第二章氣象迷宮3
雷擊前的征兆
當你站在一個空曠的地方,如果感覺到身上的毛發突然站起來,皮膚感到輕微的刺痛,甚或聽到輕微的爆裂聲,發出“嘰嘰”聲響,這就是雷電快要擊中你的征兆。
遇到這種情況,你應馬上蹲下來,身體傾向前,把手放在膝蓋上,曲成一個球狀,千萬不要平躺在地上。
被閃電擊中後,強大的電壓使人的心髒停止跳動,因此死因是心髒停止跳動,而不是被燒傷。所以如果能在4分鍾內以心肺複蘇法進行搶救,可能還來得救活,讓心髒恢複跳動。
不過人們有一個錯誤的觀念,以為被閃電擊中的人體內還有電,而不敢去觸摸他,往往導致搶救時間被拖延。
如果遇到一群人被閃電擊中,那些會發出呻吟的不要緊,先搶救那些已無法發出聲息的人。
被雷電擊中要爭分奪秒搶救
萬一被雷電擊中了怎麼辦?急救專家指出,雷電的電壓極高,約為1億至10億伏特;雷電形成的一瞬間電流可達20至25萬安培;閃電時產生的大量熱量,一般達30000度。雷電對人體的危害要比觸電嚴重得多。一旦發現有人被雷擊,必須爭分奪秒地搶救。
人一旦遭到雷擊,輕者可出現驚恐、頭暈、頭疼、麵色蒼白、四肢顫抖、全身無力等,部分傷者會有中樞神經後遺症,如視力障礙、耳聾、耳鳴、多汗、精神不寧、四肢鬆弛性癱瘓等。嚴重的可出現抽搐、休克、昏迷,甚至呼吸、心跳停止。有些還因瞬間被擊倒地或者在高處被擊中跌落而引起腦震蕩,頭、胸、腹部外傷或四肢骨折。
出現雷電傷人事件後,市民在打“120”求助的同時,對於輕傷者,應立即轉移到附近避雨避雷處休息;對於重傷者,要立即就地進行搶救,迅速使傷者仰臥,並不斷地做人工呼吸和心肺複蘇術,直至呼吸、心跳恢複正常為止。由於雷擊傷員往往會出現失去知覺和發生假死現象,這時千萬不要以為已停止呼吸和心跳就是無救,在未完全證實患者已經死亡之前,不應停止人工呼吸和心肺複蘇術,直至醫生趕到現場。對雷電擊傷者現場搶救,若能及時、正確、有效,部分傷者的生命是很有可能被挽救過來的。
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“雷火煉金殿”奇觀,湖北省均縣武當山天柱峰頂端的金殿,每當雷雨交加之時,這裏常常出現雷擊金殿的奇景。在電閃雷鳴之時,金殿周圍有無數個大球在滾動、狂舞,從金殿上升起衝天的耀眼金光,數十千米外都可看到。
雪都是白色的嗎
奇異的黑色雪
1897年11月9日,在俄國彼得堡下過一次有趣的黑雪。這些黑雪的黏附物不是殺蟲劑,也不是煤煙,而是像小螞蟻一樣的小昆蟲。億萬個黑色的小昆蟲躲藏在雪花上,與雪花一起飄落下來,好像撒了煤粉似的黑乎乎的一片。人在雪地裏踩一個腳印,不久腳印裏便聚集了更多的小昆蟲,腳印變得更黑了。
1969年12月24日,北歐斯堪的納維亞半島上的瓦騰湖附近下起了雪。到了傍晚,雪越下越稠,顏色也不像白的了。因為是晚上,沒有引起人們的注意。可是第二天早上當地居民起床後向外一望,不由得驚呆了,他們看到的竟是一片黑雪。那種油膩的好像糖炒栗子鍋裏炒黑了的砂子似的黑雪,粘在衣服上,把衣服都染髒了。
瑞典首都斯德哥爾摩生態中心的科學家們聞訊趕到現場調查,發現雪裏包含有許多工業汙染物質,其中有大量殺蟲劑。
曆史上,有文字記載的天空下黑雪的怪事,遠不隻這一次。在19世紀,英國的蘇格蘭曾經下過幾次黑雪。那時候蘇格蘭的工廠裏,燃燒的是黑煙衝天的煙煤,大量的煤煙和塵粒聚集在空中,有時就黏附在雪花上,把雪染黑了。
有沒有其他顏色的雪
在紅海一帶,曆史上多次記載有血雨。血雨就是下紅色的雨。可惜那裏溫度高,很少下雪。不然,有關紅雪的記載一定會出現的。世界是多麼廣闊,其他地方真有下過紅雪的。
我國冰川學家在西藏東南部察隅地區研究冰川時,曾遇到過紅雪。這是因為印度洋西南季風有時帶來很多非常細小的紅色水藻,這些紅藻附在雪花上降落下來,把雪映得紅豔豔的,好像天女撒落的紅色花瓣。
由此看來,在科學上“像雪一樣白”的比喻就不恰當了。即使是最幹淨的雪,當它們降落到地麵後,也會隨著它本身的結構而具有特殊的顏色。比方說剛降下的鬆軟的雪,常常具有淡淡的藍顏色;被風吹得密實的細雪,閃爍著銀子般的光澤;在冰川上,由粗細粒雪組成的老雪,表麵是淡灰色的,而在深處則呈現出淡綠色。
