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發(fā)表日期：2024年03月16日 17點(diǎn)26分11秒

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閃電，是大自然神秘而壯觀的現(xiàn)象之一。它很早就被人類觀測(cè)到并記錄下來(lái)，如我國(guó)古代的《周易》就記錄了發(fā)生在公元前1078年的一次球形雷，這也是世界上最早的雷電記錄。 1749年，富蘭克林用風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)證實(shí)了閃電其實(shí)是大氣中發(fā)生的火花放電現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生閃電時(shí)，會(huì)放出大量的光和熱，沿途空氣被強(qiáng)烈加熱、水滴迅速氣化、體積驟然膨脹而產(chǎn)生沖擊波，使空氣產(chǎn)生猛烈的震動(dòng)，由此產(chǎn)生的聲音就是雷鳴。閃電和雷鳴都是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象。

一般情況下，雷電多在人們沒(méi)有防備的一瞬間發(fā)生并完成，所以一直以來(lái)，雷電給我們的印象就是迅速、猛烈。早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代的《六韜》一書(shū)中，古人就對(duì)雷電的迅猛進(jìn)行了總結(jié)：“疾雷不及掩耳，迅電不及瞑目。”這就是我們今天常說(shuō)的“迅雷不及掩耳”的出處。

事實(shí)上，和閃電的速度相比，雷聲的速度簡(jiǎn)直是“弱爆了”，但是關(guān)于閃電的速度，學(xué)者和專家們一直沒(méi)有得出比較確切的結(jié)果。很多人認(rèn)為“閃電的速度就是光速，就是30萬(wàn)千米/秒”，而也有不少人表示不認(rèn)同，并展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論。那么閃電到底有多快，它和光速是不是一回事呢？

這得從閃電的發(fā)生過(guò)程說(shuō)起。在一次正常的閃電前，云里的電荷分布是這樣的：云的上部以正電荷為主，中、下部以負(fù)電荷為主，底部有少量的正電荷。當(dāng)正、負(fù)電荷的量達(dá)到一定的水平時(shí)，就會(huì)引起放電，這就是我們平常所見(jiàn)的閃電現(xiàn)象。閃電可以發(fā)生在同一塊云的不同部位之間，也可以發(fā)生在云與云之間、云和地之間。發(fā)生在云和地之間的閃電稱為云—地閃電。由于云—地閃電與我們?nèi)祟惖幕顒?dòng)和生命安全密切相關(guān)，所以對(duì)它開(kāi)展的研究也最多。通過(guò)高速攝影儀器我們得知，一個(gè)完整的云—地閃電其實(shí)是由多次連續(xù)不斷的放電過(guò)程組成，這些放電過(guò)程沿著同一條通道，如同海浪一樣一波接一波，每?jī)刹ǖ臅r(shí)間間隔僅有百分之幾秒。每次放電一般包括先導(dǎo)和回?fù)魞蓚€(gè)過(guò)程：先導(dǎo)主要是為閃電放電建立電離通道，相當(dāng)于“鋪路”；當(dāng)先導(dǎo)很接近地面時(shí)，就像接通了一根導(dǎo)線，強(qiáng)大的電流以極快的速度由地面流至云層，這一個(gè)過(guò)程稱為回?fù)簦s需70微秒的時(shí)間。如果云層還有足夠的電量，就開(kāi)始第二次的先導(dǎo)-回?fù)舴烹娺^(guò)程。一次完整的云-地閃電過(guò)程持續(xù)時(shí)間約為0.2秒。

由于閃電是一種放電現(xiàn)象，所以它遵循一定的物理定律，它本身的速度受到空氣電導(dǎo)率等很多因素的影響。有關(guān)學(xué)者通過(guò)對(duì)多個(gè)閃電精細(xì)的科學(xué)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)閃電在不同的行進(jìn)階段速度有所不同，如閃電的先導(dǎo)過(guò)程的平均速度為1.5×105米/秒，約為光速的1/2000，而回?fù)暨^(guò)程的速度遠(yuǎn)大于先導(dǎo)速度，為光速的1/10~1/3。美國(guó)能源部給出的閃電平均速度為1.45×108米/秒，大致為光速的一半。佛羅里達(dá)大學(xué)的學(xué)者通過(guò)研究，得出閃電的速度為1.0×105 ~1.4×106米/秒, 平均速度為4.4×105米/秒。雖然這些數(shù)據(jù)不一定十分準(zhǔn)確，但是可以確定的是：閃電的速度遠(yuǎn)低于光速，同時(shí)又遠(yuǎn)高于雷聲的速度。

之所以很多人認(rèn)為閃電的速度就是光速，主要是把閃電發(fā)出的光傳播到我們眼中的速度當(dāng)成了閃電本身的速度。

 閃電和雷聲同時(shí)發(fā)生，但閃電的光傳播到我們眼中的速度要比雷聲傳播到我們耳朵中的速度快得多。這也是為什么我們總是先看到閃電，后聽(tīng)到雷聲的原因。光在空氣里差不多每秒鐘要走30萬(wàn)千米，用這樣的速度，1秒鐘可以圍繞地球的赤道跑7圈半。而聲音在空氣中每秒鐘約走340米，差不多只有光速的90萬(wàn)分之一。

由此，利用它們的速度差，就可以判斷自己與閃電的大致距離了。方法如下：從看到閃電時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，聽(tīng)到聲音后停止計(jì)時(shí)。得到的秒數(shù)乘以聲速（在空氣中約為340米/秒）得到的數(shù)據(jù)就是閃電與你的大致距離。例如，在看到閃電發(fā)出的光束3秒鐘后，聽(tīng)到了雷聲，那么雷電發(fā)生位置大約在附近1000米處。根據(jù)前后兩次估計(jì)的距離的大小變化，就可以知道雷雨是在靠近你還是遠(yuǎn)離你了。

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（本文轉(zhuǎn)自中國(guó)氣象報(bào)社）

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