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炎黄后裔之神龙崛起
神龙的后裔
第1045章：闪电成因
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华盛顿时间2017年01月13日傍晚6点43分。
即中京时间2017年01月14日早晨6点43分。
航天局局长说：“好了，各位，收起你们手中的民间科普资料，看看我们雷电学科对闪电的定义----”
说完局长示意助手发给在座的各位政要们人手一本《闪电科学摘要》。
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《闪电科学摘要》
一、闪电的定义：
闪电，在大气科学中指大气中的强放电现象。在夏季的雷雨天气，雷电现象较为常见。它的发生与云层中气流的运动强度有关。有资料显示，冬季下雪时也可能发生雷电现象，即雷雪，但是发生机会相当微小。若有严重的火山爆发时，或是原子弹爆炸产生昙状云，空中可能因短路而发生闪电。
闪电的放电作用通常会产生电光。雷电起因一般被认为是云层内的各种微粒因为碰撞摩擦而积累电荷，当电荷的量达到一定的水平，等效于云层间或者云层与大地之间的电压达到或超过某个特定的值时，会因为局部电场强度达到或超过当时条件下空气的电击穿强度从而引起放电。空气中的电力经过放电作用急速地将空气加热、膨胀，因膨胀而被压缩成等离子，再而产生了闪电的特殊构件雷（冲击波的声音）。目前对于放电具体过程的认识还不能透彻明白，一般被认为和长间隙击穿的现象相类似。
闪电的电流很大，其峰值一般能达到几万安培，但是其持续的时间很短，一般只有几十微秒。所以闪电电流的能量不如想象的那么巨大。不过雷电电流的功率很大，对建筑物和其他设备尤其是电器设备的破坏十分巨大，所以需要安装避雷针或避雷器等以在一定程度上保护这些建筑和设备的安全。
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二、闪电的类型：
按其在空气中发生的部位，大概可分为云中、云间或云地之间三大种类放电。云中放电占闪电的绝大多数，云地之间放电则是对人类的生产和生活产生影响的主要形式。
1.1云中放电
云中放电(英语：in-cloudlightning）
在0℃层以上，即空气温度下降到冰点的高度以上，云内的液态水变成冰晶和过冷却水滴（达0℃却来不及凝结就落下的水滴）。由于空气的密度不同，造成了空气对流，在这些水滴或冰晶摩擦碰撞的过程中产生电荷。如云内出现两个足够强的相反电位，带正电的区域就会向带负电的区域放电，结果就产生了云内闪电（in-cloudlightning）或云间闪电（cloud-to-cloudlightning）。风暴内八成的放电过程属于这种类型。
1.2云间闪电
云间放电是一种很少发生的闪电，它在二个或更多完全分离的积雨云中放电。
1.3云地之间闪电
云地之间放电(英语：cloud-to-groundlightning）
这是最广为研究的类型，主要是因为它们对人们的生命财产有极大的威胁性。
在一次正常的闪电前，云里的电荷分布是这样的：在底部是较少的正电荷，在中下是较多的负电荷，在上部是较多的正电荷。闪电由底部和中下部的放电开始。电子从上往下移动，这一放电由上向下呈阶梯状进行，每级阶梯的长度约为50米。两级阶梯间约有50微秒的时间间隔。每下一级，就把云里的负电荷往下移动一级，这称为阶梯先导（英语：steppedleader），平均速率为1.5×10^5米/秒，约为光速的两千分之一，半径约在1到10米，将传递约五库仑的电量至地面。当阶梯先导很接近地面时，就像接通了一根导线，强大的电流以极快的速度由地面沿着阶梯先导流至云层，这一个过程称为回击，约需70微秒的时间，约为光速的三分之一至十分之一。典型的回击电流强度约为一至两万安培。如果云层带有足够的电量，又会开始第二次的阶梯先导。
雷电击又分为负雷电击（英语：negativestroke）及正雷电击（英语：positivestroke），也就是由云层往地面传下来的是正电荷。正雷电击的发生概率比负雷电击小，但携带的电量会比负雷电击大，曾测量到的最大值为300库仑。正雷电击通常只有一击，有第二击的正雷电击相当少见（因为云层内靠近地面的正电荷较少）。
1.4球状闪电
球状闪电（英语：BallLightning）通常被形容做一个在空中漂浮的发光球体。它们移动速度不定，甚至可能出现静止的状态。有时候会发出咝咝的爆裂声，甚至有些球状闪电在穿过窗户后爆裂开来消失了。有很多目击者都描述了球状闪电，但是奇怪的是，气象学家很少记录到它们。研究显示出多宗球状闪电多会发生在无暴风雨及闪电的情况之下。
许多不在这个球状闪电领域工作的科学家是不能体会到球状闪电的领域特性是多么广泛的。典型的球状闪电直径通常被规范化为20-30厘米，但有报告记载了球状闪电直径可达数米以上（Singer）。一张最近的相片是由昆士兰野生动物巡察员BrettPorter所拍摄，相片中显示了一个相信为球状闪电的一个火球，估计直径大约为100米。相片是刊出在科学杂志“TransactionsoftheRoyalSociety”，标题为“一个有一条长而扭曲轨迹的发光球状区域（(英语：aglowingglobularzone(thebreakdownzone?)withalong，twisting，rope-likeprojection（thefunnel?））”。
高文（英语：Coleman）是最早发表这个理论的科学家。在1993年，他在英国皇家气象学会（(英语：RoyalMeteorologicalSociety）的出版刊物“Weather”中发表了这个理论。
球状闪电是很难被人看见的。事实上，只有数次成功拍摄为照片的记录。
圣艾尔摩之火（英语：St.Elmo＇sFire）是被富兰克林正式评定为自然界中的电力。这是与球状闪电完全不同的。
1.5珠状闪电
珠状闪电(英语：BeadLightning)，又称“链状闪电”(英语：ChainLightning)，一种长时间的闪电的形式，表现为一串发光段而不是连续的闪道。它很少发生，但被多次观测到。其原因还不清楚，但提出的解释有：部分闪道朝目击者或离目击者倾斜，因而显得更加光亮；雨或云使部分闪道变暗；截面半径大的闪道比半径小的冷却要慢。
1.6枝状闪电
常见的闪电多是分岔的枝条状而非平直的线条状，其中的奥妙人们却不甚了解。荷兰科学家最近解释说，大气放电过程中存在两种气体，因而放电时如同两种不同黏度的液体混合，最终会产生分岔的枝条形状。
来自荷兰阿姆斯特丹CWI研究所的科学家曼努埃尔·艾里亚斯与同事介绍说，闪电中有两种不同的媒介，即中性气体和一个充斥着电离气体的“通道”。在放电过程中，通道会在“最佳时间”形成一个理想导体，也就是说电流可以在其中无阻力的流动。在同一时刻，电离气体和中性气体原本存在的界限不稳定，两种气体“交融”，因而出现了分岔的枝条状现象。科学家解释说，这一现象类似两种不同黏度的液体互相渗透出现的结果。