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球状闪电形成的原因
球状闪电形成的原因比较复杂。以下是其中一种观点:
有人认为在发生枝状闪电时,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。如是,把闪电通道附近的空气分裂成一团团含氢和氧的气团,形成连珠闪电,待枝状闪电停止以后,球状闪电温度降低,氢和氧重新化合,在化合过程中释放出能量,在释放能量的同时产生了光。有时候这种释放能量的现象是用爆炸的方式表现出来,便产生了球状闪电。
与此同时,也曾经有球状闪电进入室内的报道。
圣艾尔摩之火常被误会为球状闪电同类型事物,但实际成因不同:虽然二者都是常在大雨(尤其是雷雨)中发生的自然现象,但是圣艾尔摩之火是低温的冷光现象,不会破坏周遭事物。
有关闪电球的资料少之又少。
最传统的理论是认为它是一种旋涡状高温等离子体,利用内部高速旋转造成的离心力与外部大气压力达到平衡来维持了较长时间的稳定性。还有人认为它是利用高温混合气体之间的化学反应维持了能量的稳定
还有微波激射-孤立子理论,认为球状闪电是由体积约为若干立方米的大气微波激射所引起的。微波激射相当于能量低得多的激光,在空气体积很大时,微波激射会产生局部电场即孤立子,从而导致看的见的球状闪电。
还有部分参考资料
于是,我们就找到了它形成的原因:
如果太阳发出的正电粒子群经磁层的转向和减速,进入大气层中,在大气的湍流作用下,粒子群因中性气体分子的媒介而聚集成团,气团产生一定速度的旋转,根据麦克斯韦的电磁理论,这时的气体球会形成两极相对的磁场。这个带磁场的正电气体球会进一步落向地表并吸引空气中的负离子,在电场和磁场的双重作用下,吸引的负离子并不会与正离子相撞,而是形成另一个气层,并在磁场的作用下按与其相反的方向旋转,但是正负离子之间会有缓慢的放电现象产生,这种放电使这个气团的温度逐渐升高而发出光来。
它不断地从周围的空间里吸收负离子(电子),因而在大气中就会变成一个火红的球状物。
当内外电层的放电过程停止时,它会悄然而逝;当这种火球的内外电磁场的引力和斥力平衡被破坏时,放电就会同时伴随着巨大的声光现象发生,我们就称这种火球为“球雷”,它与雷电的产生原因完全不同,但它与雷电同样都是电场中产生的电现象。
球形闪电怎么形成的
1、球状闪电通常都在雷暴之下发生。通常它只会维持数秒,但也有维持了1~2分钟的记录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。
2、由于球状闪电出现的频率很低,科学家难以做系统的观测。2012年,中国科学家首次拍摄到球状闪电,于2014年1月28日发表。理论方面,有人认为它是灼热的空气团或汽化了的元素,例如碳、钠或铜。虽然这个理论可以解释球状闪电的部分特性,却不能说明为什么它可以在飞机舱内形成。此外还有许多不同的说法,如等离子体、离子、带电尘埃、有外层电子壳的水等,但没有一个理论可以完满地解释这个科学悬案。
3、球状闪电之所以神秘,是因为它并不常见,它行踪不定、色彩外形多变,还具有巨大的瞬间破坏力。所以,早在古希腊,人们就开始留意这种奇特的自然现象了。
4、很多人认为球形闪电是一团密度不大的常温等离子体,由于“太阳风”和宇宙射线的轰击,包围地球的空气被电离成正、负离子和自由电子形成的离子层。当离子层部分离子和电子集聚,便可能形成球状闪电。
5、气象专家介绍,突发雷雨天气时,带电云层离地面很近,地面又有一些突出物体产生感应电荷,两者之间形成放电,因此形成了滚地雷。滚地雷容易对地面上的人员和物品造成电击伤害。
6、球状闪电仍是人们不能解释的奇怪自然现象。一个共同的特点是,球状闪电基本上发生在雷暴天气中。
7、2013年8月,科罗拉多美国空军军官学校的团队从一种专门的溶液中制造出了类似的球形闪电。但同时团队坦言:“我需要保持诚实:我们并不确定我们在实验中所产生的就一定是人们所说的球状闪电现象。”
大便成球形颗粒是怎么回事
夏天,雷电交加的晚上雷声隆隆,火花在天空中闪亮,一道道明亮刺眼的闪电划破寂静的夜空。闪电是人们司空见惯的一种自然现象。专家计算过,全世界平均每秒钟就要发生100次闪电。人们常常见到的闪电大多是分岔的枝条状而非平直的线条状,科学家对此有着不同的解释。
