球状闪电是怎样形成的?

辰声

球状闪电俗称滚地雷，是一种圆球状的闪电球，是一个真实的物理现象。球状闪电通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是20至50 cm。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。有的目击者看见它像火球掉在地上又弹回空中消失。
球状闪电不可思议，它到底是什么？多少年来，科学界都认为球状闪电是子虚乌有的现象，直到最近几十年才承认它的真实性。球状闪电之所以神秘，实在是因为它并不多见，它飘渺的行踪、多变的色彩和外形以及它刹时间巨大的破坏力都让人类着迷。所以，早在古希腊的时代，人们就开始留意这种奇特的自然现象了。
球状闪电到底是什么？科学界公认，球形闪电就是一个气体等离子体球团，并不神秘。而它的生成确实让人费解。要想知道球状闪电到底是怎样形成的，还得从普通闪电的形成说起。
现在学界普遍认为：雷电是由于云层间相互摩擦、碰撞使不同的云层带有不同的电，当电压达到可以击穿空气的程度后，临近两片云层发生的放电现象。这种解释的思想源于十八世纪前的摩擦生电理论。不过，学过流体力学的都知道，流体不是固体，它们之间不是摩擦。相对运动的流体之间只有层流。如果让相对流动的流体发电，只有流体是磁体一种情况。而且云层摩擦放电，也不应该与大地有关，云地间的电击能量差是怎么聚集的呢？无法解释。
科学的进步，使我们能看到土星、木星的雷电。总结下来，行星雷电都和行星磁场有关。地球雷电的年发生数是正态分布于地球赤道两边的。地球的电磁场通过已知的磁场推算，地球电场的电流量也是正态分布于地球赤道两边的。实际上，发生雷电的云层的对地电压是大地电流的感应电位差。而且有时一块云层连续雷击的时间很短，这是摩擦生电和许多生电方法都来不及的过程。
大地电流也遵循最小电阻路径原理，因为地球是圆的，所以一般情况下，在地表我们不会感觉到有大地电流的存在。只有在大片云层带电，并压向地面时，云层和大地两块带电体的电容效应才会把大地电流拉向地面。由于云彩的漂移，这种地电流的向上是波动的。特别是雷击产生时，一些地电流就会窜出了地面，产生雷击。偶尔会有一些向上波动的地电流遇到合适环境，会将地面以上的空气电离形成球状闪电。
根据以上原理我们总结容易形成球状闪电的环境如下：
1、雷雨天气，大片的雷雨云可以将地电流拉向地面。有不充分雷击时更容易产生球状闪电。
2、潮湿、密度大或有粉尘的空气，并且相对稳定。致使电离空气时更容易进行。
3、最好有一段特殊的导体，它能把地电从大地导出，而又不容易和云电产生回路。
4、有一块相对干燥的区域，因为球状闪电形成之后只对导体发生作用，致使产生的球状闪电不会很快消失。
其实球状闪电并不少见，只是在雨天潮湿的环境里，马上就把球状闪电中和了。我曾经有过对球状闪电的经历。那是上大学时在浙江南部的深山里实习，同学们都住了一座不错的专家楼里。小楼二层，盖在一个山丘上，周围群山环绕。一天下午回来时下起雷雨，风雨交加、电闪雷鸣。我在远处的小房里避雨，看着住的避雷设备齐全的楼，经历着雷电的洗礼。直接雷击都发生在周围的山上，而较近的雷击发生以后，小楼的屋檐下即刻会产生一至两个球状闪电围着房子乱转。雷声消失后球状闪电才消失。这样的过程经历了七、八次，然后雷雨渐渐逝去。我当时在想，这避雷设备到底是避雷还是在引雷呀？
球状闪电-可以定义如下：球状闪电是形成雷电的电动趋势，在半击穿空气时产生的空气离子球。它其中携带能量，包裹相对稳定。当有导体破坏它的平衡时，它会和周围的空气中和，并释放出能量。
云地直击雷生成球状闪电的情况非常少见。在现代的生活中，我们的周围到处都是金属，所以现在发生球状闪电的概率比之前要高得多。在古代，发生球状闪电一般都在丘陵地带山坡的地面上，所以俗称其为“滚地雷”特别形象。