球狀閃電

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更新時間: 2013-12-12

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球狀閃電,閃電的一種,通常都在雷暴之下發生,它十分光亮,略呈圓球形,直徑大約是15~30厘米不等。通常它只會維持數秒,但也有維持了1-2分鐘的紀錄。顏色除常見的橙色和紅色外,還有藍色、亮白色,幽綠色的光環。火球呈現多種多樣的色彩。

球狀閃電 -現象
球狀閃電球狀閃電

對於球狀閃電的相關信息少而且多有爭論,能歸納的現象有如下幾點,多與降雨有關;
1、閃電呈球形也有部分接近球形;

2、閃電於空中漂浮,直徑由十五至四十厘米不等;

3、高溫,能把周圍樹木烤焦;

4、閃光為紅色或黃色;

5、存在時間較短,不超過40分鐘;

球狀閃電 -成因

   球狀閃電通常都在雷暴之下發生,它十分光亮,略呈圓球形,直徑大約是10至100 cm。通常它只會維持數秒,但也有維持了1-2分鐘的紀錄。更神奇的是它可以在空氣中獨立而緩慢地移動。

  由於球狀閃電出現的頻率很低,科學家難以做系統的觀測,至今也沒有人拍攝得高質量的照片來作科學研究。理論方面,有人認為它是灼熱的空氣團或氣化了的元素,例如碳、鈉又或是銅。雖然這個理論可以解釋球狀閃電的部分特性,卻不能說明為什麼它可以在飛機艙內形成。此外還有許多不同的說法,如等離子體、離子、帶電的塵埃、有外層電子殼的水……,但沒有一個理論可以完滿地解釋這個科學懸案。如果你有見過球狀閃電或拍到它的照片,一定要把所有資料記錄下來呀!那將會是十分寶貴的研究資料。

  球狀閃電之所以神秘,實在是因為它並不常見,它飄渺的行蹤、多變的色彩和外形以及它剎時間巨大的破壞力都讓人類著迷。所以,早在古希臘的時代,人們就開始留意這種奇特的自然現象了。

  很多人認為球形閃電是一團密度不大的常溫等離子體,由於「太陽風」和宇宙射線的轟擊,包圍地球的空氣被電離成正、負離子和自由電子形成的離子層。當離子層部分離子和電子集聚,便可能形成球狀閃電。

  氣象專家介紹,突發雷雨天氣時,帶電雲層離地面很近,地面又有一些突出物體產生感應電荷,兩者之間形成放電,因此形成了滾地雷。滾地雷容易對地面上的人員和物品造成電擊傷害。

  球狀閃電至今仍是人們不能解釋的奇怪自然現象。

  一個共同的特點是,球狀閃電基本上發生在[1]雷暴天氣中。

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舊說法

像等離子體球的球狀閃電可能只是電場形成的發光氣體像等離子體球的球狀閃電可能只是電場形成的發光氣體
球狀閃電形成的原因尚未有確切的解釋。 聖艾爾摩之火常被誤會為球狀閃電同類型事物,但實際成因不同:雖然二者都是常在大雨(尤其是雷雨)中發生的自然現象,但是聖艾爾摩之火是低溫的冷光現象,不會破壞周遭事物。以下是一些對其成因的假說:

有人認為在發生枝狀閃電時,由於閃電通道里的空氣溫度很高,使空氣中的水汽分解為氧和氫,在特殊情況下,閃電通道分裂成數塊。如是,把閃電通道附近的空氣分裂成一團團含氫和氧的氣團,形成連珠閃電,待枝狀閃電停止以後,球狀閃電溫度降低,氫和氧重新化合,在化合過程中釋放出能量,在釋放能量的同時產生了光。有時候這種釋放能量的現象是用爆炸的方式表現出來,便產生了球狀閃電。

傳統理論認為它是一種旋渦狀高溫等離子體,利用內部高速旋轉造成的向心力與外部大氣壓力達到平衡來維持了較長時間的穩定性。還有人認為它是利用高溫混合氣體之間的化學反應維持了能量的穩定。

