《JS百科》第1142期，2025年4月15日，在云中漫舞的閃電，內布拉斯加州，美國

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《JS百科》編者的話 ?（2024年9月1日）時光荏苒，《JS每日百科》到今天巳整三年了。非常開心有三百多萬人次的讀者與我倆一起通過美篇平臺瀏覽大千世界，開拓眼界。澳大利亞原住民有一句美麗的諺語：＂我們都是這個時代，這個地方的訪客。我們只是路過。我們在這里的目的是觀察，學習，成長，愛，然后我們回家。”（“We are all visitors to this time, this place. We are just passing through. Our purpose here is to observe, to learn, to grow, to love, and then we return home.”）。我們很辛運處在這個信息時代，讓我們即使足不出戶還能欣賞無盡的自然和人文美。無論編者，還是讀者，本質上我們每個人看到的東西是一樣的，只要有樂意發現真善美的心靈，而且愿意在愛中分享。在這個意義上說，百科就是我們人生路上一起收獲美好事物的手記。 感謝大家在評論和私信中給予我們的支持和鼓勵，以及對我們身體的關心。的確，由于年齡和能力所限，百科存在許多不足之處。尤其是每天一期的安排，使得編輯上比較粗糙，內容也較零碎。故自本期起將《JS每日百科》改版為《JS百科》，不再每天一期，而為不定期發表。力求內容更系統翔實，並以期數編號，本期為1096期。期待美篇平臺的讀者繼續相伴而行，也歡迎新朋友查閱往日的《JS每日百科》。 開啟今日百科之旅 《JS百科》第1142期，2025年4月15日 在云中漫舞的閃電，內布拉斯加州，美國 英文音頻 Lightning dancing in the clouds, Nebraska, United States When thunderstorm cumulonimbus clouds continue to grow and rise with the help of rising air currents, they will spread out to form an "anvil" after reaching the top of the troposphere. In the anvil, a large number of ice crystals rub against each other under the action of strong winds, generating a large amount of positive charges, which will form this lightning event located on the anvil. Since the extension speed of positive polarity lightning channels is slower than that of negative polarity, generally only 10,000 to 30,000 meters per second, which is much slower than the speed of light, ground observers can distinguish its movement process with the naked eye, like crawling or dancing in the clouds, which is very shocking. The photo shows a stunning display of anvil crawler lightning, taken in Nebraska, USA, a state renowned for its tornadoes and thunderstorms, typically during spring and summer. Anvil crawlers are tree-like lightning discharges that move horizontally. These lightning bolts illuminate the sky and are a testament to nature's. Nebraska's unique geography, with its Great Plains and frequent thunderstorms, makes it a hotspot for such phenomena. Thanks to the WMO's advancements in meteorology, we can better predict and respond to these dramatic weather events, safeguarding lives and property. 在云中漫舞的閃電，內布拉斯加州，美國 當雷暴積雨云借著上升氣流不斷生長沖高，抵達對流層頂后便會向四周擴散形成“云砧”，在云砧內，大量的冰晶在強風的作用下相互摩擦，產生了大量正電荷，便會形成這種位于云砧上的閃電(lightning，見譯注1)事件。