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1 # 震公常平
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2 # 貓先生內涵科普
閃電通常吃瓜群眾看到的有兩種,一種是自然界雷雨雲,雲與雲之間,或者雲與地面之間強烈的放電現象;另一種是實驗室裡面,把兩根高壓電極靠近到一定距離,產生的弧光放電現象。老實說,兩種都非常可怕,小朋友們沒事不要去把玩,會死人的。
閃電現象嘛,大夥沒事時候,其實摸得比較門兒清了。說穿了,就是一種帶電物質的瞬時放電現象。電極分陰陽,雷雨雲的頂層為陰極,中下層為陽極,各自分別攜帶巨量的正負電荷。那可是天雷勾動地火啊,分分鐘要出事的節湊!
可是電荷要見面,必須得有導體啊,但空氣不是一種良好的導體,平時也不導電,想讓空氣幫電荷這個忙,電場得足夠的強大,直到把空氣擊穿,形成電離氣柱通道,電荷才能得償所願,透過電離氣柱向下傳輸。雷雨時,雲底與地面互相不爽,大家蓄勢待發行成強大的電場,雲層下方大氣首先有一段扛不住了,被強烈電離,形成一段氣柱,行話叫“梯級先導”,由於空氣密度和氣流情況的不同,這種電離氣柱逐級向地面不規則延伸,每段大約是直徑5米、長50米的暗淡光柱。閃電便以平均15萬米/秒的速度,一級一級的伸向地面,在離地面約5-50米時,地面會突然向上回擊,電荷隨著剛才逐級開闢的通道從地面飛奔到雲底,形成光良無比的光柱,這就是一次閃電的全過程。由於雷雨雲放電多是脈衝式,所以,一般會有四到五次的回擊構成一次完整版閃電。
好了,這會大夥看明白了吧。閃電靠電離氣柱向下傳播,通道曲折,所以大夥看不到直線的閃電。
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3 # 維度開拓者
閃電可以看作高空雲層高壓電場放電激發產生的電流通道。這個電流通道從微觀上看是電阻最小、電壓最大的介質空間。高空的大氣雲層中,水汽分佈、氣流速度及溫差和大氣壓分佈都不均勻,所以三維的電場分佈梯度也是完全不均勻的。
所以雲層之間的放電現象不只是點對點,而是立體的,因此從宏觀來看,在三維立體的放電的通道就出現了非直線的樹叉形狀。但是這個電場梯度,基本與雲層高度成正比,所以閃電一般都是往下延伸的。
雖然我們發現閃電不是直線形狀,是千變萬化的,但是我們可以一眼認出那個是閃電的形狀,而且閃電的形狀都有些類似。這是為什麼呢?
其實我們發現閃電形狀和雪花有點類似,大的形狀是無數小的形狀的疊加,這個形狀就是數學上說的分形幾何。
分形幾何,在自然界普遍存在。從整體上看,分形幾何圖形是處處不規則的。例如,海岸線和山川形狀,從遠距離觀察,其形狀是極不規則的。在不同尺度上,圖形的規則性又是相同的。海岸線和山川形狀,從近距離觀察,其區域性形狀又和整體形態相似,它們從整體到區域性,都是自相似的。 -
4 # 理性科普者
閃電是一種自然現象,是指自然界中雲層與雲層之間、雲與地面之間劇烈的放電現象。
人工模擬閃電是在實驗室中進行,大家看看火山影片,不少影片都是實驗現場拍攝下來的。兩根高壓電極靠近到一定距離,就會產生放電現象。
總結上述現象產生的原因,離不開物理學原理呵。
只有正負電荷之間才能產生放電;只有正負電荷量的積累達到一定的程度時才能產生放電;只有正負電荷之間的距離達到最短時才能產生放電。這是閃電(放電)的必要條件。
