地理知识 | 电闪雷鸣
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在暴风骤雨中
电闪雷鸣的场景让人或者心有恐慌
或者激昂振奋
在全世界
平均每秒钟大致会有600次闪电发生
它们并不是稀缺的风景
世界上不少研究者和摄影师在追逐闪电
中国古人眼中的闪电
在中国的古星图上，存在着一些稀奇古怪的星座。比如在秋季星空中，有“云雨”、“雷电”、“霹雳”三个星座。
中国古人把云气天象归入天文之中，闪电现象当然也不能例外，中国最早关于闪电产生灾害的记载产生于西汉，记录的是雷击造成大火，烧掉山林草木的事情，而第一次闪电伤人的记录则在南北朝时期，说的是当时一次打雷，屋子没事，但人被劈死一个。
中国古人早已注意到雷电，但“雷”和“霹雳”曾被看作两种现象。如今我们早已知晓，闪电（也就是霹雳）与雷是在云层放电时同时产生，之所以先看到闪电后听到雷声，是因为声音在空气中的传播远远比不上光的速度。
闪电的成因
绘图／张瑜
按照闪电发生的位置，大概可将其分为云层间放电、云层与地面放电以及云层内放电几大类别。
人们自古就在试图解释雷电的成因，西汉淮南王刘安在《淮南子》中就有这样的描述：“阴阳相薄为雷，激扬为电。”这样的感性认知相当准确，后来，西方的物理学引入了电荷的概念，对闪电的解释也就更加清楚：雷雨云来临时，一片云中的正电荷与另一片云中的负电荷相互吸引，就会产出云层间放电。
如果云层底部的负电荷与地面上相等强度的正电荷相互吸引，并将空气击穿，就形成云层与地面间的闪电。雷雨云顶部与底部的正负电荷同样可以相互吸引，并产生云层内放电。有时云内的电荷还会与空气发生感应，形成云层与空气的放电。
一年中，地球上总共发生的闪电大约有10.4亿次，其中约75%是云层间放电与云层内放电，25%为云层与地面放电。虽然比例较低，但云地之间的放电仍然对人类的生活有着巨大影响。
不常见的闪电类型
供图／袁萍
闪电中，最为神秘的种类当属有着“胖子闪电”称号的球状闪电。关于球状闪电有很多具有传奇色彩的记载：“爱钻缝隙，钻过缝隙后，依然是球状；上世纪80年代疑似钻入苏联一架客机的机舱；球状闪电消失时会有巨响，并伴随臭氧和一氧化氮的味道……”
关于球状闪电的照片，可信度较高的可谓少之又少，然而西北师范大学物理与电子工程学院袁萍教授带领博士生岑建勇、薛思敏在青海省大通回族土族自治县的雷暴监测中，幸运地用光谱仪记录到一次球状闪电从产生到消失的全过程。袁萍女士说：“那是一次非常强的闪电放电，声音像爆炸一样。闪电打到地上，引发出一个球。它存在了1.64秒，发光直径大约5米，消失时没有发出声音。”
这是世界上第一次用光谱仪记录下的球状闪电的全过程，通过光谱分析，这个球状闪电中的发光成分主要来自土壤中的硅、铁、钙等元素。这或许一定程度上印证了前人的猜测：“闪电击中土壤，让元素硅蒸发到空气里，形成一个球状的区域，它逐渐氧化发光发热，那就是球状闪电。”
绚丽的高空闪电
绘图／张瑜
在大气对流层的顶端，一种叫做“蓝色喷流”的大气放电，形似蓝色彗星，从云体向天空冲去，其发光时间大约是每次0.3秒。
在更高的高空，大约距离地面80至100公里的位置，还可以看到摇曳的神秘红光，以及短暂闪现的红色光环，它们被称作“红色精灵”与“淘气精灵”。
高空放电现象的形态与色泽，如极光般绚丽。遗憾的是，我们不仅对它们了解甚少，即便在摄影技术非常发达的今日，记录到这些闪电的图片仍然难以寻觅。
内容来自
《中国国家地理》2014年05月
撰文/张超
责任编辑/高新宇 图片编辑/王宁
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