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闪电2020/7/25 12:20:09 |
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闪电的宽度通常是10cm。闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米)，但最长可达数千米。闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，也就是等于太阳表面温度的3~5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。
闪电的原理：通常是暴风云(积雨云)产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。
闪电是大气中脉冲式的放电现象。一次闪电由多次放电脉冲组成，这些脉冲之间的间歇时间都很短，只有百分之几秒。脉冲一个接着一个，后面的脉冲就沿着第一个脉冲的通道行进。现在已经研究清楚，每一个放电脉冲都由一个"先导"和一个'回击"构成。
我们常见的通常是线状闪电，犹如枝杈丛生的一根树枝，蜿蜒曲折。带状闪电与线状闪电相似，只是亮的通道比较宽，看上去好像一条较亮的亮带。球状闪电一般发生在线状闪电之后，它是一个直径为20厘米左右的火球，发出红色或桔黄色的光，偶然发出美丽的绿色，一般维持几秒钟。
在户外的时候，大家遇到闪电要及时防范，避免被闪电击中造成人身伤害。小编有些朋友对闪电的相关内容感兴趣，所以想来好好了解一下，闪电形成原因是什么？闪电产生原理是什么？今日小编给大家分享一些比较实用的内容，希望能给大家带来一些帮助。
闪电形成原因
闪电是因为天空中的大量正负电荷聚集在一起引发强烈放电才形成的。在炎热的夏天，我们经常会看到天空中突然飘来一块乌云，紧接着来了几道尖锐的闪电，然后天雷滚滚，就下了暴雨。这是夏季正常的天气现象，蕴含着丰富的物理原理。
肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时，云的中下部是强大负电荷中心，云底相对的下垫面变成正电荷中心，在云底与地面间形成强大电场。在电荷越积越多，电场越来越强的情况下，云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱，称梯级先导。这种电离气柱逐级向地面延伸，每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱，它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面，在离地面5─50米左右时，地面便突然向上回击，回击的通道是从地面到云底，沿着上述梯级先导开辟出的电离通道回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底，发出光亮无比的光柱，历时40微秒，通过电流超过1万安培，这即第一次闪击。
相隔几秒之后，从云中一根暗淡光柱，携带巨大电流，沿第一次闪击的路径飞驰向地面，称直窜先导，当它离地面5─50米左右时，地面再向上回击，再形成光亮无比光柱，这即第二次闪击。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3─4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒，在此短时间内，窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能，因而形成强烈的爆炸，产生冲击波，然后形成声波向四周传开，这就是雷声或说“打雷”。
闪电的威力到底有多大呢？
一道闪电的电压一般在100万-1亿伏特不等，瞬间电流最高能达到20000安培，产生的温度能达到2万摄氏度以上。这些数据看上去很大，但是我们要知道，闪电持续的时间一般都很短，只有0.01秒左右，甚至更短。因此，一道闪电所蕴含的能量并不是很多，一般只有几十上百度电，规模大一点的闪电也就大几百度电，按照五毛钱一度换算成电费的话，也就几百块钱。
