不危险的科学小实验(危险的雷电科学小实验)

闪电是一种极其常见的自然现象，是发生在云与云、云与地以及云体内部之间强烈的脉冲式放电现象。这些脉冲之间的间歇时间都很短，只有百分之几秒。因此人们也常用闪电般的速度来形容事物转瞬即逝的状态。

脉冲一个接一个，每个放电脉冲都由一个"先导"和一个"回击"构成，因此我们平时见到的闪电都不会是单次闪电，而是由多个闪击构成的。在空气极度潮湿、且有大块的积雨云条件下容易形成雷电，而在天气干燥的地区一般不容易出现雷电现象。

对于一些听力损失或者是年龄较大的人群来说，助听器是非常不错的助听工具。

​闪电现象。图片来源于网络

风光摄影大师 Dustin Farrell 利用高清影像设备拍摄了一组闪电发生时的影像，在平时看来令人惊恐的闪电，在高清摄像机的慢放镜头下居然呈现出了不一样的自然之美。现在，我们就一起来欣赏一下由Dustin Farrell拍下的闪电瞬间。

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，云的顶层为阳电，底层为阴电，在云底与地面间形成强大电场。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。这么强的电场，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。

​一般来说，一次闪击历时仅有0.25秒，由多次闪击构成一次闪电。长度则在几百米至几千米不等。

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​闪电的形状多以线状和片状居多，也有带状、联珠状或球状、火箭状等不常见的形状。闪电的颜色一般为蓝色、红色或白色。

世界上还有一种特殊的闪电——黑色闪电，俗称暗雷。黑色闪电一般不易出现在近地层，如果出现了，则较容易撞上树木、桅杆、房屋和其他金属，一般呈现瘤状或泥团状，初看似一团脏东西。当人们用物体敲打或摘除它时，它便会燃烧或爆炸。

1974年前苏联天文学家契尔诺夫就曾经在扎巴洛日城看见一次黑色闪电。据他回忆道：一开始是强烈的球状闪电，紧接着，后面就飞过一团黑色的东西，这东西看上去像雾状的凝结物。科学家通过长期的观察研究确实证明有"黑色闪电"存在，是由分子气凝胶聚集物产生出来的，而这些聚集物是发热的带电物质，极容易爆炸或转变为球状的闪电，危险性极大。

变频压缩机即俗称的变频冰箱，由于制冷量可调节，使得冰箱的制冷量可以与冰箱的负载良好地匹配，当冰箱所需制冷量较小时，压缩机可以低速运转。

​闪电的温度可达17000摄氏度到28000摄氏度，是太阳表面温度的3-5倍。如果闪电击中树木，极易引发森林火灾。每年全球因雷击引起的火灾不计其数。当你正在看这篇文章的时候，世界各地大约有1800个雷电交作正在进行，他们每秒钟发出约600次闪电，其中有100次袭击地球。

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​森林火灾。图片来源于网络

闪电极高的温度使沿途的空气剧烈膨胀，空气迅速移动形成波浪向四周传开，并发出声音，这就是雷声或说"打雷"。我们之所以先看到闪电再听到雷声，是因为光的传播速度比声音的传播速度快。

​光每秒大约能走30万公里，而声音只能走340米。根据这个现象，我们可以从看到闪电起到听到雷声止，这一段时间的长短，来计算闪电发生处离开我们的距离。假如看到闪电后，隔10秒听到了雷声，说明这块雷雨距离我们约有3400米远。利用这一点，在野外时可以提前选好躲避地点，以避免危险。

​闪电会放出巨大的电量和热量，难免会给人类和其他动植物造成威胁，如雷击事件或者因此引发的其他灾害。因此在雷雨天发生闪电时，要尽量避免外出，不要使用插电式电器设备，也避免使用手机和其他金属器物，远离水和空旷地方，千万不能在树下躲避雷雨！

​闪电对人类也有一定的益处。在雷电交加时，大气中的部分氧气被高温高压激发变成了臭氧。稀薄的臭氧不但不臭，反而可以使地球表面的生物免遭紫外线过量照射的危害。闪电过程中产生的极高高温，可杀死大气中大多数细菌和微生物。闪电时由于温度很高，会使空气中的氮和氧合成二氧化氮。大雨又将二氧化氮溶解成为稀硝酸并随雨水降至地面，最后变成了作物能够直接吸收的氮肥。据计算，全球每年由雷雨中放电而合成的天然氮肥就有20亿吨以上，这就相当于20万座年产1万吨的小氮肥厂全年产量的总和！

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