球状闪电

雷暴时发生的圆球状闪电
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球状闪电（英文名：Ball lightning）别名滚地雷，是一种真实的物理现象，为圆球形的闪电球，通常在强雷雨的恶劣天气里发生，它一般发生在线状闪电之后，球状闪电的平均直径为25厘米，大多数在10～100厘米之间，小的只有0.5厘米，最大的直径达数米，常见的颜色为橙红色或红色，还有黄色、紫色、蓝色、亮白色、幽绿色的光环，呈多种多样的色彩，一般寿命只有1～5秒，最长的可达数分钟。[2][4][5][6][7]除此外，球状闪电可以在空气中独立而缓慢地移动，一般速度约为每秒5米，大部分为直线运动，或是在一个位置旋转或按明显的复杂路径来运动，在运动过程中，其光度、形状及大小都保持不变。[3][6][7][8]
科学家推测球状闪电是一种气体漩涡，产生于闪电通路的急转弯处，是一团带有高电荷的气体混合物，主要由氧、氮、氢以及少量的氧化氢组成[4]最早记录的球状闪电目击事件发生在1638年，当时一个“大火球”从英国教堂的窗户射出。这和其他早期的说法表明，球状闪电可能是致命的，相关案例之一涉及18世纪的电力研究员乔治·里奇曼（Georg Richmann），他不幸被球状闪电杀死。[9][10]来自中国西北师范大学兰州的研究人员在使用摄像机和光谱仪研究2012年的雷暴时无意中记录了一次球状闪电事件。球在雷击后出现，水平行进约10米（33英尺）。光谱仪在球中检测到硅、铁和钙，所有这些都存在于当地土壤中。2006年，以色列特拉维夫大学的研究人员使用微波束创造了实验室版本的球状闪电。2018年，量子物理学家展示了一种合成的打结磁场，可以镜像并可能有助于解释球状闪电。[11][10][2]
球状闪电经常被错误地识别为圣埃尔莫的火[a]，但实际上这是两种不同的现象，圣艾尔摩之火其实是一种冷光（或称为电激发光）冠状放电现象。[12][13]几个世纪以来，科学家们提出了许多假设来解释有关球状闪电的报告，但有关球状闪电的科学数据仍然很少。推测球状闪电存在的依据是公众目击报告，但这些报告得出的结论并不一致，并且由于缺乏数据，使得球状闪电作为一种独特的物理现象存在。[14]

形成

1955年，苏联物理学家便提出球状闪电是雷暴中产生的电磁干扰效应引起的。[15]球状闪电通常发生在枝状闪电之后，科学家推测两者可能存在关联。[4]按照闪电形状分类可分为：线状闪电、枝状闪电和球状闪电三种，球状闪电是一种十分罕见的闪电形状, 多半在强雷雨的恶劣天气里才会出现并且很难被观测到。[5]关于球状闪电的形成原因，当前较为被各方所接受的解释有二，一种理论认为当土壤受到闪电袭击，会向大气中释放含有硅的纳米微粒，在这些纳米微粒中以化学能的形式储藏着来自雷电的能量，当达到一定高温时，这些微粒就会氧化并释放能量。另一个理论认为，球状闪电是被闪电电离的气体与水蒸气结合成高温的等离子球体，外边包裹着冷的等离子外壳。然而这两种理论无法解释所有的球状闪电现象。[7]