閃電因為明亮的樹杈形狀而美,那麼為什麼閃電會呈樹杈形?

2020-12-05 自然探秘

閃電大家應該都不陌生,電影電視劇裡將有大事要發生時經常風雲突變,電閃雷鳴;而親眼見到閃電的人應該也很多。閃電總是伴隨著炫目的光線和劇烈的雷聲,把人嚇得肝顫,另一方面,呈樹杈形狀的閃電又是那麼的美,成為許多攝影愛好者追逐的景象。

學過中學物理的都知道,放電過程是走最短路徑的,顯然高空雲層放電距離地面最短的路徑是直線,那麼為什麼閃電不是直直的一條線從天上到地下,而是像樹杈一樣呢?

其實道理很簡單,我們先看看閃電是如何發生的。閃電是當帶異性電荷的雲層靠近時,或者帶電雲層與地面之間因為正負電荷形成了強大電勢差,將空氣擊穿而發生的瞬間放電現象。閃電一般伴隨雷聲,那是放電時發出的聲音。

但其實閃電不總是樹杈形狀的。

如上面所說,閃電在雲層之間也會發生,帶電雲層一般在上端聚集正電荷,下端聚集負電荷;再與另外一片帶電雲層相遇時就會發生雲間閃電,也就是霹靂。這種霹靂會在一大片雲層中爆發,放電產生的巨大強光讓整個地區一片通明,這就是片狀閃電。另外,有時候雲間閃電會在又高又尖的物體頂端形成環狀,並發出明亮的紅色。在暴風雨的海上容易見到,會在帆船的桅杆頂端出現,於是被古代海員看作是海神的保護而被稱為「聖艾爾摩之火」。

而樹杈形狀的閃電常見於雲層對地面的放電,當下端聚集大量負電荷的雲層在空中飄動的同時,地面上聚集的大量正電荷也在隨著雲層移動,二者一直在尋找合適的途徑而聯通形成放電,而這個途徑一般都是地面物體的尖端,比如塔尖,樹頂,傘尖甚至是小草的尖端。

當雲層與地面間的強大電勢差擊穿了空氣——實質上是將空氣電離了,這時候空氣就變成了帶電的電離空氣和中性空氣,電離空氣就成為電流的通道。因為電離氣體和中性氣體界限不穩定,兩種氣體「交融」,閃電就形成了樹杈的形狀,就像把兩種不同的液體互相滲透一樣。想像一下把墨水倒入清水中的樣子。

當第一次閃電發生後,也就是雲層中的負電荷和地面的正電荷建立了一個連接通道後,會形成一個「回擊」現象,也就是其他樹杈中的電流會迅速的回到這個最短的連接通道而釋放到地面,這樣樹杈狀閃電中的某一條就會變得更粗更亮,其他樹杈則會迅速變小消失不會繼續延伸。但其實閃電很窄,大概在2毫米到100毫米之間,只是明亮的光亮讓它們看起來很粗很粗。

