11.2.5.4猜测：大气层空气分子的分层分布证明了平流层上方存在一个“原子裂变”高温区
百度：
……按大气成分随高度分布特征，可分为均匀层和非均匀层。均匀层是指从地面到约80千米的大气层，因其大气各成分所占的体积百分比保持不变。均匀层的平均分子量为28.966克/摩尔，为一常数。非均匀层为80千米以上的大气区域，不同大气成分所占的体积百分比随高度而变，平均分子量不再是常数。在270公里高度处，空气密度约为地面空气密度的百亿分之一。……
……研究和火箭实测表明：
1）大约90千米高度以下，大气分子量没有明显变动。
2）但在高度l0～50千米范围内O3含量的百分数较大，极大值约在20～35千米处。35～40千米以上出现NO。
3）90千米以上O2开始分解为氧原子，在更高处N2也开始分解，在约100千米以上，大气的主要成分为O、N2和N。
4）在约500千米以上，N2和O2就都不存在了，He和H的百分数则逐渐增加，到2000千米以上就只有这两种原子了。
我们把电离层与大气成分分布图放在一起，来看一下。如下图。



1）电离层D层，处于50-90千米。90千米高度以下，大气分子量没有明显变化。那么，在85千米处，空气分子以氮气、氧气为主，其分子量约为29克/摩尔。属于分子量较大的部分。电子的来源主要以氧原子为主。
2）电离层E层，处于90～130千米。大气的主要成分为O、N2和N。电子的来源主要以氧原子、氮原子为主。
3）电离层F1层，处于130～210千米。大气的主要成分为O、和N。
4）电离层F2层，处于210以上。大气的主要成分中He和H的百分数则逐渐增大。
从百度资料可以看出，随着高度的增加，空气分子个头越来越小，分子量越来越小。从D层的存在着分子量最大的氧气分子O2到E层的氮气N2，再到F1层的氧原子、氮原子，再到F2层的He和H，分子量已经变成最小的氢原子了。
虽然在32千米以上，只有1%的空气总量。但是，这1%的空气总量，能按照分子量的大小依次排列，形成比较明显的10厘米厚度的电离层峰值密度。这种有规律的分布，基本符合中微子由中心向四周扩散时，空气分子的分层规律。这是否说明，在50千米的高空，的确存在着一个中微子的高温中心呢？

11.2.5.5猜测：大气层的“原子裂变”高温区的形状与影响效果
上文，我们猜测了大气层50千米的高空，存在一个高温区，这个高温区是“原子裂变”区。那么，这个“原子裂变”区是什么形状，多大范围？有没有具体的可视的外观尺寸呢？
我们先从地表气温的更替说起。
我国的24节气中，有一个“秋分”节气。当节气来临的时刻，仿佛一夜之间，闷热的天气突然间变得凉风习习。那么，为何短短的一夜之间，气温就变化如此之大呢？一夜之间，那么高温的空气去哪了？这些凉爽的空气又从何而来呢？
我们知道，气温与空气分子的动能成正比。高温说明空气分子的动能较高，低温说明空气分子的动能较低。动能又与气压成正比，动能高意味着压强高，则会出现向外扩散的现象。
在地球表面，空气分子跟随地球自转的速度是不同的。赤道地区地球自转的线速度最高，因此，赤道地区的气温就应该最高（不考虑其它影响因素的情况下），南北极地区的气温就应该最低。如果不能形成平衡状态，地表的风将从赤道地区吹向南北极，形成地面的大风呼啸。我们日常感觉不到时时刻刻的狂风，是因为地表大气压基本处于平衡状态。那么，南北极地区的低气压，怎样与赤道地区的高气压平衡呢？
我们认为，南北极地区虽然空气分子的动能低，但是，那里的空气分子数量多。这样，也能够提高气压，与地球其它部分的气压保持平衡状态。如此推断，地表上，南北极地区的空气分子密度应该最大。
当我们感到了秋日的凉爽，或者冬日的严寒，很大程度上是原来互相对峙的平衡状态被打破。南方低密度、高动能的空气退缩，北方的高密度、低动能的空气入侵。那么，一夜之间，南方的空气为何退缩了呢？
我们认为，9月23日左右，太阳从北半球越过赤道地区直射到南半球。而太阳光的直射是产生“原子裂变”区的主要能量来源。当阳光直射点从北半球移到南半球，“原子裂变”区的中心位置就会从北半球移向南半球，整个“原子裂变”区域也会跟随同步南移。
此时，对峙平衡被打破，北方地表的高温空气分子表现出逐步撤退，北极的冷空气团同步入侵，北方的大部分地区一夜之间迎来了北方的冷空气。这说明“原子裂变”区的控制、影响半径很大，如果没有“原子裂变”区在50千米高空的影响作用，那么，9月23日左右，太阳直射点向南越过赤道地区，或许与几千公里外的北方地区根本就没有什么关系！
如此看来，“原子裂变”的纬度跨度应该很大吧。百度我国四季分明的地区：北纬35-40度之间，从东边的沿海地区来看，包括日照、青岛、威海、烟台、大连、天津、秦皇岛等等，这些地区每个季节都是3个月。也就是说，在一年内，太阳在南北回归线间走了一个往返，而对这些却有4种（春夏秋冬）不同特点的影响，只能说明，阳光每经过该地区一次，能够产生两种影响。这就意味着在高空，“原子裂变”的纬度跨度的区域很大，这个区域在每次进入、离开北纬35-40度之间时，能够产生2种影响。
具体的过程推演如下：每年的3月22日（左右），阳光从南往北越过赤道地区时，“原子裂变”区域的先锋必须同时到达北纬35-40地区，是谓春分（也可以认为这是春至，高温空气来了），表明“原子裂变”高温区已经开始入驻，该区域气温将大幅上升，万物开始生发；每年的6月22日，阳光直射在北回归线上，“原子裂变”区域的先锋位置就来到最北边的地区（约北纬58度），此时，“原子裂变”区域的核心高温区应该距离该区域不远，是谓夏至；每年的9月22日，阳光从北半球穿越赤道地区，“原子裂变”区域的后卫必须退出北纬35-40地区，北方的冷空气开始逐步进入，气温逐步下降，是谓秋分（也可以认为是秋至，冷空气来了）；每年的12月22日，阳光来到南回归线，“原子裂变”区域的边缘远离北纬35-40地区，对该区域影响最小。北纬35-40地区受北极的低动能、高密度最大范围的控制，是谓冬至。
由此判断， “原子裂变”区的实际半径应该跨度地球纬度35度左右，受其影响的半径应该跨度地球纬度40度左右。其形状应该如同一个锅盖，扣在地球上方。如下图。


按照这个推理，在立冬节气，能够受冷空气控制、影响的纬度位置应为35-23=12度。也就是说，北极冷空气能够达到南方的最远位置为北纬12度。所以，低纬度地区，南北纬度12度（左右）以内，常年为高温区。
高纬度地区，南北维度大于58度（左右），常年为低温区。由于光的散射作用，“原子裂变”高温区的影响半径可能达到纬度40度左右的地区，因此，在夏至时节，“原子裂变”高温区的影响可能达到北纬40+23=63度左右的地区。也就是说，南北维度大于63度（左右），常年为低温区。
受南北极高密度、低动能的冷空气团与“原子裂变”区高温区交替影响控制的作用下，地球纬度35度左右的地区出现四季分明的气候特点。如下图。

