第16章 闪电是如何产生的 ？

     
     
     
     　　凯西·塞克斯（Kathy Sykes， 1966 -），英国物理学家，布里斯托尔大学教授。她在BBC 电视台主持过多档科学及替代疗法方面的节目。
     
     　　天空中的闪电格外壮观，看起来非常神秘，直至今日，人们还不能透彻地了解它。
     
     　　我们知道闪电通常产生于积雨云中，这些云的高度令人咂舌，有时竟能超过12 英里（19 公里）。这些云在雷暴天气时产生，看起来往往漆黑而狂暴。有时云的顶部状如铁砧，又像一个大蘑菇的
     
     　　顶部，这是云从中部向外大大延展的结果。
     
     　　在积雨云的内部有很强的风（足以给飞进这些云里的小型飞机造成危险），风携带着湿润空气上升到上部寒冷的区域，形成了液滴和冰晶。一般认为云中的液滴、冰晶以及风可能是导致闪电的
     
     　　因素，但在进一步谈论如何产生闪电之前，需要先对原子有一定的了解。
     
     　　所有的东西都是由原子组成的，你是，石头、水、动物、植物、空气分子都是。原子带有正电荷，与电子所带的负电荷相互中和。通常，由于彼此间强烈的吸引，正、负电荷紧紧地黏在一处。不过，巨大的外力可以将它们分开，而一旦两种电荷被分开，它们便想要尽快重新黏到一起。
     
     　　现在，让我们再回到积雨云当中去。在强风的驱使下，雨滴与冰晶互相冲撞，很可能将负电荷与正电荷分开，带负电荷的电子聚集在云层的底部，正电荷则被风扫到了云层的顶部。正、负电荷究竟是如何分离的还不很清楚，科学家对此提出了不同理论。不过，一旦正电荷在上负电荷在下的格局形成，闪电便很有可能产生了。正负电荷想要重新聚到一起。在云层的底部，强大的负电荷想要恢复中性状态，便要么与云层上端的正电荷相连通，要么与地面相连通（地面相对而言带正电）。
     
     　　最终，电性的差异变得如此之大，使得电子开始被吸向地面。一道梯级先导a 形成了，这个词用来命名来自云端的第一道闪电，通常超过50 米长。它会分叉，并有更多的梯级先导形成。当它们接近地面时，地面上的正电荷便与闪电前端的强大负电荷相连通了。
     
     　　如果在电闪雷鸣的风暴中，你感到头发开始直立，情况不妙！因为你身上的正电荷想要与云中的负电荷相连通，你在被一道梯级先导所吸引。你的头发是可以动的，因而当你身上的正电荷在朝着什么东西移动时，头发便开始摆动了。
     
     　　片刻之后，梯级先导接触了地面，或者地面上的正电荷接触到了梯级先导，于是闪电发生了，阵阵电流在云层与地面间往复。从地面上到云层的正电荷被称为“回击（Return Stroke）”，它们其实是闪电真正明亮的部分，而梯级先导几乎是看不见的。
     
     　　有时你可以看到闪电在云中或云间生成，那是负电荷所形成的梯级先导从云层的底部上达顶部。