可能有人会说，我看到的闪电绝对不止百分之一秒，有些甚至可以达到好几秒。很显然事实并非如此，这其实是我们的视觉欺骗。当我们用肉眼观察到闪电时，会出现视觉停留，这个停留让我们的大脑误认为闪电持续的时间很长。
虽然一道闪电持续的时间少，能量并不多，但是积少成多啊，闪电基本上不是单独出现的，一般出现就是连续不断地释放。根据不完全统计，全球每年产生的闪电有几十亿道，基本上平均每秒就有上百道闪电正在击中地球。那么我们是否可以将所有的闪电都收集起来以供人类使用呢？
其实早在2007年的时候，就有科学家基于这个想法做了相关的科研试验。他们设计出了一种能够收集雷电的电容塔装置，但是很遗憾，实验以失败告终。其实以现在人类的科技水平来说，我们虽然能够在实验室小规模制造闪电，但显然我们还无法大规模收集自然的闪电能量。
收集闪电主要有这几个困难，首先是闪电发生的随机性太强了，科学家们根本无法精确预判，天气预报给出的是一片广袤的区域，科学家们根本难以捕捉闪电。虽然目前很多实验室都在研究人工引雷，但是引雷装置的成本实在太高了，大规模铺设用来收集随机的闪电根本划不来。
不仅如此，就算不考虑安装成本，闪电能量收集后的储存也是个大问题。当前世界常用的储能装置一般是电容和化学电，而一道闪电的能量在百分之一秒内就会完全释放，也就是说，科学家们需要在如此短的时间内将能量收集，并将储能设备充满，这对技术的要求实在是太高了。
值得一提的是，虽然人类无法大规模收集使用闪电，但是闪电的作用我们却不能忽视，闪电发生时，放电作为反应条件，空气中会发生一种神奇的化学反应。那就是氧气会被转化为臭氧（3O2=2O3，条件为放电），臭氧形成的臭氧层能够有效阻挡来自太阳的紫外线，保护我们人类的皮肤健康。不仅如此，闪电还能将氧气转化为含氮化物（2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO），当闪电过程中的雨水降临到地面时，这些氮氧化合物就会成为土地的肥料。
除此以外，闪电还能消灭大气中90% 以上的细菌和微生物，因此闪电过后，空气就会变得格外纯净，我们就会感觉到空气格外清新。
目前世界上的火山有2500多座左右，死火山数量在2000座左右，而活火山数量有500多座左右。火山爆发时是会有闪电的，那么，大家知道为什么火山爆发时会有闪电？火山爆发时为什么会伴随闪电现象？今天小编就为大家分享一下，希望可以给大家带来实质性的帮助。
为什么火山爆发时会有闪电
火山爆发时会有闪电是因为喷发形成的稠密火山灰云的颗粒之间的摩擦。当粒子摩擦在一起时，灰云内的电荷开始分离。由此产生的电荷积累会产生雷击，看起来就像从噩梦中直接出来的东西。有时冰和冰冻的温度也会导致火山闪电。
火山爆发有时伴随着闪电，其形成原理与雷电天气出现的闪电基本一致，都是不同性质的电荷发生的强烈中和反应，只不过参与电荷转移和中和的物质载体不太一样。
从火山喷发的物质组成来看，除了炙热呈熔融态的岩浆以外，还夹杂着大量的火山灰以及部分水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、氨气、氮气等。在火山喷发巨大上升气流的推动下，使上空一定范围内的空间中，产生至少两种主要的物质摩擦和碰撞模式。
第一种是在气流带动下的空气分子之间的摩擦。由于喷出的物质和气流温度很高，而且在喷力的加持下，上升速度很快，而周围区域空气的温度相对很低，于是就会出现上下层空气之间的剧烈对流，以及周围平行区域冷空气的快速补充等气流移动现象，这种剧烈的摩擦可以使不同的气体分子分别带上不同的电荷。
第二种是火山喷发物之间的摩擦。在向上巨大推力的作用下，火山喷出物中的火山灰、微小岩石碎片等颗粒之间，会产生剧烈的摩擦和碰撞，然后在重力作用下出现不同的分层结构，上下层之间分别带有不同的电荷。
通过上述两个方面的作用过程，使得火山喷出物在上升云层中出现了不同的分层结构，下层带负电、上层带正电，正负电荷当积累到可以使中间区域的空气产生电离时，就会爆发闪电现象了。
火山喷发如何引起闪电？
实际上是由灰云引起的。
根据科学家的说法，最终被充电以产生闪电的物质来自火山本身。此外，灰云中颗粒之间的摩擦也有助于这种电荷的积累。
火山闪电的整个过程分为两个阶段。第一阶段称为喷发阶段，该阶段在火山爆发后立即开始。 火山喷出带正电的粒子，引起闪电。
下一个阶段是羽流阶段。当颗粒在大气中形成的烟灰羽相互摩擦时会发生这种情况。