11.2.5.6猜测：大气层的“原子裂变”高温区的移动变化形成了地球的气候带
11.2.5.6.1百度：地球气候带
世界气候分类应从发生学的观点出发，综合考虑气候形成的诸因子，同时也应从生产实践观点出发，采取与人类生活和生产建设密切相关的要素来进行分类。气候带与气候型的名称应以气候条件本身来确定。按照上述原则，周淑贞以斯查勒气候分类法为基础，加以适当修改，主要是增加了季风气候类型，将全球气候分为3个气候带、16个气候型，另列高地气候一大类。
（一）低纬度气候
低纬度的气候主要受赤道气团和热带气团所控制。影响气候的主要环流系统有赤道辐合带、瓦克环流、信风、赤道西风、热带气旋和副热带高压。全年地气系统的辐射差额是入超的，因此气温全年皆高，最冷月平均气温在15～18℃以上，全年水分可能蒸散量在130cm以上。本带可分为5个气候型，其中热带干旱与半干旱气候型又可划分为3个亚型。
(1)赤道多雨气候
分布于赤道及其南、北5°～10°以内，宽窄不一，主要分布在非洲扎伊尔河流域、南美亚马孙河流域和亚洲与大洋洲间的从苏门答腊岛到伊里安岛一带。这里全年正午太阳高度都很大，因此长夏无冬，各月平均气温在25du3-28℃，年平均气温在26℃左右。气温年较差一般小于3℃，日较差可达6～12℃。由于全年皆在赤道气团控制下，风力微弱，以辐合上升气流为主，多雷阵雨，因此全年多雨，无干季，年降水量在2000mm以上，最少月在60mm以上。但降水量的年际变化很大，这与赤道辐合带位置的变动有关。
(2)热带海洋性气候
分布在南北纬10°～25°信风带大陆东岸及热带海洋中的若干岛屿上。这里正当迎风海岸，全年盛行热带海洋气团，气候具有海洋性，最热月平均气温在28℃左右，最冷月平均气温在18～25℃之间，气温年较差、日较差皆小。由于东风（信风）带来湿热的海洋气团，所以除对流雨、热带气旋雨外，还多地形雨，降水量充沛。年降水量在1000mm以上，一般以5～10月较集中，无明显变化。
(3)热带干湿季气候
大致分布在南北半球5°～25°之间。这里当正午太阳高度较小时，位于信风带下，受热带大陆气团控制，盛行下沉气流，是为干季。当正午太阳高度较大时，赤道辐合带移来，有潮湿的辐合上升气流，是为雨季。一年中至少有1～2个月为干季。湿季中蒸散量小于降水量。全年降水量在750～1600mm左右，降水变率很大。全年高温，最冷月平均气温在16～18℃以上，干季之末，雨季之前，气温最高，是为热季。
(4)热带季风气候
分布在纬度10°到回归线附近的亚洲大陆东南部，如我国台湾南部、雷州半岛和海南岛，中南半岛，印度半岛大部，菲律宾，澳大利亚北部沿海等地。这里热带季风发达，一年中风向的季节变化明显。在热带大陆气团控制时，降水稀少。而当赤道气团控制时，降水丰沛，又有大量的热带气旋雨，年降水量多，一般在1500～2000mm，集中在 6～10月（北半球）。全年高温，年平均气温在20℃以上，年较差在3～10℃左右，春秋极短。
(5)热带干旱与半干旱气候
分布在副热带及信风带的大陆中心和大陆西岸。在南、北半球各约以回归线为中心向南北伸展，平均位置大致在纬度15°～25°间。因干旱程度和气候特征不同，可分为热带干旱气候（5a）、热带（西岸）多雾干旱气候（5b）和热带半干旱气候（5c）三个亚型。5a，5c是热带大陆气团的源地，气温年较差、日较差都大，有极端最高气温。5a终年受副热带高压下沉气流控制，因此降水量极少。5c位于5a的外缘，大半年时间受副热带高压控制而干燥少雨，在太阳高度大的季节，赤道低压槽移来，有对流雨，因此出现一短暂的雨季。5b位于热带大陆西岸，有冷洋流经过，终年受海洋副热带高压下沉气流影响，多雾而少雨，降水量极小，但气温较凉，气温年较差、日较差皆小。
（二）中纬度气候
这里是热带气团和极地气团相互角逐的地带。影响气候的主要环流系统有极锋、盛行西风、温带气旋和反气旋、副热带高压和热带气旋等。该地带一年中辐射能收支差额的变化比较大，因此四季分明，最冷月的平均气温在15～18℃以下，有4～12个月平均气温在10℃以上。全年可能蒸散量在130～52.5cm之间。天气的非周期性变化和降水的季节变化都很显著。再加上北半球中纬度地带大陆面积较大，受海陆的热力对比和高耸庞大地形的影响，使得本带气候更加错综复杂。本带共分8个气候型。
(6)副热带干旱与半干旱气候
分布在热带干旱气候向高纬度的一侧，约在南北纬25°～35°的大陆西岸和内陆地区。它是在副热带高压下沉气流和信风带背岸风的作用下形成的。因干旱程度不同可分为干旱6a与半干旱6b两亚型。
6a副热带干旱气候具有少云、少雨、日照强和夏季气温特高等特征。但凉季气温比5a型低，气温年较差较5a型大，达20℃以上。凉季有少量气旋雨，土壤蓄水量略大于5a型。6b副热带半干旱气候位于6a区外缘。夏季气温比6a型低，冬季降水量比6a型稍多。
(7)副热带季风气候
分布于副热带亚欧大陆东岸，约以30°N为中心，向南北各伸展5°左右。这里是热带海洋气团与极地大陆气团交绥角逐的地带，夏秋季节又受热带气旋活动的影响，因此夏热湿、冬温干，最热月平均气温在22℃以上，最冷月平均气温在0～15℃左右，气温年较差约在15～25℃左右。降水量在750～1000mm以上。夏雨较集中，无明显干季。四季分明，无霜期长。
(8)副热带湿润气候
分布于南北美洲、非洲和澳大利亚大陆副热带东岸，约为南北纬20°～35°。冬季受极地大陆气团影响，夏季受海洋高压西缘流来的潮湿海洋气团的控制。由于所处大陆面积小，未形成季风气候。冬夏温差比季风区小，降水的季节分配比季风区均匀。
(9)副热带夏干气候（地中海气候）
分布于副热带大陆西岸30°～40°之间的地带。这里受副热带高压季节移动的影响，在夏季正位于副高中心范围之内或在其东缘，气流是下沉的，因此干燥少雨，日照强烈。冬季副高移向较低纬度，这里受西风带控制，锋面、气旋活动频繁，带来大量降水。全年降水量在300～1000mm左右。冬季气温比较暖和，最冷月平均气温在4～10℃左右。因夏温不同，分为两个亚型。9a凉夏型，贴近冷洋流海岸，夏季凉爽多雾，少雨，最热月平均气温在22℃以下，最冷月平均气温在10℃以上。9b暖夏型，离海岸较远，夏季干热，最热月平均气温在22℃以上，冬季温和湿润，气温年较差稍大。
(10)温带海洋性气候
分布在温带大陆西岸约40°～60°的地带。这里终年盛行西风，受温带海洋气团控制，沿岸有暖洋流经过。冬暖夏凉，最冷月平均气温在0℃以上，最热月平均气温在22℃以下，气温年较差小，约在6～14℃左右。全年湿润有雨，冬季较多。年降水量750～1000mm左右，迎风山地可达2000mm以上。
(11)温带季风气候
分布在亚欧大陆东岸约35°～55°的地带。这里冬季盛行偏北风，寒冷干燥，最冷月平均气温在0℃以下，南北气温差别大。夏季盛行东南风，温暖湿润，最热月平均气温在20℃以上，南北温差小。气温年较差比较大，全年降水量集中于夏季，降水分布由南向北，由沿海向内陆减少。天气的非周期性变化显著，冬季寒潮爆发时，气温在24小时内可下降10℃甚至20℃以上。
(12)温带大陆性湿润气候
分布在亚欧大陆温带海洋性气候区的东侧，北美100°W以东的温带的地区。冬季受极地大陆气团控制而寒冷，有少量气旋性降水。夏季受热带海洋气团的侵入，降水量较多，但不像季风区那样高度集中。这里季节鲜明，天气变化剧烈。
(13)温带干旱与半干旱气候
分布在35°～50°N的亚洲和北美洲大陆中心部分。由于距离海洋较远或受山地屏障，受不到海洋气团的影响，终年都在大陆气团的控制下，因此气候干燥，夏热冬寒，气温年较差很大。因干旱程度不同可分为温带干旱气候（13a）和温带半干旱气候（13b）两个亚型。
（三）高纬度气候
高纬度气候带盛行极地气团和冰洋气团。冰洋锋上有气旋活动。这里地气系统的辐射差额为负值，所以气温低，无真正的夏季。空气中水汽含量少，降水量小，但蒸发弱，年可能蒸散量小于52.5cm。本带可分为三个气候型。
(14)副极地大陆性气侯
分布在50°N或55°N到65°N的地区。这里年可能蒸散量在35cm到52.5cm之间。冬季长，一年中至少有9个月为冬季。冬季黑夜时间长，正午太阳高度小，在欧亚大陆中部和偏东地区又为冷高压中心，风小、云少，地面辐射冷却剧烈，大陆性最强，冬温极低。夏季白昼时间长，7月平均气温在15℃以上，气温年较差特大。全年降水量甚少，集中于暖季降落，冬雪较少，但蒸发弱，融化慢，每年有5～7个月的积雪覆盖，积雪厚度在600～700mm左右，土壤冻结现象严重。由于暖季温度适中，又有一定降水量，适宜针叶林生长。
(15)极地苔原气候
分布在北美洲和欧亚大陆的北部边缘、格陵兰沿海的一部分和北冰洋中的若干岛屿中。在南半球则分布在马尔维纳斯群岛（福克兰群岛）、南设得兰群岛和南奥克尼群岛等地。年可能蒸散量小于35cm。全年皆冬，一年中只有1～4个月月平均气温在0℃～10℃左右。其纬度位置已接近或位于极圈以内，所以极昼、极夜现象已很明显。在极夜期间气温很低，但邻近海洋比副极地大陆性气候稍高。最冷月平均气温在-20℃～40℃之间。最热月平均气温在1～5℃左右。在7，8月份，夜间气温仍可降到0℃以下。在冰洋锋上有一定降水，一般年降水量在200～300mm左右。在内陆地区尚不足200 mm，大都为干雪，暖季为雨或湿雪。由于风速大，常形成雪雾，能见度不佳，地面积雪面积不大。自然植被只有苔藓、地衣及小灌木等，构成了苔原景观。
(16)极地冰原气候
分布在格陵兰、南极大陆和北冰洋的若干岛屿上。这里是冰洋气团和南极气团的源地，全年严寒，各月平均气温皆在0℃以下，具有全球的最低年平均气温。一年中有长时期的极昼、极夜现象。全年降水量小于250 mm，皆为干雪，不会融化，长期累积形成很厚的冰原。长年大风，寒风夹雪，能见度恶劣。
（四）高原山地气候
在高地地带随着高度的增加，气候诸要素也随着发生变化，导致高山气候具有明显的垂直地带性。为了区分因高度影响和因纬度等因素影响的气候，也因为高山气候仅限于局部范围，所以高地气候单列为一大类而没有包括在低地分类系统内。
高山气候具有明显的垂直地带性，这种垂直地带性又因高山所在地的纬度和区域气候条件而有所不同，其特征如下：
（1）山地垂直气候带的分异因所在地的纬度和山地本身的高差而异在低纬山地，山麓为赤道或热带气候，随着海拔的增加，地表热量和水分条件逐渐变化，垂直气候带依次发生。这种变化类似于低地随纬度的增加而发生的变化。如果山地的纬度较高，气候垂直带的分异就减少。如果山地的高差较小，气候垂直带的分异也就较小。
（2）山地垂直气候带具有所在地大气候类型的“烙印”例如，赤道山地从山麓到山顶都具有全年季节变化不明显的特征。珠穆朗玛峰和长白山都具有季风气候特色。
（3）湿润气候区山地垂直气候的分异主要以热量条件为垂直差异的决定因素 而干旱、半干旱气候区，山地垂直气候的分异，与热量和湿润状况都有密切关系。这种地区的干燥度都是山麓大，随着海拔的增高，干燥度逐渐减小。
（4）同一山地还因坡向、坡度及地形起伏、凹凸、显隐等局地条件不同，气候的垂直变化各不相同山坡暖带、山谷冷湖即为一例。山地气候确有“十里不同天”之变。
（5）山地的垂直气候带与随纬度而异的水平气候带在成因和特征上都有所不同。




