○呂雪萱
雷電趣事
○呂雪萱
我們知道,狂風暴雨加電閃雷鳴,是雷暴雨季節(jié)出現(xiàn)的可怕自然現(xiàn)象。據統(tǒng)計,地球上平均每秒就有一百次雷電,而平均一次雷電的電流強度大約為二萬安培,電壓十億伏特,放電時間以千分之一秒計,則釋放電能達到2×1010千瓦,足以與第一流的火力發(fā)電站的功率相媲美。閃電通過空氣時,溫度高達二萬攝氏度,中心溫度比太陽表面高五倍。
雷電是大自然無窮威力的一種象征。雷電發(fā)威時,給人們造成嚴重損失。僅在美國,每年就有幾千人受到雷電的傷害,近四百人被雷電擊斃,財物損失達兩億六千萬美元。雷電擁有的巨大能量,能瞬間熔穿很厚的鋼板,使金屬結構變形,建筑物倒塌,電力網破壞,森林燒毀……因此,雷電在全世界造成的損失是難以計數的。無怪乎,人類對雷電總是懷著神秘恐怖的心理。徹底揭露雷電的奧秘,看來已是勢在必行了。
人類對雷電成因的探究已有悠久的歷史??茖W家們提出了多種解釋,主要觀點是:雷雨云帶電起因于冰晶的溫差起電,旋動的冰晶和雪球相碰摩擦,云中水滴與上升氣流摩擦而使之帶電,正負電荷分離,使云中聚集電荷區(qū)域之間,及云的底部與地面之間的電位差達到一定時,就會發(fā)生擊穿空氣的放電現(xiàn)象。閃電通過處的空氣,因高溫急劇膨脹,冷卻收縮,便產生滾滾雷鳴。這也是今天多數人對雷電成因的解釋,然而僅限于理論認識,未經實驗證實。
1985年,美國在新墨西哥州的中部高1000英尺的南鮑爾峰進行了一次為期六周、頗具規(guī)模的雷電探索新試驗,希望弄清雷電的確切成因。執(zhí)行這項試驗任務的是一個高空探測技術組,它裝備有六臺雷達、數枚火箭、一架噴氣式飛機、兩架滑翔機、幾十支探空氣球以及最新研制成功的圖視裝置。新雷達系統(tǒng)的探測速度比普通雷達快10倍,每20秒便可對醞釀中的雷暴雨進行掃描;幾十支探空氣球監(jiān)測雷暴雨電場;噴氣式飛機飛抵雷暴雨邊沿測量雷暴雨中氣流的運動;新研制的顯示裝置能立即提供閃電通過云朵時的三維“X-射線”視圖。試驗開始后,首先發(fā)射火箭來觸發(fā)閃電。
新墨西哥州的技術物理學家威廉·萬恩博士說:“優(yōu)良的測試設備和卓異的微型電子計算機,可以產生更佳的閃電新信息和數據,有希望揭開雷電的奧秘?!蓖ㄟ^這次試驗,美國大氣研究中心小組負責人威爾遜提出了關于雷暴的新解釋:只要發(fā)生來自不同方向的氣流會聚,僅需30分鐘左右時間,就可以形成雷暴。由于氣流會聚只有向上的出路,上升的氣流冷卻而擴散,使其中水分受冷生云,云中氣流強烈的擾動,使云又形成雨滴,強大電荷便由此而生,最終以閃電形式放電。
人們相信,隨著科學技術的高速發(fā)展,雷電的奧秘終將被人類徹底揭露,人類馴服雷電的時刻已指日可待了。