彩雪是如何形成的
彩色的雪是因為雪中摻雜了有顏色物質的緣故。在寒冷地區,藻類的分布範圍比較廣,種類也多種多樣。其中,含有葉綠素的藻類呈綠色,含有紅色的藻類呈紅色,含脂肪非常多的是黃色藻類。這些藻類自身較輕,再加上大風的作用,很容易沸沸揚揚飄向高空,當與空中的雪片黏合時,不同的藻類就將雪染成了不同的顏色。
海德堡的紅雪就是由於被風吹向空中的鐵質混合物,混合在雪花中形成的;挑羅台依黑雪是由許多黑色小蟲粘在雪上形成的;瑞典南部的黑雪則是白雪中混合了煤屑、粉塵;我國內蒙古等地的黃雪則是由風沙刮進雪中形成的。
六月飛雪之謎
我國古代就有“六月飛雪”的反常現象。周代的《六韜》一書中有相關記載;《漢書·五行誌》記載了元帝永光元年,即公元前43年,從農曆三月至九月就一直是雨雪天氣,使莊稼顆粒無收。夏季本應是酷熱難當,卻出現了寒冷的天氣,這是怎麼回事呢?
一些科學家認為,這是由於大規模的火山爆發造成的。火山爆發時可產生達數百萬噸的火山灰,上升至大氣高層,飄散到世界各處,一連數月遮天蔽日。它導致白天太陽無光,夜間不見星星,還使得許多地區出現冬季天氣。
據研究,537年中國發生的那次夏雪天氣,是由於新幾內亞東南部的一次火山噴發造成的。“六月雪”雖屬罕見,但也有其科學的道理。青藏高原地區,天氣多變,雖是六七月天,下大雪也是平常事。
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我國天山東段和阿爾泰山上,有時飄落下來的雪花是帶著黃顏色的。雪花之所以變成黃色,是因為它們身上夾雜有從沙漠裏卷揚起來的黃色沙塵的緣故。歐洲阿爾卑斯山上,也下過黃雪。
雪塊的來源之謎
不明來曆的雪塊
1973年4月2日,在英國曼徹斯特郊區的一條寧靜林蔭大道上,正在曼徹斯特大學進行高等研究工作的理查德·傑裏菲斯教授到貝爾東大街準備買些日用品。大街上靜悄悄的,理查德先生正走著,突然看見街道上空出現一道明亮的閃電,很快便消失了。
理查德教授當時還擔任一家科研機構的氣象觀測員,因此,他經常記述一些天文現象。當時,他立即看了一下手表,時間為19時45分。
他仔細回憶了一下閃電時的情況,覺得很奇怪,為什麼這道閃電事先無任何預兆,事後也無任何雷聲反應。他想了一會兒,琢磨不出其中的奧秘,於是,隻好來到旁邊一個小商店內,買了些需要的東西,隨後向回家的方向走去。
此時,正值20時零3分。剛離開小商店不遠,他突然聽見一件東西落地的巨大響聲,立即發現在前麵街道上落下一塊東西。他走上前定神一看,原來是一塊雪塊,估計有2000克重。
對雪塊進行研究
理查德教授是科學研究人員,又兼氣象觀測員,很清楚此時應做些什麼。於是,他將雪塊從地上拾起,用自己的外套將它包住。便飛快地跑回家中,把雪塊放在廚房內的冰箱裏。
次日清晨,他取出雪塊,用布包好,放入密封的高壓鍋內,隨後搬到汽車上,徑直來到他在曼徹斯特大學科學技術學院內的實驗室,開始分析和化驗這塊雪塊,希望能在雪塊來源方麵得到突破。
在確定一些冰凍物的曆史時期中,科學家擁有多種眾所周知的測試方法,其中一種便是將冰或雪切成很薄很薄的冰片,然後用普通反射光和聚光板進行觀察,以揭示冰片內的水晶結構。
采用上述方法,理查德教授發現,這塊雪塊由51層雪組成,每層雪之間都有一層薄薄的空氣氣泡。這表明,這個雪塊的結構不是冰塊結構,其水晶體又比冰塊中的水晶體小,其內部各層又不如冰塊中的各層那樣有規則。
此外,理查德教授還做了另一種試驗,試驗表明這塊雪塊是由雲霧水形成的。但是,雲中的水為什麼和怎樣形成雪塊的呢?理查德教授考慮許久,最後估計,這塊雪塊之所以成為這種形狀和成為雪塊,可能是當時置放於一個密封的容器內,即在容器內形成的。為了證實這個推斷和獲得一塊類似的雪塊,理查德教授取來一個氣球,把它灌滿水,然後將氣球吊在冰箱的冰室內……但是,這次試驗得到的雪塊卻與天上落下的雪塊根本不同。
雪塊是否從飛機上掉下的嗎
理查德教授又重新考慮,雪塊是否是從正在天空中飛行的一架飛機上落下來的?
