什么是圣埃尔默之火?

圣埃尔默的火炬般的火焰从海上一艘船的桅杆上射出。"width=
圣埃尔默的火炬般的火焰从海上一艘船的桅杆上射出。
G.哈特威格博士/美国国家海洋和大气管理局/商务部/国家海洋和大气管理局图书馆馆藏珍宝

如果你在雷雨中向你家外面看,看到一盏高高的路灯发出蓝色的光火焰在美国,你可能会忍不住打电话给消防部门。然后你可能会注意到街灯着火了,但实际上并没有燃烧用消防水管灭火也没用。在这一点上,你可能准备打电话给牧师,但这就像打电话给消防部门一样,是不必要的。你所看到的现象实际上是圣埃尔默之火.(这与20世纪80年代由年轻的埃米利奥·埃斯特韦兹(Emilio Estevez)主演的成长电影毫无关系。)

圣埃尔默之火是一种天气现象电荷。这就像闪电,但也不完全是。虽然它被误认为是球状闪电,但它也不是球状闪电,而且它绝对不是火。

广告

这种现象的早期观察者大多是雷暴期间在公海上航行的水手,他们似乎明白他们看到的不是真正的火,因为他们没有弃船,而是在桅杆上突然发出的火光中感到安慰。麦哲伦、凯撒和哥伦布等著名人物在旅途中都经历过圣埃尔默之火。老普林尼似乎记录了公元1世纪的每一种自然现象,当他描述了雷暴中不知从哪里冒出来的蓝色火焰时,他抢在了所有人的前面。

水手们倾向于把这种辉光归因于“圣埃尔莫”(St. Elmo),这是地中海水手的守护神圣埃尔莫(St. Ermo)或圣伊拉斯谟(St. Erasmus)的发音错误。他们相信火是圣人救赎的标志,因为这种现象通常发生在风暴即将结束的时候。本杰明·富兰克林和查尔斯·达尔文从更加科学的角度来看待天气事件。但不管怎么解释,很明显他们都观察到了相同的现象。与人们普遍认为的相反,圣埃尔默之火并不只发生在海上。

和所有的电现象一样,圣埃尔默之火是关于电子的。如果圣埃尔默之火不是闪电的一种,那它是什么?在下一节中找到答案。

广告

圣埃尔默之火的原因:那不是一场火

就像圣埃尔默之火一样,霓虹灯管在持续的火花中发光。"width=
就像圣埃尔默之火一样,霓虹灯管在持续的火花中发光。
Al Barry/Three Lions/盖蒂图片社

就像闪电圣埃尔默之火等离子体或电离空气发出的光。而闪电是运动的从一个带电的在地面上,圣埃尔默之火只是在闪烁,就像向空中发射电子一样。这是一个电晕放电,当电荷明显不平衡时,就会发生这种情况,导致分子撕裂,有时会发出轻微的嘶嘶声。

产生圣埃尔莫之火的第一步是雷暴。你可以从中学到18新利最新登入闪电的工作原理在美国,雷暴会产生带电的大气。雷雨云和地面之间有电荷差,这种差就产生了电压,或电压力。在云层和地面之间,是原子在空气中发生变化;对我们的讨论最重要的是,电子远离质子,创造了一个允许电子自由移动的环境。换句话说,空气成了良导体。

广告

一旦空气有利于电子的运动,这些电子就会继续增加带正电的质子之间的距离。这是电离,等离子体只是被电离的空气。导致圣埃尔莫大火的现象是空气和带电物体之间电荷的巨大差异,比如船只的桅杆、飞机机翼的尖端或教堂30英尺的尖塔——我们通常认为这些东西是潜在的避雷针。

当电压足够高时,通常是每厘米空间30,000伏左右,带电物体将释放其电能[来源:科学美国人]。圣埃尔莫火灾最常发生在尖头物体上的原因是锥形表面会在较低的电压水平下放电。尖塔、桅杆或飞机机翼的尖端呈现出类似于凝结表面电荷的东西。

当空气分子分裂时,它们会发光。在圣埃尔默的火灾中,放电是连续的——有时持续几分钟——并产生持续的辉光。发光是蓝色的,因为不同的气体在变成等离子体时发出不同的颜色。地球的大气中含有氮和氧,这种特殊的组合恰好发出蓝色的光。

圣埃尔默之火就像霓虹灯管里发生的一样——本质上是持续的火花。如果地球的大气层是由霓虹灯组成的,圣埃尔默之火就会发出橙色而不是蓝色的光。霓虹灯管就是装在玻璃里的圣埃尔默之火。圣埃尔默之火也表现得像一个等离子球。一名飞行员描述了她的小飞机在穿越风暴云时挡风玻璃上发生的现象;当她触摸挡风玻璃内侧时,蓝色的条纹一直延伸到她的指尖[来源:今日美国]。

有关圣埃尔默之火和18luck手机登录相关主题的更多信息,请查看下一页的链接。

广告

更多信息18luck手机登录

相关的HowSt18新利最新登入uffWorks文章

更多优质链接

  • 《科学美国人》:“是什么导致了被称为圣埃尔默之火的奇怪光芒?”
  • 今日美国“问船长”:玩火(圣埃尔莫)
  • 天气要素:圣埃尔莫之火

  • 圣艾尔摩之火。天气元素。http://www.islandnet.com/~see/weather/elements/stelmo.htm
  • 圣艾尔摩之火。天气手册。http://www.weathernotebook.org/transcripts/2000/07/12.html
  • 圣埃尔默之火。Britannica.com。http://search.eb.com/eb/article-9064843
  • “是什么导致了被称为圣埃尔默之火的奇怪光芒?”这种现象与球状闪电有关吗?”《科学美国人》。http://www.sciam.com/article.cfm?id=000CB330-61BF-1C71-9EB7809EC588F2D7&topicID=13&catID=3

特色

广告

加载……
Baidu