閃電是怎樣形成的

雷電在古人的眼中是超自然力量的象征，他們不明白其中的原因，因此對電閃雷鳴十分恐懼，認(rèn)為那是“上帝”、“天神”對人類不滿、發(fā)怒而形成的。到了近代，人們才真正開始了解雷電產(chǎn)生的原因，許多人孜孜不倦地探索試驗，有的甚至為此丟掉了性命。

19世紀(jì)美國科學(xué)家富蘭克林所做的那個著名的風(fēng)箏試驗，證實天上的電與地上的電實質(zhì)相同，從而使人類在對雷電的認(rèn)識上邁出了關(guān)鍵性的一步。人們這樣解釋：攜帶正電荷與負電荷的兩種高電壓云團在空中相撞，產(chǎn)生電火花，這就是閃電。這種碰撞可以釋放出很大的能量，聲光俱備，撼人心魄。如果碰巧的話，閃電會導(dǎo)向地面，對人、畜、樹木以及建筑物構(gòu)成危害?？墒窃茖颖緛硎侵行缘?，怎么會產(chǎn)生大量的正、負電荷呢？

弄清楚正、負電荷分離的原因是了解閃電成因的第一步?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在一般情況下，只有在達到0.6米以上的厚度時，雷電云層才會產(chǎn)生閃電。帶負電荷的往往是溫度很高的下部云層，而帶正電荷的往往是溫度很低的上部云層。當(dāng)正、負電荷之間的電場足夠強時，絕緣層就會被擊穿，于是就產(chǎn)生了閃電。但是，是什么力量使正、負電荷分開的呢？

起初，不少科學(xué)家認(rèn)為這可能與降雨有關(guān)。他們認(rèn)為降雨時，以大雨滴或是以冰粒形成的傾瀉而下的雨水，往往帶負電荷。而云層上面則會積聚帶正電荷的小塵粒和冰晶的微粒，形成了足以引起閃電的電場。美國一些科學(xué)家為了檢驗這種說法是否正確，用雷達來測試閃電之后降雨速度是否有變化。但是試驗并沒有朝著他們所想的那樣發(fā)展，于是這一說法被徹底否定了。

一般情況下，像空氣這樣的氣體并不導(dǎo)電，因為空氣中沒有帶電荷的原子和分子。不過，氣體受熱或遇到強電場時就會導(dǎo)電，這種情況下，中子從中性原子和分子上被剝離下來，形成等離子體。等離子體是由不帶電的離子、中子和正離子組成的高溫混合物，等離子體中帶電荷的離子可以導(dǎo)電。

叉狀閃電

叉狀閃電開始于“先導(dǎo)閃電”，采取最容易的通路以每秒100千米的速度呈鋸齒狀伸向地面，為帶電的空氣開辟了一條立即回復(fù)放電的通路，這種回復(fù)放電亦稱主體閃電。

也有人提出，充電過程最初是在冰雹與冰晶或極冷水滴撞擊時產(chǎn)生的。冰雹塊被撞裂開后，便在云層的上部集中了帶正電的輕冰粒，而較重的帶負電的冰粒下降，在云層下方形成負電荷。這種說法不全面。因為，如果單用降雨來解釋閃電，那么，閃電為什么經(jīng)常發(fā)生于降雨之前，而不是在降雨之后或降雨過程中呢？另外，火山爆發(fā)時也會產(chǎn)生閃電，這又是為什么呢？

有人認(rèn)為電荷產(chǎn)生在雷電云層之外。大氣中過量的正電荷被吸附到上面的云層中，在這個過程中云層本身又吸附了自身上方大氣中的負電荷，但由于氣流的作用，負電荷又被裹挾而下。正是由于這種上下的劇烈運動，使得正電荷在上，負電荷在下，正、負電荷分開，最終形成閃電。然而，這一假說只是猜測而已，并未得到證實。

閃電這種自然現(xiàn)象雖然很平常，但要真正解釋清楚它還真不容易。一些科學(xué)家指出，要解釋閃電現(xiàn)象，必須更多地了解雷電云的內(nèi)部作用過程。