“不速之客”球狀閃電
8月5日,一團夕陽紅顏色的“火球”穿越窗戶,闖入了山西省運城市新絳縣水利水保局大樓3層的樓道內(nèi),瞬間發(fā)生爆炸。前后時間不到1秒,造成5臺計算機損壞,無人員傷亡。
目擊者閆勤學回憶稱,當時下著雨并伴有雷電,突然一道亮光閃進樓道,變成一個“火球”,“它進來的速度特別快,然后就瞬間爆炸消失了。”
此事經(jīng)媒體報道后引發(fā)網(wǎng)友的熱烈討論,大家紛紛關(guān)心,這個“火球”究竟是什么?據(jù)中國科學院大氣物理研究所研究員郄秀書分析,它并不是“火球”,而是自然界極為少見的“球狀閃電”。
神秘罕見 難以捉摸
球狀閃電俗稱滾地雷,是一種神秘且罕見的自然現(xiàn)象。“它看起來確實很像火球,其實是帶著強烈光亮、呈現(xiàn)為圓球形并飄浮在空氣中的閃電球,有時像足球一樣大,有時也可能只比拳頭大一點。”中國氣象學會雷電防護研究會研究員關(guān)象石說,“它很讓人琢磨不透,雖多發(fā)于雷雨天氣,但有時大晴天、萬里無云時也有可能出現(xiàn)。”
由于呈現(xiàn)為帶有顏色的發(fā)光球體,球狀閃電曾被誤認為不明飛行物。郄秀書認為,閆勤學此次觀察到的“夕陽紅”顏色,應(yīng)該是球狀閃電較為常見的橘黃色或紅色。
其實,根據(jù)球體溫度不同,球狀閃電還可呈現(xiàn)出黃色、紫色、藍色、亮白色、幽綠色等光環(huán)。“球狀閃電在溫度偏低時就偏紅一些,溫度高一些時就偏紫色與藍色。”郄秀書說。
球狀閃電形成后,僅以每秒鐘1米到2米的速度緩慢移動,與人跑步的速度相當,但其“調(diào)皮”之處在于移動路徑?jīng)]有套路可循。球狀閃電會沿著電線、水管等移動,也會隨著空氣氣流的起伏在近地空中“自在”飄飛,或逆風而行,或懸停不動。“它可以穿過開著的門窗進入室內(nèi),有時會無聲消失,有時在碰到物體后會放電、發(fā)出巨響而消失。這次山西出現(xiàn)的球狀閃電進樓道后迅速消失,正是由于在極短的時間內(nèi)碰到了可放電的物質(zhì)。”關(guān)象石說。
早在11世紀,我國北宋著名科學家沈括在《夢溪筆談》中也記述了一次球形閃電的實況。球形閃電自天空進入“堂之西室”后,又從窗間檐下而出,雷鳴電閃過后,房屋安然無恙,只是墻壁窗紙被熏黑了。令人驚奇的是,屋內(nèi)木質(zhì)的易燃漆器都沒有被燒毀,鑲嵌在漆器上的銀飾卻反而被熔化,成為當時的一件奇聞。
或與土壤關(guān)系密切
球狀閃電究竟是怎么形成的?這是數(shù)百年來科學家們一直試圖解開的謎團,各種猜想和假說相繼提出,但至今并沒有權(quán)威公認的說法。“球狀閃電發(fā)生概率太小,難以捕捉,各國對其研究都很有限,對科學界來說,球狀閃電基本算是一個未解之謎。”關(guān)象石說。
“僅有一個較為普遍的說法是,球狀閃電可能發(fā)生于地閃之后,與土壤關(guān)系密切。”郄秀書說。
地閃是云體與大地之間的放電現(xiàn)象,即雷電擊打到了地面上。郄秀書解釋說:“閃電打到地面,接觸土壤后,由于閃電局部溫度較高,若局部土壤中二氧化硅含量高,其中的硅元素極有可能蒸發(fā)到空氣里,形成一個硅顆粒球狀區(qū)域,它逐漸氧化、釋放出能量、發(fā)光發(fā)熱,進而形成球狀閃電。”曾有科學家用電弧熔化硅,在實驗室里制造出了類似的“閃電球”。
由于極為罕見,現(xiàn)有關(guān)于球狀閃電的記錄與研究,大多基于目擊者的描述。2012年,西北師范大學物理與電子工程學院袁萍教授帶領(lǐng)的科研小組,第一次在自然界拍攝到一次球狀閃電的全過程及其發(fā)射光譜。
“我國科學家第一次親自記錄下的這次球狀閃電過程,正是地閃擊中地面后形成的,其發(fā)射譜線主要來自于土壤和空氣,也在一定程度上支持了‘土壤發(fā)生說’。”郄秀書說。
遇到球狀閃電宜“以靜制動”
飄忽不定的球狀閃電讓人“猝不及防”,它可能使房屋坍塌,遇人遇物后即發(fā)生驚人的爆炸,造成傷亡、火災(zāi)等事故。關(guān)象石表示,使它閃電放電容易,破壞它卻很難。在國外,人們甚至用槍射擊過球狀閃電,卻并未使其爆炸。
由于常常形成于近地面,樓頂?shù)谋芾揍槻⒉荒茏钃跚驙铋W電的腳步。中國氣象科學研究院科技管理處處長張義軍表示,“現(xiàn)有的避雷針,防的都是從天而降的閃電,對于直接生成于地面的球狀閃電,目前國內(nèi)外都沒有有針對性的防雷裝置。”
預(yù)防球狀閃電的主要方法是關(guān)閉門窗,以防其闖入室內(nèi)。由于密度接近于空氣,球狀閃電會隨著周圍的空氣而運動,極易通過門窗、煙囪等通道“爬”進來。“球狀閃電最愛‘穿堂風’,這種相對強烈的氣流會將球狀閃電引進門。”關(guān)象石說。
“如果球狀閃電意外飄進屋里,再緊張也千萬不要跑動,應(yīng)當‘以靜制動’。”關(guān)象石提醒道,人的走動會帶動周圍空氣流動,球狀閃電可能會隨著人走動而帶起來的‘風’飄到人的身邊,進而把人體當作放電對象。“最好的辦法就是靜靜地看著它,如果周圍空氣是靜止的,幾秒鐘之后它便會自行消失。如果在野外遇到球狀閃電,也不要動,可拾起身邊的石塊使勁向外扔去,將球狀閃電引開,以免誤傷人群。”關(guān)象石說。
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