荷兰科学家曼努埃尔·艾里亚斯解释说,大气放电过程中存在两种媒介,即中性气体和一个充斥着电离气体的“通道”,“通道”在一定的时机会成为一个导体,放电时电流进行自由的流动,而电离气体和中性气体由于界限的不稳定就会出现交融,因而出现了分岔的枝条状现象。
科学家还解释说,分枝现象是否出现取决于电场的强度。如果电场强度大,也有可能使阴极和阳极气体迅速形成闪电现象。除了树枝状的闪电以外,还有一种球形闪电也是多年来科学家研究探索的现象之一。几乎所有的报道都表明,球状闪电出现在雷暴天气下,且尾随于一次普通闪电之后。闪电产生的热能迫使空气中的氮分子发生分裂,氮与氧结合形成氮的氧化物,溶于水则形成硝酸,弱硝酸水降落到地面上,在土壤里分解成硝酸盐化合物和亚硝酸盐化合物,这些化合物对植物和微生物十分重要。
球状闪电这种罕见的自然现象给充满好奇心的人类带来了无尽的遐想。古人在很长一段时间只能借想象来解释它。把它描绘成骑着火团的矮精灵,或者是口吐火焰、兴风作浪的怪物。
在19世纪初,科学家们开始了对球状闪电的漫长的探索。球状闪电虽然罕见,但两个世纪来,人们还是得到了大量的直观资料,其中包括一些科学家的目击记录。球状闪电是一种奇特的闪电,但它的形成原因至今尚未弄清。有人认为它是一团涡旋状的高温等离子体;有人认为它本身就是一种特殊形式的大气放电等。
最新的科学进展导致了一些科学家将分形理论引入球状闪电的研究,提出分形球状闪电模型:在普通闪电的一次放电瞬间产生的颗粒极小的高温微尘与周围介质碰撞并粘结成一种错综复杂的网状结构—一种分子形结构。它有相对稳定的形状,但密度极小,绝大部分体积是空隙。正是这些空隙储存了球形闪电的能量,它是一种化学能,能量的释放可能是一个链式的化学反应。
从人类已掌握的自然规律出发,科学家们已提出了几十种模型,他们都能不同程度的解释球状闪电的一部分性质。然而,因为不能在实验室中对球状闪电直接研究,无法获得充分的数据,而目击报告中许多现象又似乎矛盾重重,所以,能得到普遍认可的模型至今还没出现。200年已经过去,自然界仍在炫耀它天才的创造,它里面究竟隐藏着什么奥秘?相信总有一天人类能够解开这其中的谜团。
球状闪电是怎么形成的
球形闪电和一般闪电的机理不同。它是怎样形成的?为什么会成为火球形态?火球的能量来自何方?为什么球形闪电的发光时间很长?为什么它有时发出轻微的“噼啪”声而最后消失掉,有时却震耳欲聋地爆炸呢?长期以来这些问题令世界各国的科学家苦苦探寻,百思不得其解,各种假说也相继问世。
第一种看法是美国科学家提出来的,他们在北美洲平原拍下了12万张闪电照片,得出一个看法:球状闪电是从常见的闪电末端分离出来,是一些等离子体凝结而成的。
第二种看法是苏联科学家提出来的。大气物理学家德米特里耶夫有一次巧遇,1956年,他在奥涅加河边度假。他休息也不忘收集资料,因此在背包里总是放着一些烧瓶,以便随时采集空气样品。
有一天傍晚,遇上了暴风雨和雷电,突然他看到一个淡红色的火球,在离地面一人高的地方朝着他滚来,火球边缘放出黄色、绿色和紫色的小火花,发出“噗噗”的声音。火球滚到他眼前,拐了个弯,向上升起,滚到树丛中去了,之后又滚在树丛上,急速地转了几个圈,很快就消失了。
德米特里耶夫由于职业的敏感,立即采集了球状闪电经过的地方的空气,拿到实验室一分析,知道空气里的臭氧和二氧化氮增加了。
于是,有些科学家就做了一些理论分析,估计球状闪电内部的温度达到1500度至2000度,在这样的温度下,空气中的氮的性质发生了变化,从不活泼变得活泼起来,并能与空气中的氧生成二氧化氮。同时,在2000度的高温下,也容易形成臭氧,臭氧很不稳定,又分解开来并放出能量,空气的温度迅速上升,人们就看到了火球。
实验证明,这两种气体同时存在的时间,大约在14秒至2400秒之间。这种说法可以归结为空气中存在着发光气体。还有两种看法是:等离子层内的微波辐射;空气和气体活动出现反常。
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。
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