臭氧產(chǎn)生，而這種氣體具有大量吸收紫外線的功能，使人們不致因為陽光中過量的紫外線的照射而影響健康。

　　9.如何預(yù)防雷擊？

　　不要站在大樹下；不要讓自己成為四周最高的物體；放下所有的金屬物件，不要騎自行車；不要使用電話、手機、水管或須接上插頭的電器；遠(yuǎn)離門、窗、暖氣爐和爐灶、煙囪；屋內(nèi)最安全的地方，則是樓下最大一個房間的中央。假如有人不幸被雷電擊傷的話，若被別人說是“魔鬼纏身”“前世沒有修好行”你還相信嗎？我想你當(dāng)然不會再相信的了：因為雷電是一種自然現(xiàn)象，我們可要相信科學(xué)、破除迷信哦！

　　就在你閱讀這篇文章的時候，世界各地大約正有1800個雷電交作在進行中。它們每秒鐘約發(fā)出600次閃電，其中有100次襲擊地球。最后，有一件事可以聊以自慰：等到你看見閃電時，它已經(jīng)打不中你了。