天上那道白光到底是怎么来的,闪电和雷声谁先谁后
看完这篇你会知道闪电和雷声其实是同一件事的两种表现,还能学会用雷声倒推闪电距离的生活小技巧
夏天的傍晚,乌云刚压下来,"咔嚓"一道白光劈开天空,然后是震耳欲聋的一声巨响——你有没有想过,这道光和这声响,其实是同一件事情发出来的?更神奇的是,那道闪电,温度比太阳表面还要高。
云里面在发生什么"摩擦"?
故事要从乌云里面讲起。一朵积雨云,里面装满了小冰晶和小水滴,它们在气流的推动下不停地碰来碰去、上下翻滚。就像你冬天脱毛衣的时候,衣服和头发互相摩擦会"噼啪"冒出静电一样,云里的冰晶和水滴互相碰撞,也在不停地"搓"出电荷来。时间一长,云的上半部分积累了大量正电荷,下半部分积累了大量负电荷。这两拨电荷越聚越多,中间的"火药味"越来越浓,就像两个人吵架,积压的情绪早晚要爆发。
那道白光是怎么"劈"下来的?
当云层底部积累的负电荷多到一定程度,它会被地面的正电荷强烈吸引。空气平时是不导电的,但在超强电压的逼迫下,空气分子被"撕碎",变成了能导电的通道——这个过程叫"击穿空气",你可以理解为:电荷们实在憋不住了,强行给自己开了一条路。电荷沿着这条路以接近光速的速度冲下来,大量的能量在瞬间释放出来,把周围的空气加热到大约3万摄氏度,比太阳表面(约5500摄氏度)还热将近6倍。这团滚烫的空气急剧膨胀,"砰"的一声撑破周围的冷空气,就产生了震动——也就是我们听到的雷声。
所以,闪电和雷声根本就是同一件事:那道白光是电荷奔跑时发的光,那声巨响是空气被烫炸后发出的声音。它们同时发生,但因为光速(每秒30万公里)远远快于声速(每秒约340米),光几乎是瞬间到达你眼睛的,声音却要慢慢赶来,所以我们才感觉"先闪电、后打雷"。
打雷的时候,我们该怎么办?
知道了闪电的原理,有几件事就很好理解了。闪电喜欢走"最近的路",所以它偏爱高处的东西——大树、电线杆、旷野里孤零零的人。打雷时千万别躲在大树下,那基本上是在给闪电指路。也不要拿着雨伞竖着走,金属尖端更容易把闪电"勾"过来。最安全的地方是有避雷针保护的建筑物内,或者坐在汽车里——汽车的金属外壳会把电流导走,里面的人反而是安全的,这听起来反直觉,但确实是真的。
还有一个好玩的小技巧:数一数闪电之后几秒钟才听到雷声,每隔3秒大约对应1公里的距离。下次打雷,不妨数数看,算一算那道闪电离你有多远——这比任何天气预报都直观。