第2章 走进妙趣横生的气象世界(1)

不走寻常路——闪电是怎么走路的

星期天的早晨，凯凯早上醒来，听到轰隆隆的声音从天边传来，他发现窗外有点暗，他赶忙告诉妈妈：“天阴了，要下雨了。”妈妈笑着说：“不是要下雨了，是下雨了。”

突然间一道亮光在不远处闪现，随即听到一阵惊雷声，他马上退回卧室，扑到妈妈怀里：“妈妈我怕，好长的闪电，它是怎么来的？”他指着远处的闪电。只见远处正在闪烁着的闪电有的是非常明亮的白色，有的是粉红色，还有的是淡蓝色的亮线，就像悬挂在天空中的一棵主干曲折、枝杈纵横的大树。

妈妈说：“凯凯所说的闪电是大自然中一种常见的现象，是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象，一般发生在积雨云中。”

妈妈的话激发了凯凯的好奇心，“妈妈，闪电是怎么从天上来到地上的？它的形状好奇怪。”

闪电是正、负两种电荷相互吸引所产生，积雨云通常会产生电荷，云朵下部分产生负电，上部分产生正电，同时还在地面产生正电荷，寸步不离地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸。然而，空气不是良好的传导体，不能够为它们提供相遇的道路。然后，正电荷沿着树木、山丘以及高大的建筑物的顶端，企图和带有负电的云层相遇。云层中的负电荷则向下伸展，越向下伸越接近地面。最终正、负电荷终于找到了途径连接在一起。正、负电荷相遇会发生反应，巨大的电流会沿着一条传送的途径从地面直向云涌去，闪电也便出现了。

闪电的行走道路多种多样，常见的有线状闪电，也叫枝状闪电，以及片状闪电。线状闪电或枝状闪电是人们常见的一种闪电形状，体现为耀眼的光芒和很细的光线。整个闪电好像横向或向下悬挂的枝杈纵横的树枝，线状闪电的一个特征是携带有较大的电流强度，平均可以达到几万安培，在少数情况下可达20万安培。这足以毁坏大树，引起火灾，甚至还会伤人。

片状闪电看起来像是在闪光。这种闪电经常在降水快要停止时出现，是一种较弱的放电现象，也有人认为是云内闪电被云滴遮挡而造成的散射光。

还有一种形状是球状闪电，这是一种十分罕见的闪电形状。它出现的时候像一团火球，有时还像一朵很大的菊花。它约有篮球那么大，偶尔也会出现直径几米甚至几十米大小。

科学家研究发现，一道闪电的长度大约有数百米，最短的为100米左右，但最长可达数千米。另外，闪电的温度很高，从摄氏17，000度至28，000度不等，比太阳表面的温度还要高。闪电的高温使它周围的空气剧烈膨胀，导致空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。如果距离闪电近，听到的就是刺耳的爆炸声；如果距离闪电远，听到的则是隆隆声。

听完妈妈的讲述，凯凯问：“那刚刚的闪电距离我们有多远呢？”

妈妈说：“这个很简单，我们可以测量一下。”

凯凯摇摇头，“我们家里没有那么长的尺子，怎么测量啊？”

聪明的小读者，你知道如何测量吗？

奇趣小知识：

伴随闪电出现的是雷声。你在看见闪电之后可以开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后用所得的秒数乘以340，因为声音在空气中的传播速度约为340米/秒。例如，在看到闪电3秒钟之后听到雷声，就用3×340米，答案是1020米，即可知道闪电距离你大约1020米。

借东风——风神的布口袋

到了收获季节，凯凯跟着爸爸到乡下帮助爷爷干活。在爸爸的帮助下，地里的各种农作物都收了回来，囤积在场院里。场院里放满了收割来的谷物，大都是和秸秆连在一起的。在经过一段时间的晾晒、打场之后开始扬场。打场是用滚石之类的工具将晒干的谷物反复滚、压、碾、打，使粮食与秸秆和粮糠分开。接下来就是扬场，借助风力将玉米和稻谷之类的农作物从泥沙和粮糠中分离出来。

爷爷抬头看了看树梢，说：“现在没有风，要等一下。”

迫不及待要看扬场的凯凯很不理解，他问：“爷爷，为什么现在不扬场，还要等一下？要等什么？”

爷爷笑了笑，“等风神来了，问神仙借点风。”

