漫谈雷电

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  夏日里常见的电闪雷鸣,带给我们的不仅仅是感官上的震撼,对我们的生活也产生了很深的影响。下面我们就来揭开它神秘的外衣。
  首先,我们来看看它是如何形成的。雷电是大气中的放电现象,多在积雨云中形成,积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动,运动中摩擦生电,就形成了带电荷的云层。某些云层带有正电荷,另一些云层带有负电荷。另外,由于静电感应常使云层下面的建筑物、树木等带有异号电荷。随着电荷的积累,雷云的电压逐渐升高,当带有不同电荷的雷云与大地凸出物接近到一定程度时,其间的电场强度超过25~30kV/cm,将发生激烈的放电,同时出现强烈的闪电。由于放电时温度高达2000℃,空气受热急剧膨胀,随之发生爆炸的轰鸣声,这就是闪电与雷鸣。
  雷电的大小和多少以及活动情况与各个地区的地形、气象条件及所处的纬度有关。一般山地雷电比平原多,建筑越高,遭雷击的机会越多。但是,任何事物都是具有两面性的,雷电在对人类的生命财产安全造成威胁的同时,也给我们带来了很多益处:
  一、雷电能制造化肥
  雷电过程离不了闪电,闪电的温度是极高的,一般在3×104℃以上,是太阳表面温度的5倍。闪电还造成高电压。在高温、高压条件下,空气分子会发生电离,等它们重新结合时,其中的氮和氧就会化合为亚硝酸盐和硝酸盐分子,并溶解在雨水中降落至地面,成为天然氮肥。据测算,全球每年仅因雷电落到地面的氮肥就有4×108t。如果这些氮肥全部落到陆地上,等于在每亩地面施了约2kg氮素,相当于10kg硫酸铵。
  二、雷电能促进生物生长
  雷电在发生时,地面和天空间电场强度可达到每厘米万伏以上。受这样强大的电位差的影响,植物的光合作用和呼吸作用增强,因此,雷电后一至两天内植物生长和新陈代谢特别旺盛。有人用闪电刺激农作物,发现豌豆提早分枝,而且分枝数目增多,开花期也早了半个月;玉米抽穗提早了七天;白菜增产了15﹪~20﹪……不仅如此,如果农作物生长期能遇上五至六场雷雨,其成熟期也将提前一星期左右。
  三、雷电能制造负氧离子
  负氧离子又称空气维生素,可以起到消毒杀菌、净化空气的作用。所以,在雷雨后,空气中高浓度的负氧离子使人们感觉空气格外清新,心旷神怡。
  另外,雷电发生时,会伴随着大量的电势能释放。地球上平均每秒有100次闪电,一次闪电约释放8kW·h的电能。因此,每年全世界的雷电约放出2.5×1010kW·h的能量。遗憾的是,人类目前还无法对它加以控制利用,对雷电的利用还有待人们进一步研究开发。
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