知识

球状闪电,俗称滚地雷。通常在雷暴时发生,为圆球形状的闪电。这是一种真实的物理现象。

它十分亮,近圆球形,直径约15至40厘米不等。通常仅维持数秒,但也有维持了1至2分钟的记录。颜色除常见的橙色和红色外,还有黄色、紫色、蓝色、亮白色、幽绿色的光环,呈多种多样的色彩。

球状闪电的危害较大,它可以随气流起伏在近地空中自在飘飞或逆风而行。

它可以通过开着的门窗进入室内,常见的是穿过烟囱后进入建筑物。它甚至可以在导线上滑动,有时会悬停,有时会无声消失,有时又会因为碰到障碍物爆炸。球状闪电是形成雷电的电动趋势,在半击穿空气时产生的空气离子球。

它其中携带能量,包裹相对稳定。当有导体破坏它的平衡时,它会和周围的空气中和,并释放出能量。

现象

对于球状闪电的相关信息少,而且多有争论,能归纳的现象仅如下几点,多与降雨有关:

1.球状闪电呈球形,也有部分接近球形。

2.球状闪电于空中飘浮,直径从15到40厘米不等。

3.球状闪电的高温能把周围树木烤焦。

4.球状闪电的闪光常为红色或黄色。

5.球状闪电存在时间短,一般为几秒,个别的可达几分钟。

6.球状闪电可以进入室内。

特点

大小

球状闪电直径从15~40厘米不等,但也有人称曾见过直径1~2厘米和5~10米大小的球状闪电。

其能以固定的频率改变其直径大小,可逐渐衰弱变小,爆炸可使其体积增加并使其终结。能靠分解或重组改变大小。

形状

球状闪电球状闪电大部分报道为球形或卵形,还有扁长方形、立方体、圆环状、哑铃形、云雾形、圆柱形、子弹形、雪茄形、锥形、透镜形、盾形和螺旋形等。

原理研究史

一直以来,球状闪电形成的原因尚未有确切的解释。2012年6月,甘肃省兰州市的中国科学家在青海省一个雷暴天气中绘制辐射地图时,拍到一个发光球,被认为就是在雷暴天气出现的球状闪电。

它的视频和光谱,被认为是迄今为止自然界球状闪电的首次科学记录。而这项研究的详细内容,已经发表在2014年1月出版的《物理学评论快报》上。

圣艾尔摩之火常被误会为球状闪电同类型事物,但实际成因不同:虽然二者都是常在大雨(尤其是雷雨)中发生的自然现象,但是圣艾尔摩之火是低温的冷光现象,不会破坏周遭事物。

模拟动画视频:

以下是一些对其成因的假说:

有人认为在发生枝状闪电时,由于闪电通道里的空气温度很高,使空气中的水汽分解为氧和氢,在特殊情况下,闪电通道分裂成数块。如是,把闪电通道附近的空气分裂成一团团含氢和氧的气团,形成连珠闪电,待枝状闪电停止以后,球状闪电温度降低,氢和氧重新化合,在化合过程中释放出能量,在释放能量的同时产生了光。

有时候这种释放能量的现象是用爆炸的方式表现出来,便产生了球状闪电。 传统理论认为它是一种旋涡状高温等离子体,利用内部高速旋转造成的向心力与外部大气压力达到平衡来维持了较长时间的稳定性。

还有人认为它是利用高温混合气体之间的化学反应维持了能量的稳定。 微波激射-孤立子理论认为球状闪电是由体积约为若干立方米的大气微波激射所引起的。微波激射相当于能量低得多的激光,在空气体积很大时,微波激射会产生局部电场即孤立子,从而导致看得见的球状闪电。

巴西伯南布哥联合大学的研究人员Antnio Pavo和Gerson Paiva声称他们证实了汽化硅假说:二氧化硅经闪电的冲击,其中的氧与碳结合而硅被汽化成纯硅,形成短暂性的球体。

汽化硅与空气中的氧气再结合时产生热量,使球体发白光。 奥地利因斯布鲁克大学的物理学家Joseph Peer和Alexander Kendl声称频繁发生的闪电可能致使磁场强大到使人产生类似幻觉,而猜测或许能用来解释球状闪电的现象。 经由玻璃中的自由电子产生。

参考

https://baike.baidu.com/item/球状闪电/28902?fromtitle=球形闪电&fromid=205549&fr=aladdin