“不速之客”球状闪电
来源:中国气象报社   发布时间:2014-08-19
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  中国气象报实习记者贾静淅报道 8月5日,一团夕阳红颜色的“火球”穿越窗户,闯入了山西省运城市新绛县水利水保局大楼3层的楼道内,瞬间发生爆炸。前后时间不到1秒,造成5台计算机损坏,无人员伤亡。

  目击者闫勤学回忆称,当时下着雨并伴有雷电,突然一道亮光闪进楼道,变成一个“火球”,“它进来的速度特别快,然后就瞬间爆炸消失了。”

  此事经媒体报道后引发网友的热烈讨论,大家纷纷关心,这个“火球”究竟是什么?据中国科学院大气物理研究所研究员郄秀书分析,它并不是“火球”,而是自然界极为少见的“球状闪电”。

  神秘罕见 难以捉摸

  球状闪电俗称滚地雷,是一种神秘且罕见的自然现象。“它看起来确实很像火球,其实是带着强烈光亮、呈现为圆球形并飘浮在空气中的闪电球,有时像足球一样大,有时也可能只比拳头大一点。”中国气象学会雷电防护研究会研究员关象石说,“它很让人琢磨不透,虽多发于雷雨天气,但有时大晴天、万里无云时也有可能出现。”

  由于呈现为带有颜色的发光球体,球状闪电曾被误认为不明飞行物。郄秀书认为,闫勤学此次观察到的“夕阳红”颜色,应该是球状闪电较为常见的橘黄色或红色。

  其实,根据球体温度不同,球状闪电还可呈现出黄色、紫色、蓝色、亮白色、幽绿色等光环。“球状闪电在温度偏低时就偏红一些,温度高一些时就偏紫色与蓝色。”郄秀书说。

  球状闪电形成后,仅以每秒钟1米到2米的速度缓慢移动,与人跑步的速度相当,但其“调皮”之处在于移动路径没有套路可循。球状闪电会沿着电线、水管等移动,也会随着空气气流的起伏在近地空中“自在”飘飞,或逆风而行,或悬停不动。“它可以穿过开着的门窗进入室内,有时会无声消失,有时在碰到物体后会放电、发出巨响而消失。这次山西出现的球状闪电进楼道后迅速消失,正是由于在极短的时间内碰到了可放电的物质。”关象石说。

  早在11世纪,我国北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中也记述了一次球形闪电的实况。球形闪电自天空进入“堂之西室”后,又从窗间檐下而出,雷鸣电闪过后,房屋安然无恙,只是墙壁窗纸被熏黑了。令人惊奇的是,屋内木质的易燃漆器都没有被烧毁,镶嵌在漆器上的银饰却反而被熔化,成为当时的一件奇闻。

  或与土壤关系密切

  球状闪电究竟是怎么形成的?这是数百年来科学家们一直试图解开的谜团,各种猜想和假说相继提出,但至今并没有权威公认的说法。“球状闪电发生概率太小,难以捕捉,各国对其研究都很有限,对科学界来说,球状闪电基本算是一个未解之谜。”关象石说。

  “仅有一个较为普遍的说法是,球状闪电可能发生于地闪之后,与土壤关系密切。”郄秀书说。

  地闪是云体与大地之间的放电现象,即雷电击打到了地面上。郄秀书解释说:“闪电打到地面,接触土壤后,由于闪电局部温度较高,若局部土壤中二氧化硅含量高,其中的硅元素极有可能蒸发到空气里,形成一个硅颗粒球状区域,它逐渐氧化、释放出能量、发光发热,进而形成球状闪电。”曾有科学家用电弧熔化硅,在实验室里制造出了类似的“闪电球”。

  由于极为罕见,现有关于球状闪电的记录与研究,大多基于目击者的描述。2012年,西北师范大学物理与电子工程学院袁萍教授带领的科研小组,第一次在自然界拍摄到一次球状闪电的全过程及其发射光谱。

  “我国科学家第一次亲自记录下的这次球状闪电过程,正是地闪击中地面后形成的,其发射谱线主要来自于土壤和空气,也在一定程度上支持了‘土壤发生说’。”郄秀书说。

  遇到球状闪电宜“以静制动”

  飘忽不定的球状闪电让人“猝不及防”,它可能使房屋坍塌,遇人遇物后即发生惊人的爆炸,造成伤亡、火灾等事故。关象石表示,使它闪电放电容易,破坏它却很难。在国外,人们甚至用枪射击过球状闪电,却并未使其爆炸。

  由于常常形成于近地面,楼顶的避雷针并不能阻挡球状闪电的脚步。中国气象科学研究院科技管理处处长张义军表示,“现有的避雷针,防的都是从天而降的闪电,对于直接生成于地面的球状闪电,目前国内外都没有有针对性的防雷装置。”

  预防球状闪电的主要方法是关闭门窗,以防其闯入室内。由于密度接近于空气,球状闪电会随着周围的空气而运动,极易通过门窗、烟囱等通道“爬”进来。“球状闪电最爱‘穿堂风’,这种相对强烈的气流会将球状闪电引进门。”关象石说。

  “如果球状闪电意外飘进屋里,再紧张也千万不要跑动,应当‘以静制动’。”关象石提醒道,人的走动会带动周围空气流动,球状闪电可能会随着人走动而带起来的‘风’飘到人的身边,进而把人体当作放电对象。“最好的办法就是静静地看着它,如果周围空气是静止的,几秒钟之后它便会自行消失。如果在野外遇到球状闪电,也不要动,可拾起身边的石块使劲向外扔去,将球状闪电引开,以免误伤人群。”关象石说。

  (来源:《中国气象报》 责任编辑:郝静)

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