先說第一個條件:為什麼正負電荷之間才能產生放電呢?因為異種電荷相互吸引,異種電荷產生的電場是相反的,負電荷(電子是一種負電荷)只有在這樣的電場中才可以產生定向移動,從而形成電流,(正電荷除正離子外,存在於原子核內)。這裡只討論氣體和固體範圍,不討論液體導電問題呵。
第二,說說第二個條件,當正負電荷積累達到一定的程度時,雲層與雲層之間,雲層與地面之間電勢差(電壓)就很大,許多空氣分子、水分子就會發生了電離,由絕緣體就變成了導體,負電荷(電子)就會在電場的作用下,產生定向移動,從而形成很強的電流。電子的流動方向一般是從帶負電荷的雲層流向帶正電荷的雲層,或者是地表上帶負電荷的物體向空氣中釋放電子,即電子由地表上的帶電物體流向雲層。
所以,少量的放電出現在雲層與地表之間,好在有避雷針的引導作用,才避免傷害地表的建築物和生物。如果你不是在避雷裝置保護的範圍內,雷擊的可能性就很大呵!驚蟄以後,雷電的機率大大增加,大家不要在空曠的田野、沒有避雷裝置的高大樹木、電線杆等下面躲避雷雨。
放電的第三個條件,放電的兩個物體總是選擇距離最近的兩個點放電,因為異種電荷相互吸,電荷總是集中在物體的尖端。哪點與雲層的距離最近,是首選放電的點,所以,放電(閃電)又叫尖端放電!但是,電流的路徑不是一條直線的,電流的路徑與空氣的溼度、溫度、密度等因素有關,是沿著電勢下降最快、電阻最小的路徑行走,其路徑是不確定的。有時我們看到的雲層中放電的路徑並不是電流的路徑而光的反射結果。
在雷雨天氣時,如果你在空曠的操場踢足球,放電的點可能首先足球運動員,看新聞知道:上海市某學校,學生在操場上被雷電擊中,就屬於這種情況,因為人與雲層之間最近的點就是"你"!同理,在樹下躲雨,雲層與地面之間的距離最近點是樹梢,雖然雷電不是直接傷害你,傷害的是樹木,但是,"雷池失火,殃及池魚",你能夠有幸逃過劫難,算你福大命大!
為了讓大家學習一些避雷知識,本人多說幾句吧,儘量不要在雷雨天氣出門,更不能打著雨傘開著私家車出門,有可能你是放電最近的一個"點"。雷雨天,不能玩手機,手機發出電磁輻射,可能"誘導"雷電的走向。雷雨天氣要關好門窗,防止球形閃電進入家庭,也可能直接選擇家裡某一個用電器作為放電物件。家用電器均要關閉電源,以防外面的避雷裝置不能避雷導致高電壓、強電流"襲擊"家用電器。
瞭解尖端放電的道理,我們就可以知道了以下幾個知識點了。為什麼避雷針總是安裝在建築物的頂端或邊角處?為什麼古代建築物稜角分明?為什麼高壓輸電線的最上層是二根避雷線?為什麼電磁波發射裝置總是比避雷針要低一些?為什麼變電所的避雷針總是安裝在四個角落且比變電裝置高出很多!
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5 # 科普大世界
幾乎每個人都看到過閃電,夏天雷陣雨天氣中通常都會有閃電出現,平時也能看到一些人工放電現象,都知道閃電並非是直的,通常表現為無規則的線條,大部分都有很多彎曲轉折的地方,那麼有沒有呈直線狀態的閃電呢?
這個當然也是有的,閃電本身就是電流經過的痕跡,電流流動時首先就會選擇更容易透過電流的地方,空氣中有不同的導電氣態分子,而且空氣的溫度和溼度也不同,所以電流經過的時候,在不斷選擇更容易導電物質的過程中,就會出現了彎曲的現象。
而將一根導線拉直,裡面通上電流,那麼電流就會在直線中經過,如果電流過大將導線氣化,就會表現為直線狀態的閃電,這是人為創造出來的直線狀態的閃電。那麼在自然界中有沒有呈直線狀態的閃電呢?