他說:“我詢問了機場管理人員,他們告訴我,在雪塊落下的空域中,曾有兩架飛機飛過。但是,在雪塊落下來的時候。其中一架飛機已在機場上著落,另一架飛機則是在雪塊落地後好久才通過此空域的。此後,我又問專業人員,其中一架飛機是否在飛行中遇到了雪塊,他們回答說,這是不可能的。”
那麼,人們不禁要問,落在理查德教授眼前的雪塊同他在此之前9分鍾看到的閃電之間是否有一種聯係呢?
英國自然科學家艾裏克·卡羅認為它們之間不僅有聯係,而且有密切的聯係。他從理論上談到部分閃電的特性,但是卡羅的理論卻未能具體應用於實踐,因為依照這種理論,確實可以隨便將一些雪塊現象解釋成同電和空氣現象有聯係,而其他一些雪塊現象卻同它們毫無關係。
作家羅納德·維利茲收集了美國很多大學教授們對雪塊現象的看法,他說:“一些學院科學家們認為,這種從天空中落下的大塊雪塊不可能有流星之嫌,這是因為外空間的條件不可能產生雪塊。”
科羅拉多大學的科學家認為,盡管部分天文學家認為存在著流星同雪的混合物,但是,其中一位天文學家曾提出這樣的問題:當這塊雪球進入大氣層時,一定會產生很高的熱,
弗吉尼亞大學科學家們認為,雪球現象是一種極其神秘的現象,可以將這種現象和其他類似的現象從有關飛碟的現象中分出來,另歸一類。
利曼教授曾認為所有雪塊現象全是由於天空中飛行的飛機儲水罐或水箱漏水而造成的。這種觀點曾作為一種被人接受的觀點而廣泛用於對雪塊的解釋。
專業人員認為,飛機在幾千米以上的高空飛行時,若機翼上產生雪或冰,那麼自然會對飛機飛行重量產生危險的影響,因此,現代化飛機現在全裝有自動電化雪係統。可以說,目前現代化飛機機翼和機身上完全不可能產生雪塊。此外,還有很多雪塊現象發生在飛機誕生之前,也可說明雪塊同飛機沒有什麼聯係。
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19世紀,格拉馬爾尤曾提出一篇論文,名叫《大氣層》,他在文中稱,早在古代就發生過從天空中落下雪塊的事例,當時那塊雪塊的規格為5×2×3.5米。另在1849年蘇格蘭的奧爾德也發生了一次雪塊事件,那塊雪塊直徑則為6米之多。
奧妙無窮的雪花
雪花的形狀
六棱柱狀雪花。這是雪晶的最基本形態,類似這樣的雪晶個頭通常很小,很難用肉眼進行觀察。六棱柱狀雪晶是絕大多數雪花開始時的樣子,隨後長出“枝杈”並形成更為精巧的結構。
普通棱柱狀雪花。這種形狀的雪花與六棱柱狀雪花較為相似,不同的是,它的麵裝飾著各種各樣的凹痕和摺皺。
星盤狀雪花。這種薄薄的盤狀雪晶擁有6條寬大的“枝幹”,形成與星星類似的形狀。它的麵經常裝飾著極為精細的對稱性花紋。星盤狀雪花在氣溫接近零下2度或者接近零下15度時形成,是一種比較常見的雪花形態。
扇盤狀雪花。這也是一種星盤狀雪晶,所不同的是在鄰近的棱柱麵之間長有獨特的脊,指向邊角。
樹枝星狀雪花。這種外形的雪晶個頭很大,直徑通常可達到2至4毫米,很容易用肉眼觀察。它們是所有雪晶類型中最受歡迎的,我們能夠在各種各樣的假日裝飾物上看到它們的身影。
樹枝星狀雪花。樹枝星狀雪晶的枝幹生有大量邊枝,看起來很像蕨類植物。它們是所有雪晶中個頭最大的,直徑通常可達到5毫米或者更大。盡管是個“大塊頭”,但它們仍是單一的冰晶,由水分子首尾相連而成。滑雪時飛向膝蓋的粉末狀雪就是由這種雪晶構成。它們通常很薄很輕,能夠形成一個低密度積雪場。
空心柱狀雪花。這種雪花是一個六角形柱體,兩端呈錐狀中空結構。空心柱狀雪晶個頭很小,需要使用放大鏡才能看到空心區。
針狀雪花。針狀雪晶是一種身材“苗條”的柱體,在大約零下5度時形成。如果飄落在袖子上,你很有可能將它們誤認為白頭發。當溫度發生變化時,雪晶形狀便會從薄而扁平的盤狀變成細長的針狀,這也是它們最為奇妙的地方。迄今為止,科學家仍無法解釋為何會出現這種變化。