一道闪电大约相当于280度电。
一次普通闪电电压约为1百万伏特,电流约为2万安,持续时间约为0.1秒,所以一道典型闪电输送的能量大约在10亿焦耳。1度电(1kWh)大约是360万焦耳,因此从一道闪电中大约可获取280度电。
闪电对人类活动影响很大,尤其是建筑物、输电线网等遭其袭击,可能造成严重损失。保护建筑物免受闪电袭击的最切实可行的办法是安装避闪器(避雷针),把闪电中的电引向地面事先选好的安全区。
闪电产生原因
气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电。这些电分两种,一种是带有正电荷粒子的正电,一种是带有负电荷粒子的负电。正负电荷会相互吸引,就像磁铁一样。正电荷在云的上端,负电荷在云的下端,吸引地面上的正电荷。
云和地面之间的空气都是绝缘体,会阻止两极电荷的电流通过。当雷雨云里的电荷和地面上的电荷变得足够强时,两部分的电荷会冲破空气的阻碍相接触形成强大的电流,正电荷与负电荷就此相接触。
当这些异性电荷相遇时便会产生中和作用,激烈的电荷中和作用会放出大量的光和热,这些放出的光就形成了。
史上最大的闪电
首先,让我们看看哪些因素限制了这些闪电放电的大小。几十年来,研究人员一直试图回答这个问题。在垂直方向上,闪光的长度受到风暴云的高度或从地面到其顶部的距离的限制,在最高点约为20公里。但水平方向,闪电有更多的机会,这里记录了。
早在1956年,来自德克萨斯州的气象学家迈伦·利格达(Myron Ligda)就使用雷达探测到一道绵延超过160公里的闪电。当时,它被公认为有记录以来最长的闪电。从那时起,技术的进步使研究人员能够测量更大的闪光,这一记录已被打破。
2007年,研究人员在俄克拉荷马州上空发现了一个长度为322公里的放电,但十年后,这一记录被打破了:2017年10月,中西部的云层释放出一道闪电,如此巨大,照亮了德克萨斯州,俄克拉荷马州和堪萨斯州的天空。跨越500多公里,穿过三个州,闪电是如此史无前例,以至于一个研究小组发表《美国气象学会公报》上的一项关于它的研究将其描述为"超级闪光灯"。这是有史以来最大的闪电之一。
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