第二章氣象迷宮2
摩亨佐達羅古城的毀滅之謎
1922年，印度考古學家拉·傑·班納吉從印度河下遊的一群土丘中發現這座古城的遺址。經過發掘後發現，古城確實是由於一次大火和特大爆炸而毀滅的。巨大的爆炸力將半徑約1000米以內的建築物全部摧毀了。從發掘出來的人骨骼的姿勢可以看出，在災難到來前，許多人還安閑地走在街道上。
是什麼原因導致了這座城市毀滅呢？科學家經過多年研究後得出結論，這是由黑色閃電所引起的。
科學家認為，形成黑色閃電的大氣條件同時也能產生大量的有毒物質毒化空氣。顯然，古城的居民先是被這種有毒空氣折磨了一陣，接著發生了猛烈的爆炸。
同時，大量的黑色閃電也存在著。隻要其中有一個發生爆炸，便會產生連鎖反應，其他的黑色閃電也緊跟著發生爆炸，爆炸產生的衝擊波到達地麵時，把城市毀滅了。
此外，和球狀閃電一樣，一般的避雷設施對黑色閃電不起作用，靈活多變的黑色閃電常常很順利地落到防雷措施很嚴密的儲油罐、儲氣罐、變壓器、炸藥庫附近。這個時候，千萬不能接近它，更不可碰它，因為黑色閃電被人接近時，容易變成球狀閃電，而球狀閃電爆炸的可能性更大。
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蘇聯軍隊上校包格旦諾夫，在莫斯科市的大白天裏也目睹到一個平穩地、冒著氣的黑色閃電，直徑大約0.25米至0.3米，像是霧狀的凝結物。它的身後呈淡紅色的陰影，周圍呈現深棕色的光輪，像燒紅了的大火球，飛快地滾動，不久就爆炸了。
閃電是怎麼回事
閃電是什麼
暴風雲通常產生電荷，底層為陰電，頂層為陽電，而且還在地麵產生陽電荷，如影隨形地跟著雲移動。陽電荷和陰電荷彼此相吸，但空氣卻不是良好的傳導體。
陽電奔向樹木、山丘、高大建築物的頂端甚至人體之上，企圖和帶有陰電的雲層相遇；陰電荷枝狀的觸角則向下伸展，越向下伸越接近地麵。最後陰陽電荷終於克服空氣的障礙而連接上。巨大的電流沿著一條傳導氣道從地麵直向雲湧去，產生出一道明亮奪目的閃光。一道閃電的長度可能隻有數百千米，但最長可達數千米。
閃電的溫度，從17000度至28000度不等，也就是等於太陽表麵溫度的3至5倍。閃電的極度高熱使沿途空氣劇烈膨脹。空氣移動迅速，因此形成波浪並發出聲音。閃電距離近，聽到的就是尖銳的爆裂聲；如果距離遠，聽到的則是“隆隆”聲。
閃電的類型
最常見的閃電是線形閃電，它是一些非常明亮的白色、粉紅色或淡藍色的亮線，它很像地圖上的一條分支很多的河流，又好像懸掛在天空中的一棵蜿蜒曲折、枝杈縱橫的大樹。
線形閃電的“脾氣”早已被科學工作者摸透，用連續高速的照相機可以完整地記錄線形閃電的全過程，並能在實驗室成功地進行模擬實驗。
閃電除了線形閃電，另外還有球形閃電和鏈形閃電，這兩種閃電都比較少見。
球形閃電多半在強雷雨的惡劣天氣裏才會出現。在線形閃電過後，天空突然出現一個火球，火球沿著彎曲的路徑在天空飄遊，有時也可能停止不動，懸在空中。這種火球喜歡鑽洞，有時會從煙囪、窗戶、門縫等竄入屋內，然後再溜出屋去。
比起球形閃電，鏈形閃電的蹤跡更難尋覓。目前，人們隻知道它也是出現在線形閃電之後，與線形閃電出現在同一路徑上，它像一排發光的鏈球掛在天空，在雲層的襯托下好像一條虛線在雲幕上慢慢滑行。
