雷電的產生與消耗

摘 要:雨滴是相當于垂直作單向切割地球磁場磁感線的運動，其產生的電屬于直流電。炎熱天，空中的水蒸氣成了雨滴作切割地球磁場磁感線的運動產生的直流電的載體。在雷雨區，空中的蒸氣團成了電壓不等的“水電池”，在風力的作用下，“水電池”在空中發生碰撞而爆炸。電以爆炸的方式瞬間消耗，同時，出現了閃光與雷鳴的現象。

關鍵詞:雷電 爆炸 磁感線 水電池 雷電四要素 直流電

中圖分類號:TM85文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(b)-0074-01

長期以來，關于雷電的產生有多種說法，如云與云之間摩擦產生電，云與地表之間靜電放電等等，這些假說都缺少實驗依據和有力的科學論證。眾所周知，雷電釋放的能量是巨大的。但是，人的眼睛卻無法看見其強大的電流，故而對其研究難度大，危險性高。本人經過多年的觀察與研究，通過模擬實驗，發現了雷電產生的原因與爆發的原理。

人們常聽到氣象部門天氣預報中的“雷陣雨、雷雨天”等述語，可以說雷電跟雨水有緊密的聯系，也就是:有雨才有雷。那么，下雨是怎樣產生雷電的呢？

經過水電機的幾項實驗，得出的結論是:(1)水(非純水)做切割磁感線的運動產生電。(2)自然界的水做切割地球磁場磁感線的運動產生電。(3)水電機里的水做旋轉切割磁感線的運動產生的電屬交流電。

下面，根據水電機實驗的結果，對雷電的產生作進一步的分析。

在十六世紀未，英國醫生威廉?吉爾伯特就發現地球是一個巨大的磁體，地球周圍有一個巨大的磁場。

在炎熱天，地表溫度較高，水分被蒸發，于空中形成各種云層。由于各種原因，空氣與云層受到嚴重的污染。純水只有微弱的導電能力，而從積雨云下落的水滴已是含有多種電解質的溶液，是良好的電導體。在密集、持續的大水滴做大面積、高縱深切割地球磁場磁感線的運動時，空中很快就會產生巨大的電流。

水滴只作單向切割地球磁場磁感線的運動，故產生的電屬單向電，按電的性質來分類，單向電屬于直流電，而較純的水(水蒸氣)恰好能儲存直流電。水下落于酷熱的地面，產生大量的水蒸氣。空氣在雨水的清洗下，各種塵灰微粒較少，隨著對流空氣向空中升騰的水蒸氣受污染的程度較小。由于地表空間空氣的溫度隨著高度的上升而下降，每升高1km空氣溫度下降6℃。水蒸氣在空中受渦流旋風和溫度下降的影響下，結成大小不一的蒸氣團和卷狀條紋。各種形態的蒸氣團成了水滴做切割地球磁場磁感線運動所產生的感應電的載體。很快，空中就出現電壓不等的“水電池”，在雨水的壓制下，“水電池”只停留于積雨云的下方，只有少量的“水電池”在渦流旋風的攜帶下沖進云層。在積雨云下方的“水電池”在空氣對流和風力的作用下，容易發生碰撞，碰撞的結果是發生大爆炸。電以爆炸的方式瞬間消耗，爆炸產生強光和轟鳴聲，尤如地面二條高壓線發生短路的情況一樣。

由于“水電池”在爆炸過程中產生電離和高溫，空氣中的氧參與反應并被消耗，故在爆炸區域產生大量的氧化氣體和臭氧。爆炸時閃光的軌跡有片狀、樹根狀和不規則的縱向或橫向的條紋。這些閃光形狀與空中蒸氣團的形態、風向和風力有關。

空中的“水電池”之間為何發生碰撞就爆炸呢？是否與電位差有關？這一點有待人們作進一步的研究。

也許，人們對空中“水電池”的存在感到莫明其妙，這也是理解的，因為空中的“水電池”在云層和雨水的覆蓋下看不到、摸不著。然而，雷達能探測出空中“水電池”的方位和分布情況。夏天下雷陣雨或大暴雨時，在氣象雷達或軍用雷達的熒光屏上，可看到一些邊緣不規則的亮斑或亮條，這些亮斑和亮條就是大小不一的“水電池”在空中的形態。