11.2.5.6.2猜测：大气层的“原子裂变”高温区的移动形成了地球的气候带
从百度资料来看，地球的气候带主要分四大类气候：低高纬度气候；中纬度气候；高纬度气候候和高原山地气候。
在前三大类气候中，结合不同的地理特征，又细分为16中气候。仔细分析前三大类气候特点，就会发现造成这三种不同气候的主要原因就是大气层的“原子裂变”高温区在地球表面的移动。如下图。



我们在此分析了低高纬度气候、中纬度气候、高纬度气候的形成主要原因。作为一般了解，我们大体掌握“大气层的“原子裂变”高温区的移动形成了地球的气候带”就行。具体细化的气候划分、研究，还是留给专家们吧。

11.2.6猜测：雷电现象是“原子裂变”区向下释放的能量引发的
上文中我们分析到地球大气层外层的真实环境：由于50千米的“原子裂变”高温区的存在，造成大量的能量向大气层上方释放。这使得高空的中微子具有较强的振动能量，地球大气层外具有几千度的高温；使得对流层上方的大气层具有分层结构，在分界面处，存在10厘米左右的各种电子、离子和分子、原子的混合体，这就是电离层的D、E、F层；也使得大气层高空中的空气分子被撞击成激发态，散发出明亮的蓝色。
那么，这些巨大的能量向大气层下方的地表释放，又会出现什么情况呢？
在地球表面，有了大气层的拦截，我们在地表没有感到具有较大振动能量中微子的作用下带来的高温和撞击。那么，空气中的空气分子、水蒸气、杂质颗粒、小冰晶拦截了巨量的中微子的振动能量后，又会发生什么情况呢？
自然界中，我们常见的最强烈的发光体除了太阳，就是雷电。在前文我们分析认为，太阳发光是因为运动的太阳与宇宙中的中微子碰撞，使得中微子产生高速以及一定频率的振动。那么，雷电发光现象是如何造成的呢？雷电的能量从何而来呢？空气中的空气分子、水蒸气、杂质颗粒、小冰晶拦截了巨量的中微子的振动能量后，储存了大量的能量，是否会以雷电形式释放出去呢？
据统计资料，地球每天发生雷电次数为800万次。从这个角度来说，可以说每时每刻，地球上都在发生着雷电现象，不管是白天还是黑夜。
从据地面高度300-400公里的空间站观察闪电（六图）












从图片来看，闪电的特点：
1、不单单白天，夜晚也会发生闪电现象；
2、闪电不是单独发生，而是此起彼伏；
3、从上方观察，云层上方产生的闪电形状如同空中爆炸的爆竹，向四周扩散；
4、台风眼存在多次闪电；
5、闪电从整体形态来看，大部分闪电的形状就像一棵树，有着多条伸向地面的树根。
那么，怎样解释闪电的这些特点呢？

11.2.6.1百度：闪电（自然现象）
闪电是云与云之间、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）。
通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。
一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米)，但最长可达数千米。闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，也就是等于太阳表面温度的3~5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。
中文名 闪电
类 别 自然现象
形成原因 积雨云

