閃電難道不是雲和雲之間摩擦形成的嗎?|氣象知識

閃電難道不是雲和雲之間摩擦形成的嗎?|氣象知識

那一天,參加姜永育《地球危機》新書釋出會,在提問環節,一個小孩問了一個問題:為什麼天上會打雷

這個問題姜永育當場給出了答案:雲和雲之間正電荷與負電荷直接碰撞產生巨大的放電現象,有閃電,也有聲音,因為光速比聲速快得多,所以,先看到閃電,後聽到雷聲。

知識點相對比較簡單,所以,這個問題算是完結了。讀書釋出會結束之後,有一位年紀較大的女士走到我跟前,悄悄問了我一句:“難道雷電不是因為雲和雲之間摩擦形成的嗎?”

我被問懵了,我是作為氣象科技工作者被邀請到現場的,負責回答氣象類的問題,原本以為已經回答完的問題,現在依然還是有人來問這個問題。因為大家都在往外走了,所以,我說:“摩擦所形成的電量太小,只有正電荷和負電荷碰撞以後,形成的電壓才會足夠大,才可能把大氣擊穿,發出閃電。”

因為當時人較多,再加上大家都準備散場了,我也無法細細地來和她探討這個問題。現在,不妨把這個事鋪開了再說一說。

1、雲和雲之間是不會產生摩擦的。

坐過飛機的人可能都知道,當飛機穿過雲、鑽到雲裡面的時候,看到的情況不是“棉花團”,周邊是密密匝匝的水汽,有點像鑽到大霧當中一樣一樣的,並沒有實體的大塊物質存在。實際上,大氣就是大氣,有云的地方水汽多一點,沒雲的地方水汽少一點。在本質上,大家都是大氣,只是你相對溼一點,它相對幹一點,所以,雲和雲之間在移動過程中是不會產生摩擦的。

雲和雲產生摩擦,這個想法本身就太寫實了。和那一天所聊的科幻有點不搭。

2、雲的移動是非常緩慢的,即便有摩擦,摩擦也很小。

雲朵或雲層如此緩慢的移動速度,不會形成太大的摩擦,甚至也不會摩擦到出現像閃電那樣的火花。這位中年婦女之所以有這個想法,可能還是源於她太過寫實的想法,把雲和雲都當成兩朵巨大的棉花團,而在她的生活當中也可能多次經歷過摩擦起電的事情,有這方面的經驗,寫實幹擾了她,經驗也干擾了她。但即便是兩個巨大的棉花,他們如此緩慢地移動,相互接觸到一起之後,摩擦力也是非常有限的,摩擦起電,那就更不可能了。

3、雲和雲之間沒有那麼多的摩擦。

如果是出現閃電的雲,多是對流性的積雨雲,這種雲內部有一定的結構,垂直髮展比較旺盛,很可能是一個整體,即便是幾個雲之間,也不會那麼快速地運動摩擦,因為很多時候,我們看到的閃電是一個接著一個的。

4、雲和雲之間出現閃電,還是因為高電壓。

天空中的閃電,不是因為摩擦,而是因為一朵雲之中帶著負電,一朵雲帶著正電,或者同一朵雲上部正電、下部負電,或者雲帶正電而地表帶負電,正電和負電之間的電壓積累到一定的程度,電壓就很高很高,每釐米達到幾千伏甚至上萬伏,足以擊穿空氣,放出大量的光和熱,瞬間放出大量的熱,會將周圍的空氣加熱到3萬℃的高溫。強烈的電流在空氣中透過時,造成沿途的空氣突然膨脹,同時推擠周圍的空氣,使空氣產生猛烈的震動,此時所產生的聲音就是雷聲。

說到這裡,我想我應該把這位女士心中的疑惑解釋清楚了吧。