叉狀閃電

叉狀閃電

閃電的兩枝如果看起來同時到達地面,則稱為叉狀閃電。

叉狀閃電像倒掛樹枝狀的線狀閃電。當閃電由雲向地發展時,梯級先導閃擊常常在無規則分布的正空間電行難之間沿岔路前進,從而形成一個碗蜒的主幹並向周圍發展出許多分枝的叉狀閃電。

基本介紹

  • 中文名:叉狀閃電
  • 外文名:forked lightning 
  • 形狀:倒掛樹枝狀
  • 類型:自然現象
  • 屬性:線狀閃電
成因,特點,區別,利用,探索,危害預防,新聞報導,

成因

暴風雲通常能產生電荷,底層為負電荷,頂層為正電荷,而且還在地面上感應產生正電荷,使其如影隨形地跟著雲移動。正電荷和負電荷彼此相互吸引,但空氣卻不是良好的導體。地面上的正電荷奔向樹木、山丘、高大建築物的頂端甚至人體之上,企圖和帶有負電荷的雲層相遇;而雲層上的負電荷枝狀的觸角則向下伸展,越向下伸越接近地面。最後正負電荷終於克服空氣的阻礙而連線上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地面直向雲涌去,產生出一道明亮奪目的“閃光”──這就是閃電
當閃電由雲向地發展時,梯級先導閃擊常常在無規則分布的正空間電行難之間沿岔路前進,從而形成一個碗蜒的主幹並向周圍發展出許多分枝的叉狀閃電。

特點

是以相當明顯的彎曲和分叉的枝狀形式出現的閃電,是線狀閃電的一種。
線狀閃電一般都是一種蜿蜒曲折枝義縱橫的巨型電氣火花,長2-3公里,也有長達10公里的,是閃電中最強烈的一種,對電力、電訊系統及人畜和建築物等威脅最大。當雷雲與大地間或雷雲相互間的電場強度由於游離電荷的逐漸累積而增長到足以使空氣絕緣破壞的強度(最高時可達100kV/m)時,就會產生種強烈的放電現象,在放電的瞬間具有極大的能量,電壓可以積累到1,000-100,000kV以上,放電電流可高達數十萬安培,而放電時間只不過千分之幾秒。線狀閃電大多是雷雲與大地間的放電,但也有的是雷雲之間的放電。這種閃電可以同時擊在不同的地方,一般分為前導放電和主放電等階段。在大多數情況下(約50-70%以上),雷雲與大地間的放電過程不是單一的而是多重的,也就是說由若干個先後在同一通道上發展的單一的放電所組成。重複放電的數目一般為1-27次,單次放電的延續時間一般為0.001~0.02秒,各次放電的間隔時間為0.01~0.05秒。

區別

叉狀閃電與超級閃電、黑色閃電
超級閃電與叉狀閃電相比,它的威力大100餘倍。研究表明,叉狀閃電可以產生10億瓦特的電力,而超級閃電產生的電力起碼有1000億瓦特,有的竟然達到100000億瓦特。紐芬蘭鐘島的老居民至今仍然對1978年遭受的一次超級閃電襲擊的情景記憶猶新,難以忘懷:當時許多人家的門窗噴出藍色的火焰,巧公里之外的房屋被震撼,發出“咯咯咯”的響聲。幸好的是,這種閃電稀有少見。
黑色閃電它由分子氣溶膠聚集物產生,而這些聚集物則來自於太陽、宇宙光、雲電場、條狀閃電以及其他物理化學因素在大氣中的長期作用。它們是發熱的帶電物質,極易爆炸或者轉變為球狀閃電。觀察結果表明,黑色閃電在近地層出現的情況很少。若有出現,大都落在樹木、桅桿、房屋、金屬附近。由於黑色閃電外形呈瘤狀或泥團狀,好像髒東西,因此常被人們忽視。它體積較小,雷達難以發現,但本身載有大量的能量,尤其對金屬“情有獨鐘”,有空中暗雷”之稱。飛行著的飛機萬一觸及黑色閃電,後果不堪構想。它距地面較近時,可能會被人誤當成鳥或別的東西,如用物擊打,觸及時會馬上發生爆炸。黑色閃電是危險性和危害性都較大的一種閃電,像避雷針、避雷球、避雷網等一般的避雷設施對它不起作用。

利用

許多年來,由於閃電對人畜和建築物的危害,人們總是千方百計力求避免和閃電接觸。其實閃電對農業生產和人類的日常生活關係可大著呢!隨著科學的發展,今天,利用閃電為人類服務的問題,已經被重視和研究。也許,再過不了多少年,我們也將如同廣泛使用避雷針一樣,可以設法用某種特殊設備,把天空的閃電,儘可能多地導引到地面上來套用。閃電在發出閃光的瞬間,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。下雷雨能促進農作物的生長剛才已經介紹過了。除了這些外,由於閃電使天空中有臭氧產生,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。

探索

許多人都想揭穿雷電的秘密。第一個做實驗並成功的人是美國人富蘭克林。1725年7月,富蘭克林做了一次震驚世界的實驗。他在大雷雨即將到來之前,把一隻大風箏放到天空,風箏越飛越高,肉眼幾乎看不見,這時大雨傾盆而下,富蘭克林 握 風 箏 線 的 手 突 然 感 到 一 陣 麻木,緊接著,掛在風箏線下端的銅鈴碰動起來,伴隨著陣陣聲響冒出點點火花。“成功了!成功了!”富蘭克林扔下風箏興奮地大叫起來。他冒著生命危險終於揭開了雷電之謎。
1753年,俄國著名電學家利赫曼為驗證富蘭克林的實驗,不幸被雷電擊死,這是做雷電實驗的第一個犧牲者。血的代價,使許多人對雷電試驗產生了戒心和恐懼。但富蘭克林沒有退縮,經多次試驗,他製成了一根實用的避雷針。他把幾米長的鐵桿,用絕緣材料固定在屋頂,桿上緊拴著一根粗導線,一直通到地里。當雷電襲擊房子的時候,它就沿著金屬桿通過導線直達大地,房屋建築完好無損。避雷針相繼傳到英國、德國、法國,最後普及世界各地。

