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闪电一定只劈最高的物体吗？

发表于：2024-11-22 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2024年11月22日，这个假期你一定有很多出行计划可是伴随着台风"杜苏芮"来袭各地出现了很多强降雨天气随之而来的往往是电闪雷鸣雷电似乎一直是夏季的代名词当那一道道闪电划破夜空瞬间照亮一方闪过一道美丽的弧线引来很多摄影爱好者

千家信息网最后更新 2024年11月22日闪电一定只劈最高的物体吗？

这个假期你一定有很多出行计划

可是伴随着台风"杜苏芮"来袭

各地出现了很多强降雨天气

随之而来的往往是电闪雷鸣

雷电似乎一直是夏季的代名词

当那一道道闪电划破夜空

瞬间照亮一方

闪过一道美丽的弧线

引来很多摄影爱好者的驻足

希望抓拍到那一张惊艳四方的闪照

许多人追随闪电的脚步

只为在高速摄影机下目睹它的真容

可是这时候

你心里是不是也在发怵

万一它劈下来怎么办

遇到雷雨天气

到底哪里才是安全的

总说下雨天不要站在树底下

那么闪电一定只劈最高的物体的吗

在雷雨天气频繁的季节

怎么安全出行呢

带着这些疑问

我们一起走进

这让我们既爱又怕的闪电

揭开它的神秘面纱

1、什么是闪电

闪电是由静电放电产生的一种自然现象，发生在携带不同电荷两个带电区域之间，当两个带电区域之间的电场足够强，局部电压达到空气的击穿电压时，两个区域之间的空气可以被连续电离，空气会被击穿形成等离子体，这样电流就会通过原来绝缘的空气，形成闪电。根据发生区域的不同，闪电可以分为三类：云内闪电、云间闪电和云地闪电。前两种是最常见的闪电形式，云地闪电仅占所有闪电的大约 25%，但是由于其电对人类的生产生活影响较大，所以研究最多。

2、闪电是如何形成的

那么闪电是怎么形成的呢？在回答这个问题之前，我们先来看看云层内的电荷是如何产生的。

云层带电的详细过程现在还没有定论，不过大致上可以这样理解：

在云团内温度在-15℃~-25℃的范围内，存在着大量的冰晶和软雹，它们在运动的过程中相互碰撞，由于摩擦起电使冰晶带正电、软雹带负电，冰晶质量小，携带正电荷向上移动，软雹质量大，携带负电荷向下移动。从而使负电荷在云团下部聚集，正电荷在云团上部聚集。

图源：参考资料 3

云团中正负电荷分离，形成很强的电场。

图源：参考资料 1

如果这两个区域相对放电，就会产生云内闪电。

图源：参考资料 1

我们平时看到的多数闪电属于云内闪电或者云间闪电，像这样：

图源：参考资料 1

这样的闪电只能看到亮光，但看不到闪电走过的轨迹，因为这些轨迹隐藏在云层之内，这些闪电不会到达地面，对我们的影响较小，我们暂时不研究这些闪电。

下面我们来看云地闪电的形成过程。

如果云团底部聚集的负电荷比较多，就会在地面感应出正电荷，在云团和地面之间就会形成强电场，云团和地面之间的空气就会电离，形成导电通道，云团中的负电荷流向大地，形成云地闪电。

图源：参考资料 1

下面我们来详细分析这一过程。

一次云地闪电由多次放电脉冲构成，每一次放电脉冲又包括一次"先导"和一次"回击"。第一个放电脉冲爆发之前，有一个准备阶段：梯级先导放电。

图源：参考资料 1

在云层和地面之间强电场的作用下，负电荷向下移动，移动过程中，空气不断电离，形成一条发光的放电通道，在第一次电脉冲过程中，放电不是连续的，而是成阶梯状的，称为梯级先导。每一级的长度约为 50 米，两级阶梯间约有 50us 的间隔，平均速率为 150km/s，约为光速的二千分之一，半径约 1 到 10 米。因为先导常常分叉，所以闪电看起来像树杈的形状。

在梯级先导快要到达地面的时候，地面上的正电荷增多，地面和云层之间的电场增强，地面上的正电荷向上移动，与负电荷相遇，这样就在云和地之间形成了一个通路，强大的电流以极快的速度由地面流向云层，这就是第一次放电脉冲，这个过程称为"回击"，约需 70us 的时间，速度约为光速的十分之一至三分之一。