空中“水電池”的產生需要具備四個條件，簡稱為雷電的“四要素”:(1)地球近空間的磁場要強。(2)電導體要做切割地球磁場磁感線的運動。(3)地表的溫度要高。(4)雨滴的粒徑要大。

地球磁場變化不大，只是在白天受太陽風的吹襲，地球磁場被壓制，磁感線的密度增高。在夜間，受另一半球太陽風的影響，地球磁場磁感線被拉伸。故此，夏天中午時分下大雨雷電特別兇猛。春、秋和冬季氣溫較低，地表的溫度也低，水分蒸發較少，難以形成大的積雨云，下雨的粒徑小。無論在什么季節，下小雨是無法產生電閃雷鳴的。小雨滴雖然也作切割地球磁場磁感線的運動，但是由于粒徑小，產生少量的感應電在空中被自然地消耗了。

空中大容量的“水電池”爆炸產生巨大的能量，卻對地球的人類只產生小的零星的傷害，其原因與雷電的“四要素”有關。

地面至空中一千米的高度，由于受地球表面地形地物及地球磁場磁感線為環形等因素影響，磁場較弱。下雨時，這一高度的水蒸氣溫度尚高而繼續快速升騰，難以產生大片狀的蒸氣團塊，只能產生較小的蒸汽團，況且，這一區域的感應電大部分被雨水帶到了地面。1km以上，隨著高度的上升，磁場也隨之增強。

如果大雨始于4km的空中，那么約1～3.5km是大容量“水電池”形成的區域。在風力的作用下，其中二組或多組“水電池”發生碰撞引發爆炸，鄰近的“水電池”受到波及而引發連鎖爆炸反應，此時，空中出現多處片狀或不規則條紋的閃光，隨之傳出持續十多秒鐘的轟鳴聲。空中大爆炸的沖擊波和氣浪讓低空的小“水電池”象炸彈的碎片一樣四處散射，其中個別的小“水電池”直向或斜向射擊地面。人被擊中就會傷亡，建筑物被擊中因其面平與堅硬而被炸毀。萬幸的是，低空產生“水電池”的幾率較低，更沒有產生大容量“水電池”的條件。地球表面近空間各種自然現象，只要符合雷電“四要素”其中的三個，就可能出現雷電的情況。如火山爆發和龍卷風。

火山爆發時，高溫高速并含有大量金屬元素的熔巖漿向空中噴射，作垂直切割地球磁場磁感線的運動，感應出較大的電流。而火山灰流經山澗、河流，大量的水蒸氣上升空中形成“水電池”，閃電就會發生。龍卷風作橫向旋轉切割地球磁場磁感線的運動，其中心夾帶著大量從地面卷起的金屬物體，強大的龍卷風還伴隨著大暴雨，這些自然災害現象已經達到雷電“四要素”的基本條件，故此，出現閃電現象也是正常的。

人們把地上用水作動力發出的電叫水電，其實，真正的水電在空中，而不是在地上。掌握了空中“水電池”產生的原因與性質，人類就可以開發利用了。

制造一輛多功能的吸電汽車，車上配備吸電裝置、超大容量的蓄電池、空中“水電池”探測器(小型雷達)和可搖控的導線升降飛行器(氣球)。讓汽車開進雷雨區，把空中一定范圍內“水電池”的電吸下來。這種流動的超大容量的蓄電池，可為公路上行駛的電動汽車充電，自然災害搶險救災的應急用電和國防建設的流動用電等等。

雷電的產生是由空中的水滴作持續切割地球磁場磁感線的運動產生的，并非靜電的放電現象。因為靜電不能持續流動，也難以儲存;而空中的“水電”(雷電)既可以流動，也可以儲存，因為它是一種直流電。

早在一七五二年，美國科學家富蘭克林已經做過這方面的實驗。