可怕的雷電

雷聲震耳，動地驚天。無論是地面的建筑物和大樹，還是天上的航天器，都可能在它“轟隆隆”的巨響中遭到破壞，人和牲畜在它的面前更是“在劫難逃”——遭到雷擊，不死也得蛻一層皮。面對這種威力巨大、出現迅速的天氣現象，人們驚恐地用“雷霆萬鈞”、“迅雷不及掩耳”等來形容。令人畏懼的雷電是怎么形成的，人類又是怎樣認識它們的呢？

雷電的奧秘

雷電是一種常見的自然現象，經常出現在天空。在一些地方，每到夏夜，幾乎天天都能見到雷電。

雷電的形態雷電是一種常見的自然現象，經常出現在天空。在一些地方，每到夏夜，幾乎天天都能見到雷電。雷電大致分為三種形態。大多數雷電只見其光，不聞其聲，例如夏夜常見的“打閃”。第二種雷電出現在閃光之后，隔一定時間能聽到雷聲，但聲音不大，例如暴風雨來臨前常常出現的閃電和“悶雷”。這兩種雷電是在云與云之間發生的，叫做“云－云”雷電?！霸疲啤崩纂娨驗榘l生在高空，所以又叫“高空雷”?！案呖绽住彪x地面比較遠，大部分能量耗散在傳播過程中，傳到地面時已是強弩之末，因此不會造成很大的危害。

第三種雷電發生在云和地面之間，因為它們發生在地面附近，在傳播過程中能量耗散得不多，所以幾乎所有能量都在爆炸瞬間釋放，出現時電光閃閃，雷聲隆隆，不僅給人驚恐和震撼，而且能造成巨大的危害，地球上的雷電災害基本上都是由這種雷電造成的。這種雷電叫“云－地”雷電，也叫“落地雷”。

上述三種形態的雷電都是由同一個過程產生的。由于光在空氣中的傳播速度是每秒30萬公里，聲音傳播速度卻只有每秒340 米 ，光速比聲速快得多，所以我們總是先見到閃電，后聽到雷聲。又因為光波和聲波在媒質中傳播時都要損失能量，而且傳播得越遠損失的能量越多，聲波損失能量比光波快，因此遠方的閃電弱，雷聲小。當雷電離我們很遠時，我們只能見到微弱的閃電，聽不到雷聲。相反，當我們聽到很響的“炸雷”時，雷電就在附近，閃電很亮，雷聲與閃電的時間差也很短。冰-電-火鏈接 閃電的本質是電，前身是冰。冰“生產”電，電“生產”火，火光閃爍就是閃電，所以閃電產生的過程實際上就是冰－電－火的鏈接過程，鏈接的紐帶是云里翻騰不息的氣流。在雷雨天氣里，天空有一種形狀像鐵砧的云，叫做“積雨云”。它像一部復雜的機器，能把大量水汽“制成”雨滴、冰雹和冰晶，同時還能“生產”出電荷，造成大規模的閃電和隆隆的雷聲。

積雨云的“本領”來源于它內部翻騰不息的氣流。在氣流作用下，云中寒冷的水汽和冰晶發生激烈碰撞或摩擦，結果就產生了兩種不同性質的電荷：正電荷和負電荷。負電荷附著在比較小的冰晶上，被氣流帶到云頂；正電荷留在比較大的冰晶上，冰晶在地球引力作用下沉到云層底部，融化成許多帶負電荷的水滴。在上升氣流的撞擊下，水滴又分裂成許多帶負電荷的小水滴和帶正電荷的大水滴。帶正電荷的大水滴集中在云的底層，帶負電荷的小水滴在上升氣流的抬升下進入云頂。這樣，大氣中的正負電荷就分開了，不同性質的電荷積聚在云的不同部位。

