你見過滾地雷嗎?它有多大威力?
黃島油庫的大火災(zāi)是“滾地雷造成的”。滾地雷具有如此巨大威力,以致釀成震驚全國的黃島油庫大火。為此,我們對人們傳聞已久的“滾地雷”認(rèn)真做一番探討。
1990年6月3日,在中國科學(xué)學(xué)院自然災(zāi)害研究委員會領(lǐng)導(dǎo)下成立了“中國科學(xué)院球狀閃電信息中心”,廣泛征集各種球閃和晴天火球的目擊報告和資料。
民間流傳的“滾地雷”科學(xué)術(shù)語稱作“球狀閃電”。簡稱“球閃”。球閃非常罕見,國內(nèi)、外書刊雖有一些目擊者的文章,但缺乏令人信服的科學(xué)記錄和證據(jù)。近兩個世紀(jì)以來,科學(xué)家們對它頗有爭議,并且一直在探索著它的奧秘。讀者如有機(jī)會發(fā)現(xiàn)它,一定要仔細(xì)觀察它的行為,記下它的特征。若能用照機(jī)或攝像機(jī)拍下實況就更好,無疑是一份是一份寶貴的科學(xué)資料。
球閃大都發(fā)生在枝閃之后,有時無雷雨也會發(fā)生。多數(shù)情況下,它形似一團(tuán)火球,它的直徑通常是幾厘米到幾十厘米,也有小于1厘米和大到幾米的。它的形狀并非總是球形的,也有少數(shù)呈其它形狀,如梨形、啞鈴形或盛開的菊花形等等。它的顏色最常見的是紅色、桔色特別是亮?xí)r,可看綠色、藍(lán)色等。
球閃移動時循著某些特定的路徑。它從高空降落后,其中有些在接近地面時突然改變方向再續(xù)沿水平向運(yùn)動,速度大約是每秒幾米。有的球閃出現(xiàn)在靠近地面處,有的在空中忽上忽下飄浮不定,有時也可在空中慢慢轉(zhuǎn)悠,有時也會在短暫時間內(nèi)完全不動地懸在空中。球閃經(jīng)常從煙囪、窗戶、門縫鉆入室內(nèi),在室內(nèi)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)后又從煙囪溜走。有人說,它們在地面上彈跳運(yùn)動,有的說,它們在室內(nèi)令人驚奇地出現(xiàn),然后又無聲地消失。大多數(shù)球閃發(fā)出咝咝聲,然后爆炸悶響后消失。大多數(shù)球閃發(fā)出咝咝聲,然后一聲爆炸悶響消失。爆炸威力隨它本身能量大小而不等。通常在球閃消失的地方散發(fā)一股像臭氧、一氧化碳等刺鼻的氣味。偶爾還觀察到一個球閃分裂成兩個或更多個小火球現(xiàn)象。
不少報道說,球閃像是一個灼熱的火球,它能使谷倉著火、金屬導(dǎo)線熔化,如它落入水中,會使水強(qiáng)烈增溫。球閃遇到易燃物品,如衣物、被褥、紙張、木材等則會引起燃燒;遇到可爆炸性氣體或液體則可能引起爆炸;碰到建筑物可造成或大或小的破壞;也有的球閃造成了家畜的傷亡,但很少傷人。有的目擊者見到球閃沿大樹滾下,有時燃燒樹木的桔朽部分,有時沿大樹鉆進(jìn)室內(nèi)。因此,對木結(jié)構(gòu)建筑物、古建筑物和高層建筑物要采取特別的防球閃措施。
這種奇異的怪火曾引起過一些目擊者的惶恐。在科學(xué)不發(fā)達(dá)的年代,歐洲人稱它為“惡魔”、“兇神”。有人誤認(rèn)它為“圣愛爾摩火”。在我國,迷信天命論的人們把它看作“鬼火”,是“幽靈”在四處游蕩。有些人目睹了球閃,嚇得魂不附體,甚至燒香拜佛,祈求神靈保佑。
也還有不少并不迷信的人們?yōu)檫@奇異的景象困惑和不知所措。有的科學(xué)家堅持認(rèn)為,球閃并不真實存在,而是人眼在觀看耀眼的閃電后視覺效應(yīng)造成的假象。有些人則認(rèn)為,這種火球與“不明飛行物”一樣是不是存在尚是個疑問。
大多數(shù)研究雷電的科學(xué)家認(rèn)為球閃是確實存在的,對某些人拍下照片予以肯定。
Martin A, Uman先生是美國著名的閃電研究工作者,他在寫出《閃電(AII About Linghtning)》一書之前,就收到100多封關(guān)于球閃見證者的信件,我們摘錄幾封,以享讀者。
