走進閃電

姑蘇云煙

閃電的威力是巨大的，在一次雷雨閃電中，閃電剛剛放電時的電壓約等于5億伏。如此巨大的威力難免讓人膽戰心驚。這對于電閃雷鳴中的飛機來說，有沒有影響呢？人們又有哪些方法與之抗衡呢？

20世紀中期，美國空運界日益感到有必要研究閃電對飛機的影響了，他們將此事委托給美國航空航天局。航天局在弗吉尼亞州成立了一個雷暴公害研究中心。專家認為，要揭開閃電之謎，最好的辦法是深入閃電現場。

航天局選用了一架F-106B戰斗機作為工具。實際上，這是一間飛行的閃電實驗室。機艙內布滿了各種儀器、儀表，它們都是觀察閃電的“耳目”，一旦碰上閃電，就能記錄它的頻率、幅度、電流、電壓和持續時間等。

一個夏天的早晨，烏云密布，F-106B駕駛員布朗顯得既興奮又緊張，他立即駕駛飛機直插云霄，迅速進入雷暴區域。“它像一條無頭無尾的蛇，快得難以置信，彎彎曲曲地向飛機奔來。開始像是在我前方發生了一次爆炸，一條非常

明亮的曲線一下裂成了許多細絲，并即刻包住了機身前部，隨即一聲巨響……”布朗事后回憶道。

F-106B自投入工作以來，進入雷壓采樣區近1400次，被閃電擊中近700次，讓人們對閃電有了較多的了解。每次飛行歸來，機身總是布滿燒焦的斑跡，那是閃電給它留下的紀念。它平均每年飛行50次，通常在雷暴區飛行2～3分鐘。有時，它在地面雷達指揮下，進入電荷密布的云層，去觸發閃電。此時的情況與上述迥然有異：閃電好似一分為二，被剖成上、下兩個層面，像是兩段橡皮帶，披在機身之上，可長達200米。

精巧的儀器為我們揭開了許多閃電的秘密。例如，通常看到的一次閃電，其實并非一次，而是由20多次組成的，其電流可達20萬安培;

而總的能量，要比人們想象的小得多，僅相當于美國一個家庭一年的耗用電能。由于閃電放電時間短促——1/200萬秒，所以功率很大。

一般來說，閃電對飛機的危害很小。因為金屬的機身就像一根避雷針，絕大部分電流都在機身表面通過。電流的“集膚效應”，也就是電流集中在飛機的“皮膚”部分，使得機內的人和物都安然無恙。

如此說來，航天局的研究是否沒有什么價值呢？不。得出上述“避雷針”的結論正是時候。因為進入21世紀，為使飛機變得更輕、更堅韌、速度更快，機身都采用鋁合金和樹脂纖維的混合材料。這樣失去了全金屬機身屏蔽的飛機，一旦遇上閃電，機內電子系統將受到明顯的影響，危險性提高，那么遇到閃電怎么辦？

為此，有關專家在飛機的外殼中植入了一層類似紗布的金屬網，而這層金屬網貫穿著整個飛機外殼。這層“皮膚”僅在飛機外部導電，電流是無法進入內部的。當然，連接燃料箱的電子器件都被嚴格屏蔽，不會受到外部脈沖干擾。這樣，飛機即使在電閃雷鳴的惡劣天氣中飛行，也不會受到影響。

說了這么多，閃電是不是對人類只有危害、沒有益處呢？當然不是了。閃電能合成臭氧。每當雷雨之后，人們在鄉村田野或城市公園中，常會聞到一股清香，這就是新產生的臭氧。在地球大氣層臭氧被大量消耗、臭氧保護圈日漸變薄的今天，閃電補充新的臭氧是很可貴的。此外，閃電能使空氣中的氮氣轉化成氮化物，這些新生成的氮化物是極好的肥料，它們隨著大兩降落大地，給耕地送來了天然肥料。

這些還不算，閃電還跟人類起源有關呢！這話怎么說？原來，在探索生命起源的研究中，科學家發現閃電和雷擊是生命誕生的催化劑。如果沒有閃電促使氨基酸的合成，生命的誕生將被大大推遲。可見，閃電是有功勞的