微波激射-孤立子理論認為球狀閃電是由體積約為若干立方米的大氣微波激射所引起的。微波激射相當於能量低得多的激光,在空氣體積很大時,微波激射會產生局部電場即孤立子,從而導致看得見的球狀閃電。

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巴西Pernambuco聯合大學的研究人員Antnio Pavo和Gerson Paiva聲稱他們證實了汽化硅假說:二氧化硅經閃電的衝擊,其中的氧與碳結合而硅被汽化成純硅,形成短暫性的球體。汽化硅與空氣中的氧氣再結合時產生熱量,使球體發白光。

奧地利Innsbruck大學的物理學家Joseph Peer和Alexander Kendl聲稱頻繁發生的閃電可能致使磁場強大到使人產生類似幻覺,而猜測或許能用來解釋球狀閃電的現象。 

新發現

2012年,澳大利亞聯邦科學與工業研究組織的科學家認為球狀閃電的形成是由於其中一些離子會聚集在玻璃窗等沒有傳導性的物體外表。這種離子越積越多,併產生能夠穿透玻璃的電場。電場產生的自由電子足以讓玻璃窗內的空氣分子失去一些電子,並釋放出光子,產生髮光的球狀結構。大約三分之一的球狀閃電結束後會聽到一聲巨響。這可能是因為電場一般會加熱空氣,使它變得越來越熱,最終氣體發生爆炸,產生巨大的聲響。

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球狀閃電 -特點

大小
球狀閃電直徑從15~30厘米不等,但也有人見過直徑1~2厘米和5~10米大小的。能以固定的頻率改變其直徑大小,可逐漸衰弱變小,爆炸可使其體積增加並使其終結。能靠分解或重組改變大小。

形狀
大部分報道為球形或卵形,還有扁長方形、立方體、圓環狀、啞鈴形、雲霧形、圓柱形、子彈形、雪茄形、錐形、透鏡形、盾形和螺旋形等。

顏色
兩種最常見的顏色是白色和橘黃色,其他較常見的是紅、藍、黃和綠色,銀色和黑色很少見。有些球狀閃電會變色。

速度
可從靜止到難以想像的高速(每小時2萬多公里,但這種情況不是在雷暴中),一般速度約為每秒5米,即每小時18公里。

結構
似乎是某種等離子體或雲霧狀物質,有的球狀閃電中心是透明的,有的是中空的,或根本沒有明顯的固定結構,有些球狀閃電似乎處在動態變化之中。

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運動性
有時是靜止的。大部分為直線運動,有些是在一靜止位置旋轉,有些是不停地轉動,有些是按明顯的複雜路徑來運行的。

壽命
球狀閃電一般會持續幾秒鐘,如7~8秒鐘,有些可長達1分鐘以上。

行為
有些會模仿周圍的物體運動,有些直衝大地。有些球狀閃電似乎在「調查」其他物體。大部分被引向金屬性或磁性物體,會發生強烈碰撞,有時會造成很大損傷。閃電球會跳動、分解、重組、衰減、爆炸或同時發生這些變化。

聲音
極少情況會形成噼哩啪啦或嘶嘶的聲音。

味道
目擊者說有燒焦的或硫磺的味道。還說有時有燒焦油或氨水或臭氧的氣味。

混合性狀

溫度:觸到球狀閃電的人都說它相當涼——即沒有熱的感覺。但它卻可以煮開鍋、熔電線和加熱金屬。

亮度:球狀閃電一般都像路燈一樣亮。它們有時白天即可見到,但人們通常是夜間見到它們照亮了大地。

發生:它們通常發生在雷暴之時,但極少也會發生在之前或之後。大多數的球狀閃電都伴隨著普通閃電——盤旋著待機而發,但有時它們也像普通閃電一樣從雲端直擊大地。

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