11.2.6.1.2发生过程
如果我们在两根电极之间加很高的电压，并把它们慢慢地靠近。当两根电极靠近到一定的距离时，在它们之间就会出现电火花，这就是所谓“弧光放电”现象。
雷雨云所产生的闪电，与上面所说的弧光放电非常相似，只不过闪电是转瞬即逝，而电极之间的火花却可以长时间存在。因为在两根电极之间的高电压可以人为地维持很久，而雷雨云中的电荷经放电后很难马上补充。当聚集的电荷达到一定的数量时，在云内不同部位之间或者云与地面之间就形成了很强的电场。电场强度平均可以达到几千伏特/厘米，局部区域可以高达1万伏特/厘米。这么强的电场，足以把云内外的大气层击穿，于是在云与地面之间或者在云的不同部位之间以及不同云块之间激发出耀眼的闪光。这就是人们常说的闪电。
肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时，云的中下部是强大负电荷中心，云底相对的下垫面变成正电荷中心，在云底与地面间形成强大电场。在电荷越积越多，电场越来越强的情况下，云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱，称梯级先导。这种电离气柱逐级向地面延伸，每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱，它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面，在离地面5—50米左右时，地面便突然向上回击，回击的通道是从地面到云底，沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底，发出光亮无比的光柱，历时40微秒，通过电流超过1万安培，这即第一次闪击。相隔百分之几秒之后，从云中一根暗淡光柱，携带巨大电流，沿第一次闪击的路径飞驰向地面，称直窜先导，当它离地面5—50米左右时，地面再向上回击，再形成光亮无比光柱，这即第二次闪击。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3—4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒，在此短时间内，窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能，因而形成强烈的爆炸，产生冲击波，然后形成声波向四周传开，这就是雷声或说“打雷”。

11.2.6.1.3化学反应
1）闪电时，可以使大气空中的氧气化学合键发生改变，生成极少量的臭氧。
2）可以让氧气和氮气化合生成一氧化氮，这是天然固氮的一种重要形式。
3）3H2+N2=2NH3
基本特性
闪电结构被人们研究得比较详细的是线状闪电，我们就以它为例来讲述闪电的结构。
闪电是大气中脉冲式的放电现象。一次闪电由多次放电脉冲组成，这些脉冲之间的间歇时间都很短，只有百分之几秒。脉冲一个接着一个，后面的脉冲就沿着第一个脉冲的通道行进。现在已经研究清楚，每一个放电脉冲都由一个“先导”和一个‘回击”构成。第一个放电脉冲在爆发之前，有一个准备阶段—“阶梯先导”放电过程：在强电场的推动下，云中的自由电荷很快地向地面移动。在运动过程中，电子与空气分子发生碰撞，致使空气轻度电离并发出微光。第一次放电脉冲的先导是逐级向下传播的，像一条发光的舌头。
开头，这光舌只有十几米长，经过千分之几秒甚至更短的时间，光舌便消失；然后就在这同一条通道上，又出现一条较长的光舌(约30米长)，转瞬之间它又消失；接着再出现更长的光舌……光舌采取“蚕食”方式步步向地面逼近。经过多次放电—消失的过程之后，光舌终于到达地面。因为这第一个放电脉冲的先导是一个阶梯一个阶梯地从云中向地面传播的，所以叫做“阶梯先导”。在光舌行进的通道上，空气已被强烈地电离，它的导电能力大为增加。空气连续电离的过程只发生在一条很狭窄的通道中，所以电流强度很大。
当第一个先导即阶梯先导到达地面后，立即从地面经过已经高度电离了的空气通道向云中流去大量的电荷。这股电流是如此之强，以至空气通道被烧得白炽耀眼，出现一条弯弯曲曲的细长光柱。这个阶段叫做“回击”阶段，也叫“主放电”阶段。阶梯先导加上第一次回击，就构成了第一次脉冲放电的全过程，其持续时间只有百分之一秒。
第一个脉冲放电过程结束之后，只隔一段极其短暂的时间(百分之四秒)，又发生第二次脉冲放电过程。第二个脉冲也是从先导开始，到回击结束。但由于经第一个脉冲放电后，“坚冰已经打破，航线已经开通”，所以第二个脉冲的先导就不再逐级向下，而是从云中直接到达地面。这种先导叫做“直窜先导”。直窜先导到达地面后，约经过千分之几秒的时间，就发生第二次回击，而结束第二个脉冲放电过程。紧接着再发生第三个、第四个……直窜先导和回击，完成多次脉冲放电过程。由于每一次脉冲放电都要大量地消耗雷雨云中累积的电荷，因而以后的主放电过程就愈来愈弱，直到雷雨云中的电荷储备消耗殆尽，脉冲放电方能停止，从而结束一次闪电过程。

11.2.6.1.4闪电频率

闪电可将空气中的一部分氮变成氮化合物，借雨水冲下地面。一年当中，地球上每一公顷土地都可获得几公斤这种从高空来的免费肥料。
乌干达首都坎帕拉和印尼的爪哇岛，是最易受到闪电袭击的地方。据统计，爪哇岛有一年竟有300天发生闪电。而历史上最猛烈的闪电，则是1975年袭击津巴布韦乡村乌姆塔里附近一幢小屋的那一次，当时死了21个人。