图源：参考资料 1

在回击阶段，会有多条正电束流产生，想要与向下的负电束流相遇，但是一旦一条通道闭合，电荷就会全部转移到这条通道，形成强大的闪电。

图源：参考资料 1

一般云层内能量比较高，一次脉冲不能把能量全部释放，就会产生第二次电导和回击。由于第一次梯级先导已经把能量传输通道打通，后续先导直接沿着这一通道到达地面，称为"直窜先导"，因此时间更快。这样的过程反复进行，直到云层中的电荷消耗殆尽。这就是我们看到的闪烁。

图源：参考资料 1

3、闪电的分类

前面我们提到，根据闪电产生的区域，可以将闪电分为：云内闪电、云间闪电和云地闪电。

同时，根据电荷的流向，又可以将闪电又分为正闪电和负闪电。由云层流向地面的是正电荷称为正闪电，反之则是负闪电。

图源：参考资料 1

一般闪电的能量大约为 3 亿伏特，3 万安培，由于正闪电的距离比负闪电长的多，能量、温度都要比负闪电大得多，正闪电附近温度可以达到 30000℃，是太阳表面温度（5600℃）的 5 倍多，因此正闪电比负闪电更加危险。

一般情况下，正闪电只有一次回击（即只闪一次），而负闪电会有多次回击（即存在闪烁现象），可以利用这一特点来判断一道闪电是正闪电还是负闪电。

那么下面小编就来考考你，看看以下两种闪电分别属于哪一类？

图源：参考资料 1

答案：负闪电

图源：参考资料 1

答案：正闪电

下次再遇到闪电，在拍照记录的同时，也可以判断一下是哪种闪电哦。

4、闪电一定只劈最高的物体吗

要回答我们的问题其实很简单，这要从尖端放电说起。

高中物理我们就学过，电荷在导体表面的分布规律，越尖锐的部位电荷越密集，电场就越强，越容易产生尖端放电。避雷针正是利用了这一原理。

地面上的建筑物或者一些凸起的物体，比如山顶、树顶，相对于地面来说，就是"尖端"，因此当云层向地面靠近的时候，这些"尖端"更容易聚集电荷，云层和"尖端"之间的空气更容易被击穿，从而遭受电击。

虽然道理上来讲闪电更喜欢高处的物体，但这不是绝对的，闪电毕竟是一种随机的自然现象，每年因雷击致死的人中就不乏在开车的路上，或者在船上遭受雷击的例子。

5、关于闪电的一些小 tips

讲了这么多，你们一定迫不及待地想要知道在户外怎么躲避雷电了。其实相关的方法已经耳熟能详，但是小编要告诉你，雷雨天户外没有安全的地方。

如果在户外遇到雷击怎么办？没有室内或其他保护设施可以进去的情况下，最后可能保护你免受雷电伤害的方法是：

立即远离任何至高点，比如山顶、山脊或者房顶
远离空旷地带，避免自己成为制高点
不要平躺在地上
不要在一棵孤立的树下躲避
远离水源或导体
不要在浅洞或浅沟壑躲避

躺下或蹲下都不是躲避雷击的好办法，要减小雷击的概率，必须将高度和身体与地面的接触面积都减到最小，而蹲下只是没办法的办法，并且这不会显著减少被雷击中的概率，反而可能使你错过最佳逃避的时机。所以躲避雷电最好的办法还是不要待在户外。

千万不要等到快要被闪电击中时才做出反应。当你的头发竖起，或者有刺痛感的时候，可能已经没有办法躲避电击了，如果这种情况发生，你能做的就是尽可能快地跑向安全的地方。汽车，楼房等内部都是安全的地方。

所以小编建议大家出行之前提前查一下当地的天气情况，及时关注天气预报，避免在雷雨天气里出行。遇到闪电时，可以利用闪电和雷声的传播速度差粗略判断闪电的距离。我们知道声音在空气中的传播速度为 340m/s，光速为 300000km/s，如果看到闪电后 20 秒内没有听到雷声，说明闪电离我们较远，反之，说明闪电离我们较近，需要尽快找到建筑物躲避。在最后一声雷过去 30 分钟后，闪电的危险才能基本解除。

参考资料：