雷电的故事(2)
1752年，还是一名印刷工人的富兰克林，在一个雷雨交加的日子，冒著生命危险，做了举世闻名的风筝实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。富兰克林发明的这一方法在美国被发扬光大，在人造闪电熔岩的实验中得到体现。1997年夏天，艺术家马可库伦姆做了数以百计的尝试，取得丰富的实验结果。他所制成的闪电熔岩大小不一，小到如同饮料吸管，大到著名的“闪电熔岩之母”——被吉尼斯世界纪录载入史册的那个尾巴开叉超过5米的最长闪电熔岩。马可库伦姆的闪电熔岩实验都是与佛罗里达州立大学的国际闪电研究与实验中心合作完成的，他们的实验基地靠近佛罗里达州斯塔尔克的国家保护基地。在这些实验中，他们首先发射一些小火箭，将其射入600～900米上空的暴雨云层中。他们效仿富兰克林的做法，在这些小火箭上绑了一根极细的铜线，以便使火箭与地面相连，这样的话才可以将被吸引来的闪电导入地面，为己所用。
面纱未揭的神秘火球
一年夏天，一架民航客机飞往北京，午后两点多钟，在5000米的高空中遇到雨和雪花。几分钟后，轰的一声巨响，一个火球从前舱向后舱滚去，但飞机没有颠簸，通信联络正常。10分钟后，飞机在首都机场降落。经过检查发现：位于机头的雷达天线罩上的避雷针被烧毁8毫米；机身前部下侧蒙皮上有一些被烧焦的麻点斑痕；飞机的垂直尾翼上被烧了一个小圆洞；机尾有一个电刷被烧坏。虽然乘客和机组人员安然无恙，但也被吓出一身冷汗。类似的情况，别的机组也遇到过，好在有惊无险。
对于火球进入机舱的原因，有关专家认为：飞机本身是个金属体，它在电场中飞行，飞机的金属表面因感应和摩擦而带电。当带电飞机表面遇到这种火球时，在电力作用下，有时就会把火球引进机舱，并顺着座舱里的穿堂风移动。又因为飞机带电后，表面的电荷分布是不均匀的，机翼尖、天线等尖凸部位，电荷集中得更多，这些部位附近空间的电位差就特别大，所以这些部位容易遭受火球的袭击。而机身和人员未受损害。
根据调查，火球进入机舱的情况并不多见，在陆地上却屡见不鲜。火球烧死、烧伤人畜、烧毁树木、烧毁家用电器等例子每年都会在新闻中出现。
1986年8月19日11时许，湖南省古丈县高望界岩托村，有35人正在一空房里躲雨，一个碗大的红色火球进入房间旋转，一声巨响，将房中的木柱劈开2米多长，造成5人丧命、9人重伤、9人轻伤。1989年8月12日10时5分，球状雷击使山东青岛的黄岛油库油罐起火，造成19人死亡、78人受伤，直接经济损失达3540万元。
1965年夏天，苏联科学家德米特里耶夫正在乡间度假。一天晚上，忽然雷雨大作，在一次强烈的枝状闪电后，出现了一个深红色火球，它慢悠悠地向站在门旁的德米特里耶夫飘来，一边嗡嗡作响，一边发出黄色、绿色和紫色的火花。当火球临近德米特里耶夫时，却开始上升，随即向树林飘去；茂密的树林挡住了它的去路，随着一个很大的火花出现，在传来一阵木材劈裂的响声之后，火球消失在潮湿的大气中。在火球消失处留下了一股有刺鼻气味的咖啡色烟雾，德米特里耶夫立即用烧瓶在火球消失的地方取了样本。化验结果证明，具有刺鼻气味的是臭氧，咖啡色的烟雾则是氧化氮。
这些报道中提到的火球在气象上被称为球状闪电。它很轻巧，一般呈球形，偶有呈梨形的，直径通常为1～20厘米，也有几米长的。火球的颜色大多发红，也有白色的。这种火球，在枝状闪电打到近地面处时容易出现，在我国，多见于南方和山地。令人奇怪的是，球状闪电喜欢钻洞，有时会从烟囱、窗户、门缝进入室内。它出现后，经常随着气流或导线移动，并会发出“噼噼啪啪”的声音，但也有的始终一声不响；它消失时，往往会发出一声沉闷的巨响，并出现有气味的烟雾。
