漫話雷電、雷暴和冬雷 （一）

文：宇聲星空

耀眼奪目的閃電刺破天空，隆隆作響的雷聲震撼大地。這是大氣中出現(xiàn)的最雄渾壯觀的自然景象。在科學不昌明的古代，驚異那炫目的亮光，恐懼那震耳的轟鳴，先民們目睹了雷電的威力，怎不驚恐萬分，戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢。幾乎每個民族都有雷神，都有雷電崇拜。古希臘神話中，宙斯又稱雷神，他手持能發(fā)出雷電的權杖，是奧林波斯眾神之王。似乎他一發(fā)怒，宇宙就要紊亂。而中國古代神話傳說中，是雷公和電母在作法。因為我們的祖先把最大的權勢賦予了偶像天帝，即此后演化成的玉皇大帝、老天爺。雷公、電母和千里眼、順風耳一樣，不過是末流神祗，他們隨時聽齊天大圣差遣，不會比弼馬溫地位高。

對雷電的科學認識，應當說始于公元18世紀。1752年，美國科學家本杰明·富蘭克林做了一個大膽的試驗，用帶銅絲的風箏把雷電引到地面，用電火花點燃了酒精燈。不久，德國科學家利普曼做類似試驗，卻犧牲了寶貴的生命。他們是揭開雷電秘密、盜取天火的“現(xiàn)代普羅米修斯”。

在雷雨云的不同部位，聚集著不同電荷。在云塊內部、云與云之間、云與地面之間，形成很強的電場。強電場足以把空氣層擊穿，不同電荷強行會合，于是爆發(fā)出強大的電火花，這就是閃電。一次閃電有數(shù)次放電脈沖，脈沖之間的閃歇僅百分之幾秒，閃電實際上也可以說是斷斷續(xù)續(xù)的放電現(xiàn)象。閃電通道很窄，迅速燒熱的空氣溫度高達數(shù)千度。形狀常見的是線狀閃電，很像樹枝，也有條狀、片狀、球狀閃電。

閃電往往伴有震耳的雷聲。這是由于閃電通道里的空氣劇烈膨脹產生爆炸聲。光波30萬千米/秒，聲速340米/秒，相差太多。因此我們總是先看到閃電，后聽到雷聲。如果距離雷電近，就聽到霹靂般的震天巨響；如果距離遠，則聽到隆隆悶雷聲。但是每次閃電不一定都有雷聲。地球上每年約有30億次閃電，而出現(xiàn)雷鳴的只有1800萬次。這相當于167次閃電只出現(xiàn)一次雷鳴。

雷電破壞性很大，擊毀房屋、建筑，造成人畜傷亡；破壞電器設備，造成供電和通訊中斷；摧毀運輸工具飛機、車輛等，造成交通事故；引發(fā)森林火災，破壞生態(tài)環(huán)境。但雷電過程中分解出臭氧，對底層大氣起消毒作用；產生大量氮氧化物，降落地面，增強土壤肥力；雷電多發(fā)地區(qū)，地下往往埋藏有金屬礦物，可以說雷電有利于探礦。另外雷電能產生巨大的電能，高達3000~10000千瓦小時，是任何大功率的動力裝置都無法相比的。如何儲存、利用，是科學家正在研究的一個新課題。  

電閃雷鳴是積雨云中、云間或云地之間的放電現(xiàn)象。這是狹義的雷暴。廣義的雷暴包括電閃雷鳴和冰雹、龍卷、大風、陣雨等對流天氣現(xiàn)象及氣壓陡升、氣溫驟降、風向急轉、風速激增等一系列氣象要素變化。是中尺度對流性天氣系統(tǒng)。雷暴形成的基本條件是大氣為強烈的熱力不穩(wěn)定，大面積抬升導致能量釋放的觸發(fā)機制。其發(fā)展過程為：整個云體是上升氣流，云內溫度高于周圍環(huán)境空氣溫度；開始降水，并產生與上升氣流并存的下沉氣流；下沉氣流擴展至整個云體，降水逐漸停止。一般雷暴持續(xù)十幾分鐘至一個小時，強雷暴可持續(xù)數(shù)小時至十多個小時。雷暴可擊毀地面建筑，也給飛機航行和起降造成嚴重威脅。