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標題: [冷知識分享] 你對閃電的認識有多少呢? [打印本頁]

作者: felixng2007    時間: 2008-1-29 08:15 AM     標題: 你對閃電的認識有多少呢?

閃電在發出閃光的瞬間,它的電力竟然比世界上最大,美國核子水力發電廠還要大上一百倍左右。如果利用這個電力來起重的話,足夠把六七萬公斤重的貨物,舉起一兩公尺這麼高。tvb now,tvbnow,bttvb! Y' N; y3 `: G: ^" Y, T: U* y

/ Z& O- q& f$ h& I: e2 ]TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。閃電的起因:+ v! e1 B3 U( h

' b% R) t" L" X' Y$ g1 W: E) VTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。1. 雷暴形成: O6 [7 F( s' v' m# n; \( z
在溫暖而潮濕的夏季日子裡,地表白天受熱,而地面吸收了熱量後又不停把熱量再輻射出去。正午後太陽輻射能開始減弱,而地面吸收的熱量卻達到了最大值。當地面輻射更多熱量時,氣塊就更易上升,若氣塊的溫度在它上升中仍能較上面的環境空氣溫度高,及不穩定就會出現。如果地表加熱空氣的條件維持,氣塊不斷上升形成上升氣流,此時若氣塊含有水氣的話,雷暴的積雲階段就開始了。5.39.217.77:8898' b  f, H% x" J, E6 J

7 a) X: Q+ M5 |9 r# kTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。上升的氣塊構成了雷暴的基點—雷暴細胞。當氣塊繼續向上移動,氣柱引起了近地面氣壓的不平衡,這種不平衡把更多空氣吸收到系統中來加強雷暴細胞。  S% ^2 B7 o! L, |4 Z
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2. 雲內閃電(in-cloud lightning)TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。+ I& M( j( @( H  N6 \8 o7 d
在0℃層以上,即空氣溫度下降到冰點的高度以上,雲內的液態水變成冰晶和過冷卻水滴(達0℃卻來不及凝結就落下的水滴)。由於空氣的密度不同,造成了空氣對流,在這些水滴或冰晶摩擦碰撞的過程中產生電荷。公仔箱論壇7 l! W/ S( W! J1 g: R) g

" ]' U" ]2 P  B5 V. x' \! w如雲內出現兩個足夠強的相反電位,帶正電的區域就會向帶負電的區域放電,結果就產生了雲內閃電(in-cloud lightning)或雲間閃電(cloud-to-cloud lightnung)。風暴細胞內8成的放電過程屬於這種類型。5.39.217.77:88980 D. a& q- U; [. b& y

. P7 r  \  }, N: I, z" [5.39.217.77:88983. 雲對地閃電(cloud-to-ground lightning)TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。3 T# I3 \6 A4 a0 j' H& P" i8 X  `
這是最廣為研究的類型,主要是因為它們對人們的生命財產有極大的威脅性。
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在一次正常的閃電前,雲裡的電荷分布是這樣的:在底部是較少的正電荷,在中下是較多的負電荷,在上部是較多的正電荷。閃電由底部和中下部的放電開始。電子從上往下移動,這一放電由上向下呈階梯狀進行,每級階梯的長度約為50米。
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; t/ Y$ C7 r4 ~5.39.217.77:8898兩級階梯間約有50微秒的時間間隔。每下一級,就把雲裡的負電荷往下移動一級,這稱為階梯先導(stepped leader),平均速率為1.5×105公尺/秒,約為光速的兩千分之一,半徑約在1到10公尺,將傳遞約五庫侖的電量至地面。
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當階梯先導很接近地面時,就像接通了一根導線,強大的電流以極快的速度由地面沿著階梯先導流至雲層,這一個過程稱為回擊,約需70微秒的時間,約為光速的三分之一至十分之一。3 ^4 T4 J7 }+ a2 p/ r7 r8 g! T" t4 N