電荷分離后，“怪事”就來了。如果你對此有興趣，不妨做一個小實驗：分別在一節電池的兩極引出一根導線，兩手各拿一根，使它們相互之間慢慢靠近。當兩根導線靠得很近、但尚未接觸時，兩根導線之間就會“啪咝”一聲冒出火花。這種現象叫做“火花放電”。積雨云里的正、負電荷靠得很近時也會發生火花放電，發出“啪咝”聲。這一連串的“啪咝”聲傳到地面就成了隆隆的雷聲，發出的火花就是閃電。

閃電的奇趣

閃電是一個大家族，兄弟姊妹頗多，最常見的是線狀閃電，危害最大的是“落地雷”。

閃電是一個大家族，兄弟姊妹頗多。最常見的是線狀閃電，它像一棵多枝杈的樹木倒掛在空中，呈白色、粉紅色或淺藍色，非常明亮。線狀閃電一般先由一個很暗的先導閃擊開始，沿一條路徑一步一步地向地面延伸，這叫“逐級向下先導閃電”。也有一些先導閃電在向下延伸的過程中，急匆匆一路向下，不作停頓，這叫“直竄先導閃電”。主閃擊跟在先導閃電后面，主閃擊的后面是一系列放電過程，即一系列火花放電。一個放電過程有20 多次放電，放電時間約半分鐘，釋放的電流在1 萬～10 萬安培。如果用這些電流來照明，可使5 萬～50 萬只40 瓦的電燈同時發光；如果把10 萬安培電流全部轉換成熱量，其放電路徑上幾十厘米直徑的空氣將被迅速加熱到10000 ～20000 ℃的高溫！

在線狀閃電之后，天空有時會突然出現一們大多出現在強雷雨天氣。關于球狀閃電，有許多故事。70 年前，蘇聯一支勘測隊在西伯利亞勘測時遇到了一樁怪事：在一個月黑風高的夜晚，一個紅色火球悄無聲息地鉆進勘測隊員的帳篷，進入一個睡袋，在一名隊員臉頰上“撫摸”一番后，悄悄鉆出睡袋，“走”到帳篷外飛走了，這名隊員當時被嚇出了一身冷汗。

1962 年7 月2 日晚，我國著名風景區泰山頂上也出現了類似的火球。那是在一陣雷雨之后，一個直徑約為15 厘米的火球從玉皇頂西側的窗縫里鉆到室內，緩緩飛行，兩三分鐘后鉆進煙囪，“轟”地一聲炸開來，煙囪被炸去一半。被炸的煙囪證明，火球是客觀存在的實體。

個大火球，它們大小不一，飄忽不定，顏色各異。大的直徑幾十米，小的只有幾厘米，有時在天空飄蕩，有時懸在半空中，有時發出白光，有時呈現粉紅色。它們還有一個特別的愛好：喜歡鉆洞，煙囪、窗戶和門縫都是它們的通道。過去，人們不知道這些火球為何方神圣，于是給它們起了一個帶有迷信色彩的名字——“神火”。實際上，神火并不“神”，它也是一種閃電——“球狀閃電”。球狀閃電十分罕見，它還有一個更奇怪的火球，是法國著名天文學家弗拉馬利翁見到的。一天，弗拉馬利翁老先生正坐在屋里的藤椅上，突然一個火球從屋頂鉆進屋內，落到他頭上，把他嚇了一大跳。他仔細看時，一個大火球已從他頭上、身上滾到腳上，又從腳上滾到地上。它在房間里轉悠了一圈后，又來到老人身邊，“爬”到腳上，依次從腳上、身上“爬”到頭上，從頭頂飛向屋頂，最后穿過屋頂消失在茫茫夜色中。

球狀閃電是有趣的，而更有趣的是“電暈”放電。在雷雨天氣里，我們在船桅頂端、尖屋頂、煙囪頂端、避雷針上，往往會看到“冒火”，有時還有閃光。登山運動員在登山過程中，也會發現隊友頭發上冒出火光。這就是“電暈”現象。電暈看似神秘，其實是大氣中一種無聲的放電現象。它們大多數發生在雷雨期間，因為這時大氣中有很強的電場，地面尖端物體附近也出現很強的電場。當物體尖端附近的電場超過1 萬伏厘米時，大氣里的自由電子便在物體尖端附近飛快地運動，撞擊空氣分子，使它們電離（原子失去核外電子的過程叫電離）、電離、再電離，最后被擊穿，出現放電現象，在尖端物體附近發光，形成“電暈”。