危害預防

雷電具有放電時間短、衝擊電流大、衝擊電壓高、釋放熱能大等特點,具有極大的破壞力。到目前為止,雖然人類還不可能控制雷電,但是經過長期的摸索與實踐,人們已積累了很多有關防雷的知識和經驗。
  • 建築物防雷
雷雨季節,雷電電磁場感應或雷電波會影響建築物和家用電器的安全,雷電波侵入的途徑主要有:電線、電話線、有線電視或無線電視的饋線等。因此,防雷措施主要從以下幾方面入手:①建築物應該按照避雷設計的規範裝設防雷裝置,如避雷針、引下線等;②引入住宅的電源線、電話線、電視信號線都應禁止接地,如室外天線的饋線靠近避雷針或引下線時,饋線應該穿金屬管。
  • 個人防雷
1 、室內防雷
強雷鳴閃電時,不要站在屋頂或樓頂上,最好呆在家裡,並將房屋的門窗關好,不要冒險外出;最好將家裡所有家電設備的插頭拔下,不要使用帶有外接天線的收音機,不看電視、不開空調、不用電腦、不打電話。需要特別注意的是,在雷雨天氣不要用太陽能熱水器洗澡,因為太陽能熱水器一般都安裝在屋頂很高的地方,容易遭雷電襲擊,一旦發生雷擊,大量高電壓的電流會沿著金屬水管和熱水進入浴室,如果這個時候恰恰有人在洗澡,輕則導致熱水器的燒毀,重則會出現爆炸、火災或人員傷亡等事故。還要儘量遠離金屬門窗、金屬幕牆;不要靠近、更不要去摸任何金屬管線,包括水管、暖氣管、煤氣管等。
2 、室外防雷
在室外碰到雷雨天氣,不要將鐵釺、鋤頭、鎬等金屬農具扛在肩上,也不要用帶有金屬尖端的雨傘,因為金屬是電流的傳導體,容易引雷上身;不要在戶外接打手機,因為手機發射的電磁波非常容易引雷。要儘快尋找可躲避雷擊的地方,但不要開摩托、騎腳踏車和在雨中狂奔,因為身體的跨步越大,電壓就越大,也越容易傷人。需特別提醒農民朋友,尋找躲雨場所時,千萬不要去孤立的低矮建築物內,如瓜棚、涼亭、水泵房等,因為它們都是曠野中的突出物,容易吸引閃電;而且一般高大的物體以及物體的尖端也容易遭受雷擊,因此在室外不可靠近鐵塔、煙囪、電線桿等高大物體,更不要在大樹下躲雨。一般來說,裝有避雷針、鋼架或鋼盤混凝土的建築物,可以作為避雷場所;另外,具有完整金屬車廂的汽車內也是躲避雷擊較理想的地方,其避雷裝置或金屬構架會將閃電電流導入地下。如果地處山區,還可以到山岩下或者山洞中避雨。若較短時間內找不到任何合適的避雷場所時,應儘量降低重心,減少人體與地面的接觸面積,這時可以嘗試蹲下,將身上的金屬物摘下,如帶金屬框的眼鏡、手錶、鑰匙、項鍊等,放到幾米以外,雙腳併攏,手放膝上,身體向前屈,但千萬不要躺在地上或土坑裡。如果能披上雨衣,防雷效果就更好。在野外的人群,無論是運動的還是靜止的,都應拉開幾米的距離,不要擠在一起,也不要牽著手靠在一起,以防電流互相傳導。在雷雨天氣,千萬不要到江、河、湖、塘等水面附近去活動,水邊更容易遭受雷擊,因為水的導電率較高,水陸交界處是土壤電阻與水的電阻交匯處,這樣形成一個電阻率變化較大的界面,閃電就容易趨向這些地方。如果有人受到雷擊,被燒傷或者休克,一定要在其身上不帶電的情況下才能安全搶護。
叉狀閃電

新聞報導

據英國《每日郵報》10月31日報導,在10月30日下午6點左右暴風雨襲來時,美國紐約市皇后區的藝術家格里高利?斯科羅扎德拉(Gregory Skolozdra)爬上位於長島的工作室屋頂,及時抓拍到了紫色雲團後出現的一道令人難以置信、劃破天際的閃電。
據悉,當天白天的天氣異常暖和,但到了下午,黑壓壓的雲突然籠罩天空,還伴隨著電閃雷鳴,不久就下起了冰雹。
從斯科羅扎德拉拍攝的視頻里可以看出,紫色雲團後,一道閃電突現劃破夜空,他的相機都被震得抖動。這道閃電讓晦暗的天空都變亮了。隨即,閃電又很快消失了。不一會兒就聽到震耳欲聾的雷聲。
在電閃雷鳴的暴風雨中,一些汽車報警器都被觸發了。市民們都將砸在城裡0.75英寸(約1.9公分)大的巨型冰雹發布到社交媒體上並以此開起了天啟的玩笑。

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