球状闪电的出现，早就引起人们的兴趣，为探索球状闪电的奥秘，科学家们花费了不少精力，有人甚至进行了球状闪电的模拟实验；但是，现代科学对它的形成至今还没有令人满意的解释。人们现在普遍认为，球状闪电是由化学过程引起的。但也有人认为，球状闪电的形成与臭氧有关。当枝状闪电放电时，在其通道里的臭氧储存了大量能量。因为臭氧是一种很容易分解的不稳定物质，它在分解时便释放出原来储存的能量，使周围温度骤然上升，附近空气中的氮分子变得十分活跃，与氧相互作用生成氧化氮，而这种能量的变化就引起了爆炸。
球状闪电伤人的事情，我国每年都有。但至今防避球状闪电的唯一办法，只能是在雷雨天关好房屋门窗，避免出现穿堂风，因为避雷针对球状闪电是不起作用的。不过，我们应该相信，随着科学的发展，球状闪电的面纱将会很快被揭开。
联珠闪电和黑色闪电
联珠闪电和黑色闪电是令人陌生的，因为它们要比球状闪电少得多。从国外提供的照片来看，联珠闪电形如一串发光的珍珠从云底伸向地面，又像从天上向地上发射的一串信号弹。根据资料介绍，1916年5月8日，在德国德累斯顿的一座钟楼上空，曾发生过一次联珠闪电，不少人看到了它，并做了记载。人们首先看到一个枝状闪电从云底伸下来，击中钟楼；接着，枝状闪电的通道变宽，颜色也由白变为黄色。不久，闪电通道渐渐变暗，但整个通道不是在同时均匀地变暗，因此明亮的通道变成了一串珍珠般的亮点，从云底垂挂下来，美丽动人。人们估计亮珠有32颗，每颗的直径有5米，亮珠之间的联线隐约可见。然后，亮珠逐渐缩小，形状变圆，亮度越来越暗，最后完全熄灭。由于联珠闪电出现的机会极少，维持时间也很短，因此，人们对它的成因一无所知。
其实，比联珠闪电更罕见的是黑色闪电。在人们心目中，不发光的闪电是根本不存在的。的确，放电现象，特别是空中的放电现象，一般都会伴随着耀眼的光芒和隆隆的轰鸣声。因此，闪电似乎不可能是黑色的。然而，经过科学家的观察和对大气物理、化学性质的探索，却证实了黑色闪电的存在。长期观察表明，在自然界里，继球状闪电之后，接着立即出现黑色闪电的现象是较多存在的。l974年6月23日，在扎巴洛日城，苏联著名天文学家B.契尔诺夫曾亲眼看到一次飞快滚动的黑色闪电。事情发生在当日17时45分，一场大雷雨正袭击该城。契尔诺夫描述说，开始时是强烈的球状闪电，不一会儿，在它后边飞过一团黑色闪电，黑色闪电在灰色云层的背景下显得很清楚。这一现象使这位学者感到惊讶。更有趣的是，A.包格旦诺夫上校在大白天的莫斯科地区也目睹到一个平稳地冒着气的黑色闪电。上校说，这个黑色闪电的直径有25～30厘米，看上去像是雾中的凝结物。它身后的背景呈淡红色的阴影，在它的周围呈现深棕色的光轮。后来，这东西像是烧红了的大火球，飞快滚动着，不久就爆炸了。
根据资料统计，黑色闪电常出现在树上、桅杆上、屋顶上和金属表面上，一般呈瘤状，看上去好像一团脏东西。如果这时有人去动它、打它，它便会立即冒烟或爆炸。如果飞机在空中飞行时遇到黑色闪电，其后果不堪设想。所以，无论是飞行人员还是地面指挥人员，对其都必须予以足够重视，并应充分了解黑色闪电的物理、化学性质以及处置办法。
那么，怎样解释黑色闪电的自然本质呢？
科学家研究的结论是：黑色闪电是由分子气溶胶聚集物产生出来的。分子气溶胶的大量聚集是由太阳辐射、云中电场、宇宙射线、球状闪电等对空气长期作用的结果。当然，也有其他物理和化学因素的影响。在这些因素的作用下，大气中生成了无数带有正负电的离子和气溶胶的活跃粒子。在一定条件下，这些粒子会聚集成分子气溶胶状物，凑在一起的某些化学活跃分子充当催生剂，引起聚集物的燃烧或爆炸，这就是黑色闪电的生成过程。