相關焦點

  • 形狀各異的閃電
    閃電和片狀閃電,球狀閃電是一種十分罕見的閃電形狀。如果仔細區分,還可以劃分出帶狀閃電、聯珠狀閃電和火箭狀閃電等形狀。線狀閃電或枝狀閃電是人們經常看見的一種閃電形狀。它有耀眼的光芒和很細的光線。整個閃電好像橫向或向下懸掛的枝杈縱橫的樹枝,又象地圖上支流很多的河流。
  • 為什麼會下雨/打雷/閃電?
    就趁機給小朋友科譜了一下為什麼會下雨?又為什麼會打雷?哪裡來的閃電?剛剛又找了一下資料,比較簡單易懂的那種,可以給小朋友一起科譜學習下吧!為什麼會下雨?陸地和海洋表面的水蒸發變成水蒸氣,水蒸氣上升到一定高度之後遇冷液化成小水滴。
  • 罕見的球狀閃電,球狀閃電是什麼?
    182年過去了,球狀閃電的成因是什麼,至今還沒有確切的答覆,有幾種主流的假說。球狀閃電的特徵它的顏色通常是紅色、白色、橙色、黃色、玫瑰色以及藍色,形狀大多是圓球形、橢球形或紡錘形,多為球形。直徑一般在幾釐米到幾十釐米之間。
  • 罕見的球狀閃電,球狀閃電是什麼?
    球狀閃電的特徵它的顏色通常是紅色、白色、橙色、黃色、玫瑰色以及藍色,形狀大多是圓球形、橢球形或紡錘形,多為球形。直徑一般在幾釐米到幾十釐米之間。球狀閃電的運動方式也多樣,大多數的報告中指出球狀閃電的運動蹤跡是不確定的,有時會沿著地面平穩運動,有時會從空中誕生並急速下墜,可穿透玻璃進入室內,更有報告中指出,在空中飛行的客機也遭遇過一次球狀閃電。
  • 罕見的閃電奇觀,閃電是再平常不過的自然現象了
    黑色閃電,這是世界上最罕見最危險的閃電。它的形狀像瘤體或泥團。貼在房頂上、桅杆上樹枝上或金屬表面,乍一看,就像一隻小鳥。一旦有物接近它,或觸動它,它就會變成球狀體,發生爆炸。這種閃電是分子氣溶膠聚集物。
  • 閃電究竟是怎麼形成的?為什麼閃電會攜帶這麼多能量?
    ,在這個過程中,帶負電的電子會分布在雲層下方,所以雲層之下的物質呈負電,而雲層之上的物質呈正電,造成雲層正負電荷分離,此時的雲層就形成了帶電體。但是大地並不是平整的,會有高大的建築物以及樹木等凸起的物體,這些高大的建築物與大地相連,也是大地中的一部分。 正電荷在集中的過程中,會比較密集地聚集在尖端物體上,比如:樹頂攜帶了大量的正電荷。此時就容易發生尖端放電現象。多說一句,這也是為什麼說雷雨天氣不要躲在大樹底下或者撐傘的原因,因為此時大地中的正電荷會集中到你身邊的大樹身上。
  • 科學界還未完全解開科學懸案「危險的球形閃電」造成60人傷亡
    但是自然中有一種罕見的自然現象比閃電還要危險,也是在雷暴的天氣下形成的,那就是球形閃電。球形閃電也叫滾地雷,形狀和大小,形狀各種形狀的都有,一般是近乎圓形。小的只有幾釐米,大到幾米,顏色常見的為橙紅色或紅色,當它以特別明亮並使人目眩的強光出現時,也可看到黃、藍、綠和紫色。嚴格來說這種球形閃電並不是閃電,它跟閃電沒有多少相似之處,應該叫做球形火球。這是一種比較罕見的自然現象,而且一直到現在科學界都還沒有真正解開這個現象產生的原因。
  • 科學界還未完全解開科學懸案「危險的球形閃電」造成60人傷亡
    上一秒還晴空萬裡的天空,可能下一秒就烏雲壓頂,給人感覺特別的沉悶,然後轟隆隆雷聲大作,電閃雷鳴,耀眼的閃電撕裂陰暗的天空,給人造成極高的心理壓力。閃電確實是危險的自然放電現象,雷擊事件也時有發生,但相對概率還是比較小的,想在科學普及知識也可以很好的預防雷擊的發生,比如不要在雷暴天氣在大樹下躲雨,不要使用無線設備比如手機等。
  • 超級閃電為什麼會多發於海洋上?新研究表明,閃電強弱與鹽分有關
    關於閃電,一直有一個爭論不休的問題超過90%的閃電發生在大陸的上空,但是發生在海洋的閃電通常會更加強烈。例如罕見的「超級閃電」,它比普通閃電的亮度要高出100或1,000倍,並且更加強大。為什麼閃電發生在海洋要比陸地更亮更強呢?對於這個問題,科學家們也是一直爭論不休。
  • 《哈利波特》背後三大冷知識,哈利頭上的疤痕為什麼是閃電形狀?
