審核專家：占明錦

(資料圖)

中國(guó)氣象科學(xué)研究院博士

前段時(shí)間，中國(guó)攝影師在西藏喜馬拉雅山脈上空拍到了國(guó)內(nèi)有史以來最壯觀的紅色精靈閃電。在浩瀚的星河中，閃爍的紅光像精靈般在天際出現(xiàn)，忽明忽暗，又好似煙花般璀璨奪目，畫面十分驚艷。

來源丨央視新聞，攝影AngelAn 安久

來源丨央視新聞，攝影AngelAn 安久

紅色精靈是精靈閃電的一種，這類現(xiàn)象在上個(gè)世紀(jì)90年代就被人們關(guān)注到了，因?yàn)槠溟W電出現(xiàn)的位置不定，且出現(xiàn)的時(shí)間十分短暫，所以是十分很罕見的大氣發(fā)光現(xiàn)象。

什么是精靈閃電？

首先來介紹一下閃電的形成原理。閃電的發(fā)生一般伴隨著空氣的強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)，在空氣的對(duì)流作用下，云團(tuán)里的小水滴會(huì)從上、下兩個(gè)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)、相互摩擦。在相互摩擦的過程中，小水滴丟失電子會(huì)形成正電荷，得到電荷則會(huì)形成負(fù)電荷，如此會(huì)使云層成為帶電云。

正電荷通常集中在云團(tuán)上部，負(fù)電荷在下部，由于空氣存在一定的絕緣強(qiáng)度，所以云朵上、下層將會(huì)存在一定的電位差。當(dāng)上、下電荷積累得越來越多的時(shí)候，電位差達(dá)到臨界擊穿電壓，空氣的絕緣能力無(wú)法抑制住正負(fù)電荷的相互吸引，正負(fù)電荷相互劇烈碰撞并迅速中和，在此過程中，云層間的空氣發(fā)生擊穿，產(chǎn)生閃電，伴隨著耀眼的光芒。

國(guó)際空間站飛越老撾上空的時(shí)候拍攝的“紅色精靈”，位于圖片右側(cè)亮斑上方

來源丨維基百科

不僅如此，云層與地面也會(huì)形成閃電，在云層下端的負(fù)電荷會(huì)吸引地面上相等強(qiáng)度的正電荷，同理，當(dāng)其間的電位差超過擊穿電壓時(shí)，也會(huì)將空氣擊穿，形成云層與地面間的閃電。

精靈閃電現(xiàn)象與普通雷電的不同之處在于，精靈閃電是在距離地面30到80千米的大氣層中存在向上噴流現(xiàn)象，從云層之上出現(xiàn)并向外太空延伸，維持時(shí)間通常不到1秒，顏色變化也多樣，因此又被稱為瞬態(tài)發(fā)光事件（Transient Luminous Events，TLEs）。

人類拍攝的第一張彩色的精靈閃電照片

來源丨維基百科

大部分精靈閃電由強(qiáng)雷電引發(fā)，其發(fā)光區(qū)域呈現(xiàn)柱狀、束狀、環(huán)狀、水母狀等等，顏色一般為紅色。另外，普通閃電出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間在幾百到幾十毫秒之間，而精靈閃電的持續(xù)時(shí)間不會(huì)超過1毫秒。這也導(dǎo)致精靈閃電很難被捕捉，必須采用超高速相機(jī)才能夠清晰“看見”。

來源丨網(wǎng)絡(luò)，圖片有編輯

而之所以叫“紅色”精靈，是因?yàn)榇髿鈱又械牡獨(dú)夥肿釉诳梢姽?00-700納米波段范圍內(nèi)有發(fā)射現(xiàn)象，這個(gè)波段范圍內(nèi)發(fā)射出來的光是紅色和橙色的，雖然其在300-400納米的可見光波段處也有發(fā)射，但發(fā)射強(qiáng)度卻較低。加上其如同精靈般的閃現(xiàn)特性，以及人肉眼辨識(shí)顏色能力的限制，我們能看到的多為紅色，于是這種閃電就被命名為“紅色精靈”。