一們在州立大學(xué)曾擔(dān)任過工程系主任的教授寫道;“1914年,我為市際公司工作。在一個極惡劣的雷雨天氣,在主機(jī)房看到了類似球閃的現(xiàn)象。我們最近安裝了一臺600伏的直流轉(zhuǎn)換器,它向本市際輸電線供電。我 主配電室工作,仔細(xì)地觀察著每個斷電器的運(yùn)行狀況,恰巧看到一個直徑約15到18英寸(1英寸約等于25.4毫米,下同)的火球從轉(zhuǎn)換器的整流子噴出,從我頭頂上方約3英尺(1英尺約等于0.3米,下同)處快速飛過,然后撞到離轉(zhuǎn)換器幾百英尺處的天花板上?;鹎蚺龅教旎ò搴?,便向四處噴灑小火花,可聞到濃烈的臭氣味”。
一位美國KG-97USAF空中加油飛機(jī)駕駛員寫道:“……在飛機(jī)返回加油途中,我們處于18000英尺高的云中,溫度大0℃以上,沒有湍流。我稱為的‘圣愛爾摩火’在飛機(jī)前窗的邊緣周圍跳躍,由于機(jī)務(wù)人員對全天候操作很有經(jīng)驗,所以大家都不在乎它。當(dāng)我注視儀表盤時,一個黃白色的、直徑、約18英寸的火球出現(xiàn)在儀表盤擋風(fēng)屏的中心,以快于迅跑人的速度從我的左邊座位跑到副駕駛員右邊的座位,并掠過領(lǐng)航員和工程師的身邊,落到機(jī)艙通道上。在以前的飛行中,我已被雷擊過兩次,所以,我此時正等待著火球的爆炸。當(dāng)它滾到機(jī)艙后部時,我精力全集中在飛行操作上,不可能轉(zhuǎn)過去觀看它。……坐在機(jī)艙后部的操作員以激動的聲音打電話描述這火球的行徑:這個火球穿過貨艙,橫向滾到機(jī)翼,然后從右翼跳出,滾入云中。火球從出現(xiàn)到消失時都沒有發(fā)出聲音。”
另一封記錄說:“我坐在由紐約飛往華盛頓的客機(jī)艙前部,此機(jī)艙為全金屬材料。飛行從后半夜開始,飛機(jī)遇上了雷暴。此期間飛機(jī)被強(qiáng)光和激烈的放電所籠罩。此后幾秒鐘,有一個直徑稍大于20厘米的熾熱火球在駕駛員艙內(nèi)出現(xiàn),落到離我約50厘米處的走道上,并一直沿著整個機(jī)艙中央走道移動,相對速度有(1.0~2.0)米/秒,而且在移動中一直與機(jī)艙地面保持相同的高度。它似乎不輻射熱量,光強(qiáng)輸出可能為5~10瓦。顏色呈藍(lán)白色。”
另一們被火球光顧的見證者說:“當(dāng)可怕的雷暴雨發(fā)生時,我正站在廚房內(nèi)。一聲尖銳的霹靂聲傳來,我向身左的窗簾看去。只見一個圓的、藍(lán)的如棒球大小的物體向我沖來。它掠過我頭頂,通過廚房的云母玻璃門直沖爐子背部,并噴泉出耀眼的流光。當(dāng)它掠過我的頭發(fā)時,除了有針刺感外,沒聽到聲音也無其他反應(yīng)。過后檢查發(fā)現(xiàn),在窗戶和玻璃門上各有一個燒灼的小孔,在爐子北部也有燒焦的記號。”
在我國也有很多關(guān)于球閃的記載。1980年9月1日,北京發(fā)生了一次強(qiáng)雷暴,被稱為“901號強(qiáng)雷暴”,《北京科技報》第115期做了如下的報道:“9月1日凌晨1時50分到2時30分前后,一次強(qiáng)雷暴襲擊了北京市城區(qū)及市郊地地區(qū),龍以西城、海淀兩區(qū)最為重。當(dāng)時,大雨傾盆,電閃雷鳴,轟轟巨響、地動屋搖。在西直門附近一條小巷內(nèi),一個矮水平房里的一家是這次強(qiáng)雷暴的受害者。受害的目擊者說:雷聲不停地在我們這一帶旋。半夜,突然一道白光從半開的小窗閃進(jìn),瞬時變成巨大的火球從我頭上飛過,擊斷了電線,碰在墻角上,留下斑斑“血跡”。幸好人都沒有傷著……。”