另一種有趣的閃電是鏈狀閃電，它們常常像二三十個“球”連在一起，穿成一串，在線狀閃電的路徑上閃耀，十分有趣。

以上閃電基本上都發生在高空，是高空閃電，它們是無害的。而當高空閃電向下延伸到地面附近時，地面突出物頂端向空中釋放的正電荷便像歡迎貴賓似的迅速迎上去，造成空氣迅速加熱、膨脹，發出震耳欲聾的霹靂聲，形成一種有害的閃電——“落地雷”。

有豁化工廠

閃電還是制造毒品的“化工廠”，它“生產”出來的“產品”甚至可能強烈影響局部地區的空氣質量和全球氣候。

閃電雖是尋常的天氣現象，但一般人對這種現象的了解未必詳盡，比如許多人就不知道閃電還是“化工廠”——制造毒品的化工廠，它“生產”出來的“產品”強烈影響局部地區的空氣質量和全球氣候。閃電對空氣質量和氣候的影響是通過上層對流層中的氮氧化物NO_X 實現的。在這個分子式中，N 代表氮，O 代表氧，X代表自然數1 、2 ……不同氮氧化物的X不同，一氧化氮（NO）的X是1，二氧化氮（NO₂）的X是 2，，以此類推。氮氧化物是怎樣影響空氣質量和全球氣候的呢？原來，風、云、雨、雪等天氣形式都是在上層對流層中形成的，而臭氧（O₃）是重要的溫室氣體，羥基（OH）是控制幾種溫室氣體氧化作用的高度活潑的分子，因此臭氧和羥基的濃度對上層對流層中的天氣形成起著重要作用。而大氣中臭氧和羥基的濃度又部分地受NO_X 的控制，因此NO_X 間接地影響地球的氣候。由于NO_X 對大氣的重要性，大氣化學家對NO_X 很感興趣，尤其對其中的一氧化氮和二氧化氮感興趣。他們發現NO_X 有兩個來源，其中最重要的來源就是上層對流層中的閃電，其次才是工業廢氣和汽車尾氣。汽車發動機的尾氣和發電廠排出的有毒氣體是一氧化氮。二氧化氮是紅褐色有害氣體，有強烈的刺激氣味。目前，汽車和工業產生的NO_X 數量可以測定，然而全球閃電“制造”的NO_X 數量卻無法知曉，因為后者既無法測量，又不能用計算機模擬。用計算機模擬，需要知道兩個重要的閃電特征參數，一個是一次閃電閃爍的能量，另一個是一次閃電閃爍產生的NO_X 的化學熱。目前這兩個特征參數都是未知數，因此人們還無法確知閃電“制造”的NO_X 的數量。然而，閃電是模擬局部空氣質量和全球氣候的通配符。要了解天氣形式，就不能不了解NO_X 的數量。為此，美國宇航局利用“奧拉”衛星在空間進行大氣化學測量，利用測量結果為全球化學和氣候模型提供數據，從而估算出全球大氣產生的NO_X 數量約為600 萬噸。

一次閃電閃爍的能量是閃電“制造”NO_X 的關鍵，為了盡可能仔細地了解這個“關鍵”數據，美國宇航局的科學家們嘗試運用空間和地面的兩種觀測設備進行研究。其中，空間觀測儀器是安裝在“測量對流層降雨量飛行器”上的“閃電光學成像敏感器”，這是一架特殊的照相機，用來觀測閃電閃爍的光學特征，借以獲取閃電閃爍的能量。地面觀測則使用兩組儀器，它們都安裝在美國佛羅里達州的肯尼迪空間中心。這些儀器可以用來測量積雨云內部很深的區域，借以確定閃電通道的幾何圖形與一次閃電閃爍積聚的電荷及能量。比較空、地兩種觀測的測量結果，就可以分析出空間光學測出的能量與地面閃爍測出的能量之間的相關性。如果兩者是相關的，就可以利用空間“閃電光學成像敏感器”來尋找全球范圍的閃電閃爍的能量。