这引起了凯凯的兴趣，风还能够借？向谁借？他拉住爷爷要问个究竟。

爷爷口中的风指的是一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的空气的水平运动。以能够直观看到的水流为例，在古代大诗人李白写了一句描写瀑布的诗句：飞流直下三千尺，疑是银河落九天。这里的水会流动，正是因为庐山香炉峰山上、山下水位差大，水从山上流下来时，就形成了壮观的瀑布景观。

风的形成和瀑布的形成原因有相似之处。瀑布是由于地势的高低不同而产生的水位差造成的。风虽然是看不见摸不到的空气，同样也有压力的不同。由于空气压力有的高有的低，空气会从气压高的地方流向气压低的地方，由此便产生了风。瀑布的形成需要“位差”，风的形成需要“压差”，没有“差”两者都不会产生。

凯凯听完后点点头，“你说的借风要怎么借？问谁借？”

爷爷继续说道：由于各地的地理环境、地理位置不同，太阳的照射点不一样，由此造成的气压也就不一样。气压高的地方流向气压低的地方，由于气压差能促使空气流动，产生大小不同的风。

和水流的速度快慢一样，风也有大、小之分。以水流为例，坡度较陡的地方水流就快，坡度较缓的地方水流就慢；风同样如此，压力差较大的地方风就大，压力差较小的地方风就小。同样，风也有方向，风速一般用米/秒来表示。

爷爷口中所谓的借风，是指利用温差所产生的风。傍晚由于没有阳光照射，温度相对中午要低，于是产生昼夜温差，使地表产生压力差，使空气对流，所以就产生了风。

果然，在天气凉爽下来之后，呼呼的风就刮起来了。爷爷和爸爸就忙了起来，爷爷是一把好手，半个小时之后，杂质与粮食就界限分明、各归各位了。上风头最远处的是体积较大重量最重的石块，再近一点的是重量较重的沙粒，再近一点的是饱满的粮食，更近一点的是较成实的粮食，后面是瘪秕的粮食，最后就是粮糠了。

奇趣小知识：

下面是一首风级歌，明白了之后就可以判断风的级别：零级烟柱直冲天，一级青烟随风偏，二级轻风吹脸面，三级叶动红旗飘，四级枝摇飞纸片，五级带叶小树摇，六级举伞步行艰，七级迎风走不便，八级风吹树枝断，九级屋顶飞瓦片，十级拔树又倒屋，十一二级陆上很少见。

雷震子——雷公凿凿出的雷声

凯凯在电视机前津津有味地看电视剧《封神榜》，看到雷震子左手拿雷公凿右手拿雷公锤出现在敌军面前，当锤击在凿上，立刻会发出雷鸣般的声音，而凿体会发出和闪电类似的高温光芒，面对眼前这一幕，凯凯高兴得手舞足蹈。

他转过头对正在熨烫衣服的妈妈说：“妈妈，我要是有个雷公凿和雷公锤该有多好，看到坏人就用雷公凿凿出雷击倒他。”

妈妈笑了，问：“你知道那雷声是怎么出来的吗？”

凯凯回答说：“是雷公锤与雷公凿撞击时产生的。”

妈妈摇摇头，回答说：“那只是神话故事，现实中可不是这样的。”

接下来，妈妈将关于雷的知识告诉了凯凯。

雷电是天气现象之一。前面提到闪电是雷雨云体内各部分之间或云体与地面之间，因带电性质不同形成很强的电场的放电现象。在这个过程中，由于闪电行走的“道路”太狭窄而电流太多，这就导致闪电“道路”中存在的空气被烧得白热发光，并使周围空气受热而突然膨胀，其中云雾也会因为突然的高温而瞬间汽化膨胀，导致空气像被撕裂一般，从而发出巨大的声响——雷声。

由于产生雷声的地点不同，又可以将雷分为高空雷和落地雷。高空雷指在云体内部与云体之间产生，落地雷指在云地闪电中产生的雷。一般而言，落地雷的声音比较响，而且特别频繁，几乎每一秒钟都伴随着闪电。

除了高空雷和落地雷之外，还有一种低沉而持久的隆隆声，有点儿像推磨时发出的声响。人们常把它叫作“拉磨雷”。

关于雷声，还有一种说法，认为雷声是在高压电火花的作用下，由于空气和水分子分解而形成的爆炸瓦斯发生爆炸时所产生的声音。雷鸣的声音在最初的十分之几秒时间内，跟爆炸声波相同。这种爆炸波扩散的速度约为5000米/秒，在之后0.1～0.3秒钟，它就演变为普通声波。