由于正極性的閃電通道，延伸速度較負極性的更慢，一般只有每秒1-3萬米，比光速慢很多，所以地面觀測者，能用肉眼便可以分辨出它的移動過程，像是在云中“爬行”或“漫舞”，十分震撼。 照片中展示了令人嘆為觀止的云砧爬行式閃電(anvil crawler lightning，見譯注2)，拍攝于美國內布拉斯加州。該州以龍卷風和雷暴而聞名，尤其是在春季和夏季最為頻繁。爬行閃電是一種水平移動的樹狀閃電，在夜空中劃出壯麗的光影，彰顯大自然的磅礴力量。內布拉斯加州獨特的地理環境，包括廣闊的大平原和頻繁的雷暴，使其成為這種壯觀氣象現象的高發地。 得益于世界氣象組織在氣象學領域的進步，我們如今可以更精準地預測和應對這些極端天氣事件，保護生命與財產安全。(照片和視頻展示內布拉斯加州云中漫舞的閃電實況) (譯注1：閃電是一種引人注目的自然現象，常見于雷暴天氣。它不僅是壯觀的視覺奇觀，還蘊含復雜的物理過程。閃電主要由兩個帶電區域之間通過大氣發生的靜電放電組成。其形式多樣：閃電可以是云內閃電（云內放電）、云間閃電（不同云之間的放電）、云地閃電（云與地面之間的放電）等，其中云地閃電是我們最常看到的“叉狀閃電”。閃電過后，這些區域被部分或全部電中和。 閃電涉及近乎瞬時的能量釋放，平均范圍在200 兆焦耳到7千兆焦耳之間。閃電通道的溫度瞬間可高達30,000°C，比太陽表面還熱，導致空氣迅速膨脹，產生雷聲。這是一種來自沖擊波的聲音，當放電附近的加熱氣體壓力突然增加時，它會發出這種聲音。閃電的電壓可達數百萬伏特，電流強度可達數萬安培。閃電傳播速度極快，約為光速的1/3（約100,000 km/s），但肉眼看到的持續時間通常為幾分之一秒。閃電通常呈現明亮的白色或藍色，有時因大氣中的顆粒或化學物質帶紫色、黃色等色彩。閃電常伴隨雷聲、強風、降雨，甚至可能引發火災或電磁干擾。電磁輻射的波長范圍很廣，有些可見為明亮的閃光。 閃電的產生與雷暴云（積雨云）中的電荷分離密切相關，其主要過程包括： 1)電荷分離：在雷暴云中，上升氣流和下降氣流導致冰晶、冰雹和水滴碰撞。較輕的冰晶被帶到云的上部，帶正電荷；較重的水滴或冰雹下沉到云的中下部，帶負電荷。這種運動使云內部形成電荷分布：云頂通常帶正電，云底帶負電，地面因感應帶正電。 2)電場增強：當云內或云地之間的電場強度超過空氣的擊穿電壓（約3百萬伏特/米），空氣被電離，形成導電通道。 3)放電過程：電子開始沿電場方向加速移動，形成“先導放電”（stepped leader），從云底向地面或另一電荷區延伸。當先導放電接近地面時，地面會產生向上延伸的“上行先導”，兩者連接后，強大的電流迅速通過通道，形成明亮的“回擊”（return stroke），這就是我們看到的閃電。 閃電對人類最直接的影響是云對地閃電的結果，盡管云內和云對云更為常見。云內和云對云閃電通過對大氣化學的影響間接影響人類。許多其他觀測變體已被識別出來，包括：火山閃電，可能發生在火山噴發期間;“ 熱閃電 ”，可以從很遠的地方看到，但聽不到; 干閃電，可引起森林火災 ;以及球狀閃電，很少被科學觀察到。閃電影響全球大氣電路和大氣化學，是野火的自然點火源。閃電被世界氣象組織視為基本氣候變量。 視頻記錄在內布拉斯加州公路上遭遇的一次典型的雷暴部分過程。 譯注2：云砧爬行式閃電(anvil crawler lightning)是一種特殊的閃電類型，因其獨特的形態和運動方式而引人注目。它得名于雷暴云頂部的“砧形”結構（anvil cloud），即積雨云在高空因強風吹散形成的平坦云層。“爬行”（crawler）描述了這種閃電在云層中緩慢、蜿蜒移動的樣子，像是在云中“爬行”。 云砧爬行式閃電有時也被稱為蜘蛛狀閃電，是在成熟的雷暴中穿過水平擴展的電荷區時產生的，通常是中尺度對流系統的層狀區域。不像典型的叉狀閃電直上直下，云砧爬行式閃電沿著云層水平或斜向傳播，路徑曲折，分支眾多，形似樹枝或蜘蛛網。 云砧爬行式閃電主要發生在雷暴云的砧狀部分（云頂的高空區域），通常是云內閃電或云間閃電。云砧爬行式閃電比普通閃電更持久，持續時間可達數秒，移動速度較慢，給人以“悠閑爬行”的感覺。它的光芒柔和且擴散，常在夜間或黃昏時顯得格外壯觀，像是天空中的“光之脈絡”。 這種閃電常見于成熟的超級單體雷暴（supercell thunderstorms），因為這類雷暴的砧狀云層更寬廣，電荷分離更顯著。通常在砧狀區域（云頂）積累了大量正電荷，與云中部或鄰近云的負電荷形成強電場。由于砧狀云層較薄且水平擴展，電荷放電路徑傾向于沿云層水平方向傳播，而非垂直擊向地面。砧狀區域的電荷分布不均勻，放電通道會在電荷密集區域間尋找阻力最小的路徑，導致閃電呈現分支狀、緩慢移動的特性。從而產生壯觀的閃電在天空中爬行的景象。以這種方式產生的地面閃光往往會轉移大量電荷，這可能會觸發向上的閃電和高空閃電。 云砧爬行式閃電因其罕見和優雅的移動方式，常被攝影師和氣象愛好者追逐。它不像普通閃電那樣短暫，而是像一場天空中的“慢舞”，讓人嘆為觀止。它通常出現在雷暴的高空，較少直接威脅地面安全，但顯示了雷暴云內部復雜的電荷動態。 盡管云砧爬行式閃電多為云內閃電，雷暴天氣仍需保持警惕，因為其他類型的閃電（如云地閃電）可能同時發生。建議遠離空曠區域，避免接觸金屬物體。閃電在許多文化中象征力量與神秘，云砧爬行式閃電因其獨特形態，更增添了神話般的魅力，常被比喻為“天空的神經網絡”。)

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