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科技日报记者付莉莉
到了夏天，雨变多，打雷是普通的天气现象，你知道闪电有没有解开地球之谜的行列吗？ 那是一道球状闪电，神秘莫测。 总是神出鬼没地出现在世界的某个地方。 多年来科学家们都不懂其原理。
视觉中国
正因为神秘，科幻小说作家刘慈欣以此为题材写了长篇小说《球状闪电》。 小说中说，奇怪的雨夜，球状的闪电原本就冲进了温暖的三人家。 雷声进行得很快，转眼之间少年的父母就化为灰烬，少年和父母的阴阳分开，命运瞬间被改写了。 从那以后，懊悔的少年用一生的时间，想要解开在无知的年龄变得孤独变得无助的自然之谜……
神出鬼没的球状闪电
五颜六色少见，即使突然爆炸也悄然消失
“球状的闪电，平民普遍滚地雷。 这是现实的物理现象，通常发生在雷击时，直径约为15到40厘米。 科学技术气象技术专家韦博告诉科学技术日报记者，球状闪电通常只维持几秒钟，但也有维持1分钟到2分钟的记录。 颜色除了常见的橙色和红色外，还有黄色、紫色、蓝色、明亮的白色、安静的绿色光环，颜色多种多样。
中国气象科学研究院灾害气象国家重点实验室副主任吕伟涛也表示，球形闪电是自然界非常罕见的物理现象，与生活中常见的云间闪电和云地闪电相比，球形闪电非常少，难以观测，球形闪电的记录多为目击者的表现。 球状的闪电伴随雷击天气的云的闪电发生，有时是静止的，但大部分是水平移动的。 突然爆炸，静静地消失，伴随着臭味和烧焦的气味。
据记者调查资料显示，历史上首次发现球状闪电是在1638年，在英国圣潘克拉斯教堂举行礼拜仪式，突然有一个直径约2.4米的大火球打破墙壁，在教堂里混乱，窗玻璃和桌椅被破坏，教堂里弥漫着浓烈的黑烟和熏人的硫磺气味
国内，2012年兰州西北师范大学的研究人员在雷击天气下制作放射线地图时，在光谱设备上意外地捕捉到了球状的闪电。 他们发现，发光球体慢慢地从地面伸出“特大头”，直径约5米，闪烁2秒，在地面上快速往返15米就消失了。 这被认为是自然界球状闪电的首次科学记录。
形成原因学界是不可思议的
聚合物长丝、硅纳米微粒或小水滴构成尚未确定
球状闪电的真面目很少见，但来自哪里更不清楚。
“关于球状闪电的发生原因，科学界还没有明确的答案。 其中，一例过少，发现困难，另一例起因于人的自然认知和手段的界限等”。 欧波说。 几十年来，科学家对球形闪电的发生原理陆续提出了一些研究推测。
1955年，苏联物理学家主张球形闪电是雷击中产生的电磁干扰效应。 1998年，西班牙物理学家认为球状闪电的原因并不神秘，在闪电发生过程中磁场很可能限制发光等离子体的形成。 根据这个理论，球状闪电大部分是冷的，但是沿着磁力线局部温度很高。 据研究人员说明，为什么球状的闪电不发热，容易接触物体点火。
2000年，两位新西兰科学家提出，普通枝状闪电击中土壤时，土壤中的矿物质会转化为纳米硅和硅化合物的粒子。 这些大小不足一微米的微粒子，通过闪电的能量从土壤中蒸发进入大气。 这个过程就像吸烟者从嘴里吐出烟圈一样。 进入大气的含硅粒子，首先被锁链连接，构成随着气流运动的球状细丝网。 该球状丝网粒子具有高活性，在特定条件下缓慢燃烧，释放光和热形成球状闪电。 利用光谱设备捕捉球状闪电的兰州西北师范大学的研究人员认识到，构成球状闪电的主要元素是铁、硅、钙，其成分与土壤的主要成分相同，也认为球状闪电是由于普通的闪电与地面碰撞而发生的，当闪电与土壤或岩石碰撞时， 闪电的能量瞬间使土壤中的二氧化硅蒸发，用某种方法将氧从二氧化硅中分离出来，得到比较纯粹的硅蒸汽，球状的硅蒸汽再次与空气中的氧结合产生热，发出光亮。
2002年1月15日，英国皇家协会在学术杂志《哲学学报》的特刊上发表了一系列关于球状闪电的文章。 这些文章包含了三种球状闪电的成因理论。
第一个理论认为，球状闪电由含水合离子的小水滴构成，通过离子反应释放能量。 该理论认为，球状闪电是含有等离子体的电化学结构，该结构维持在温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡的第二个理论是球状闪电与聚合物灯丝缠绕在一起，通过表面放电释放能量。 在该理论中，灰尘中的自然微粒像来自纤维素、煤烟或硅土的微粒那样形成细丝状的结构，这些细丝聚合而成为高充电的球体，表面放电时产生光和热的第三理论是球状闪电由金属纳米粒子链构成，其能量释放通过金属纳米粒子的表面氧化 在这个理论中，普通的闪电从土壤和木材这样的物质中释放出金属蒸气，这种带电的金属蒸气被浓缩成网状的金属纳米粒子球。
"上述三个理论都有一定的道理。 特别是第三个理论，为什么球状的闪电能穿过墙壁和封闭的窗户，似乎更有说服力”欧波说。
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球状闪电的危害极为困难
普通闪电持续时间为几十微秒，球状闪电持续几秒至几分钟。 什么样的力量使寿命和普通的闪电不同，科学家们至今还没有定论。 但是，确实球形闪电的危害极大。
“可以随着气流起伏，或者随着带电的空气块流动。 能够进入室内，通常通过烟囱进入建筑物。 既可以在电线上滑动，也可以悬停，也可以无声消失，还可以碰到障碍物爆炸。 由于下落不定，球状闪电的灾害很大。 」欧波说。
无影无踪，无影无踪，生活中，大众究竟如何防止球状闪电？
对此，吕伟涛说，由于球状闪电本身非常稀少，其危害性的观测和研究较少，因此没有什么特别好的防范方法。
欧波认为球状的闪电是雷击天气时大气集中放电的现象，但由于形状比普通枝状的闪电独立，移动特殊不规则，所以防范非常困难。 主要的防范方法是在雷电天气下做好自己的防护，尽量不要停留在空地上，尽量不接车和电话，在室内关门和窗户，切断电源，远离没有防雷措施的建筑物。