這是一個極好的構想，但構想雖好，實現起來卻很難，因為：第一，云的介質時刻在變化，很難選擇最佳觀測地點來獲得可靠的觀測數據；第二，積雨云內部物質密度很大（用物理術語來說，是“光學厚”的），閃電閃爍的輻射是高能輻射，這種輻射在“光學厚”介質中傳播時大部分能量被吸收，剩下的微弱輻射很難被“閃電光學成像敏感器”記錄下來；第三，云頂的閃電發生在上層大氣中，這里的大氣是“光學薄”的，而在“光學薄”介質中傳播的輻射能量很少被吸收，所以即使閃電輻射比較弱，仍可能在“閃電光學成像敏感器”上顯示出比較明亮的結果。因此，這種記錄是不可靠的，所有這一切都給觀測帶來了麻煩。

為了克服這些麻煩，科學家希望發明一種不直接估計閃電閃爍能量的新技術，比如利用統計的方法給出大氣的化學模型，最后用來模擬閃電。我們期待這個構想早日成功，讓科學家更好地了解全球大氣“制造”的NO_X 數量。

雷電的危害

雷電是一種危害很大的天氣現象，它除了污染空氣外，還能直接給人類生命財產帶來巨大損失。

可怕的雷擊 雷電是一種危害很大的天氣現象，它除了污染空氣外，還能直接給人類生命財產帶來巨大損失。2007 年6 月下旬，我國皖南某地遭遇雷擊，“嘩啦”一聲巨響，幾個生產隊的家用電器全部被燒毀，彩電、冰箱、空調無一幸免。雷電傷人的事也時有所聞，不僅在室外作業的人容易遭雷擊，就是呆在家里也難確保無虞。不時有這樣的報道：一名婦女在洗澡時不幸被雷擊中，死于浴室內；一名學生在燈下讀書時被雷擊中，不治身亡。

雷擊造成物毀人亡的例子不勝枚舉。全球每年死于雷電的民眾數以千計，牲畜不計其數。雷電襲擊建筑物和公共設施的報道更是屢見不鮮。全球閃電一年造成的經濟損失是一個巨大的天文數字。僅在美國，平均一年中就有100 人死于雷電，受傷者更多達數百人，財產損失達數百萬美元。

尤其可怕的是雷電對航天器的影響。1969年“阿波羅-12 號”載人飛船發射期間，閃電將飛船上至關重要的電子設備擊壞了，所幸宇航員的安全沒有受到威脅。1987 年3 月26 日，一顆研究閃電的衛星受到閃電襲擊后，閃電電流顯著地改變了存貯在飛行控制系統里的數據，短暫的脈沖干擾產生了嚴重的偏航指令，造成巨大的動態負荷，最后毀壞了運載工具。

1987 年，美國科學家準備在沃爾洛普島發射兩枚探空火箭，但由于雷電的直接影響，探空火箭不得不提前發射。

雷電的偏好 對于危害巨大的雷電，人們不得不預防。要預防雷電，首先要知道它在地球上的分布地點和出現時間。經過日夜不停的觀測，科學家了解了雷電隨經度、緯度和時間（以年為單位）的變化趨勢，畫出了雷電全球分布圖和雷電強度與時間關系圖。前一幅圖表明，雷電在地球上襲擊的地點不是均勻分布的，而是有選擇的。從全球來看，最容易遭強雷電襲擊的地區，一是美國的佛羅里達，二是喜馬拉雅山脈，三是非洲。雷電最不愿意襲擊的區域是海洋和南北極。