我們常見的線狀閃電，猶如枝杈叢生的一根樹枝，蜿蜒曲折。帶狀閃電與線狀閃電相似，隻是亮的通道比較寬，看上去好像一條較亮的亮帶。球狀閃電一般發生在線狀閃電之後，它是一個直徑為0.2米左右的火球，發出紅色或橘黃色的光，偶然發出美麗的綠色，一般維持幾秒鍾。火球在空中隨風飄移，喜歡沿物體邊緣滑行，還能穿過縫隙進入室內，當它行將消失時會發生震耳的爆炸聲。
聯珠狀閃電之謎
各種閃電中，最罕見的是聯珠狀閃電，世界上絕大多數人都未曾見過它。這種閃電形如一串發光的珍珠從雲低伸向地麵。
1916年5月8日，在德國德累斯頓城市的一所鍾樓上空，曾發生過一次聯珠狀閃電，並作了記載。人們首先看到一個線狀閃電從雲低伸下來。接著人們看見線狀閃電的通道變寬，顏色也由白色變為黃色。不久閃電通道漸漸變暗，但整個通道不是在同時間均勻地變暗，因此明亮的通道變成一串珍珠般的亮點，從雲間垂掛下來，美麗動人，人們估計亮珠有32顆，每顆直徑為5米。之後，亮珠逐漸縮小，形狀變圓；最後亮度越來越暗，後完全熄滅。
由於聯珠狀閃電出現的機會極少，維持的時間也極短，因此人們對這種閃電的成因研究得很少，形成的原因尚不清楚。
樹枝狀閃電之謎
夏天，雷電交加的晚上雷聲隆隆、火花在天空中閃亮，一道道明亮刺眼的閃電劃破寂寞的夜空。人們常常見到的閃電大多是分岔的枝條狀而非平直的線條狀，這其中的奧妙卻不為大多數人所了解。
荷蘭科學家解釋說，大氣放電過程中存在兩種氣體，放電時如同兩種不同黏度的液體混合，最終會產生分岔的枝條形狀。
來自荷蘭阿姆斯特丹ＣＷＩ研究所的科學家曼努埃爾·艾裏亞斯介紹說，閃電中有兩種不同的媒介，即中性氣體和一個充斥著電離氣體的通道。在放電過程中，通道會在最佳時間形成一個理想導體，也就是說電流可以在其中無阻力的流動。在同一時刻，電離氣體和中性氣體原本存在的界限不穩定，兩種氣體交融，因而出現了分岔的枝條狀現象。
科學家解釋說，這一現象類似兩種不同黏度的液體互相滲透出現的結果一樣。科學家還解釋說，大氣中的放電過程是否會出現分枝現象取決於電場的強度。如果電場強度大，即使陰極和陽極氣體之間隻是相隔數毫米，也可能迅速形成“枝繁葉茂”的閃電現象。
閃電為何總是彎彎曲曲的
強電流在穿越空空蕩蕩的天空之際，碰到的阻力理當很少。但是，出現在人們眼前的閃電，為什麼會呈現扭曲狀呢？
國外氣象專家研究後認為，每逢暴風雨來臨之時，雨點就能獲得額外的電子，而電子是帶負電的。
根據異電相吸的原理，這些多餘的電子會追尋地麵上的正電荷。無數的雨點流出雲層後，它所攜帶的電子會不斷碰撞別的電子，使之變成遊離電子，因而產生傳導性的軌跡。
空氣中散布著大量不規則形狀的帶電粒子群，傳導軌跡在這些帶電粒子群中間跳躍著迂回延伸。於是，負電荷在到達地麵與正電荷接觸之前，閃電的軌跡總是蜿蜒曲折的。
襲擊的時間
就在你閱讀這篇文章的時候，世界各地大約正有1800個雷電交加在進行中。它們每秒鍾約發出600次閃電，其中有100次襲擊地球。
閃電可將空氣中的一部分氮變成氮化合物，借雨水衝下地麵。一年當中，地球上每一公頃土地都可獲得幾千克這種從高空來的免費肥料。
烏幹達首都坎帕拉和印尼的爪哇島，是最易受到閃電襲擊的地方。據統計，爪哇島有一年竟有300天發生閃電。而曆史上最猛烈的閃電，則是1975年襲擊津巴布韋鄉村烏姆塔裏附近一幢小屋的那一次，當時死了21個人。