也是有的!近日國際空間站的大氣-空間相互作用監測儀(ISS)就拍下了太平洋中部的出現一條很直的藍色閃電,這道閃電從一片濃厚的積雨雲中向上發出,像一把利劍一樣直刺蒼穹,和其他型別的閃電大不相同,可謂十分神奇。
這是怎麼回事呢?有科學家稱它是地球高層大氣中的一種放電現象,原來早有進入太空的宇航員發現了這種現象,讓科學家們也頗為不解,分析認為是地球雲層中的閃電向電離層中釋放電壓導致的,於是在國際空間站安裝了“大氣-空間相互作用監測儀”,這臺儀器上裝有光度計、高速攝像機,以及多種電磁波探測裝置,終於拍到了這種現象。
從圖片中可以看到這道閃電產生於一片濃厚的雷雨雲中,雲層中電閃雷鳴,閃光十分頻繁,之後便有一道閃電式的光線從雲層中穿出,筆直立地向上射向太空,科學家們稱其為藍色噴流(Blue jets),認為是閃電現象激發了電離層下部區域的自由電子,導致他們與中性氮分子發生碰撞,並且呈錐形向上擴散,中性氮受到電流刺激會發出藍光,才出現了這種現象,現象多發生在地表以上40公里以下,藍色噴流的長度可超過20公里。
在這股閃電出現之前,雲層的頂端出現了一個衝擊波狀的波圈,被認為是藍色噴流的電流輻射引起的,這一切發生的時間實際上只有0.4秒,而其之所以發生,是由於雲層中的電流和電離層下部的電流的電荷上是相反的,所以兩者之間產生了電擊穿現象,那股筆直地向上射出的閃電更多體現為中性氮為電離激發而出現的光波。
↑上圖據說是另外的一次藍色噴流影像資料
進入太空的宇航員在1989年就發現了這樣的現象,但一直不明白是什麼原因,監測器拍攝的這種“直線閃電”給科學家們提供了分析的資料,驗證了科學家家的猜測。
參考資料:
《環球網》1月25日文章《科學家利用從ISS獲得的資料研究“藍色噴流”等現象》
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6 # 宇麟321弘揚正能量
閃電:天空中一塊帶正電的雲,與一塊帶負電的雲遇到一起,發生的放電現象。
我們平時看到的閃電之所以不是直線型的,原因是低空大氣層的阻撓。
特別是酷熱的夏天,大地蒸發加速,空氣裡充滿了許多水蒸氣,一部分被強大的上升空氣推送到1500—2000米以上的高空形成帶有正負電積雲,一部分瀰漫在1500米低空以下,正負電積雲碰撞產生的電火花碰到低空較溼的積雲就不能暢通無阻打了折扣,這就是我們看到的閃電為什麼是彎曲的,但也是直直的彎曲。
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7 # 墩墩勵志語錄
所謂閃電,是雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象。
高空的雲層,由於受到氣流的擾動,他們的形狀是不規則的,所以幾種帶電荷的雲層在接觸後,會有形狀不規則的閃電發生。
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8 # 風吹過的夏天209
先來回答閃電的問題,不同的區域電勢不同,造成的電勢差不同,閃電的強弱不同.閃電不是沿直線傳播,而是向各個方向
人體內有些血管還真的是直的,比如頸部的,但是絕大多數都是曲折的,血管就是把氧分子及營養送給每個細胞,為了保證,血管會盡量多走長度
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9 # 秦浚川
閃電是兩朶帶不同電荷的雲放電產生的,所有云彩的邊緣或厚薄是千變萬化的,所以放電也呈不同姿態無直線狀,有的閃電是發生在雲層與地面之間,這時閃電近似直線,但有多個小彎曲,因為雲彩是多彎曲的。供參考
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10 # 江紹華
閃電是天空雲帶電荷與另一雲帶電正負相吸產生的放電現象:併產生據響<雷>:在遼寬的空間下雨的空中瀰漫著上千上萬帶正負電的水珠:在大風的吹逐下亂動亂串:產生互碰撞行動:同性電負不斷結合:重力遞增而悼到地面稱<雨﹥另外正負電冰珠相碰產生放電:由於連銷反應產生扭曲閃電、由於正負水珠的不規則移動所以構成扭曲閃電::很少有直殘通地的閃電:但不是不可能:比如:落地雷很勱害:高壓電流達上萬伏或幾千幾十萬伏的電流:有強大的吸乎力:可將不太遠的帶電水珠吸到主電流上直通大地的閃電稱<落地雷>就好似直線閃電<尤矢人眼的誤差看成很直的火光閃電>其實也不直、好似直的:閃電。
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11 # 李太元391
關於“為什麼閃電不是直線呢?”這屬於自然現象範疇,而這種自然現象是不是告訴世人:電能夲身就是種曲線運動呢?
莊子哲學認為:“天與人一也。”再聯想到人的血管不也是如此嗎?從這個意義上講,曲線運動更能產生巨大的能量,閃電的能量如此,人體的曲線運動的血液迴圈也如此吧?……
正是由於夲人自身的侷限,很難有專業性的能力去描述,只能發表點兒個人感知性的淺顯看法而已。希諒解!
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這還用問,閃電路徑介質決定的唄!你在雷峰塔下五百年,還得補上一課。
候風為什麼能引發地震呢?建築穿上“鐵布衫、金鐘罩”,就防禦了地震。石猴該知道,離開雷峰塔該做什麼!