11.2.6.1.5基本类型
最常见的闪电是线形闪电，它是一些非常明亮的白色、粉红色或淡蓝色的亮线，它很像地图上的一条分支很多的河流，又好像悬挂在天空中的一棵蜿蜒曲折、枝杈纵横的大树。线形闪电的“脾气”早已被科学工作者摸透，用连续高速的照相机可以完整地记录线形闪电的全过程，并能在实验室成功地进行模拟实验。
除了线形闪电，另外还有球形闪电和链形闪电，这两种闪电都比较少见。
球形闪电多半在强雷雨的恶劣天气里才会出现。在线形闪电过后，天空突然出现一个火球，火球沿着弯曲的路径在天空飘游，有时也可能停止不动，悬在空中。这种火球喜欢钻洞，有时会从烟囱、窗户、门缝等窜入屋内，然后再溜出屋去。
比起球形闪电，链形闪电的踪迹更难寻觅。目前，人们只知道它也是出现在线形闪电之后，与线形闪电出现在同一路径上，它像一排发光的链球挂在天空，在云层的衬托下好像一条虚线在云幕上慢慢滑行。
闪电对人类活动影响很大，尤其是建筑物、输电线网等遭其袭击，可能造成严重损失。保护建筑物免受闪电袭击的最切实可行的办法是安装避闪器（避雷针），把闪电中的电引向地面事先选好的安全区。
线状闪电、带状闪电、片状闪电、火箭状闪电、球状闪电、联珠状闪电都可以对人类进行伤害，因此不能出门。
我们常见的通常是线状闪电，犹如枝杈丛生的一根树枝，蜿蜒曲折。带状闪电与线状闪电相似，只是亮的通道比较宽，看上去好像一条较亮的亮带。球状闪电一般发生在线状闪电之后，它是一个直径为20厘米左右的火球，发出红色或桔黄色的光，偶然发出美丽的绿色，一般维持几秒钟。火球在空中随风飘移，喜欢沿物体边缘滑行，还能穿过缝隙进入室内，当它行将消失时会发生震耳的爆炸声。
各种闪电中，最罕见的是联珠状闪电，世界上绝大多数人都未曾见过它。这种闪电形如一串发光的珍珠从云低伸向地面（1916年5月8日在德国德累斯顿城市的一所钟楼上空，曾发生过一次联珠状闪电，并作了记载。人们首先看到一个线状闪电从云低伸下来；其后，人们看见线状闪电的通道变宽，颜色也由白色变为黄色。不久闪电通道渐渐变暗，但整个通道不是在同时间均匀地变暗，因此明亮的通道变成一串珍珠般的亮点，从云间垂挂下来，美丽动人，人们估计亮珠有32颗，每颗直径为5米。之后，亮珠逐渐缩小，形状变圆；最后亮度愈来愈暗，后完全熄灭。）由于联珠状闪电出现的机会极少，维持的时间也极短，因此人们对这种闪电的成因研究得很少，形成的原因尚不清楚。
线状闪电
线状闪电与其它闪电不同的地方是它有特别大的电流强度，平均可以达到几万安培，在少数情况下可达20万安培。这么大的电流强度，可以毁坏和摇动大树，有时还能伤人。当它接触到建筑物的时候，常常造成“雷击”而引起火灾。线状闪电多数是云对地的放电。
片状闪电
片状闪电也是一种比较常见的闪电形状。它看起来好像是在云面上有一片闪光。这种闪电可能是云后面看不见的火花放电的回光，或者是云内闪电被云滴遮挡而造成的漫射光，也可能是出现在云上部的一种丛集的或闪烁状的独立放电现象。
球状闪电
球状闪电是闪电形态的一种，亦称之为球闪，民间则常称之为滚地雷。是一种十分罕见的闪电形状，却最引人注目。它像一团火球，有时还像一朵发光的盛开着的"绣球"菊花。它约有人头那么大，偶尔也有直径几米甚至几十米的。球状闪电有时候在空中慢慢地转游，有时候又完全不动地悬在空中。它有时候发出白光，有时候又发出像流星一样的粉红色光。球状闪电"喜欢"钻洞，有时候，它可以从烟囱、窗户、门缝钻进屋内，在房子里转一圈后又溜走。球状闪电有时发出"咝咝"的声音，然后一声闷响而消失；有时又只发出微弱的噼啪声而不知不觉地消失。球状闪电消失以后，在空气中可能留下一些有臭味的气烟，有点像臭氧的味道。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。球状闪电偶尔也有环状或中心向外延伸的蓝色光晕，发出火花或射线。颜色常见的为橙红色或红色，当它以特别明亮并使人目眩的强光出现时，也可看到黄、蓝和绿色。其寿命只有1～5秒，最长的可达数分钟。
球状闪电的行走路线，一般是从高空直接下降，接近地面时突然改向作水平移动；有的突然在地面出现，弯曲前进；也有沿着地表滚动并迅速旋转的；运动速度常为每秒1～2米。它可以穿过门窗，常见的是穿过烟囱后进入建筑物，它甚至可以在导线上滑动，有时还发出“嗡嗡”响声。多数火球无声消失，有的在消失时有爆炸声，可以造成破坏，甚至使建筑物倒塌，使人和家畜死亡。遇人遇物后即发生惊人的爆炸，产生刺鼻的气味，造成伤亡、火灾等事故。
预防球状闪电的办法是，在雷雨天气，紧闭门窗，避免穿堂风。如果遇到飘浮的“火球”，轻轻的避开它，千万不要去碰它。
科学家推测，球状闪电是一种气体的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、氢以及少量的水组成。通常发生在枝状闪电之后，似乎枝状闪电是产生球状闪电的必要条件。球状闪电较为罕见，因而研究它十分困难，至今仍然是自然界中的一个谜
带状闪电
带状闪电是由连续数次的放电组成，在各次闪电之间，闪电路径因受风的影响而发生移动，使得各次单独闪电互相靠近，形成一条带状。带的宽度约为10米。这种闪电如果击中房屋，可以立即引起大面积燃烧。
联珠状闪电
联珠状闪电看起来好像一条在云幕上滑行或者穿出云层而投向地面的发光点的连线，也像闪光的珍珠项链。有人认为联珠状闪电似乎是从线状闪电到球状闪电的过渡形式。联珠状闪电往往紧跟在线状闪电之后接踵而至，几乎没有时间间隔。
火箭状闪电
火箭状闪电比其它各种闪电放电慢得多，它需要l～1.5秒钟时间才能放电完毕。可以用肉眼很容易地跟踪观测它的活动。
特殊类型
黑色闪电
一般闪电多为蓝色、红色或白色，但有时也有黑色闪电。由于大气中太阳光、云的电场和某些理化因素的作用，天空中会产生一种化学性能十分活泼的微粒。在电磁场的作用下，这种微粒便聚集在一起，形成许多球状物。这种球状物不会发射能量，但可以长期存在，它没有亮光，不透明，所以只有白天才能观测到它。
有一件事可以聊以自慰：等到你看见闪电时，它已经打不中你了。
黑色闪电的形成令科学家无法解释。长期以来，人们的心目中只有蓝白色闪电，这是空中的大气放电的自然现象，一般均伴有耀眼的光芒！而从未看见过不发光的“黑色闪电”。可是，科学家通过长期的观察研究确实证明有“黑色闪电”存在。
1974年6月23日，前苏联天文学家契尔诺夫就曾经在扎巴洛日城看见一次“黑色闪电”：一开始是强烈的球状闪电，紧接着，后面就飞过一团黑色的东西，这东西看上去像雾状的凝结物。经过研究分析表明：黑色闪电是由分子气凝胶聚集物产生出来的，而这些聚集物是发热的带电物质，极容易爆炸或转变为球状的闪电，其危险性极大。
据观察研究认为：黑色闪电一般不易出现在近地层，如果出现了，则较容易撞上树木、桅杆、房屋和其他金属，一般呈现瘤状或泥团状，初看似一团脏东西，极容易被人们忽视，而它本身却载有大量的能量，所以，它是“闪电族”中危险性和危害性均较大的一种。尤其是，黑色闪电体积较小，雷达难以捕捉；而且，它对金属物极具“青睐”；因而被飞行人员称作“空中暗雷”。飞机在飞行过程中，倘若触及黑色闪电，后果将不堪设想。而每当黑色闪电距离地面较近时，又容易被人们误认为是一只飞鸟或其他什么东西，不易引起人们的警惕和注意；如若用棍物击打触及，则会迅速发生爆炸，有使人粉身碎骨的危险。另外，黑色闪电和球状闪电相似，一般的避雷设施如避雷针、避雷球、避雷网等，对黑色闪电起不到防护作用；因此它常常极为顺利地到达防雷措施极为严密的储油罐、储气罐、变压器、炸药库的附近。此时此刻，千万不能接近它。应当避而远之，以人身安全为要。
红色闪电
闪电形成的原因气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电。这些电分两种。一种是带有正电荷粒子的正电，一种是带有负电荷粒子的负电。正负电荷会相互吸引，就像磁铁一样。正电荷在云的上端，负电荷在云的下端吸引地面上的正电荷。云和地面之间的空气都是绝缘体，会阻止两极电荷的电流通过。当雷雨云里的电荷和地面上的电荷变得足够强时，两部分的电荷会冲破空气的阻碍相接触形成强大的电流，正电荷与负电荷就此相接触。当这些异性电荷相遇时便会产生中和作用（放电）。激烈的电荷中和作用会放出大量的光和热，这些放出的光就形成了闪电。
大多数的闪电都是接连两次的。第一次叫前导闪接，是一股看不见的空气，一直下到接近地面的地方。这一股带电的空气就像一条电线，为第二次电流建立一条导路。在前导接近地面的一刹那，一道回接电流就沿着这条导路跳上来，这次回接产生的闪光就是我们通常所能看到的闪电了。
超级闪电
超级闪电指的是那些威力比普通闪电大100多倍的稀有闪电。普通闪电产生的电力约为10亿瓦特，而超级闪电产生的电力则至少有1000亿瓦特，甚至可能达到万亿至100000亿瓦特。
纽芬兰的钟岛在1978年显然曾受到一次超级闪电的袭击，连13公里以外的房屋也被震得格格响，整个乡村的门窗都喷出蓝色火焰。
海底闪电
海底也有闪电，这是前苏联科学家在日本海底发现的。灵敏的电场仪表明，海底放电的频率与大气中闪电的频率相同，这使科学家大惑不解。因为按水文物理学规律，深层海水的导电性良好，理应与雷公电母无缘。
科学家经过反复试验，最后认为：电荷源实际上来自陆地上近海岸的空中，再经过岩石传导，一直深入到海底。但随着传导距离的增加，电量逐渐减少。因此海底测得的放电量一般是较弱的。

