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地球上最长的闪电 再破新纪录 可以跨越两个日本

地球大气中的闪电现象,可以说我们每个人都很熟悉。尤其是夏天的雷雨天气,天空中时不时会有雷鸣般的雷声,随之而来的是闪电,剧烈的能量释放过程让漆黑的天空瞬间变得明亮。而且当闪

地球大气中的闪电现象,可以说我们每个人都很熟悉。尤其是夏天的雷雨天气,天空中时不时会有雷鸣般的雷声,随之而来的是闪电,剧烈的能量释放过程让漆黑的天空瞬间变得明亮。而且当闪电划破天空的时候,我们也可以看到它像一个“神经网络”一样,沿着一条“脊梁”向外延伸,非常壮观。正常情况下,闪电的长度在几公里以内。那么,世界上有记录的闪电能达到多长时间?
 
闪电的原因
没有强烈的空气对流是不可能产生闪电的,但从根本上来说,闪电能量的释放和电池放电的原理一样,都是电荷中和反应造成的。然而,电池中不同的电荷流动并通过电线或导体被中和,而闪电是在空气中实现的。

从闪电的过程来看,最重要的是发生了以下四个阶段,缺一不可。首先是空气的强对流,这是最基本的条件。特别是在夏季,在强烈的太阳辐射和地表红外辐射的影响下,近地面的空气温度更高,从而密度变小,呈上升趋势,而高空的空气则正好相反,由于温度更低、密度更大而下降。无论空气中有多少水蒸气,都会发生这种强烈的空气对流现象。

 

二是水蒸气分子的剧烈摩擦。出现上述现象时,如果空气中的水蒸气含量较高,那么当热空气带着水蒸气上升时,会由于逐渐冷却而凝结,形成非常细小的冰晶颗粒。在剧烈的气流过程中,这些冰晶颗粒会发生剧烈的碰撞和摩擦,分别带着相应的电荷。

第三,电荷在上下云中的集中分布。那些较大的冰晶,吸引了更多的自由电子,会在重力的作用下“沉淀”在积雨云的下部,带负电。较小的冰晶倾向于失去电子,因此它们带正电,漂浮在云层顶部。

 

四是形成较大的电位差。当大量不同的电荷在云的上下部积累时,就会形成巨大的电位差,使中间部分的空气电离,进而形成能推动电荷移动的导体通道,于是正负电荷开始强烈的“碰撞”,出现闪电。

 

通过上面的过程分析,我们可以看到,随着云层上下两端积累的电荷数量越来越多,它们之间的相互吸引就越大,从而破坏空气绝缘的能力也就越强。也就是说,只要云层上下两端在放电前积累了更多的电荷,那么闪电的规模和强度就可能更大。

有时,当闪电规模较大时,随着水汽层和等离子体的扰动,云层上端的正电荷向下方移动,从而没有足够的电荷阻挡“传输通道”的延伸,这样闪电的规模就会不断增大,很可能吸引地面一定量的负电荷参与,从而形成巨大的“开地闪”,最终将电荷传输到地面。

 
在云层和地面之间的垂直方向,由于云层高度的限制,垂直方向的闪电长度最多在20公里左右,多余的电荷转移到地面中和。横向来看,天空中的云为闪电创造了广阔的空间。

 

当然,在闪电发展的水平方向上,闪电的大小仍然直接受到云层大小的限制。如果云不大,闪电即使再强,也不会延伸到更大的范围。所以地球大气层的闪电一般在3到5公里之间。
 

在过去的一百年里,许多科学家特别关注空中的闪电现象,记录了许多“特殊”的情况,包括覆盖范围更广的闪电。

例如,1956年,美国气象学家使用雷达探测器观测到一个跨度为160公里的大型闪电。2007年,另一名研究人员在美国俄克拉荷马州上空发现了长达320公里的巨型闪电。2017年,美国气象学家在德克萨斯州上空发现了长度更长的500公里巨型闪电。强烈的能量释放使得整个州的夜空几乎被完全照亮。

后来这个记录在近几年被打破了。首先,在2018年底的某个时候,在巴西上空,研究人员探测到了一个长达709公里的巨型闪电。这张唱片还没“火”起来。仅仅两年后,它在美国上空再次被打破。当时在得克萨斯州和密西西比州上空,出现了长达768公里的巨大闪电,几乎相当于从英国伦敦到德国汉堡的长度,是日本东西跨度的两倍多。
 

之所以会形成如此大长度的闪电,科学家推测根本原因在于天空中同时形成了巨大的积雨云,形成了一个累积电荷很大的云系。当一个“母云”很大,放电现象极其强烈时,它可以像“多米诺骨牌”一样在水平方向上向下一个云转移能量,从而进一步扩大放电传播覆盖的区域,形成连锁效应。

 
据气象专家估计,这种超巨型闪电的发生概率并不大,只占全球闪电发生总数的1%左右。然而,随着全球变暖,空气运动越来越复杂,极端天气出现的概率越来越高。像这样的高强度闪电数量还会“上升”,未来768公里的闪电纪录肯定会被打破。

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