云闪电是什么天气?
这是非常有趣的气象学现象,叫做云闪电(Cloud Flash)。它通常发生在积雨云中,由于云中带电微粒的存在而导致的两极化电荷使云层带上了蓝色光泽,而一旦这些电荷释放,就产生了令人惊艳的蓝色闪光! 你可能已经在自己的照片或视频中记录下了这奇妙的瞬间——一道明亮的蓝光从厚厚的积云中迸发出来,就好像来自另一个世界的光线穿透了云层! 那么,是什么原因导致了云闪电这种现象呢?
首先,我们需要了解一下什么是云。云是由大量水汽通过凝结核聚集而成,当云中的水汽达到饱和或者过饱和状态时,一些微小水滴、冰晶或者雪莲就会凝聚成细小的液滴,从而形成云。 而能够导致云闪烁的带电微粒通常有两种来源。一种是云内的静电积累,另一种则是来自于地面的电子流。在正常情况下,两种来源的带电微粒相互抵消,不会导致云出现异常放电现象。但当气流运动造成上下层的云互相碰撞,或者强大的暴雨冲刷地表时,都可能致使云内的静电增加或获得更多的来自地面的电子,从而导致云带电。 当云带电后,它的颜色并不会立刻就变成灰蓝色;只有当空气中的离子浓度增加到一定程度,云内部的电荷无法保持平衡,从而产生放电作用的时候,云才会呈现出明显的蓝色。这也就是为什么云闪电通常发生在大雨后。 在我国古代,人们就发现了云闪落的神奇现象并且赋予了它特殊的意义——“霞”。
“红霞蔚天起,飞光逐电来”——李白《长干行》 “返照岚烟紫翠生,断霞横野水微明”——杜甫《晚晴》 所以说,云闪电虽然只是雨滴形成之前的小插曲,但它却给我们带来了最美的瞬间 ——那是一道色彩缤纷的风景,那是充满科学乐趣的奇妙现象……
云闪是在云块内或云块之间放电的闪电。由于它不接地,所以云内闪电数量大于是云地闪电的。有时云内闪电和云地闪电同时发生。夜间可观察到云闪的幽光和由云地闪电击中的火光。云闪分为云内闪电、云际闪电、云空闪电、水平闪电和地闪等几种形式。其中水平闪电(Anvil Crawler)是一种特殊的放电形式,它在大冰雹云所伴随的砧状云中发生(多见于积雨云的成熟阶段),以水平方向为主,传播的范围很广,且多在低光照度的云中进行(多在黄昏或黎明)。虽在晴空下可见,但并不接地,所以它的威力不像实际看到的那么可怕。
1938年科学家测定第一支“地闪”的电流值为90千伏安,电压为一百万伏特,速度为每秒20多千米,而1963年所测定的“地闪”电流为346千伏安,电压为四百万——五百万伏特,速度每秒达30多千米。虽然闪电的电压和电流都很高,但它通过的电量却并不大,一般为10——40库仑。一般一条火龙已能击毁或击死目标,但为了保证成功率,通常从第一个导电的着地点开始,到闪电结束,中间要间隔0.2——0.5秒,再形成第二条火龙。一般一个地闪过程,要“一击”、“二击”、“三击”地连续劈下2——10条火龙,甚至要劈下50条火龙,使一个目标遭受连续打击后才告结束。地闪击毁物体,杀死生物,造成危害的可能性最大。地闪在南半球的中纬度地区和北半球的热带地区出现次数最多。
“云闪”分为“云闪”和“云际闪”两种。它们只在云端之间放电,不接触大地,所以在地面上几乎看不清楚这类闪电本身,只能看到闪电以后明亮的云端。在2000米——3000米的低空,由于空气较为潮湿,使得“云闪”在向下传播时可能与地表接触,成为“地闪”。虽然“云闪”的电流为40千伏安——80千伏安,电压为一百万伏特——两百万伏特,小于地闪的数值,但因为与云端距离较近,其危害是相当严重的。“云闪”发生次数最多的是在中低纬度的北部地区,尤其是北纬20°——60°范围内“云闪”的出现次数占绝对优势。