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每日關注!西藏驚現超罕見精靈閃電,魔幻世界也就這樣了吧!

時間:2022-06-23 09:34:28    來源:科普中國網    

審核專家:占明錦


(資料圖)

中國氣象科學研究院博士

前段時間,中國攝影師在西藏喜馬拉雅山脈上空拍到了國內有史以來最壯觀的紅色精靈閃電。在浩瀚的星河中,閃爍的紅光像精靈般在天際出現,忽明忽暗,又好似煙花般璀璨奪目,畫面十分驚艷。

來源丨央視新聞,攝影AngelAn 安久

來源丨央視新聞,攝影AngelAn 安久

紅色精靈是精靈閃電的一種,這類現象在上個世紀90年代就被人們關注到了,因為其閃電出現的位置不定,且出現的時間十分短暫,所以是十分很罕見的大氣發光現象。

什么是精靈閃電?

首先來介紹一下閃電的形成原理。閃電的發生一般伴隨著空氣的強對流活動,在空氣的對流作用下,云團里的小水滴會從上、下兩個方向往復運動、相互摩擦。在相互摩擦的過程中,小水滴丟失電子會形成正電荷,得到電荷則會形成負電荷,如此會使云層成為帶電云。

正電荷通常集中在云團上部,負電荷在下部,由于空氣存在一定的絕緣強度,所以云朵上、下層將會存在一定的電位差。當上、下電荷積累得越來越多的時候,電位差達到臨界擊穿電壓,空氣的絕緣能力無法抑制住正負電荷的相互吸引,正負電荷相互劇烈碰撞并迅速中和,在此過程中,云層間的空氣發生擊穿,產生閃電,伴隨著耀眼的光芒。

國際空間站飛越老撾上空的時候拍攝的“紅色精靈”,位于圖片右側亮斑上方

來源丨維基百科

不僅如此,云層與地面也會形成閃電,在云層下端的負電荷會吸引地面上相等強度的正電荷,同理,當其間的電位差超過擊穿電壓時,也會將空氣擊穿,形成云層與地面間的閃電。

精靈閃電現象與普通雷電的不同之處在于,精靈閃電是在距離地面30到80千米的大氣層中存在向上噴流現象,從云層之上出現并向外太空延伸,維持時間通常不到1秒,顏色變化也多樣,因此又被稱為瞬態發光事件(Transient Luminous Events,TLEs)。

人類拍攝的第一張彩色的精靈閃電照片

來源丨維基百科

大部分精靈閃電由強雷電引發,其發光區域呈現柱狀、束狀、環狀、水母狀等等,顏色一般為紅色。另外,普通閃電出現的持續時間在幾百到幾十毫秒之間,而精靈閃電的持續時間不會超過1毫秒。這也導致精靈閃電很難被捕捉,必須采用超高速相機才能夠清晰“看見”。

來源丨網絡,圖片有編輯

而之所以叫“紅色”精靈,是因為大氣層中的氮氣分子在可見光600-700納米波段范圍內有發射現象,這個波段范圍內發射出來的光是紅色和橙色的,雖然其在300-400納米的可見光波段處也有發射,但發射強度卻較低。加上其如同精靈般的閃現特性,以及人肉眼辨識顏色能力的限制,我們能看到的多為紅色,于是這種閃電就被命名為“紅色精靈”。

閃電的能量有多大?

閃電可以劈開石頭,劈倒樹木。一道閃電的能量究竟有多大呢?我們可以簡單地計算一下,閃電電流平均為100千安(kA),閃電電壓高達100萬~1億伏特(V)不等。雖然電流和電壓巨大,但閃電持續的時間卻很短,只有幾百、幾十微秒甚至更短,所以假設閃電放電電壓為500萬伏,電流100千安,放電時間0.005s,根據W=UIt公式來計算,一道閃電的能量為2.5億焦耳,約為70度電,可以讓一臺1300瓦(W)的空調24小時不停運行2-3天,所以一道閃電的能量可能遠比你想象的要小。

能量雖然沒有想象中的大,但閃電的功率和電流卻是非常巨大的,這殺傷力可是不容小覷。

2016年,在挪威的一個小山村里,曾經出現了令人震驚的一幕:323只野生馴鹿的尸體漫山遍野。鹿群被雷電擊中以后,有1/5的馴鹿并沒有立刻死亡,但是受重傷無人搶救的它們,也很快死亡了。

來源丨新聞圖片

在印度,也有四人曾經在公園的樹下避雨,被突如其來的閃電劈中后直接僵直倒地。

被閃電劈中以后,輕則眩暈、休克、燒傷,重則直接心臟驟停死亡。而被閃電劈中死里逃生的幸運兒,將會飽受短期或者長期病痛的折磨,包括癲癇、頭暈、肌肉疼痛、耳聾、頭痛、記憶力衰退、注意力分散、失眠等等,有的人還在身體上留下了閃電的痕跡,可以說是“大難不死”的限定款皮膚了。

來源丨中科院物理所

如何防雷?

閃電危險,惹不起但躲得起!

如果正在行車途中,遭遇電閃雷鳴時,應該及時把車停到空曠的地方,遠離大樹、建筑物等,同時關掉引擎、車門、車窗和車內所有電子設備,使車輛形成一個完全封閉的空間。完全封閉的汽車相當于一個“法拉第籠”,法拉第籠(Faraday Cage)是指由金屬或者良導體形成的籠子,它可以屏蔽外面的電磁干擾,而保護其內的物體不受雷電的傷害。所以不要去觸摸車窗把手、換擋桿、方向盤等,呆在法拉第籠這個“金鐘罩”里,安靜等待雷電天氣結束。

雷電 來源丨維基百科

如果在室內,應注意切斷大功率用電器的電源,因為建筑物上的避雷針只能解決建筑物本身的防雷問題,而雷電可以通過電源線入侵到室內,所以避雷針不能使接通電源的電器設備免受雷擊。為防止雷電從電源線入侵造成火災或人員觸電傷亡,應盡可能地關閉各類家用電器,并拔掉電源插頭。

如果徒步在室外的話不宜在雨中狂奔,應立即尋找避雷場所,不要撐著金屬傘柄的雨傘行走。并且一旦當你感受到頭發豎起或者皮膚發生顫動的時候,就可能是要發生雷擊了,要立即倒地,并拿去身上佩戴的金屬飾品,盡量將干燥的絕緣物品墊在身下。

閃電早已被歸為最嚴重的10種自然災害之一,雖然閃電也有像精靈般轉瞬即逝的魅力,但在欣賞它美麗的同時,也要時刻謹記:只可遠觀!雖然不必盲目害怕,但也不能掉以輕心。

標簽: 法拉第籠 央視新聞 持續時間

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