科學家對雷電的“偏好”做了仔細分析，發現雷電的“偏好”是地理環境造成的。比如佛羅里達，科學家解釋說，有兩股海風吹向佛羅里達，一股來自東海岸，一股來自西海岸，兩股和煦海風之間的力量推動地面空氣向上升，從而觸發了雷暴。具體地說，上升氣流在雷暴云里面生成了大量渦流，渦流生成了細小冰晶和水滴，即所謂“水汽凝結體”。水汽凝結體相互之間的碰撞生成了正、負電荷，正電荷積累在較大的粒子上，負電荷聚集在較小的粒子上。風和地球引力將帶電的水汽凝結體分開，從而在雷暴云里面形成巨大的電位差。這種電位差一有機會就要釋放，而釋放這個電位差的機制之一就是雷電。觀測表明，25%的雷電襲擊來自雷暴的帶電區域與地面之間的突然放電，即“云－地”雷電，75%的雷電襲擊是云與云之間的雷電襲擊和云層內部的雷電襲擊，即“云－云”雷電。

閃電喜歡襲擊喜馬拉雅山脈的主要原因是該地區極特別的地形，這種地形迫使從印度洋上來的大量空氣聚集在一起，形成劇烈動蕩的氣流，為雷電的形成提供了溫床。而非洲中心全年雷暴頻繁，則是大西洋上來的氣流在山地作用下局部增強的結果。

相對而言，大海則是閃電的“墓園”。生活在太平洋一些島嶼上的人，其語言中幾乎找不到“閃電”一詞。為什么呢？水的熱容量較大，海水不容易升溫，海面上白天沒有陸地那么熱，因此海面上空低層大氣的溫度一般不高。而低層大氣的熱量是“滋生”閃電的至關重要的因素，沒有了這個因素，就失去了孕育閃電的可能性，所以海面上很少見到閃電。南北極的情況亦大致相同。

雷電強度同時間的關系圖給出了一個有趣的結果：北半球大多數雷電發生在夏季，赤道地區雷電出現在春秋兩季。這種季節性變化造成一個令人驚奇的南北不對稱：夏末，雷電點燃了北美洲的許多野火，因為這個季節北美洲地面干燥，有少量引火物，撳下雷電的“打火機”就能點燃野火。而在南美洲，野火常常是人為的，因為這里的雷電發生在地面潮濕的季節，而潮濕物品是很難被雷電之火點燃的。

謹防落地雷 雖然不是所有的雷電都可怕，但“落地雷”卻是一個例外。落地雷是由從云層延伸到地面的閃電形成的，形成過程是：云中閃電向下延伸到地面附近時，地面突出部分特別是物體的尖端部分向空中釋放大量電荷，地面物體釋放的是正電荷，閃電所帶的是負電荷；當負電荷非常接近地面物體、但未與物體接觸時，正電荷就沖破空氣的約束，主動迎上去；這一過程造成空氣在很短時間內被迅速加熱到10000～20000 ℃，發生劇烈膨脹，發出聲響，最初是“卡嚓嚓”聲，最后是驚天動地的霹靂，這就是落地雷。

落地雷的破壞作用來自其強大的電流、熾熱的高溫、多種電磁輻射和很強的沖擊波。據研究，強雷暴中可以產生1 萬～10 萬安培電流，這些電流可使其路徑上數十厘米直徑的空氣加熱到上萬攝氏度！在這么高的溫度下，再難熔化的金屬也會熔化成“水”，再難點火的物體也能著火燃燒。位于這條路徑上的人和牲畜受到如此高溫和強大電流的襲擊，當然難逃一死。高大建筑物、參天大樹、通信設施、通信信號和航天器電子設備等受到雷電產生的強大電磁輻射和沖擊波的襲擊，當然也會嚴重受損。

落地雷危害雖大，但卻可以預測。如果雷雨云底層的高度很低，比如離地面只有100 ～200 米，就有可能發生落地雷；如果出現垂直向下的樹枝狀閃電，也可能發生落地雷。見到這些天氣現象，按照下述注意事項去做，就可以預防落地雷：