" B: A/ k4 x3 V- H( E: x  Q典型的回擊電流強度約為一至兩萬安培。如果雲層帶有足夠的電量,又會開始第二次的階梯先導。一個階梯先導加上一個回擊稱為”一擊”(a stroke),三到四個”一擊”組合成一個閃光(flash),而一個閃電又是由多個閃光所組成。
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雷擊又分為負雷擊(negative stroke)及正雷擊(positivestroke),也就是由雲層往地面傳下來的是正電荷。正雷擊的發生機率比負雷擊小,但攜帶的電量會比負雷擊大,曾測量到的最大值為300庫侖。正雷擊通常只有一擊,有第二擊的正雷擊相當少見(因為雲層內靠近地面的正電荷較少)。tvb now,tvbnow,bttvb* W, N% U' T- ^0 u, D

) n; a5 D" _. {2 F; {4. 地對雲閃電
' c, ?2 n# ~; {: k# p& ~除了有雲層到地面的閃電之外,也有由地面到雲層的閃電。由地面到雲層的閃電,它們的階梯先導由地面延伸至雲端,可攜帶正電荷或負電荷,兩種電性的先導都曾被觀測到。然而這樣的閃電並不常見,它們通常都是由高的建築物頂端往雲層放電,而且特別的是,它們通常沒有回擊,並且只有一擊。除此之外,地面對雲層的閃電偶爾會與向下進行的正閃電連結。$ d4 A* r! o1 ?
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閃電Q&A
+ M7 I& f, M5 A! h; d*為什麼有時候我們看到的閃電只是一閃而過,而聽到的雷聲卻是隆隆不絕,響好久才停呢?5.39.217.77:8898; A8 W) O1 [0 F0 X
答:
) O- b, ?: {" i$ h3 w4 U. u這是因為天空裡的閃電,一般都是很長的,有的線行閃電長達二至三公里,甚至十公里。由於閃電的各部分跟我們的距離不同,所以雷聲傳到我們耳邊的時間就有先有後了。另外一方面,一次閃電往往包含數個回擊,那麼當第一次回擊時的雷聲還沒有斷絕,又傳來了第二次第三次的雷聲,先後的雷聲混在一起,就成了隆隆不斷的雷聲。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。+ ?- H9 b+ w& a5 g, K8 W

4 \# N6 u! e$ T' Q# ]1 Ftvb now,tvbnow,bttvb還有,當雷聲遇到地面,建築物,高山或天空的雲層時,都會發生反射,產生回聲。這些回聲傳到我們耳朵裡的時間也是不一致的,因此就形成了隆隆的雷聲。5.39.217.77:8898  f) A9 x' O; l  y7 s5 _9 R
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* 一次閃電的光能持續多久?% V" `& s, D; a  |
答:
* [- b' C/ `- O9 ]8 g$ `' I" ?5.39.217.77:8898在大雷雨的晚上,街道上一片漆黑,幾乎看不清一切事物。但是在閃電的一剎那,我們卻能夠在這極短促的時間裡,看到街道上奇怪的景緻:街道上原來正在活動著的東西,一下子都變成凝結了似的,行人士一隻腳踏著地,一隻腳臨空舉在那裡不動,行駛的車輛也像停在那裡一樣……
  B3 Z5 g: v  ]  x" E7 [, p產生這種現象的原因,是因為閃電的持續時間非常短促,在這短暫的時間裡,物體位置的移動使人眼睛很難觀察出來,所以熙熙攘攘的街道,在閃電的光之下,似乎變得完全不動了。
" a- r% ]4 ?$ D公仔箱論壇/ N' H- [7 t6 b; z/ h% p
*那麼閃電的光能持續多久呢?4 l* i# _; O( t
答:4 d6 z( L4 ~+ e7 t
它的一閃的時間很難用普通方法測量出來,因為每一次閃光所持續的時間,常常比萬分之一秒還要短,最長的也不會超過千分之一秒(1微秒),這速度是非常驚人的。
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我們一般拍照時,照相機快門的速度是五十分之一秒,百分之一秒或一百五十分之一秒,拍正在運動的動作是一百五十分之一秒,二百五十分之一秒或五百分之一秒的快門,就是拍攝高速飛行的噴射機,用千分之一秒的快鏡也就可以了。所以,再這極短的時間裡,即使是迅速奔馳著的汽車,它的車輪上的每一個花紋也只移動幾萬分之一公分,這樣的運動,在人眼裡當然跟靜止的沒有分別了。& E4 [6 |" E% o9 M! z" R, o; D
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*為什麼雷容易打中孤立高聳的物體?
$ ^) K* X2 r3 P4 [2 p1 N$ o( [5.39.217.77:8898答:
! e' x7 K4 G( Y: K公仔箱論壇由於雷雨雲的雲底有帶電,能使地面發生感應,並使地面產生與雲底的電性不同的電荷。這稱為「感應電荷」。
- r* n: \& B" }# P+ I公仔箱論壇TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。5 y7 B+ \& D- g3 S9 A
這種感應電荷在小範圍的地面上是同一性質的,例如都是正電,或者都是負電。同一種性質的電荷是互相排斥的。排斥的結果,就使得電荷在地面上重新分布,這種排斥力沿地面方向的分力,在彎曲得較厲害的地方要比平坦一些的地面來得小,所以,電荷就必定會移到地面彎曲得厲害的地方去。這樣一來,在彎曲得厲害的地面上,感應電荷就要多一些,密一些了。公仔箱論壇1 Q/ n- D; W& C* g