    多少朋友小時候對哈利的魔法之旅心神嚮往,甚至有些哈利迷會特別期待在自己11歲生日當天可以收到霍格沃茨的錄取通知書。J·K·羅琳打造的哈利波特和魔法世界讓不少讀者產生神往,《哈利·波特》系列電影、書籍、動畫從各個角度給我們開啟了一個走入魔法世界的大門。
  • 義大利驚現「紅色幽靈閃電」,它到底是怎麼形成的呢?
    閃電,是夏天雷陣雨中最常見的天氣現象。閃電也有顏色和形狀,我們最常見的閃電顏色應該是藍白色或者稍紫色的,雲層運動激烈時,產生閃電,也就是電弧放電,發出藍白光,並包含了大量了紫外線,所以看起來還會捎帶點紫色。
  • 人會被閃電擊中,魚為什麼不會被閃電電死?科學家告訴你答案
    我們知道,大海中經常會發生大風暴,也經常會看到有閃電打入海中。那麼,海中的魚會不會被閃電電死呢?據科學家計算,一道普通閃電通常帶有2.5億焦耳的能量,也就是70度電。而超級閃電更是恐怖,其電力比普通閃電還強100倍,約是7000度電。如此恐怖的電力打入海中,會不會電死很多魚?
  • 天上為什麼會打雷閃電
    天上為什麼會閃電打雷 電閃雷鳴,是夏天常見的天氣現象,一般在下雨之前,天上總會黑雲密布
  • 雷雨天的閃電是怎樣產生的,閃電為什麼永遠伴隨著雷聲?
    一到夏天的雷雨天氣天空中不僅有可怕的雷聲還有閃電,雷雨天氣的電閃雷鳴真的就像是天公在發怒一樣。長大後面對這樣的天氣已經沒有那麼害怕了,但是小時候每一次看到閃電從天空中劈下來就覺得非常的可怕,感覺閃電會把天空撕裂一樣。
  • 2020年中考物理知識點總結:天地奇觀──閃電
    閃電在雲中正負電荷之間閃爍,而使全地區的天空一片光亮時,那便稱為片狀閃電。還有一種特殊的閃電──球狀閃電,也稱球雷或電光球,是一種不太常見,而又會造成一定危害的奇異閃電!顧名思義,球狀閃電就是一個呈圓球形的閃電球!這種現象早於1838年便有文獻記載,科學家已研究逾160年,但是對此現象仍未有合理的解釋。
  • 來無影去無蹤的詭異閃電
    這是一種真實的物理現象,通常在雷暴時發生,它十分明亮,直徑約15至40釐米不等。」象輯科技氣象技術專家歐波告訴科技日報記者,球狀閃電通常僅維持數秒,但也有維持1至2分鐘的記錄。顏色除常見的橙色和紅色外,還有黃色、紫色、藍色、亮白色、幽綠色的光環,色彩多種多樣。
  • 「瘦成一道閃電」!你知道閃電究竟有多粗嗎?
    或許,你會經常聽到身邊的人吐槽說要「瘦成一道閃電」,那麼瘦成一道閃電究竟有多瘦?閃電究竟有多粗呢?因為有「閃電熔巖」這種東西的存在。,所以看起來會覺得有些「粗」。  看到這裡,相信很多妹紙又歡呼:「閃電真的好瘦,我要瘦成閃電。」  我賤賤甩出一句,閃電還有粗的呢!比如,球狀的閃電。  什麼是球狀閃電?  球狀閃電俗稱滾地雷。通常在雷暴時發生,為圓球形狀的閃電。這是一種真實的物理現象。
  • 火箭閃電、黑色閃電及球狀閃電等;少見的閃電照片
    人短暫的一生,就像閃電,亮了一下,就熄滅了,但閃電是能夠照亮天空的,而天空是永恆的。一,線狀閃電 :猶如枝杈叢生的一根樹枝,蜿蜒曲折。二,地球上的「永恆雷暴」委內瑞拉的卡塔通博河河口——馬拉開波湖,有著地球上最大,持續時間最長的閃電。
  • 閃電竟有這5種形狀和4種顏色!它們會是通往另外時空的大門嗎?
    大家都知道雷電的威力巨大,全球每天大概會出現850多萬道閃電,全世界每天預計都會有一人遭到雷擊。而普通人一生中,約有1/3000的概率會被雷擊,比中彩票的機率都大!預防雷電的知識很多,這裡就不多介紹了,但是雷電居然會有各種不同的形狀和顏色,這引起了筆者濃厚的興趣。
  • 冷知識;閃電的溫度、球狀閃電不是閃電及金星上的太陽西升東落
    一,一道閃電的長度可能只有數百米(最短的為100米),但最長可達數千米,閃電的直徑約為1米到10米。閃電的溫度,從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等,也就是等於太陽表面溫度的3~5倍。閃電的極度高熱使沿途空氣劇烈膨脹。空氣移動迅速,因此形成波浪並發出聲音。