1.在雷雨天氣里，人和牲畜不要到大樹、高大建筑物和高墻下躲避；

2.不要靠近和接觸潮濕的、帶電的物體及金屬物體；

3.不要在架空線路和電線桿下行走；

4.不要在河岸邊停留或劃船；

5.家用電器應當接地，在使用后必須切斷電源；

6.為建筑物安裝避雷針。為了做好雷電預防工作，從2007 年6 月11 日起，中國氣象局在全國范圍內實施《氣象災害預警信號發布與傳播辦法》?！掇k法》指出，雷電預警分為三級，分別以黃色、橙色和紅色表示，黃色為低級，橙色為中級，紅色為高級。其中，一旦發布橙色信號，雷電防御措施應該是：在空曠地帶不要打傘，切斷危險電源，人員應該留在室內等。

百年探索

從1752 年以來，人們探索雷電奧秘已經有250多年的歷史了，有關雷電的神話故事則出現得更早。

古人話霹靂 人類很早就已開始注意雷電。在一些古老民族的神話中，長期把雷電當作一種超自然現象，當成令人生畏的神靈的巨大武器。古希臘人把雷電看作是宙斯猛然拋出的神物。斯堪的納維亞人認為，雷電是坐在戰車上的雷神穿過云層時用鐵錘擊打鐵砧產生的火花。北美印第安部落想象閃電是神鳥翅膀的扇動，雷則是神鳥撲打翅膀發出的聲音。我國古人把雷電看作是雷公雷母用來警示世人、懲罰惡徒的工具。

風箏實驗 這個實驗是在18 世紀下半葉做的，當時靜電學理論已經成熟，人們已能將正負電荷分開，并能把靜電發電機發出的電荷貯存在原始的電容器里。人們不僅知道貯存在電容器里的電荷可以產生電火花，而且知道這種電火花可以觀測。一些人還注意到實驗室里的電火花與閃電的火花類似。這些電學知識是風箏實驗的理論依據。著名的風箏實驗是從富蘭克林開始的。當時，富蘭克林從理論上認識到云是帶電的，并猜想閃電也一定帶電。他認為，證明他的猜想的最好方法就是用風箏做實驗，因為風箏可以放到比較高的高空，可以飛到任何地方。風箏飛到哪里，就能將金屬棒帶到哪里。1752 年，美國賓夕法尼亞發生雷暴期間，富蘭克林進行了歷史上著名的風箏飛行試驗。他把一只大風箏放到天空，從風箏上引下一根細銅絲，自己站在站臺上，一只手拿著系銅絲的鐵棒，另一只手和地面接觸。這樣，富蘭克林接地的身體為雷暴云中的電流提供了導電通道。（注意：讀者千萬不要做這樣的試驗，因為它是非常危險的，弄得不好會引來巨大的驚雷，帶來殺身之禍?。┤绻剖菐щ姷?，從風箏往下流的電流就可以通過地面放電，鐵棒和接地的絲網之間就應當出現火花。

富蘭克林設計了實驗裝置，但他沒完成實驗。第一個成功完成這項實驗的是法國的托馬斯·弗朗科斯·戴立巴德，他在1752 年5 月一次雷暴期間觀測到鐵棒上的火花迸發。瑞典物理學家G ·W ·黎其曼1753 年7 月在俄國證明了積雨云中有電荷。不過，在19 世紀末以前，人們對雷電特性的認識還很膚淺。19 世紀末，隨著照相設備和光譜測量設備在雷電觀測中的應用，人們才對雷電特性有了較深刻的認識。隨后，許多人用照相方法檢測了雷電對地面放電的電流。在此期間，德國的伯克爾斯還通過分析雷電電流感應的磁場，估計了雷電電流的數值。在雷電研究中做出重要貢獻的人，是諾貝爾物理獎獲得者C ·T ·R ·威爾遜，他是現代雷電知識的主要貢獻者。他還用現代觀測資料和電場測量估計了雷暴的變化結構。20 世紀60 年代以后，由于閃電對航天器的危害和科學技術的進步，雷電研究特別活躍?，F代研究 為了探索雷電的成因，一些科學家利用“測量對流層降雨量飛行器”測量了100 多萬塊云。測量儀器是雷達和“閃電光學成像敏感器”。前者用來測量云中冰塊的數量，后者記錄閃電閃爍的次數。利用這些儀器的測量結果，科學家比較了云里冰的含量和閃電閃爍次數之間的關系，發現在陸地上、海洋里和沿海地區等各種環境下，冰和閃電之間都有很強的相關性。一些特征參數的相關系數達到90%以上，個別小雷暴的相關性甚至更強。冰塊和雷電之間的密切關系，為天氣和氣候預報提供了很大方便。在編寫天氣和氣候預報的程序時，需要知道云中有多少冰，然而我們無法得到這一數據，因為無法在每一塊雷暴云中安裝雷達，從而測量它的含冰量。不過，知道了閃電閃爍次數和冰塊之間的關系，科學家就可以通過閃電閃爍次數來估算冰的數量，供給天氣和氣候預報使用。