因此，可以说造成火山闪电的因素有两个：从火山喷出的物质和灰云内部的粒子。
闪电如何发生？
首先，您有没有在冬天脱下毛衣时注意到火花的形成？这种现象产生是由于静电。
静电是材料内部或表面上电荷的不平衡。另一个周所周知的例子是尺子，当您用橡胶尺子在头发上擦拭时，它就具有吸引纸屑的能力！
闪电时也会发生类似的情况，但是范围更大。当地面变热时，其上方的空气也会被加热，并且这种温暖的空气向上上升。随着热空气的进一步上升，水蒸气冷却并形成云团。如果空气继续上升，那么这朵云的大小就会继续增长。这样，云的顶部区域可能低于冰点温度，这使水蒸汽转化为冰，许多细小的冰块相互摩擦并累积电荷。
当整个云充满了电荷时，它们开始分离。带正电的较轻粒子向上上升，而带负电的较重粒子向下沉。俗话说，“异性电荷会吸引”。 因此，来自云的负电荷趋向于向地球的正电荷移动。
在大多数情况下，空气的绝缘能力会阻止闪电的形成，但是当电荷堆积克服了这种绝缘能力时，我们会看到闪电！
大家都知道，闪电有着巨大的能量，可能会引起火险，有时候还可能会威胁到人身安全。有一种闪电叫球形闪电，许多朋友不清楚球形闪电原理是什么？球状闪电的形成原理是什么？今日小编给大家分享一些比较实用的内容，希望能给大家带来一些帮助。
球形闪电原理
球形闪电原理是没有一个完整的解答，有些人觉得是由于离子层，当离子层部分离子和电子集聚，便可能形成球状闪电。由于球状闪电出现的频率很低，科学家难以做系统的观测。
人们至今还无法解释球状闪电的存在，这边给球状闪电蒙上了一层虚无缥缈的面纱，让人们有了无限遐想的空间。一部分人通过球状闪电的形状去无限想象，最后甚至连常理也无法解释。
早在古希腊时代，人们就开始注意到了球状闪电，也是因为其形状特殊，由于此时的人们科学观念并不高，在他们看来这一切都是神的旨意，因此球状闪电至今还被灌输的这个一定义。
更令人无法解释的是球状闪电出现的频率极其低，十分不容易观测，那就证明其形成条件一定有特殊。
如果形成条件非常简易，频率不可能会如此的低，其极其强大的破坏力还恰恰说明了其中暴躁的能量，因此球状闪电一直以来还是如此神秘。
随着科技的不断进步，人们对于未知的探索从未停止，于是越来越多的人开始有了各种推论。除了元素汽化的理论以外，以下这两种理论支持着也颇多，不妨来看一看：
1、球状闪电可能是一团密度不大的离子体
在地球上离子体时常会出现，由于太阳风暴的原因，地球上的空气被划分为正负离子体。形成的离子层内离子层曾不断地分离再聚集，来回经历一段时间过后，便可能会引发球状闪电。
2、地面上的物质产生感应电荷
因为在雷暴天气发生时，云层距离地面非常近，这时可能会产生感应生电，在物理学中有一个尖端放电的概念。
当距离云层非常近时，地面上最高的物质与云层进行感应接触，并且可能因此形成滚地雷，非常容易造成地面周围物体受损。
球形闪电的危害
球状闪电是一种危害较大的闪电。
球状闪电是闪电形态的一种，亦称之为球闪，民间则常称之为滚地雷。球状闪电的平均直径为25厘米，大多数在10～100厘米之间，小的只有0.5厘米，最大的直径达数米。球状闪电偶尔也有环状或中心向外延伸的蓝色光晕，发出火花或射线。颜色常见的为橙红色或红色，当它以特别明亮并使人目眩的强光出现时，也可看到黄、蓝、绿和紫色。其寿命通常只有1～5秒，最长的可达数分钟。
球状闪电具有破坏力。它既可以破坏玻璃窗，也能使墙壁的外层剥落。它也曾造成人和动物的伤亡，但由于资料不足，未能了解致死的真正原因。没有证据显示球状闪电会破坏树木，球状闪电会破坏树木，并且是高温破坏，球状闪电从树中间落下，可以将树木一分为二，出现光滑的横切面，且成焦炭状，但是不会引起明火，只产生少量高温水烟雾，降落过程，不会因为切割树木速度变快或者变慢，光球只有在接触地面时，才会消失，核心纯白高亮，外围呈现火红状。球状闪电几乎无法被破坏，有人曾用枪射中过球状闪电，但是无效。
球状闪电的行走路线，一般是从高空直接下降，接近地面时突然改向作水平移动；有的突然在地面出现，弯曲前进；也有沿着地表滚动并迅速旋转的；运动速度常为每秒1～2米。它可以穿过门窗，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，有时还发出“嗡嗡”响声。多数火球无声消失，有的在消失时有爆炸声，可以造成破坏，甚至使建筑物倒塌，使人和家畜死亡。遇人遇物后即发生惊人的爆炸，产生刺鼻的气味，造成伤亡、火灾等事故。