关于高空雷和落地雷的特征：高空雷因为处于云中，在传播过程中被云多次反射，在爆炸波分解时，又产生许多频率不同的声波，它们互相干扰，使人们听起来感到声音较小。而落地雷产生的声音直接传到人的耳朵里，声音清脆，像爆炸声一样。

拉磨雷是长时间的闷雷。雷声被拖长是因为声波遇到山峰、建筑物或地面时，会产生反射。有的声波要经过多次反射。这多次反射有可能在很短的时间间隔内先后传入我们的耳朵。这时，我们听起来，就觉得雷声沉闷而悠长，有如拉磨之感。

听完了这一切，凯凯点点头：“原来雷声是这么来的，那雷声有没有危害呢？”

妈妈摇摇头说：“闪电对建筑物和人的危害最大，而雷声则不会对人产生危害。”

奇趣小知识：

常听人说雷声大雨点小，这是有条件的，谚语说“先雷后雨，等于没雨”，雷电主要形成于积雨云中，积雨云形成的一次雷阵雨一般只能持续1~2个小时。当你先听到雷声时，降雨区域很可能离你还远，还没等云飘到你的上空雨就结束了。

树神仙——大树也能预报天气

凯凯放学回到家里就忙开了，跑到爸爸的书房又是查找资料，又是测量又是计算的。

爸爸问：“凯凯，你忙什么呢？”

凯凯回答说：“老师布置了作业，让我们每人去了解一种大自然奇趣的现象，我们小组分到的是关于植物的，我在找资料呢。”

爸爸明白了，说：“我带你到外面去转转，说不定你就能够发现了。”

凯凯放下了资料，跟着爸爸到小区的花园去，走到一排柳树旁停住了。柳枝上缀满绿色的叶子，翠绿翠绿的，一阵微风拂过，枝条轻轻摆动，一片片叶子在枝头轻舞，像一叶叶扁舟在水中荡漾。

爸爸仔细地看了看柳叶，回过头对凯凯说：“阴雨天气就要来了。”

凯凯问：“你怎么知道的？”

爸爸笑着说：“柳叶告诉我的！它可是会预报天气的！”

凯凯睁大了好奇的眼睛，柳叶真的能够预报天气吗？

在大自然中，很多植物都能够预报天气情况，柳树就是其中之一。柳叶的颜色正常是翠绿色的，如果发现柳叶变成白色，就预示着阴雨天气将会来临。柳树怎么会具有准确预报天气的能力呢？

其实，仔细观察就会发现，并非柳叶的颜色变白了，而是柳叶在阴雨天前会全部反转过来，而柳叶的反面是浅绿色的，表面还带一层“白霜”。这里问题又出现了，柳叶为何会在阴雨天气前反转过来呢？

科学家通过研究发现，柳叶能预报天气的秘密是，柳树的叶子对湿度比较敏感，当空气湿度增加到一定程度时，柳叶就会萎缩，呈现卷曲状，将表层紧紧地包起来；而当空气湿度减小时，柳叶又会慢慢地展开。有一些有经验的老农在出远门之前，总是要看一下柳叶，如果柳叶没有改变颜色，短期内就不会下雨；如果柳叶变白，就预示着将会下雨。因此，民间有“柳树叶儿发白，天将阴雨”的说法。

其实，在大自然中除了柳叶之外，还有很多植物能够预测天气变化。在我国西双版纳地区生长着一种很有趣的花。西双版纳的特殊地理位置，很容易突降暴雨。这种花能够准确预测暴风雨，当暴风雨将要来临时，便开放出大量的花朵，当地人根据它的这一特性，称呼它“风雨花”。风雨花又叫红玉帘、韭莲，它的叶子呈扁线形，很像韭菜的长叶，弯弯悬垂；鳞茎呈圆形，非常美丽。它春夏季开花，花为粉红色或玫瑰红色。

那么，风雨花为什么能够预报风雨呢？原来，在暴风雨到来之前，外界的大气压降低，天气闷热，植物的蒸腾作用增大，使风雨花贮藏养料的鳞茎产生大量促进开花的激素，促使它开放出许多的花朵。