闪电属于什么(闪电属于什么电)

那一天,参加姜永育《地球危机》新书发布会,在提问环节,一个小孩问了一个问题:为什么天上会打雷?

这个问题姜永育当场给出了答案:云和云之间正电荷与负电荷直接碰撞产生巨大的放电现象,有闪电,也有声音,因为光速比声速快得多,所以,先看到闪电,后听到雷声。

知识点相对比较简单,所以,这个问题算是完结了。读书发布会结束之后,有一位年纪较大的女士走到我跟前,悄悄问了我一句:“难道雷电不是因为云和云之间摩擦形成的吗?”

我被问懵了,我是作为气象科技工作者被邀请到现场的,负责回答气象类的问题,原本以为已经回答完的问题,现在依然还是有人来问这个问题。因为大家都在往外走了,所以,我说:“摩擦所形成的电量太小,只有正电荷和负电荷碰撞以后,形成的电压才会足够大,才可能把大气击穿,发出闪电。”

因为当时人较多,再加上大家都准备散场了,我也无法细细地来和她探讨这个问题。现在,不妨把这个事铺开了再说一说。

1、云和云之间是不会产生摩擦的。

坐过飞机的人可能都知道,当飞机穿过云、钻到云里面的时候,看到的情况不是“棉花团”,周边是密密匝匝的水汽,有点像钻到大雾当中一样一样的,并没有实体的大块物质存在。实际上,大气就是大气,有云的地方水汽多一点,没云的地方水汽少一点。在本质上,大家都是大气,只是你相对湿一点,它相对干一点,所以,云和云之间在移动过程中是不会产生摩擦的。

云和云产生摩擦,这个想法本身就太写实了。和那一天所聊的科幻有点不搭。


2、云的移动是非常缓慢的,即便有摩擦,摩擦也很小。

云朵或云层如此缓慢的移动速度,不会形成太大的摩擦,甚至也不会摩擦到出现像闪电那样的火花。这位中年妇女之所以有这个想法,可能还是源于她太过写实的想法,把云和云都当成两朵巨大的棉花团,而在她的生活当中也可能多次经历过摩擦起电的事情,有这方面的经验,写实干扰了她,经验也干扰了她。但即便是两个巨大的棉花,他们如此缓慢地移动,相互接触到一起之后,摩擦力也是非常有限的,摩擦起电,那就更不可能了。


3、云和云之间没有那么多的摩擦。

如果是出现闪电的云,多是对流性的积雨云,这种云内部有一定的结构,垂直发展比较旺盛,很可能是一个整体,即便是几个云之间,也不会那么快速地运动摩擦,因为很多时候,我们看到的闪电是一个接着一个的。


4、云和云之间出现闪电,还是因为高电压。

天空中的闪电,不是因为摩擦,而是因为一朵云之中带着负电,一朵云带着正电,或者同一朵云上部正电、下部负电,或者云带正电而地表带负电,正电和负电之间的电压积累到一定的程度,电压就很高很高,每厘米达到几千伏甚至上万伏,足以击穿空气,放出大量的光和热,瞬间放出大量的热,会将周围的空气加热到3万℃的高温。强烈的电流在空气中通过时,造成沿途的空气突然膨胀,同时推挤周围的空气,使空气产生猛烈的震动,此时所产生的声音就是雷声。

说到这里,我想我应该把这位女士心中的疑惑解释清楚了吧。