滚雷是怎样产生的?
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发布时间:2022-09-27 05:09
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好二三四
时间:2022-09-27 09:30
地滚雷形成是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,形成连珠闪电,待枝状闪电停止以后,球状闪电温度降低,在化合过程中释放出能量导致。地滚雷一般指球状闪电,地滚雷一般指球状闪电,是一种真实的物理现象,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,且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。
热心网友
时间:2024-02-28 02:12
分类: 教育/科学 >> 科学技术 >> 工程技术科学
解析:
球状闪电俗称滚地雷。
球状闪电就是一个呈圆球形的闪电球!这是一个真实的物理现象,绝非科幻小说或卡通片集的能量炮。这种现象早於 1838 年便有文献记载,科学家已研究逾160 年,有关的报告多达数千份,也有二千多份科学论文已出版;但是我们对此现象仍未有合理的解释
探索球状闪电的本质
到底什么是不可思议的球状闪电?多少年来,科学界都认为球状闪电是子虚乌有的现象,直 到最近几十年才承认它的真实性
早在1955年,苏联物理学家便提出球状闪电是雷暴中所产生的电磁干扰效应所引起的。1991 年,日本科学家报道了他们在实验中观察到微波干扰所产生的一系列类似球状闪电的现象, 他们的人造等离子球也显示出球状闪电的一些特性,如它可沿与主气流相反的方向运动,并 可穿越固体物质。
1998年,一位西班牙物理学家认为,所谓的神秘球状闪电其成因并不神秘,这一现象很可能 是闪电产生过程中,磁场约束发光等离子体所形成。他建立了闪电磁场模型,认为关键是闪 电过程中形成的水平磁场和垂直磁场磁力线圈相互交织而成的磁力线网。在某些特殊情况下 ,这一磁力线网有可能会呈现出球形,而发光等离子体会被这一网所“俘获”而形成球状闪 电。这一火球效应会一直持续到等离子体开始冷却。研究人员指出,根据他们的预算,火球 持续时间最多可达10至15秒。当等离子体冷却后,电子开始被原子所束缚,等离子体内部电 阻变大、电流趋弱,周围的磁场也将随之瓦解,最终火球不复存在。
按照这一理论,球状闪电绝大部分较冷,但在沿磁力线方向局部温度则极高。研究人员指出 ,据此就可很好的解释为什么火球并不发热而触到物体后往往容易着火。
2000年,两位新西兰科学家提出了他们的新理论。当一般的枝状闪电击到土壤中,土壤中的 矿物质会转换成纳米纯硅和硅化合物颗粒。这些尺寸不足十分之一微米的微型颗粒,会在闪 电的能量作用下由土壤蒸发进入大气。这一过程,就像抽烟者从嘴中吐出烟圈。进入大气的 含硅颗粒会首先连接成链,然后组成能随气流运动的球状细丝网。该球状细丝网中的颗粒具 有很高活性,会在特定条件下缓慢燃烧,并释放出光和热而形成所谓球状闪电。
一些目击者曾报告说,他们看到的球状闪电能穿墙越窗,甚至能通过飞机的机身,这一理论 对此也能解释。大多数房屋的门窗周围都有缝隙,而含硅颗粒组成的球状细丝网极具弹性, 只要空气能过的地方细丝网也应能通行。也就是说,如果空气能穿过门窗,那么该细丝网也 能“挤过”,并会随后重新恢复形状。
科学家以闪电样本的放电来试验土壤样本,结果确实产生了聚合的纳米粒子,这些离子的氧 化速度与球状闪电一致。
研究又有新进展
2002年1月15日英国皇家学会在其学术杂志《哲学学报》的专刊上发表了一组有关球状闪电 理论的文章。这些理论分别由物理化学家、物理学家和化学工程师提出。他们提出了3个解 释球状闪电缘由的新理论。其主要内容分别是:
1.球状闪电是由含有水合离子的小水滴组成的,它通过离子反应来释放能量。在这个理论中 ,球状闪电是一个包含等离子体的电化学结构,这一结构是由温度、压力、电磁场和重力场 的微妙平衡来维持的。
2.球状闪电是由聚合体细丝缠绕而成,通过表面放电来释放能量。在该理论中,灰尘中的自 然微粒,像来源于纤维素、煤烟或硅土中的微粒都能形成细丝状结构,这些细丝聚合起来就 变成了一个高度充电的球体,当它表面放电时,就发出了光和热。
3.球状闪电是由金属纳米粒子链构成,其能量释放是通过金属纳米粒子的表面氧化来进行的 。在这个理论中,普通的闪电能引起像土壤或木材这样的物质释放金属蒸气,这种带电的金 属蒸气浓缩成一个网状的金属纳米粒子球。
这些理论都有些说服力,特别是第三个理论,可以解释为什么球状闪电能够穿过墙壁和关着 的窗子,似乎更有说服力。
但是,人们至今尚未在实验室中制造出真正的球状闪电,虽然已模拟出了极微型又短命的球 状闪电。事实上,所有的理论在球状闪电的复杂多变性面前都显得那么单薄。一个真正的球 状闪电理论应说明所有的现象,包括没有雷暴的情况和球状闪电持续很长时间及球状闪电大 如房屋的情形。而要说清这一切,需要更强大的理论。
有人认为,更有说服力的解释应是接近冷聚反应领域,与等离子体现象相关的理论。更有人 提出球状闪电和龙卷风一样都是等离子团的现象。还有人设想,最佳的理论可能是把电磁学 、电学和等离子及纳米理论综合起来的想法。
总之,球状闪电不仅有趣,而且包含了很多秘密,一旦了解了它的本质,对我们人类的生活 或许会有深远的影响。或许,我们不仅能找到人体*和通古斯大爆炸的元凶,更能由此找 到高效、清洁的新能源。