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550只羊同時被劈死!閃電是怎麼做到的?將閃電儲存起來靠譜嗎?

作者:由 趣聊科學 發表于 農業時間:2021-08-20

近日,喬治亞的阿布山發生了一個奇怪的事情,本該綠油油的草地,被密密麻麻的羊屍體所覆蓋,當被問及原因時,當地牧民表示,兩道閃電過後就是這樣了。確實,我們在小學課本就知道,打雷天不能外出,更不能在樹下躲雨,為何兩道閃電,能夠將550只羊團滅?

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關於雷電

當高空中的雲雨層在強對流的作用下,上下翻滾運動,這時雲層裡的小水滴和小冰晶之間就會發生摩擦,在摩擦力的作用下,它們就會發生電荷交換,正電荷會向上移動形成陽電,負電荷會向下移動形成陰電。

在雷雨天,雲層的下層聚集了大量陰電,陰電會形成強大的電場,導致雲層下的地面感應出大量正電荷。一旦兩個雲團相遇,就會擊穿空氣,從而產生大量電流和熱能,這時也便產生了閃電。

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閃電釋放的過程中,會釋放出巨大的能量,閃電的溫度從一萬七千度至二萬八千度不等,這個溫度大約為太陽表面溫度的3~5倍。

電場強度平均可以達到幾千伏特/釐米,區域性區域可以高達1萬伏特/釐米,在這麼強的電場作用下,能夠輕鬆穿透雲層以外的大氣層,所以,閃電可以輕鬆擊毀地球表面的很多物體。

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為何能放到整個羊群?

正常情況下,閃電會優先擊中最高的尖端物體,從這一次喬治亞的阿布山雷擊圖片來看,這是一個空曠的草原,周圍並沒有高大的樹木、建築物等物體,雷電會優先擊中羊群中海拔最高的羊,即便發生兩次閃電,也只會擊倒兩隻羊,為何這次會同時放倒550只羊呢?

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實際上,每次人和動物被雷電擊傷,多數情況下並不是被雷電直接擊中,而是被“地電流”擊中。地電流就是電流透過地球表面擴散傳遞,而不是向下傳遞。

打個比方:當閃電擊中一顆樹時,電流會以樹為中心,向四周蔓延傳遞,直徑可以達到數十米,這也是:為何雷電天不能在樹下避雨的主要原因。

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不過,由於地表溼潤的土壤電阻比較大,這就意味著樹中心電壓最高,距離樹越遠,電流相應的也越小,這時,如果人站在樹下的話,人的電阻會比土壤的電阻小,電流就會優先從人的一條腿流經另一條腿,兩腿間距越大,電壓越大,受傷程度也就越高。

同樣,在喬治亞的阿布山上,閃電大機率會先劈到一隻羊,這隻羊會將電流匯入地球表面,方圓幾十米之間的羊均被雷擊,可謂是:一羊遭雷劈,全家族赴黃泉。

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▲把那隻熊當成一隻羊吧

動物界最容易遭雷劈的動物

對於喬治亞阿布山的羊來說,平白無故遭到雷劈,確實挺不幸的,但是在自然界,有種動物最容易遭雷劈,那就是長頸鹿,畢竟那身高擺在那裡,想躲起來都不容易。

2020年2月29日,科學家Ciska Scheijen在南非跟蹤8只長頸鹿時,突然遇到暴雨天氣,當天無法跟蹤長頸鹿。時隔兩天後,他們再次找到了長頸鹿群,發現僅剩下6只,職業敏感性告訴Ciska Scheijen,那兩隻長頸鹿有可能被雷劈中了,大機率遇難了。

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經過科學家的不懈努力,終於找到了丟失的兩隻長頸鹿,只不過它們都已經死了,為了驗證自己的猜想,Ciska Scheijen解剖了這兩隻長頸鹿的屍體,發現它們的頭骨已經骨折,右耳骨附近破了個洞,這明顯是被閃電直接擊中了。

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這不是人們第一次發現長頸鹿遭雷劈,2019年6月美國佛羅里達野生動物園遭雷擊,其他動物都安然無恙,唯獨兩隻長頸鹿不幸遇難。

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因此,就有動物學家發現,在雷雨閃電的天氣,長頸鹿會不由自主地低下高高的頭顱,更有研究表明,長頸鹿在雨天的步行距離明顯要短一些,比平日裡步長短了13%,這就意味著長頸鹿平日裡吃虧太多,總能積累電經驗出來。

閃電能收集起來嗎?

前面也介紹了,閃電電場強度平均可以達到幾千伏特/釐米,區域性區域可以高達1萬伏特/釐米,如果這這些能量收集起來,是否可以一定程度上解決能源問題呢?

其實,雷電有個特點就是電流非常大,而且持續時間特別短,閃電釋放位置並不固定。從能量角度來看,由於單次雷電的時間特別短(整個過程大約持續0。05到0。01秒),單次雷電的能量不是很多,即便單次雷電被完全儲存起來,也不過幾十千瓦的電能,僅供普通家庭一小時的使用。

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除此之外,雷電瞬時放電的電壓非常高,對於引雷裝置要求很高,能量投入與產出完全不成正比。

寫在最後

針對雷電的研究,國內外已經開展了幾十年,尤其是在人工引雷方面,已經取得了不錯的發展,目前已經具備了鐳射引雷技術。這也就意味著,未來可以透過人工將閃電引到地球,減少雷電的破壞。

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▲7月12日中科院大氣所在山東濱州人工引雷

標簽: 閃電  長頸鹿  雷電  雷劈  電流