紫色闪电
近地面单个云系与大地产生闪电多为青紫色闪电很粗直插地面能量大破坏性强，在天上两个或两个以上的云系产生闪电多为亮白色或偏红色的光.其实，闪电是电弧放电，发出是白光，并包含大量紫外线，因而给人以紫色的感觉其中光的颜色只是一部分，红色最主要来自空气中的某些气体在强光的作用下发生了化学变化，生成了有色气体蓝白光是肉眼看到的不同波长的光，当云层运动激烈时，产生的火光--也就是闪电能量很大，它电离空气会产生波长短，能量高的紫光，反之，就是红光。
红色闪电
几十年来，只有飞行员才有幸能一睹红色精灵这一令人难以置信的自然现象。来自斯洛文尼亚塞扎纳的32岁摄影师Marko Korosec，历时数月追踪风暴，终于在意大利Vivaro的一块玉米地里，成功地抓拍到320千米之外的罕见的红色精灵照片。他说：“我已经连续好几个月尝试着抓拍它们。我对这个结果很高兴，照片中红色精灵的细节相当令人难忘。”
这些罕见的发光体伴随着雷雨天气产生，发生在80千米以上的高空，出现时间只持续几毫秒。这种令人难以置信的闪烁光是由闪电在空中巨大的放电引起的，并在与空气中氮分子的碰撞过程中获得深红色色调。人们可以在电离层D区看到红色精灵。这一区域就在致密的低层大气层之上，大约离地面60至90千米。
11.2.6.1.6打雷与闪电
打雷原因
现在知道电荷中和作用时会放出大量的光和热，瞬间放出大量的热会将周围的空气加热到30000℃的高温。强烈的电流在空气中通过时，造成沿途的空气突然膨胀，同时推挤周围的空气，使空气产生猛烈的震动，此时所产生的声音就是雷声。（不要忘记告诉小宝宝，雷电是同时发生的，因为光速比声速快很多，所以我们总是先看到闪电后才听到雷声的。）
闪电若落在近处，我们听到的就是震耳欲聋的轰隆声或撕裂声。闪电若是落在较远处，我们听到的是隆隆不觉的雷鸣声。这是因为声波受到大气折射和地面物体反射后所发出的回声，闪电若是落在较近处，我们听到的是像大树倒下的声音然后发出爆炸声，这是因为闪电迅速地把空气撕裂发出撕裂声，然后空气突然合拢，摩擦和碰撞出的声音像爆炸声。
雷电发生条件
1）空气要很潮湿；
2）云一定要很大块的，比较黑的云；一般是积雨云；
3）天气干燥的地区一般不容易出现雷电。
闪电与雷雨云
雷暴时的大气电场与晴天时有明显的差异，产生这种差异的原因，是雷雨云中有电荷的累积并形成雷雨云的极性，由此产生闪电而造成大气电场的巨大变化。但是雷雨云的电是怎么来的呢？也就是说，雷雨云中有哪些物理过程导致了它的起电？为什么雷雨云中能够累积那么多的电荷并形成有规律的分布？本节将要回答这些问题。前面我们已经讲过，雷雨云形成的宏观过程以及雷雨云中发生的微物理过程，与云的起电有密切联系。科学家们对雷雨云的起电机制及电荷有规律的分布，进行了大量的观测和实验，积累了许多资料并提出了各种各样的解释，有些论点至今也还有争论。归纳起来，云的起电机制主要有如下几种科学假说：
A.对流云初始阶段的“离子流”假说
大气中总是存在着大量的正离子和负离子，在云中的水滴上，电荷分布是不均匀的：最外边的分子带负电，里层带正电，内层与外层的电位差约高0.25伏特。为了平衡这个电位差，水滴必须“优先”吸收大气中的负离子，这样就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时，较轻的正离子逐渐被上升气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在下部，造成了正负电荷的分离。
B.冷云的电荷积累
当对流发展到一定阶段，云体伸入0℃层以上的高度后，云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云，叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种：
a.冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电
霰粒是由冻结水滴组成的，呈白色或乳白色，结构比较松脆。由于经常有过冷水滴与它撞冻并释放出潜热，故它的温度一般要比冰晶来得高。在冰晶中含有一定量的自由离子（OH-或H+），离子数随温度升高而增多。由于霰粒与冰晶接触部分存在着温差，高温端的自由离子必然要多于低温端，因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时，较轻的带正电的氢离子速度较快，而带负电的较重的氢氧离子（OH-）则较慢。因此，在一定时间内就出现了冷端H+离子过剩的现象，造成了高温端为负，低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后又分离时，温度较高的霰粒就带上负电，而温度较低的冰晶则带正电。在重力和上升气流的作用下，较轻的带正电的冰晶集中到云的上部，较重的带负电的霞粒则停留在云的下部，因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。
b.过冷水滴在霰粒上撞冻起电
在云层中有许多水滴在温度低于0℃时仍不冻结，这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的，只要它们被轻轻地震动一下，马上就会冻结成冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时，会立即冻结，这叫撞冻。当发生撞冻时，过冷水滴的外部立即冻成冰壳，但它内部仍暂时保持着液态，并且由于外部冻结释放的潜热传到内部，其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳来得高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带正电，内部带负电。当内部也发生冻结时，云滴就膨胀分裂，外表皮破裂成许多带正电的小冰屑，随气流飞到云的上部，带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上，使霰粒带负电并停留在云的中、下部。
c.水滴因含有稀薄的盐分而起电
除了上述冷云的两种起电机制外，还有人提出了由于大气中的水滴含有稀薄的盐分而产生的起电机制。当云滴冻结时，冰的晶格中可以容纳负的氯离子（Cl-），却排斥正的钠离子（Na+）。因此，水滴已冻结的部分就带负电，而未冻结的外表面则带正电（水滴冻结时，是从里向外进行的）。由水滴冻结而成的霰粒在下落过程中，摔掉表面还来不及冻结的水分，形成许多带正电的小云滴，而已冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用，带正电的小滴被带到云的上部，而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。
d.暖云的电荷积累
上面讲了一些冷云起电的主要机制。在热带地区，有一些云整个云体都位于0℃以上区域，因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫做暖云或“水云”。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云，云体位于0℃等温线以下的部分，就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。
在雷雨云的发展过程中，上述各种机制在不同发展阶段可能分别起作用。但是，最主要的起电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明，只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时，云才发展成雷雨云。飞机观测也发现，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子，而且大量电荷的累积即雷雨云迅猛的起电机制，必须依靠霰粒生长过程中的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。


几个问题
闪电与打雷为什么“不同时发生”
闪电和雷声是同时发生的，但它们在大气中传播的速度相差很大，因此人们总是先看到闪电然后才听到雷声。光每秒大约能走30万公里，而声音只能走340米。根据这个现象，我们可以从看到闪电起到听到雷声止，这一段时间的长短，来计算闪电发生处离开我们的距离。假如闪电在西北方，隔10秒听到了雷声，说明这块雷雨距离我们约有3400米远。
闪电离我们有多远
闪电距离近，听到的就是尖锐的爆裂声；如果闪电距离远，听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后以3来除所得的秒数，即可大致知道闪电离你有几千米。如时差为3秒，则闪电在一千米外。
遇到闪电应该怎么做
1）除非绝对需要时，不要冒险外出。留在室内。
2）不要靠近打开的门，窗、火炉、暖气片、金属管道、阴沟、插上电源的电气用具。
3）在风暴期间不要使用插入式电气设备如电吹风，电压刷或电动剃须刀。
4）风暴期间，不要使用电话，闪电可能击中外面电话线。
5）不要去收晒衣绳上的衣服。
6）不要从事栅栏、电话或输电线、管道或建筑钢材等安装工作。
7）不要应用金属物体如鱼竿和高尔夫球棍。穿好钉有铁钉的鞋子的高尔夫球运动员成了极好的避雷针。
8）不要处理打开的容器里的易燃材料。
9）离开水和小船。
10）如果您正在旅行的话，那么呆在您的汽车里，汽车往往是极好的避雷设施。在没有掩蔽所的时候，应避开该地的最高物体。如果附近只有孤立的树，那么您的最好防护就是蹲在露天下，离开孤立的树的距离是其高度两倍。
11）避开商定、开阔的空地、金属丝栏杆金属晒衣绳。敞开的棚子以及任何突出地面的导电物体。
12）当您感觉到电荷时，即如果您的头发竖起，或者您的皮肤颤动，那么您可能就受到电击了。要立刻倒在地上。受到雷击的人会严重休克，并且可能被烧伤，但是他们身上不带电，可以安全进行处理。被电击昏的人，通常进行及时的口对口的呼吸、心脏按摩以及长时间的人工呼吸时能够苏醒的。在受电击的一群人里，对于明显的死亡者应首先处理。那些还有活着迹象的人可能会自行恢复过来。（优因培注）
谁更易受到闪电袭击
闪电的受害者有2/3以上是在户外受到袭击。他们每3个人中有两个幸存。在闪电击死的人中，85%是男性，年龄大都在10岁至35岁之间。死者以在树下避雷雨的最多。
苏利文也许是遭闪电袭击的冠军。他是退休的森林管理员，曾被闪电击中7次。闪电曾经烫焦他的眉毛，烧着他的头发，灼伤他的肩膀，扯走他的鞋子，甚至把他抛到汽车外面。他轻描淡写地说：“闪电总是有办法找到我。”
防击须知
1）不要站在大树下。
2）不要让自己成为四周最高的物体。
3）放下所有的金属物件。不要骑自行车。
4）不要使用电话、水管或须接上插头的电器。
5）远离门、窗、暖气炉和炉灶、烟囱。
6）屋内最安全的地方，是楼下最大一个房间的中央。
7）高地安避雷针。