誰受到襲擊
閃電的受害者有2/3以上是在戶外受到襲擊。在閃電擊死的人中，85%是男性，年齡大都在10歲至35歲之間。死者以在樹下避雷雨的最多。
蘇利文也許是遭閃電襲擊的冠軍。他是退休的森林管理員，曾被閃電擊中7次。閃電曾經燙焦他的眉毛，燒著他的頭發，灼傷他的肩膀，扯走他的鞋子，甚至把他拋到汽車外麵。他輕描淡寫地說：“閃電總是有辦法找到我。”
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防雷擊須知：不要站在大樹下；不要讓自己成為四周最高的物體；放下所有的金屬物件；不要騎自行車；不要使用電話、水管或接上插頭的電器；遠離門、窗、暖氣爐和爐灶、煙囪。屋內最安全的地方是樓下最大一個房間的中央。
雷電不解之謎
為什麼雷雨前先刮風後下雨
人人都知道，雷雨前往往先是一陣狂風，隨後驟雨接踵而來，這種現象在山區更為常見。為什麼雷雨前先刮風，而後才下雨呢？
原因是炎熱的夏季，近地麵空氣增溫劇烈，在有利的天氣係統影響下，暖濕空氣勢力特別強盛。尤其是在水平氣流遇到山脈、高地阻擋時，一方麵由於地形強烈的抬升作用，促使暖濕空氣沿著山坡上升；另一方麵，山地對近地層的空氣又有加熱作用，使空氣膨脹上升，容易形成雷雨雲。因此，雷雨雲中，既有強烈的上升氣流，又有下沉氣流。
從雷雨雲中下沉的冷空氣到達近地麵以後，會迅速向四周擴散，形成一個冷空氣堆。由於下沉冷空氣的密度較大，冷空氣堆的氣壓迅速上升，形成一個冷高壓，稱為雷雨高壓。這樣，在小的區域內出現了較大的氣壓差，於是便刮起了風。風從雷雨高壓中心向四周地麵傾瀉時，速度會驟然加快，一般可達每秒10多米，有時可達到每秒30米以上。
陣風過後，雷暴迅速到來，隨之緊跟的是能產生降水的低氣壓，這時雷雨也隨即出現。所以，大風往往出現於雷雨以前。
不過，並不是所有的雷雨發生之前都先刮大風。有時凶猛的狂風與雷雨同時襲來；有時布滿天空的雷雨雲隻下雷雨而不刮大風。這是因為對於某一次雷雨天氣來說，由於形成雷雨的具體時間、地點和條件不一樣，再加上其本身的一些特點，所以也有例外的情況。
閃電和雷鳴的奧秘
閃電和雷聲同時發生，為什麼我們總是先看到閃電，後聽到雷聲呢？這是因為光的傳播速度要比聲音的傳播速度快得多。光在空氣裏差不多每秒鍾要走30萬千米，用這樣的速度，1秒鍾可以圍繞地球的赤道跑7圈半。聲音在空氣中每秒鍾約走340米，差不多隻有光速的1/90萬。
光從閃電發生地傳到地麵的時間，一般不過幾十萬分之一秒，而聲音跑同樣的距離就需要較長的時間。有時候隻見閃電不見雷鳴，這是由於放電雲層離開我們太遠，或是發出的聲音不夠響的緣故。因為聲音在空氣裏傳播的時候，它的能量是越來越小的，到最後就聽不到聲音了。
既然天空裏發生一次閃電，就有一次雷聲，可有時候我們看到的閃電隻一閃而過，而聽到的雷聲是隆隆不絕的，響好久才停。這是因為天空的閃電，一般是很長的，有的線形閃電長達2000米至3000米，甚至10000米左右。由於閃電各部分跟我們的距離不同，所以雷聲傳到我們耳邊的時間就有先有後了。
另一方麵，閃電往往不是發生一次就停下來，常常在一刹那間連續一連串地閃幾次，那麼當第一次放電的雷聲還沒有繼續，又傳來了第二、第三次放電的雷聲，先後的雷聲混合在一起，就成了“隆隆”不斷的雷聲。