閃電的能量有多大？

閃電可以劈開石頭，劈倒樹木。一道閃電的能量究竟有多大呢？我們可以簡(jiǎn)單地計(jì)算一下，閃電電流平均為100千安（kA），閃電電壓高達(dá)100萬(wàn)~1億伏特（V）不等。雖然電流和電壓巨大，但閃電持續(xù)的時(shí)間卻很短，只有幾百、幾十微秒甚至更短，所以假設(shè)閃電放電電壓為500萬(wàn)伏，電流100千安，放電時(shí)間0.005s，根據(jù)W=UIt公式來計(jì)算，一道閃電的能量為2.5億焦耳，約為70度電，可以讓一臺(tái)1300瓦（W）的空調(diào)24小時(shí)不停運(yùn)行2-3天，所以一道閃電的能量可能遠(yuǎn)比你想象的要小。

能量雖然沒有想象中的大，但閃電的功率和電流卻是非常巨大的，這殺傷力可是不容小覷。

2016年，在挪威的一個(gè)小山村里，曾經(jīng)出現(xiàn)了令人震驚的一幕：323只野生馴鹿的尸體漫山遍野。鹿群被雷電擊中以后，有1/5的馴鹿并沒有立刻死亡，但是受重傷無(wú)人搶救的它們，也很快死亡了。

來源丨新聞圖片

在印度，也有四人曾經(jīng)在公園的樹下避雨，被突如其來的閃電劈中后直接僵直倒地。

被閃電劈中以后，輕則眩暈、休克、燒傷，重則直接心臟驟停死亡。而被閃電劈中死里逃生的幸運(yùn)兒，將會(huì)飽受短期或者長(zhǎng)期病痛的折磨，包括癲癇、頭暈、肌肉疼痛、耳聾、頭痛、記憶力衰退、注意力分散、失眠等等，有的人還在身體上留下了閃電的痕跡，可以說是“大難不死”的限定款皮膚了。

來源丨中科院物理所

如何防雷？

閃電危險(xiǎn)，惹不起但躲得起！

如果正在行車途中，遭遇電閃雷鳴時(shí)，應(yīng)該及時(shí)把車停到空曠的地方，遠(yuǎn)離大樹、建筑物等，同時(shí)關(guān)掉引擎、車門、車窗和車內(nèi)所有電子設(shè)備，使車輛形成一個(gè)完全封閉的空間。完全封閉的汽車相當(dāng)于一個(gè)“法拉第籠”，法拉第籠（Faraday Cage）是指由金屬或者良導(dǎo)體形成的籠子，它可以屏蔽外面的電磁干擾，而保護(hù)其內(nèi)的物體不受雷電的傷害。所以不要去觸摸車窗把手、換擋桿、方向盤等，呆在法拉第籠這個(gè)“金鐘罩”里，安靜等待雷電天氣結(jié)束。

雷電 來源丨維基百科

如果在室內(nèi)，應(yīng)注意切斷大功率用電器的電源，因?yàn)榻ㄖ锷系谋芾揍樦荒芙鉀Q建筑物本身的防雷問題，而雷電可以通過電源線入侵到室內(nèi)，所以避雷針不能使接通電源的電器設(shè)備免受雷擊。為防止雷電從電源線入侵造成火災(zāi)或人員觸電傷亡，應(yīng)盡可能地關(guān)閉各類家用電器，并拔掉電源插頭。

如果徒步在室外的話不宜在雨中狂奔，應(yīng)立即尋找避雷場(chǎng)所，不要撐著金屬傘柄的雨傘行走。并且一旦當(dāng)你感受到頭發(fā)豎起或者皮膚發(fā)生顫動(dòng)的時(shí)候，就可能是要發(fā)生雷擊了，要立即倒地，并拿去身上佩戴的金屬飾品，盡量將干燥的絕緣物品墊在身下。

閃電早已被歸為最嚴(yán)重的10種自然災(zāi)害之一，雖然閃電也有像精靈般轉(zhuǎn)瞬即逝的魅力，但在欣賞它美麗的同時(shí)，也要時(shí)刻謹(jǐn)記：只可遠(yuǎn)觀！雖然不必盲目害怕，但也不能掉以輕心。

標(biāo)簽： 法拉第籠 央視新聞 持續(xù)時(shí)間