闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。通常是暴风云(积雨云)产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。
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8 p3 A n) a9 A: C# n& `' X5 n2020年6月25日，世界气象组织（WMO）公布了迄今为止探测到的跨度最长的闪电。它有多长呢？横向跨度709公里！相当于从武汉直接闪到了上海。6 R# z7 j, g6 B7 E) n* F" ]9 o
! J/ | h! u6 @, i0 v) h: J不过，它并不是发生在我国境内，而是在2018年10月31日发生于巴西南部。WMO同时还公布了持续时间最久的闪电：2019年3月4日阿根廷北部，这道闪电持续了惊人的16.73秒。
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% D- a0 L4 f/ m t- b! q' E5 sGOES-16地球同步轨道环境卫星（由美国国家海洋与大气局管理）
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3 i7 \% O# s) @/ T$ t闪电的发生具有一定的随机性和不确定性，只是守株待兔般等待，研究效率将十分低下。我国气象科学研究院连续多年开展了“人工引雷”试验，“人工引雷”是通过闪电产生条件预测闪电的形成区域，然后发射一枚拖拽着金属丝导线的小火箭，通过金属丝将闪电引至定点目标物。下图是2019年7月的实验场景，场面酷炫如科幻大片。
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- q+ L/ D) ~0 M4 K+ H) r▲我国人工引雷试验 | 中国气象局
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闪电巨大的威力来自于它巨大的电流，峰值时可达几万安培（2200瓦的家用大功率电取暖器额定电流也不过10安培）。闪电持续的时间往往非常短，实际输送的能量并没有想象中那么大。: z# Y9 I$ a7 w ~; ^
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据资料显示，一次普通闪电电压约为500万伏，电流约为2万安，持续时间约为0.1秒，E=UIt=5000000*20000*0.1= 10亿焦耳; M6 R: ^7 e# G+ `- m" D
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10亿焦耳看似数值惊人。但事实上，1度电（1kWh）就有360万焦耳。换算一下，从一道闪电中大约可获取280度电，相当于闪电电击一下，仅能充满（或者报废）一台特斯拉电动汽车。; B6 ?% C* K$ [5 d: K
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如果按照1度电0.5元计算，一道闪电的价值大约是140元！这样的产能确实不太令人满意。以后有人再说，闪电有不可估量的能量时，你可以反驳啦！
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闪电是大自然创造的，但是我们人类也创造了“人工闪电”（特斯拉线圈）。特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，这是从"Tesla"这个英文名直接音译过来的。特斯拉线圈是由一个感应圈、变压器、打火器、两个大电容器和一个初级线圈的互感器组成。
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其原理是首先利用变压器升压，然后给初级回路电容充电，充到放电阈值时，火花间隙放电导通，初级回路发生电磁振荡，给次级线圈提供足够高的激发功率。由于初级线圈和次级线圈的固有频率设置相等，可以发生电磁共振，次级线圈可以积累极高的电压，当电压能够击穿空气时，我们就看到人工闪电了。
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发表于 2022-12-23 12:25:07