事后,據(jù)中央氣象臺的氣象人員分析,8月31日白天,北京地區(qū)氣溫高而悶熱,半夜,冷空氣從高空而下,與低層的濕熱空氣形成強(qiáng)對流,出現(xiàn)巨大的積雨云。云體高達(dá)13~14公里,云塔頂部溫度低至零下30~40℃,已凍結(jié)成冰晶。晶粒在強(qiáng)大的上升氣流支持下往返運(yùn)動,電荷急劇增多形成強(qiáng)大電場。1日凌晨,西直門附近這家受害的原因:首先,這塊積雨云距地面很近:其次,受害房屋背后有兩株近百年的參天古樹,是這片平房地區(qū)的最高點(diǎn);尤其重要的是,在兩株大樹之間架有橫七豎八的金屬線:受害房屋地面潮濕,窗子用鐵絲編成。于是球閃破窗而入,直奔電線,引起強(qiáng)閃和巨響。
根據(jù)我國有關(guān)科學(xué)工作者的調(diào)查,北京地區(qū)的球閃事故較為顯著。例如:1981年8月2日西郊善家墳公安局倉庫,因落球閃燒壞33根電警;1983年8月15日,北京東郊焦化工廠,因落球閃燒毀高4.4,直徑6米,體積為100立方米的酒精罐2個;同日,東郊十八里店公社鑄造廠,落球閃燒爆10噸汽油罐2個,以及2噸柴油罐2個。又如1982年8月16日,北京迎賓館院內(nèi)兩處遭球閃襲擊,都是沿大樹滾下的。一處當(dāng)即打倒一位戰(zhàn)士,并將2.5米高的警衛(wèi)室平頂?shù)幕炷另敯逋膺呇睾痛u墻距地2米高的部位擊出兩個小洞,門外拉線電門損壞,室內(nèi)燈打掉,造成電話斷線。另一處,火球也是沿大樹滾下,將窗玻璃擊穿2個小洞,然后鉆進(jìn)室內(nèi),燒毀了室內(nèi)的兩輛自行車胎,燒斷了電燈線。此兩處都是較低的一層房屋,均在高大樹木包圍之中,附近地面潮濕。
我國的大氣物理科學(xué)工作者也有人曾親身經(jīng)歷過一次球閃。1962年7月22日傍晚,泰山玉皇峰處于鋒面雷暴之中。在電閃雷鳴聲中,一個直徑約15厘米的殷紅色火球,從關(guān)緊的玻璃窗縫間竄入室內(nèi)。它以2~3米/的速度在室內(nèi)輕盈地飄動,大約經(jīng)過3~4秒鐘,又從煙囪逸出。在即將離開煙囪之際爆炸消失。爆炸把煙囪削去一角,爆炸氣浪使室內(nèi)一個曖水瓶膽化為碎片。
對球閃的研究已有一百多年歷史,盡管提出了很多理論模型,但迄今為止,對它的成因和機(jī)理還沒有令人信服的科學(xué)解釋。這些理論可分為兩大類:一類認(rèn)為球閃的能量來源于球閃的外界,稱為“外部動力推動的球閃”。另一類主張維持球閃的能量儲存在閃的內(nèi)部,稱為“內(nèi)部動力推動的球閃”。
“外部動力球閃”理論變?yōu)榍蜷W的能量來自幾百兆赫的高頻電磁場,或被聚焦的宇宙射線粒子。而“內(nèi)部動力球閃”的主張者中,關(guān)于閃能量的維持問題,有的人認(rèn)為球閃是緩慢燃燒的氣體,這些氣體與球中存在的某些離子結(jié)合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而發(fā)光;有的認(rèn)為球閃是熱空氣球或是包容各種雜質(zhì)的熱空氣球;有的認(rèn)為球閃是高密度的等離子體;有的認(rèn)為球閃光是某種閉合電流,這種電流由它本身產(chǎn)生的磁場所抑制;有的認(rèn)為還球閃是某些游渦狀的空氣成的;有的認(rèn)為球閃是高頻電磁場輻射等等。這些理論雖然可以各自解釋若干目擊事實,但距真正揭開球閃的組成、維持和消失的機(jī)理還相差很遠(yuǎn)。問題在于球閃在自然界出現(xiàn)的次數(shù)極少,地點(diǎn)與時間又隨機(jī),很難于對它的組成和運(yùn)動、演變過程進(jìn)行探測。為什么不少科學(xué)家仍然堅持這一艱難的探索呢?除了開自然界的奧秘之處,有一個原因是希望將球閃中的高能量和等離子體約束的超穩(wěn)定性機(jī)理應(yīng)用到實驗室的熱核聚變的研究中去,為人類和平利用核能開辟新的途徑。
目前,還沒有消滅球閃的有效辦法。經(jīng)驗告訴我們,如果你遇到這位不速之客時,最好是屏息不動,以免破壞周圍的氣流平衡,導(dǎo)致球閃追逐。無論如何不要隨意拍打或踢拋它,否則若遇高溫高能球閃時,后果堪設(shè)想。相信人類的智慧必將會揭開球閃之謎!