黑色闪电是最危险的闪电，危害性极大。因为黑色不易被人发现，就是雷达也难以捕捉到目标，常误认为是一只飞鸟或其他东西。当飞机接近这种闪电时，它会变成普通的球状闪电，或立即爆炸，飞行员叫它“空中暗雷”，所以应引起高度警惕。在地面上如果黑色闪电落在飞机机体、雷达设备、储油罐上，要特别小心，千万不可碰它。因为这时黑色闪电很容易变成球状闪电或发生爆炸。
【责任编辑】赵 菲 (王奉安)
面纱未揭的神秘火球
一年夏天，一架民航客机飞往北京，午后两点多钟，在5000米的高空中遇到雨和雪花。几分钟后，轰的一声巨响，一个火球从前舱向后舱滚去，但飞机没有颠簸，通信联络正常。10分钟后，飞机在首都机场降落。经过检查发现：位于机头的雷达天线罩上的避雷针被烧毁8毫米；机身前部下侧蒙皮上有一些被烧焦的麻点斑痕；飞机的垂直尾翼上被烧了一个小圆洞；机尾有一个电刷被烧坏。虽然乘客和机组人员安然无恙，但也被吓出一身冷汗。类似的情况，别的机组也遇到过，好在有惊无险。
对于火球进入机舱的原因，有关专家认为：飞机本身是个金属体，它在电场中飞行，飞机的金属表面因感应和摩擦而带电。当带电飞机表面遇到这种火球时，在电力作用下，有时就会把火球引进机舱，并顺着座舱里的穿堂风移动。又因为飞机带电后，表面的电荷分布是不均匀的，机翼尖、天线等尖凸部位，电荷集中得更多，这些部位附近空间的电位差就特别大，所以这些部位容易遭受火球的袭击。而机身和人员未受损害。
根据调查，火球进入机舱的情况并不多见，在陆地上却屡见不鲜。火球烧死、烧伤人畜、烧毁树木、烧毁家用电器等例子每年都会在新闻中出现。
1986年8月19日11时许，湖南省古丈县高望界岩托村，有35人正在一空房里躲雨，一个碗大的红色火球进入房间旋转，一声巨响，将房中的木柱劈开2米多长，造成5人丧命、9人重伤、9人轻伤。1989年8月12日10时5分，球状雷击使山东青岛的黄岛油库油罐起火，造成19人死亡、78人受伤，直接经济损失达3540万元。
1965年夏天，苏联科学家德米特里耶夫正在乡间度假。一天晚上，忽然雷雨大作，在一次强烈的枝状闪电后，出现了一个深红色火球，它慢悠悠地向站在门旁的德米特里耶夫飘来，一边嗡嗡作响，一边发出黄色、绿色和紫色的火花。当火球临近德米特里耶夫时，却开始上升，随即向树林飘去；茂密的树林挡住了它的去路，随着一个很大的火花出现，在传来一阵木材劈裂的响声之后，火球消失在潮湿的大气中。在火球消失处留下了一股有刺鼻气味的咖啡色烟雾，德米特里耶夫立即用烧瓶在火球消失的地方取了样本。化验结果证明，具有刺鼻气味的是臭氧，咖啡色的烟雾则是氧化氮。
这些报道中提到的火球在气象上被称为球状闪电。它很轻巧，一般呈球形，偶有呈梨形的，直径通常为1～20厘米，也有几米长的。火球的颜色大多发红，也有白色的。这种火球，在枝状闪电打到近地面处时容易出现，在我国，多见于南方和山地。令人奇怪的是，球状闪电喜欢钻洞，有时会从烟囱、窗户、门缝进入室内。它出现后，经常随着气流或导线移动，并会发出“噼噼啪啪”的声音，但也有的始终一声不响；它消失时，往往会发出一声沉闷的巨响，并出现有气味的烟雾。
球状闪电的出现，早就引起人们的兴趣，为探索球状闪电的奥秘，科学家们花费了不少精力，有人甚至进行了球状闪电的模拟实验；但是，现代科学对它的形成至今还没有令人满意的解释。人们现在普遍认为，球状闪电是由化学过程引起的。但也有人认为，球状闪电的形成与臭氧有关。当枝状闪电放电时，在其通道里的臭氧储存了大量能量。因为臭氧是一种很容易分解的不稳定物质，它在分解时便释放出原来储存的能量，使周围温度骤然上升，附近空气中的氮分子变得十分活跃，与氧相互作用生成氧化氮，而这种能量的变化就引起了爆炸。