11.2.6.2质疑：闪电的正负电来自哪里？
据百度资料：……闪电是云与云之间、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）。闪电可将空气中的一部分氮变成氮化合物，借雨水冲下地面。一年当中，地球上每一公顷土地都可获得几公斤这种从高空来的免费肥料。
通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。……
……打雷原因
现在知道电荷中和作用时会放出大量的光和热，瞬间放出大量的热会将周围的空气加热到30000℃的高温。强烈的电流在空气中通过时，造成沿途的空气突然膨胀，同时推挤周围的空气，使空气产生猛烈的震动，此时所产生的声音就是雷声。
……科学家们对雷雨云的起电机制及电荷有规律的分布，进行了大量的观测和实验，积累了许多资料并提出了各种各样的解释，有些论点至今也还有争论。归纳起来，云的起电机制主要有如下几种科学假说：
A.对流云初始阶段的“离子流”假说；
B.冷云的电荷积累；
a.冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电
b.过冷水滴在霰粒上撞冻起电
c.水滴因含有稀薄的盐分而起电
d.暖云的电荷积累
在雷雨云的发展过程中，上述各种机制在不同发展阶段可能分别起作用。但是，最主要的起电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明，只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时，云才发展成雷雨云。飞机观测也发现，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子，而且大量电荷的累积即雷雨云迅猛的起电机制，必须依靠霰粒生长过程中的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。……
从百度资料来看，云粒子通过碰撞、撞冻、摩擦等方式产生正负电荷并大量积累，正负电荷还能克服它们彼此之间的吸力逆向而动，正电荷集中跑到积雨云的顶层，负电荷集中跑到底层。然后，终于在吸力的作用下，它们又跑到一起，电荷中和作用时会放出大量的光和热，产生了闪电。强烈的电流在空气中通过时，造成沿途的空气突然膨胀，同时推挤周围的空气，使空气产生猛烈的震动，此时所产生的声音就是雷声。
对于这个解释，我们有不少疑问。
1）既然能够正负电荷能够相互吸引，为何产生正负电荷后，它们不往一起走，反而各自分开分别跑向云顶和云底？在日常生活中，要把大量正负电荷分别分开到不同的位置时，往往需要更大的力量、能量。那么，云中怎样凭空产生了这种力量、能量？如果说“正离子轻，而带负电的云滴因为比较重，当对流开始时，较轻的正离子逐渐被上升气流带到云的上部；水滴就留在下部，造成了正负电荷的分离”，那么，我们要问，带正电的离子与带负电的水滴，其质量差距有多大？如果相差不大，对流形成的狂风都能够吹动它们，怎样能保证在狂风暴雨中，能够把一根鸡毛（正电荷离子）和十根鸭毛（负电荷）准确地分别吹到上下两个位置？如果差距很大，那么较重的水滴就不能漂浮在空中了，会直接落下来形成降雨？
2）“电荷的中和作用会放出大量的光和热”。为何中和作用会放出大量的光和热？这些光和热以怎样的形式存储？储藏在什么地方？也就是说，闪电的能量来自哪里，哪个地方？
3）“闪电可将空气中的一部分氮变成氮化合物”。在大气层的平流层中，一部分氧气分子可以吸收小于240μm波长的太阳光中的紫外线，并分解形成氧原子。同理，在更高的高空，氮气分子也会被分解成单独的氮原子。氮原子与氧原子相遇，在强强联合的原理作用下，能够重新吸合形成氮化合物。氮气与氧气生成一氧化氮或者二氧化氮属于原子的重新组合，能够释放出原子间的低速中微子，低速中微子从周边具有光速的中微子吸收动能，压强增大，推挤周围的空气，使空气产生猛烈的震动，产生了雷声。
在这个过程中，氮原子变成氮化合物是一个放热过程，并不需要外界（包括闪电）的能量。只要存在单独的氮原子和氧原子，该过程就可以顺利进行。为何却说：是闪电把空气中的一部分氮变成氮化合物。这个因果关系是否颠倒了？