8 ~6 Z4 J- q2 c- J) c: R- ~高聳的物體,他本身也會成為地面的組成部分,由於他高聳在平地上,所以他就成為地面上最彎曲的一部分,因此當地面受到雷雨雲的感應而產生感應電荷時,在高聳的物體上,就會集中了較多的電荷。tvb now,tvbnow,bttvb; F0 G6 _/ O0 _" I; e
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由於高聳的物體所帶的感應電荷比地面多,對閃電的吸引能力大,所以能很容易的將閃電拉過來。
7 N8 W3 y7 O8 b* `5.39.217.77:8898TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。- T9 ^/ P  h8 L5 O( P! _8 s
所以在大雷雨時,我們千萬不要躲在高聳的物體,如旗杆,高樹,塔尖,煙囪,電線桿下面躲避。因為那裡是閃電的通道。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。/ s# w0 ?. ^5 D1 T) q% N( \

, x$ i- P6 N- X) Y! z( Q5.39.217.77:8898由於高聳物體容易遭到雷擊,所以在高大的建築物上一般都安裝避雷針,使建築物免遭雷擊。避雷針是一個頂部高出建築物,下部與地面相接的金屬桿,它能夠吸引附近的閃電到自己身上來,將自己作為閃電的通道,使閃電通過自身而排到地面上去。這樣,原先要擊中建築物的閃電,中途拐了彎,通過避雷針,就不會損壞建築物了。
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1 T( j( N+ f5 g: B6 ]5.39.217.77:8898* 為什麼總是先看到閃電,後聽到雷聲?
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這是因為光的傳播速度要比聲音的傳播速度快得多。光在空氣裡差不多每秒鐘能走三十萬公里,用這樣的速度,一秒鐘可以為繞地球的赤道跑七圈半。聲音在空氣中每秒約走三百五十公尺,差不多只有光速的九十萬分之一。光從閃電發生處傳到地面的時間,一般不過幾十萬分之一秒,可是聲音跑同樣的距離就需要較長時間。根據這個原理,我們可以利用從看見閃電到聽見雷聲相隔的時間,算出閃電距離我們大概多遠。
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. @5 B+ O5 l, G7 ETVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。% q  n4 O: m6 v" y) o" N  M
* 閃電為什麼能劈開樹木?
8 \0 q' q' {: h" D6 R& ?! S公仔箱論壇答:TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。7 h5 @, u: |$ B7 \" J
閃電內部的溫度可高達3×104℃。閃電劈中樹木時,因樹木中含有水分,強電流立即把水分化為高溫高壓的蒸氣,蒸氣的強大爆發力就能把樹木劈開。
: b) R  N; H* L6 x4 n" QTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。公仔箱論壇# |9 o2 s' d# k9 {1 x+ H3 Y
* 雷雨後為什麼空氣格外新鮮?公仔箱論壇1 U) ~- H6 h$ H0 M
答:
& E( Z; i. s3 J+ s6 V夏天的傍晚,有時烏雲,大雨,閃電,雷鳴往往相互交錯,一起降臨。雨後,我們會感到空氣格外新鮮,這是什麼原因呢?原來在閃電時,發生了一場化學變化,空氣中的氧氣有些變成了臭氧。其次是經過了一場傾盆大雨,把空氣中大部分的灰塵給沖掉了。
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0 H( y7 C7 N- R% ?% y8 U4 o. m5.39.217.77:8898雷聲是雲中,或雲對地,或地對雲之間正負電荷間的放電作用時所產生的聲音。放電時的電位差,往往達到每公尺幾千到幾萬伏特,所以常常產生巨大的電火花,把空氣中的氧氣激發成臭氧。濃的臭氧是淡藍色的,味道很臭,具有很強的氧化能力,還能夠漂白與殺菌。稀薄的臭氧可一點也不臭,反而會給人清新的感覺。雷雨後,空氣中就瀰漫著少量的臭氧,能夠淨化空氣,使空氣清新。tvb now,tvbnow,bttvb5 Z/ V* |: ^# F/ V. G  R
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* 閃電可以為人們服務嗎?
* y$ o; F* l0 N0 ]0 u公仔箱論壇答:3 \4 g0 \! P) F* X- m+ n; ^8 p
閃電在發出閃光的瞬間,它的電力竟然比世界上最大,美國核子水力發電廠還要大上一百倍左右。如果利用這個電力來起重的話,足夠把六七萬公斤重的貨物,舉起一兩公尺這麼高。
% }. p  S0 M% k$ S% M% [公仔箱論壇1 M3 D, P, K$ j# ^4 N* z
不但這樣,閃電還是一個不用人工的天然氮肥製造廠。根據計算,每打一次雷,大約總有一噸到兩噸的氮化合物會隨著雨滴落到地面。這當然會有效的增加土壤的肥沃度。這樣的量,幾乎相等於一個小型化工廠一天的產量。tvb now,tvbnow,bttvb8 C! F& o  T* |3 E0 R; G

) @1 \9 u& B7 _! hTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。除了這些以外,閃電還會使天空中有「臭氧」出現。這種氣體具有大量吸收紫外線的功能,使人們不致因為陽光中過量的紫外線的照射而影響健康。1 w1 a: x7 c( |1 R6 J: W) p2 ]3 I
* 地震時的閃電
3 n; S, k/ x4 E  y5.39.217.77:8898答:
  U* F9 y1 T1 Y5.39.217.77:8898地震能引起閃電嗎?有人認為晴空閃電是地震的先兆。這兩種自然現象有什麼聯繫?公仔箱論壇. n( W3 r. d, S, g
地震時會產生閃電的原因還不清楚。最近有人認為,這一現象與壓電場有關,這一壓電場是地震波通過地表時所產生的(在壓力作用下,有些材料會產生一個電場)。也許這些電場足夠大,引起大氣對地表放電。然而這種解釋還缺少細節的說明和證明。
作者: Gavin.Pin    時間: 2008-1-29 04:56 PM

thanks for share^^
作者: perhaps.smile    時間: 2008-2-10 05:05 PM

thankz
作者: hkd626    時間: 2008-6-7 03:48 PM

非常感謝分享
作者: weericky2000    時間: 2008-7-16 07:22 AM     標題: 回應 felixng2007 第 1 篇文章

谢谢分享,好长的一篇文章,楼主辛苦了。




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