科学家推测，球状闪电是一种气体的漩涡产生于闪电通路的急转弯处，是一团带有高电荷的气体混合物，主要由氧、氮、氢以及少量的氧化氢组成。通常发生在枝状闪电之后，似乎枝状闪电是产生球状闪电的必要条件。球状闪电较为罕见，因而研究它十分困难，仍然是自然界中的一个谜团。
遇到打雷天气的时候，要注意一些事项，比如，打雷的时候不要触摸金属装置，也不要进行水上活动，还有尽量不要在没防雷设施的建筑物避雨。那么，打雷时可以玩手机吗？打雷闪电能玩手机吗？以下内容由小编整理收集，希望对大家有所帮助。
打雷时可以玩手机吗
打雷可以玩手机，但最好不要在空旷的户外玩手机，也不要在窗户边玩手机。雷电的危害巨大，每年都有被雷电袭击的受害者，雷电天气时最好不要待在空旷的户外，也不能在树下避雨，待在家中需将窗户关闭，以免雷电直击室内。
雷雨天气大部分人都会待在室内，雷雨天不便出行，所以遇到雷雨天气，在家里玩手机不会有危险。但是在雷雨天气时，最好不要在窗户边玩手机，而且不要边充电边玩手机，如果在空旷的室外千万不要躲雨玩手机，防止雷电袭击。
打雷不玩手机也不一定安全
其实，雷雨天气中即使不玩手机也是很危险的，雷雨天气中雨伞也是非常危险的，特别是金属柄的雨伞，还包括钥匙、铁盒子、机械手表等，因为金属制品容易导电，如果在雷雨天气携带这些物品在室外，非常容易遭到雷击。
雷雨天保证安全的方法
雷雨天气时，如果您在家中，一定要关好门窗，远离电和金属，打雷时最好切断家中的电源，不要在打雷时洗澡。如果您在室外，一定不要去空旷的地方，远离水域，要尽量降低自己的水平高度。
雷雨天怎样才安全？
1.如果您在家中，生存指南的核心技能
远离电、远离金属，例如太阳能热水器、燃气管道、自来水管道、电视、电脑……反正，过上田园牧歌式的原始生活就对了，冥想、呓语、聊天……还有，也别凭窗眺望，诗兴大发可能有生命危险~
在我国，在家里被雷击，一般是通过照明灯，另一种是通过太阳能热水器。所以打雷时，切断电源、别洗澡。高层住户关好门窗~
2.如果您在室外，也尽量别去这些地方
这里有一个“雷区”小数据：据中国气象科学研究院专家统计，雷击地点在农田的比例最高（32%），其次是建构筑物（23%，农村民居、窝棚、亭子），第三是开阔地、水域（河边、沙滩）和树下。打雷时，大家千万别往这里跑，尤其是为了避雨的，很危险！
而且雷很聪明，喜欢抄近路，鹤立鸡群的高个子更有可能被雷击中。所以打雷时，想办法降低自己的水平高度，比如并腿蹲下（防止跨步电压），尤其是在空旷的地方或者山顶~
打雷的简介
打雷是一种自然现象，下雨时，天上的云有的是正极，有的是负极。两种云碰到一起时，就会发出闪电，同时又放出很大的热量，使周围的空气受热，膨胀。瞬间被加热膨胀的空气会推挤周围的空气，引发出强烈的爆炸式震动。这就是雷声。
雷电是雷雨云中的放电现象。形成雷雨云一般要具有两个条件，充足的水汽和剧烈的对流运动。冬天，由于空气寒冷干燥，加之太阳辐射较弱，空气中不易形成对流，因而很少有雷电。但有时冬季气温偏高就形成了雷雨云，产生了雷电，并出现雨雪天气。对流特别强盛，还可形成冰雹，这就会产生所谓“冬打雷”的天气现象。了解了这些原因，“冬打雷”就不奇怪了。
空气极不稳定的时候，容易发生强烈的向上对流运动，而形成高耸的积雨云，云中充满上上下下奔窜的水汽，就会产生静电，云的上端会产生正电荷，云的下端会产生负电荷，地面又是负电荷，虽然两个负电荷之间存在电压差，但是，两个负电荷之间有空气作为绝缘体，无法发生放电现象。若两个负电荷间的电压差，大到可以冲破绝缘体的空气，使空气在瞬间膨胀爆炸、发热发光，发光就是闪电，膨胀爆炸发出巨大声响就是打雷。
打雷时应该注意什么?
雷暴天气时,在户外不要接听和拨打手机,因为手机的电磁波也会引雷。同时打雷时严禁接近一些正在作业的电力设施。
人乘坐在车内一般不会遭遇雷电袭击,但乘车遭遇打雷时千万不要将头手伸出窗外。
遇到突然的雷雨,当头发出现发硬竖起来,应该蹲下,降低自己的高度,同时将双脚并拢,减少跨步电压带来的危害。
不要在大树底下避雨。在打雷时最好离大树5米远。
遇雷暴天气出门，最好穿胶鞋，这样可以起到绝缘的作用。
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野外金钱豹完全性成熟年龄均为4岁。但观察发现，圈养条件下，金钱豹性成熟年龄通常较晚，无论雌雄一般均在4岁以后左右才完全性成熟，