球状闪电伤人的事情，我国每年都有。但至今防避球状闪电的唯一办法，只能是在雷雨天关好房屋门窗，避免出现穿堂风，因为避雷针对球状闪电是不起作用的。不过，我们应该相信，随着科学的发展，球状闪电的面纱将会很快被揭开。
联珠闪电和黑色闪电
联珠闪电和黑色闪电是令人陌生的，因为它们要比球状闪电少得多。从国外提供的照片来看，联珠闪电形如一串发光的珍珠从云底伸向地面，又像从天上向地上发射的一串信号弹。根据资料介绍，1916年5月8日，在德国德累斯顿的一座钟楼上空，曾发生过一次联珠闪电，不少人看到了它，并做了记载。人们首先看到一个枝状闪电从云底伸下来，击中钟楼；接着，枝状闪电的通道变宽，颜色也由白变为黄色。不久，闪电通道渐渐变暗，但整个通道不是在同时均匀地变暗，因此明亮的通道变成了一串珍珠般的亮点，从云底垂挂下来，美丽动人。人们估计亮珠有32颗，每颗的直径有5米，亮珠之间的联线隐约可见。然后，亮珠逐渐缩小，形状变圆，亮度越来越暗，最后完全熄灭。由于联珠闪电出现的机会极少，维持时间也很短，因此，人们对它的成因一无所知。
其实，比联珠闪电更罕见的是黑色闪电。在人们心目中，不发光的闪电是根本不存在的。的确，放电现象，特别是空中的放电现象，一般都会伴随着耀眼的光芒和隆隆的轰鸣声。因此，闪电似乎不可能是黑色的。然而，经过科学家的观察和对大气物理、化学性质的探索，却证实了黑色闪电的存在。长期观察表明，在自然界里，继球状闪电之后，接着立即出现黑色闪电的现象是较多存在的。l974年6月23日，在扎巴洛日城，苏联著名天文学家B.契尔诺夫曾亲眼看到一次飞快滚动的黑色闪电。事情发生在当日17时45分，一场大雷雨正袭击该城。契尔诺夫描述说，开始时是强烈的球状闪电，不一会儿，在它后边飞过一团黑色闪电，黑色闪电在灰色云层的背景下显得很清楚。这一现象使这位学者感到惊讶。更有趣的是，A.包格旦诺夫上校在大白天的莫斯科地区也目睹到一个平稳地冒着气的黑色闪电。上校说，这个黑色闪电的直径有25～30厘米，看上去像是雾中的凝结物。它身后的背景呈淡红色的阴影，在它的周围呈现深棕色的光轮。后来，这东西像是烧红了的大火球，飞快滚动着，不久就爆炸了。
根据资料统计，黑色闪电常出现在树上、桅杆上、屋顶上和金属表面上，一般呈瘤状，看上去好像一团脏东西。如果这时有人去动它、打它，它便会立即冒烟或爆炸。如果飞机在空中飞行时遇到黑色闪电，其后果不堪设想。所以，无论是飞行人员还是地面指挥人员，对其都必须予以足够重视，并应充分了解黑色闪电的物理、化学性质以及处置办法。
那么，怎样解释黑色闪电的自然本质呢？
科学家研究的结论是：黑色闪电是由分子气溶胶聚集物产生出来的。分子气溶胶的大量聚集是由太阳辐射、云中电场、宇宙射线、球状闪电等对空气长期作用的结果。当然，也有其他物理和化学因素的影响。在这些因素的作用下，大气中生成了无数带有正负电的离子和气溶胶的活跃粒子。在一定条件下，这些粒子会聚集成分子气溶胶状物，凑在一起的某些化学活跃分子充当催生剂，引起聚集物的燃烧或爆炸，这就是黑色闪电的生成过程。
黑色闪电是最危险的闪电，危害性极大。因为黑色不易被人发现，就是雷达也难以捕捉到目标，常误认为是一只飞鸟或其他东西。当飞机接近这种闪电时，它会变成普通的球状闪电，或立即爆炸，飞行员叫它“空中暗雷”，所以应引起高度警惕。在地面上如果黑色闪电落在飞机机体、雷达设备、储油罐上，要特别小心，千万不可碰它。因为这时黑色闪电很容易变成球状闪电或发生爆炸。
【责任编辑】赵 菲 (王奉安)