條狀閃電

條狀閃電 streak lightning ，閃電通道呈條狀而不分叉的閃電。而streak lightning又有枝狀閃電的意思，因此應該是線狀閃電的一種。

線狀閃電一般都是一種蜿蜒曲折枝義縱橫的巨型電氣火花，長2-3公里，也有長達10公里的，是閃電中最強烈的一種，對電力、電訊系統及人畜和建築物等威脅最大。當雷雲與大地間或雷雲相互間的電場強度由於遊離電荷的逐漸累積而增長到足以使空氣絕緣破壞的強度（最高時可達100kV/m）時，就會產生種強烈的放電現象，在放電的瞬間具有極大的能量，電壓可以積累到1,000-100,000kV以上，放電電流可高達數十萬安培，而放電時間只不過千分之幾秒。線狀閃電大多是雷雲與大地間的放電，但也有的是雷雲之間的放電。這種閃電可以同時擊在不同的地方，一般分為前導放電和主放電等階段。在大多數情況下（約50-70%以上），雷雲與大地間的放電過程不是單一的而是多重的，也就是説由若干個先後在同一通道上發展的單一的放電所組成。重複放電的數目一般為1-27次，單次放電的延續時間一般為0.001~0.02秒，各次放電的間隔時間為0.01~0.05秒。

線狀閃電與其他電不同的地方是它電流強度特別大, 平均可達幾萬安培, 在少數情況下可達20萬安培。這麼大的電流強度可毀壞和搖動大樹, 有時還能傷人。當它接觸到建築物時, 常造成“雷擊”而引起火災。線狀閃電多數是雲對地的放電。 ^[1] 

而且條狀閃電還可能是黑色閃電的產生條件之一。科學家通過長期觀察和研究證實,黑色閃電是存在的。1974年前蘇聯天文學家B·契而諾夫曾觀測到一次黑色閃電。分析表明,黑色閃電是由分子氣溶膠聚集物產生出來的,而這些聚集物則產生於太陽、宇宙光、雲電場、條狀閃電以及其他因素在大氣中的長期作用。

雷電的產生

根據大量科學測試得知, 地球本身就是一個電容器, 通常大地穩定地帶負電荷 50 萬庫侖左右。 而地 球上空存在一個帶正電的電離層, 這兩者之間便形成一個已充電的電容器, 它們之間的電壓為 3 00 kV 左右, 並且場強為上正下負。當地面含水蒸汽的空氣, 受到熾熱的地面烘烤受熱而上升,或者較温暖的潮濕空氣與冷空氣相遇時 , 產生向上的氣流。 這些含水蒸 汽的上升 氣流上升時, 温度 逐漸下降形 成雨滴、 冰雹( 稱為水成物) 。這些水成物在地球靜電場的作用下被極化, 負 電荷在上, 正電荷在下。它們在重力作用下, 落下的速度比雲滴 和冰晶( 這二者稱為雲粒子) 落下的速度要大。因此極化水成物 在下落過程中, 要與雲粒子發生碰撞。碰撞的結果, 使其中一部 分雲粒子被水成物所捕獲, 增大了水成物的體積。 另一部分未被捕獲的被反彈 回去, 而反彈回去 的雲粒子 帶走水成物 前端的部 分正電荷, 使水成物帶上負電荷。由於水成物下降的速度快, 而 雲粒子下降 的速度慢, 因此帶 正、 負 兩種電荷的 微粒逐漸 分離( 這叫重力分離作用) , 如果遇到上升氣流, 雲粒子不斷上升, 分離 的作用更加明顯。 最後形成帶正電的雲粒子在雲的上部, 而帶負電的水成物在 雲的下部, 或者帶 負電的水 成物以雨或 雹的形式 下降到地面。 帶電雲層一經形成, 就形成雷雲空間電場。 雷雲空間電場的方向 和地面與 電離層之間 的電場方 向是一致的, 都是 上正下負。 因而加強了大氣的電場強度, 使大 氣中水成物的極化更厲害, 在上升氣 流存在的 情況下, 更加劇重 力分離作用, 使上 下雲層的電荷量急劇增加, 因而雷雲發展得更快。雷雲發展過程中,上下雲層 間的距離 是在緩慢的 變大, 而上下雲層 的電荷量 是急劇增加。

