閃電有許多奇特的形式。這是《科學》。

閃電千百年來一直吸引著人們的興趣。它深植于神話、宗教和流行文化中??梢韵胂蟊睔W神話中的雷神或印度教中的因陀羅。

在澳大利亞,閃電也與重要的創(chuàng)世祖先相關,如第一民族中所示巖畫.

閃電有許多不同類型——它以多種方式影響我們的社會和環(huán)境。

閃電到底是什么?

閃電是由于云中電荷積累而產(chǎn)生的。這類似于你梳頭或跳蹦床時頭發(fā)豎起,但程度更極端。

相關報道:這個微小的“火花”或許能幫助解開閃電起源之謎

云層的積累是由于不同類型的凍水和液態(tài)水在對流產(chǎn)生的上升氣流和下降氣流中相互碰撞造成的——也就是說,熱空氣上升,冷空氣下降。電荷的積累可以變得極端,以至于電流在空氣中流動。這就是我們所看到的閃電。

閃電一閃,我們幾乎立刻看到,但雷聲隨后響起。

聲音傳播一公里大約需要三秒鐘。計算閃光和雷聲之間的時間可以告訴你到閃電的距離。只需數(shù)秒數(shù),再除以三即可得到公里的距離。

地球也不是唯一有閃電的地方??茖W家們最近也在火星上探測到了第一次。

云與地閃電對人類安全構成真實風險,每年全球都有大量死亡事故。(菲利普·唐/佩克塞爾斯)

閃電的主要類型

地球上主要有兩種閃電類型:

  • 云內(nèi)(或云間)閃電從云的一部分移動到另一部分,卻從未到達地面。它可能看起來像云短暫發(fā)光,有時整朵云似乎都被照亮,有時卻看不到閃電實際走過的細長路徑。當云中不同部分的電荷積累差異很大時,它就會發(fā)生這種情況,這很常見,因為閃電通常不需要傳播很遠。
  • 云到地當云層與地面之間的電荷積累差異很大時,就會發(fā)生閃電。這或許是最著名的閃電類型。雖然令人印象深刻,云到地閃電對人類安全構成真實風險,導致許多已知死亡每年.

罕見的閃電類型

還有一些更為罕見、甚至更壯觀的閃電類型:

  • 熱原閃電在某些情況下,會與極端叢林火災同時發(fā)生。這些火災有時會在煙霧中產(chǎn)生閃電,稱為火積雨云。這道閃電點燃遠方的新火就像2009年墨爾本附近的黑色星期六那樣。同樣,閃電有時也會出現(xiàn)在其他熱羽流中,如火山噴發(fā)或核彈爆炸。
  • 上層大氣與閃電相關的光現(xiàn)象,也稱為”瞬態(tài)發(fā)光事件包括精靈、藍色噴氣機、精靈和小精靈。科學仍在努力理解這些特征為何具有不同特征和顏色的細節(jié)。例如,精靈看起來像發(fā)光的紅色水母,而藍色噴射體則是向天空射出的巨大藍寶石光束。精靈看起來像發(fā)光的紅色光環(huán),而小精靈則是雷暴頂端閃爍的電藍色光芒。
  • 球狀閃電據(jù)說多年來許多人都曾見過,但與其他奇異現(xiàn)象的說法類似,比如尼斯湖水怪或者說是外星人,這尚未被科學驗證。例如,人們看到漂浮的光球可能有其他各種解釋,比如新南威爾士州內(nèi)陸的Min Min燈,可能因遠處汽車大燈.
不同類型的瞬態(tài)發(fā)光事件的示意圖(NOAA NSSL)

變暖世界中的閃電

引發(fā)閃電的雷暴通常表現(xiàn)為高大的滾滾云,稱為積雨云。它們看起來像漂浮在天空中的巨型花椰菜,成熟的雷暴時頂端呈鐵砧狀。

我們的近期研究關于雷暴和其他天氣系統(tǒng)的預測表明,自1970年代以來,澳大利亞北部的雷暴數(shù)量減少,東南部則更多。關于如何實現(xiàn),仍存在相當大的不確定性氣候變化影響雷暴和閃電。

一般來說,我們知道較暖的空氣能容納更多水蒸氣,這可能有助于燃料更強烈的對流風暴和閃電.

如果在更溫暖的世界發(fā)生更多閃電,這種增加反過來可能引發(fā)更多的變暖。這是因為閃電會分解大氣中的氮和氧分子,產(chǎn)生臭氧其具有變暖效應關于大氣層。臭氧還會加劇空氣污染,因為它是呼吸道刺激物。

然而,閃電遠非全球變暖的主要原因,需要更多研究來了解閃電在變暖氣候中的重要性。

所以下次你在暴風雨中觀看這場壯觀的光影秀時,或許可以考慮閃電可能呈現(xiàn)的各種形式。它是我們所生活的世界以及其他世界的奇跡之一,值得從安全距離欣賞。

安德魯·道迪極端天氣首席研究科學家,墨爾本大學;詹妮弗·卡托數(shù)學與統(tǒng)計學副教授,??巳卮髮W, 和羅賓·斯科菲爾德副教授兼副院長(環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展),墨爾本大學

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