地球十大最震撼闪电(地球上最长的闪电有多长)
地球大气层中出现的闪电现象,可以说我们每个人都很熟悉。特别是在夏季的雷雨天气发生时,天空中时不时会出现轰隆的雷声,然后闪电紧跟其后,剧烈的能量释放过程,使阴暗的天空瞬间明亮起来,而且在闪电划破天空之际,我们还可以看到它如“神经网络”一样,沿着一条“主干”向外延伸,甚是壮观。一般情况下,闪电的长度都在几公里以内,那么,世界上有记载的闪电,能达到多长呢?
闪电产生的原因是
闪电的产生,离不开强烈的空气对流,但从根本上看,闪电能量的释放,与电池放电的原理是一样的,都是由电荷的中和反应所引起的。只不过,电池中的不同电荷,是通过导线或者导体实现流动和中和的,而闪电则是在空气中实现的。
从闪电产生的过程来看,最主要的是发生了以下四个方面的阶段,这四个阶段缺一不可。第一是空气的强烈对流,这是最基础的条件。特别是在夏季时,受强烈太阳辐射以及地表红外辐射的影响下,近地面的空气温度较高,从而密度变小,表现出向上升的趋势,而高空的空气正好相反,由于温度较低、密度较大而下降,无论空气中的水汽含量是多还是少,这种强烈的空气对流现象都会发生。
二是水汽分子的剧烈摩擦。当以上现象发生以后,如果空气中的水汽含量较多,那么热空气携带着水蒸气上升时,就会因逐渐变冷而发生凝结,形成非常细小的冰晶微粒。在空气的剧烈流动过程中,这些冰晶微粒会发生激烈的碰撞和摩擦,分别带上相应的电荷。
三是上下云层电荷的集中分布。那些个头较大的冰晶,会吸引更多的自由电子,在重力作用下会“沉降”在积雨云的下部,并带上负电。而个头较小的冰晶,会倾向于失去电子,从而带上正电,并漂浮在云层的上端。
四是形成较大的电位差。当云层的上、下部分别聚集了大量的不同电荷后,就会形成巨大的电位差,从而使中间部位的空气发生电离,继而形成能够推动电荷移动的导体通道,这样正负电荷强烈的“对撞”就此开启,闪电就出现了。
闪电大小的决定因素
通过以上的过程分析,我们可以看出,随着云层上下端积聚的电荷数量越来越多,它们彼此互相的吸引力就越大,从而破坏空气绝缘的能力也越强。也就是说,只要云层上下端在放电之前,积聚的电荷量越多,那么雷电的规模和强度就有可能越大。
有的时候,当闪电规模很大时,随着水汽层和等离子体的扰动,云层上端的正电荷移动到下部,这样就没有足够的电荷来阻挡“传输通道”的延伸,这样闪电的规模就会继续增大,并且很有可能从地面吸引到一定量的负电荷参与进来,从而形成巨大的“空地闪”,最终将电荷输送到地面。
在云层与地面的垂直方向上,由于受到云层高度的限制,垂直方向上的闪电长度,也顶多有20公里左右,多余的电荷都被传输到地面中和了。而从横向上看,密布在天空中的云层,则为闪电的伸展创造了广阔的空间。
世界上最长的闪电
当然,在闪电发展的横向上,闪电的大小,仍然受到云层大小的直接限制。如果云团规模不大,闪电即使再强烈,也扩展不到更大的范围。所以,地球大气中爆发的闪电,一般都在3-5公里之间。
近百年来,很多科学家对空气中发生的闪电现象格外关注,有很多“特殊”的情形也得以记录了下来,其中就含有覆盖范围更大的闪电。
比如:1956年,美国气象学家使用雷达探测器,观测到了一个跨越160公里的大型闪电。2007年,又有研究人员在美国俄克拉荷马州上空,发现了一个长度达320公里的巨型闪电。在2017年,美国气象学家又在得克萨斯州上空,发现了一道长度更长、达到500公里的超巨闪电,剧烈的能量释放,使得整个州的夜空几乎全被照亮。
后来,这一纪录又在近几年被打破。先是2018年底的某个时候,在巴西上空,研究人员监测到一个长达709公里的超巨闪电。这个纪录还没有“捂热”,仅过了2年,又在美国上空被打破,当时在得克萨斯州和密西西比州的上空,出现了一道长达768公里的超巨闪电,这个长度几乎相当于从英国伦敦到德国汉堡,也超过了日本东西跨度的两倍。
之所以会形成上述长度如此之大的闪电,科学家们推测,其根源在于天空中同时形成了距离比较近的巨型积雨云,形成了积聚电荷都非常多的云系统。当一个“母云”个头很大、放电现象异常剧烈时,那么就像“多米诺骨牌”一样,可以在横向上将能量传递到下一个云团,从而使放电传播所覆盖的区域进一步扩大,形成一种连锁效应。
据气象学家估算,像这种超巨型的闪电,发生几率并不大,它只占全球闪电出现总次数的1%左右。不过,随着全球气候变暖,空气运动变得越来越复杂,极端天气出现的概率越来越高,像这种高强度的闪电出现的次数也会“水涨船高”,今后768公里长的闪电纪录肯定会被打破。
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