揭秘隱蔽電流 科學家在地面與電離層之間測量到15萬～60 萬伏電位差。這是驚人的數字！而更驚人的是，按照有關理論，這個電位差應在15 分鐘內自然平衡，而實際上卻沒有。這是為什么？有人懷疑這里存在一個“電泵”，它像水泵一樣維持著地面和電離層之間巨大的電位差。然而計算表明，“電泵”給出的數字不合理。于是科學家又猜想，閃電只是造成云和地面電位差的部分原因，應該還有其他原因。

對于這個電位差，美國宇航局馬歇爾空間飛行中心的水文和氣候科學家理查德·布拉克斯利提出了一種看法。他說：“地球及其大氣猶如一個巨大的電路回路。在晴朗的天氣，空氣的導電性雖然很差，但電離層和地面之間的巨大電位差仍能推動極微小的電流穩定地從大氣流向地面……

所以應當有一種東西推動電流從地球向上返回大氣中，這樣才能構成一個完整的回路，并保持回路里持續有電流流動。從理論上講，從下向上流的電流應當和從上向下流的電流相等，但目前這兩種電流不能平衡?！?/p>

布拉克斯利提出的“極微小的電流”在遠處是測量不到的。為了近距離測量雷暴內發生的現象，布拉克斯利及其合作者利用一種新方法檢測雷暴，即應用在伊拉克戰場上使用過的“掠奪者”無人駕駛飛機進行空中測量。高空飛行的“掠奪者”叫做“奧爾塔斯－2 ”，它可以測量雷暴周圍看不見的電磁場。當它穿過雷暴云時，它就穿過了電磁場，就能測量自己飛行路徑上電磁場的強度和方向。這種測量結果與“閃電光學成像敏感器”測量資料相結合，能給出雷暴下部電荷分布的完整圖畫。

經過測量，布拉克斯利等人得到如下結論：

1.從一個雷暴上流出去的電流可能很小，但如果把整個地球上所有雷暴云頂上的少量電流積聚到一起，就能得到數量可觀的電流；

2.雷暴內電場足夠強時，雷暴下面的地球表面就變成帶電體，小草、樹木、人以及其他一切東西都開始出現電荷，這些電荷流進大氣就是電流，雖然有時能在一些物品上見到電荷出現的標記，但在一般情況下這個標記是看不見的，然而不管出不出現標記，在整個雷暴時間內都有電荷發生；

3.深入帶電雷暴內的無人駕駛飛機探測表明，天空的雷暴比我們肉眼看到的多得多；

4.在被卷走的與變小的雷暴云中，巨大的電力線和磁力線在雷暴云頂與最高層大氣之間彎曲成弧形，而在云的下方則往下延伸，一直延伸到地面，猶如攀緣在地面的卷須（一種攀緣植物）。

上述觀測表明，在包括最高層大氣在內的地球周圍內，確實存在供帶電粒子環繞運行的封閉的磁力線。換言之，布拉克斯利等人已經觀測到電路回路。綜合以上觀測和分析，可以得出“雷暴云內部隱藏了隱蔽的電流”這一結論。

（本文部分圖片由美國宇航局提供。）