闪电是怎么形成的( 五 )


带状闪电 。它由连续数次的放电组成,在各次闪电之间,闪电路径因受风的影响而发生移动,使得各次单独闪电互相靠近,形成一条带状 。带的宽度约为10米 。这种闪电如果击中房屋,可以立即引起大面积燃烧 。
联珠状闪电看起来好象一条在云幕上滑行或者穿出云层而投向地面的发光点的联线,也象闪光的珍珠项链 。有人认为联珠状闪电似乎是从线状闪电到球状闪电的过渡形式 。联珠状闪电往往紧跟在线状闪电之后接踵而至,几乎没有时间间隔 。
火箭状闪电比其它各种闪电放电慢得多,它需要l—15秒钟时间才能放电完毕 。可以用肉眼很容易地跟踪观测它的活动 。
人们凭自己的眼睛就可以观测到闪电的各种形状 。不过 , 要仔细观测闪电,最好采用照相的方法 。高速摄影机既可以记录下闪电的形状,还可以观测到闪电的发展过程 。使用某些特种照相机(如移动式照相机),还可以研究闪电的结构 。
闪电的过程
如果我们在两根电极之间加很高的电压 , 并把它们慢慢地靠近 。当两根电极靠近到一定的距离时,在它们之间就会出现电火花,这就是所谓“弧光放电”现象 。
雷雨云所产生的闪电,与上面所说的弧光放电非常相似,只不过闪电是转瞬即逝,而电极之间的火花却可以长时间存在 。因为在两根电极之间的高电压可以人为地维持很久,而雷雨云中的电荷经放电后很难马上补充 。当聚集的电荷达到一定的数量时,在云内不同部位之间或者云与地面之间就形成了很强的电场 。电场强度平均可以达到几千伏特/厘米,局部区域可以高达1万伏特/厘米 。这么强的电?。?足以把云内外的大气层击穿 , 于是在云与地面之间或者在云的不同部位之间以及不同云块之间激发出耀眼的闪光 。这就是人们常说的闪电 。
肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的 。当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心 , 云底相对的下垫面变成正电荷中心,在云底与地面间形成强大电场 。在电荷越积越多,电场越来越强的情况下,云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱 , 称梯级先导 。这种电离气柱逐级向地面延伸 , 每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱,它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面,在离地面5—50米左右时,地面便突然向上回击,回击的通道是从地面到云底,沿着上述梯级先导开辟出的电离通道 。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底,发出光亮无比的光柱,历时40微秒 , 通过电流超过1万安培,这即第一次闪击 。相隔几秒之后,从云中一根暗淡光柱,携带巨大电流,沿第一次闪击的路径飞驰向地面,称直窜先导,当它离地面5—50米左右时,地面再向上回击,再形成光亮无比光柱,这即第二次闪击 。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击 。通常由3—4次闪击构成一次闪电过程 。一次闪电过程历时约025秒,在此短时间内,窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能 , 因而形成强烈的爆炸,产生冲击波,然后形成声波向四周传开,这就是雷声或说“打雷” 。