神奇的球状闪电

作者: 乔春有;万淅琳

闪电可分为云上闪电(即云层上方的闪电)、云内闪电和云地闪电等类型,云地闪电有线状闪电、带状闪电、联珠闪电和球状闪电等多种形式。

球状闪电是闪电的一种特殊形式,自古以来就为人们普遍关注。古人把它描绘成骑着火团、古怪玩皮的矮精灵,或者是口吐火焰、兴风作雨的怪物;现代有人却认为它只是一种光学幻觉。球状闪电到底是什么?它有何具体特征呢?

通过大量的观察和闪电照片研究表明,球状闪电通常总是和强雷暴及普通闪电一起出现,并且是从普通闪电的末端分离出来的;球状闪电的外形常为球形或近似球形,直径小到1厘米大至数米,常见的球状闪电的光球直径平均值约为20厘米左右,球状闪电的颜色各种各样,以白、黄、红和橙色居多;球状闪电的光球存在时间约10秒钟,也有的超过1分钟;它在空中移动的速度不大于5米/秒;移动中伴有旋转的情况;运动中伴有嘶嘶声或爆炸声。

球状闪电可从门窗的缝隙中悄悄地钻入房内,也可响声大作地破门而入。消失时伴有震耳欲聋的爆炸声。偶而也会不留痕迹地悄无声息地消失。1962年7月22日傍晚,泰山玉皇顶上在电闪雷鸣声中,一个直径约15厘米的殷红色火球,从关紧的玻璃门窗缝间钻入室内,它以约3米/秒的速度在室内轻盈地飘移,大约4秒钟后又从烟囱窜出,在即将离开烟囱之时爆炸消失,爆炸使烟囱削去一角,爆炸的气浪竟使室内的一个暖水瓶胆化为碎片。

球状闪电带有电荷,因而常被金属物吸引,有时追逐汽车、轮船和飞机,在追逐时能与之保持一定距离,它对人体的击伤情况与遭受电流击伤相类似。俄国科学家里赫曼在做雷电实验时,一个拳头般大的淡蓝色火球躲开他的实验室的避雷针,悄无声息地飘浮到他的脸上,而后发生爆炸。里赫曼遭受火球轰击身亡,在他的前额上留下了一个红斑,而他的一只鞋底上有两个洞眼。1986年8月19日11时,湖南省古丈县高望界岩托村,35人在一空房中躲雨。突然,一个碗大的红色火球进入房间,漂移旋转,火花飞溅,致使3女2男丧生,9人重伤,9人轻伤。

近年来一些学者根据报道中提到的各种事实,对球状闪电的能量进行了一些定量估计。例如有一次球状闪电爆炸时将码头的一根木桩震裂成许多细长条,有人根据木桩的抗张强度计算出,球状闪电爆炸所释放出的能量约为1.3×105焦耳。还有一次,光球在室内当事人衣服上烧了一个4×11cm2不规则的洞,当光球击中她时,她用手去拂,手和腿因接触光球而发红。根据这种效应,估计光球的能量约为2-3焦耳。

球状闪电早已引起科学家的极大兴趣,世界各地都有科学家致力于球状闪电的研究,以期揭示球状闪电之谜。中国科学院为此成立了“球状闪电信息中心”。

现在,科学家们已初步揭开了球状闪电之谜。他们认为球状闪电是从原子和离子上“剥落”下来的电子混合物。它的形成有赖于电磁场,能量来自线状闪电和大雷雨的静电场。假若能量得不到补充,它便悄悄地消逝;如果能量增强到了一定限度或是受到阻碍、碰撞,就会发生爆炸。原苏联原子能研究所进行的球状闪电模拟实验,取得了和自然界的观测基本相同的结果。球状闪电之谜的揭开,使人类认识自然方面又向前迈进了可喜的一步。