上下雲層間 的電壓逐 漸升高, 最終擊穿 上下雲層間 的空氣, 形成雲間放電。若帶負電的水成物, 以雨或雹的形式 下降到地面, 隨着上升氣流的減弱或消失, 帶正電的雲 粒子在重力的作用下逐漸下落。 使得帶正電的雲粒子, 與帶負電的大地或大地上的突出物間的電壓不斷升高, 最終擊穿它們之間的空氣, 形成雲對大地或大地上的突出物間的放電。大自然中, 雷雲的放 電, 95 % 是雲對雲的放電。我國的雷電高峯大多在 7 、 8 月份。 ^[2] 

1、 衝擊電流大。

雷電流強度可高達幾萬～幾十萬安培。

2、 時間短。

一般雷擊分為三個階段, 即先導放電、 主放電、 餘光放電。 整個過程一般不會超過 6 0 微秒。

3、 雷電流變化梯度大。

雷電流變化梯度大, 有的可達 10 千安/ 微秒。

4、 衝擊電壓高 。

強大的電流產生的交變磁場, 其感應電壓可高達上億伏。

許多人都想揭穿雷電的秘密。第一個做實驗併成功的人是美國人富蘭克林。1725年7月, 富蘭克林做了一次震驚世界的實驗。他在大雷雨即將到來之前, 把一隻大風箏放到天空, 風箏越飛越高, 肉眼幾乎看不見, 這時大雨傾盆而下, 富蘭克林握風箏線的手突然感到一陣麻木, 緊接着, 掛在風箏線下端的銅鈴碰動起來, 伴隨着陣陣聲響冒出點點火花。“成功了! 成功了! ”富蘭克林扔下風箏興奮地大叫起來。他冒着生命危險終於揭開了雷電之謎。1753年, 俄國著名電學家利赫曼為驗證富蘭克林的實驗, 不幸被雷電擊死, 這是做雷電實驗的第一個犧牲者。血的代價, 使許多人對雷電試驗產生了戒心和恐懼。但富蘭克林沒有退縮, 經多次試驗, 他製成了一根實用的避雷針。他把幾米長的鐵桿, 用絕緣材料固定在屋頂, 杆上緊拴着一根粗導線, 一直通到地裏。當雷電襲擊房子的時候, 它就沿着金屬桿通過導線直達大地, 房屋建築完好無損。避雷針相繼傳到英國、德國、法國,最後普及世界各地。 ^[3] 

當今世界 隨 着化石能 源 的 日益耗盡,尋找新能源 成 了 當務之 急。閃電藴 合着 巨大的 能量,是 大自然 贈與人類的禮 物,如 若好 好 開發 利用,很有潛 力成 為 一種 引領時代的 新能 源。閃電儲能 系 統的 工作原理 類似於 避雷 針,在雷雨 頻發 的 地 區通過 引流 器將 巨大 的能量引 流到 若干 個大型 儲電池中,並將能 量儲存。此係統 將通過構 建 物理 模型 等方法 論證 其可 行性,還將從環境,經 濟效益 等眾 多領域綜 合考慮其運 用價值。目前此係 統很多技 術已經 能達 到相 應的運用 水平,但還有很多技術 只是停在理論 水平,但隨着科學技術 的不 斷進步,閃電儲能系 統投 入使用指 日可 待。 ^[4] 

天電 atmospherics 大氣中放電過程所造成的脈衝型的電磁波。

閃電 lightning 大氣中的強放電現象。按其發生 的部位, 可分為 雲中、 雲間或雲地 之間三种放電。

熱閃 heat lightning 在遠處的閃電, 看上去像是天空或雲的短促發光。

閃電通道 lightning channel 閃電 時放電所經過的路徑。

先導閃擊 leader stroke 爆發性大氣放電的第一階段, 在此階段建立了一條一般從雲向大地傳播的電離通道。

回擊 return stroke 緊接先導閃擊之後, 與其具有相同的閃電通道但方向相反, 強而非常明亮的放電現象。

片狀閃電 sheet lightning 呈一片 亮光無明顯閃電通道的閃電。

球狀閃電 ball lightning 通 常在強雷 暴時出現的 外觀 呈球狀 的一 種奇異 閃電。 直徑 一般為 10 ~ 20c m 。

叉狀閃電 forked lightning 以相當明顯的彎曲和分叉的枝狀形式出現的閃電。

條狀閃電 streak lightning 閃電通道呈條狀而不分叉的閃電。

串珠 狀 閃 電 pearl neck lace lightning 又稱 珠 狀閃 電 。閃電通道斷裂成許多小段, 呈形似一串珠狀的閃電。

火箭狀閃電 rocket lightning具有肉眼可見的沿主幹和分叉光亮快速行進的閃電。 ^[5]