天地奇觀話閃電

楊傳龍

雷電的壯觀景象，以及它對人類生產(chǎn)和生活的影響，很早就引起了人們的注意，雷電常常引起災(zāi)害，如森林大火、擊斃人畜、毀壞建筑物等，那么，閃電是怎樣產(chǎn)生的？涉及閃電的物理知識(shí)又有哪些？

一、閃電的產(chǎn)生

云層之間由于摩擦通常能產(chǎn)生電荷，一端為負(fù)電荷，一端為正電荷，而且在地面上也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷，使其如影隨形地跟著云移動(dòng)，正電荷和負(fù)電荷彼此相互吸引，但空氣卻不是良好的導(dǎo)體，地面上的電荷奔向樹木、山丘、高大建筑物的頂端甚至人體之上，企圖和帶有異種電荷的云層相遇，而云層上的電荷枝狀的觸角則向下伸展，越向下伸展越接近地面，最后正、負(fù)電荷終于克服空氣的阻礙而連接上，巨大的電流沿著一條傳導(dǎo)氣道從地面直向云涌去，產(chǎn)生出一道明亮奪目的“閃光”，這就是閃電，如圖1。

二、涉及閃電的物理知識(shí)

1.為什么打雷時(shí)總是先看到閃電，后聽到雷聲？

這是因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣纫嚷曇舻膫鞑ニ俣瓤斓枚?，光在空氣中的傳播速度約為3×10⁵km/s，而聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s，光從閃電發(fā)生處傳到地面的時(shí)間，一般不過幾十萬分之一秒，可是聲音通過同樣的距離就需要較長時(shí)間，所以打雷時(shí)總是先看到閃電，后聽到雷聲，當(dāng)然根據(jù)這個(gè)道理，我們還可以利用從看見閃電到聽到雷聲相隔的時(shí)間，算出閃電處與我們的大概距離。

2.閃電為什么能劈開樹木？

閃電內(nèi)部的溫度可高達(dá)3×10⁴℃，閃電擊中樹木時(shí)，因?yàn)闃淠局泻兴郑瑥?qiáng)大的電流立即把水汽化為高溫高壓的水蒸氣，水蒸氣的強(qiáng)大爆發(fā)力就能把樹木劈開。

3.雷雨后為什么空氣格外新鮮？

首先，經(jīng)過一場傾盆大雨，空氣中大部分灰塵被沖掉了，其次，在閃電時(shí)釋放的巨大能量使空氣中的部分氧氣轉(zhuǎn)化成臭氧，臭氧具有比氧氣更強(qiáng)的氧化能力，它不但可以清除空氣中的某些還原性物質(zhì)，還能夠漂白與殺菌，稀薄的臭氧會(huì)給人清新的感覺。

4.為什么有時(shí)候我們看到的閃電只是一閃而過，而聽到的雷聲卻隆隆不絕？

天空中的閃電，一般都是很長的，有的線形閃電長達(dá)幾千米，甚至數(shù)十千米，由于閃電的各部分跟我們的距離不同，所以雷聲傳到我們耳邊的時(shí)間就有先有后了，另外，一次閃電往往包含數(shù)次放電，有時(shí)第一次放電時(shí)的雷聲還沒有斷絕，又傳來了第二次、第三次的雷聲，先后的雷聲混在一起，就成了隆隆不斷的雷聲，還有。當(dāng)雷聲遇到地面、建筑物、高山或天空的云層時(shí)，都會(huì)發(fā)生反射，產(chǎn)生回聲，這些回聲傳到我們耳朵里的時(shí)間也是不一致的。

5.為什么高大的建筑物上都要安裝避雷針？

避雷針是一個(gè)頂部高出建筑物、下部與地面相接的金屬桿，它能夠吸引附近的閃電到自己身上來，將自己作為閃電的通道，使閃電通過自身而排到地面上去，這樣，原先要擊中建筑物的閃電，中途拐了彎，通過避雷針，就不會(huì)損壞建筑物了。

6.為什么說“雷雨發(fā)莊稼”？

下雷雨時(shí)，產(chǎn)生的閃電能使空氣中的氧氣和氮?dú)饣铣梢谎趸谎趸帜芘c氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，產(chǎn)生的二氧化氮溶于雨水形成硝酸，并隨雨水進(jìn)入土壤。形成容易被農(nóng)作物吸收的硝酸鹽，達(dá)到給農(nóng)作物補(bǔ)氮的效果。

7.如何預(yù)防雷擊？

科學(xué)知識(shí)告訴我們：不要站在大樹下：不要讓自己成為四周最高的物體：放下所有的金屬物件，不要騎自行車；不要使用電話、手機(jī)、水管或需接上插頭的電器；遠(yuǎn)離門、窗、爐灶、煙囪；屋內(nèi)最安全的地方，是樓下最大一個(gè)房間的中央。

就在你閱讀這篇文章的時(shí)候，世界各地大約有1800個(gè)雷電正在進(jìn)行中，它們每秒鐘約發(fā)出600次閃電，其中有100次襲擊地球，最后，有一件事可以聊以自慰，等到你看見閃電時(shí)，它已經(jīng)打不中你了。