11.2.6.3探讨：雷电的形成原理
我们在前文《10.5.9猜测：形形色色的物理化学反应大多需要点火启动能量》 分析道：……我们假设：物质要进行反应，首先需要打破物质分子间吸力，形成一个个单独的单原子。这些单独的原子再进行强强联合，形成新的化合物。……
能够自燃的物质，比如磷、磷化氢、金属铯、金属铷，其本身原子与原子间吸力小，对原子间的中微子聚集体的控制力也小。
以磷的自燃为例。在室温条件下，外界自由态的中微子能够逐步入侵磷原子间的中微子聚集体，最终，外界震荡的中微子破坏了原子间的中微子聚集体，或许，外界中微子引起了原子与原子间中微子聚集体的共振，使得原子间距扩大，最终造成某些原子脱离，形成一个个单独的原子。在这个过程中，原子与原子间的中微子聚集体变成自由低速的中微子被释放出来，再迅速吸收能量，产生大量光和热的现象。当第一个原子脱离时，会释放出大量的能量，这些能量足以支持后续更多的原子脱离原来的聚集体，释放更多的能量，大量的不同种类的单个磷原子在强强联合的原则基础上，与单个氧原子重新组合成新的化合物，这就是自燃现象。自燃现象就会持续下去，一直到所有的磷原子都脱离并重新组合后才结束。
可见，在磷原子与磷原子间存在着大量的低速中微子，这些低速中微子就是白磷自燃的能量来源。只要能够打开磷原子与磷原子之间的联系，就能释放出这些低速中微子。同样道理，在水链中的水分子与水分子间，也存在大量低速中微子，砸开水链，也能够释放出这些低速中微子。那么，这里就存在一个问题。谁先开了第一枪呢？即谁造成了第一个磷原子的脱离？
我们认为：“原子裂变”高温区释放的向下的能量，造成了第一个磷原子的脱离。
“原子裂变”高温区释放的向上的能量，能够造成空气分子的分层、电离现象。那么，“原子裂变”高温区释放的向下的能量，这些同样大小的能量也能够造成下方的空气分子的电离。因此，原子间吸力较小的磷原子被一个个轻易的分离也就顺理成章。白磷的自燃就是一种很正常的现象了。
在这个基础上，下面我们试着推衍一下雷电的发生原理。
雷电发生条件：
1）空气要很潮湿；
2）云一定要很大块的，比较黑的云，一般是积雨云；
3）天气干燥的地区一般不容易出现雷电。
从雷电发生的条件来看，积雨云是必须的。我们知道积雨云中包含大量的水蒸气，那么，为何需要大量的水蒸气，才会发生雷电现象呢？
我们知道，很多物质在空气中不能反应，到了水中，就非常容易进行反应，这又是什么原因呢？难道水里能够提供点火的能量？
在《10.6猜测：水，能够提供化学反应的点火启动力量》分析道：水分子以水链形式存在。这些链状的水分子间彼此的吸力不够大，就像磷原子一样，在一定的振动能量的激发下，这些链上的水分子能够彼此分离，释放出水分子间的低速中微子，这些中微子通过吸热后，具备较高的能量，能够提供化学反应的点火启动力量，这就是有一些物质在空气中不能反应，到了水中，就很容易进行反应的原因……
如此看来，在“原子裂变”高温区释放的向下的能量（包括中微子的振动能量和空气分子的动能）撞击作用下，水蒸气就像自燃中的磷原子，其起到的主要作用是释放出水分子间的低速中微子。在水蒸气越多，意味着“磷”原子越多，能够进行反应的持续时间越长，能够释放的低速中微子越多，释放的能量越大。当巨大的能量在短时间内被释放出来，会向四周产生巨大的推力作用。最终，产生了巨大的雷鸣电闪现象。
可见，雷电现象与白磷自燃现象，从本质上来看，没有区别。都是在启动能量的撞击下，释放出中微子，产生高频振动的中微子。从现象来看，白磷自燃时释放的中微子数量看起来很多，火光比较明亮，产生的磷化物形成的烟雾大；而高空中水链释放的中微子数量看起来较少，为微弱闪电光，且生成的氮化物等溶于水，不能形成烟雾。
另外，要形成雷电，对积雨云也有一定的体积要求。一定体积的积雨云的作用是提供更多的可供击碎的水链分子，释放更多的低速中微子。同时，由于水链间水分子与水分子之间存在吸力，能够产生表面张力，对向外扩散的中微子形成拦截作用，从而把更多的中微子聚拢在乌云内部，大量低速中微子在高能粒子的撞击下，就很容易产生高频振动。所以，闪电大多容易在乌云内部产生，我们几乎从未看到闪电在乌云的侧面出现。因为侧面的水链被高能粒子击碎后，释放的中微子不能保存住，很快就消散到旁边的大气中。台风的风眼内，能够形成天然的气流漩涡，能够很好的拦截、保存漩涡内产生的中微子，就更容易产生闪电现象。
地球每昼夜产生800万次雷电，由于厚厚的云层的阻挡，很多云层顶端产生的闪电，我们在地面是看不到的。这些雷电不是集中在一起，而是分散在各云层顶部。这些事实或许说明：
1）在正常情况下，来自“原子裂变”高温区的能量还是较大的，能够打破空气分子结构，形成单独的原子。高空的电离层的分层结构可以证明这一点。
因为“原子裂变”高温区的能量是在50千米的高空向四周释放，所以，必有一部分能量向平流层下方释放。这些高能量打碎乌云中水链的链状结构，也是轻易而举的。由于“原子裂变”区的半径跨越维度35度，约占据地球半径的三分之一还多，因此，在这么广阔的向下辐射面积内，只要存在大面积的乌云，就有可能产生雷电现象。
在“原子裂变”高温区释放的向下的高能空气分子的数量或许不是均匀的，当某一批空气分子个数较多，具备的动能较大，这些空气分子的动能就能引发云层顶端的水链被持续被击碎，释放低速中微子。当这些高能空气分子与低速中微子撞击时，使得低速中微子具备了高频振动，我们就看到了光，即闪电的产生。
2）云端发生闪电时，能够再次产生一些高能空气分子。随着这些高能空气分子继续向下传播，有可能再次引发低海拔高度云层（比如积雨云）的闪电。也就是说，我们在地表所看到的闪电，实际上是“第二波”的云端闪电。这些闪电的能量主要来源于云端闪电释放的高能粒子、中微子，其撞击位置在低空积雨云的上部，撞击方向自上而下。观看闪电的图案，我们可以明显的看出，在积雨云的上部，存在明显的“大面积亮光区”，这就是撞击中心区。
3）夜晚，地球背面不存在““原子裂变”区”。按道理，不应该产生雷电现象。但是，我们仔细分析一下会发现，在夜晚还是存在形成雷电的条件。
我们知道，地球的自转产生了白天和黑夜。地球在自转的同时，还在围绕太阳进行公转。随着地球不断的公转前行，漂浮在50千米高空的“原子裂变”区因为不能随地球同步公转前行，所以与地球产生越来越大的滞后距离。最终，理论上，整个“原子裂变”区将不再处于太阳与地球之间的连线上，而远远滞后地球，成为无源之本。在实际过程中，一旦没有地球大气层的紧密、时刻的支撑，“原子裂变”区在阳光（中微子）的撞击下，会很快坍塌，随时都会落向地球。在下落过程中，这些高能粒子会与跟随地球自转的低层大气层进行碰撞，打碎空气分子、水链中水分子，释放中微子，通过吸能，产生高压，并向四周扩散。这样，使得四周的积雨云内部得到越来越多的动能。当积雨云跟随地球自转，来到地球背面（即夜晚）时，随着“压倒骆驼的最后一根稻草”的到来，即其他增量能量（比如受地球吸力等作用而落向地表的高能粒子）再次撞击积雨云时，就会发生雷电现象。
4）乌云中含量较高的氮气、氧气分子等空气分子，在高能粒子的撞击作用下，形成单独的氮原子、氧原子，也能释放低速中微子。这些分子变成激发态的原子，释放出各种频率的光，这就是闪电的颜色来源。
最初形成的闪电光是很微弱的、短暂的，后续的闪电逐步变得明亮，说明该反应是一个能量增值反应，是由开始的少量分子参与，到最后乌云中有大量分子参与其中，释放的能量也大幅增加，闪电的长度就不断加长，不断的向地面延伸。
大分子物质间的碰撞摩擦，形成了低频振动，这就是轰隆隆的雷声。就像鼓面撞击周边的空气分子，使得空气分子产生低频振动，我们就听到了鼓声一样。
雷电时的化学反应：
（1）闪电时，可以使大气空中的氧气化学合键发生改变，生成极少量的臭氧。
（2）可以让氧气和氮气化合生成一氧化氮，这是天然固氮的一种重要形式。
（3）3H2+N2=2NH3
一般的科普知识介绍氮气时，总是说：氮气化学性质不活泼，通常只在雷电、放电点的情况下，才与氧气发生反应，生产一氧化氮。也就是说，先有雷电的环境下，后有氮气与氧气发生化学反应。
我们认为，这个说法颠倒了事件的因果关系。应该是来自“原子裂变”高温区的能量形成了单独氮原子与氧原子，在这个过程中产生了强烈的雷电现象。同时，单独氮原子与氧原子在强强联合的基础上，进行新的重新组合，生成了一氧化氮。也就是说，先有氮气、氧气的分离，氮气、氧气的分离造就了更大的雷电现象，随后，它们重新组合也产生了生成了新的化合物---一氧化氮。

11.2.6.4探讨：线状闪电与“布朗运动”的本质是相同的
11.2.6.4.1百度：线状闪电
据百度资料：……闪电结构被人们研究得比较详细的是线状闪电，我们就以它为例来讲述闪电的结构。
闪电是大气中脉冲式的放电现象。一次闪电由多次放电脉冲组成，这些脉冲之间的间歇时间都很短，只有百分之几秒。脉冲一个接着一个，后面的脉冲就沿着第一个脉冲的通道行进。现在已经研究清楚，每一个放电脉冲都由一个“先导”和一个‘回击”构成。第一个放电脉冲在爆发之前，有一个准备阶段—“阶梯先导”放电过程：在强电场的推动下，云中的自由电荷很快地向地面移动。在运动过程中，电子与空气分子发生碰撞，致使空气轻度电离并发出微光。第一次放电脉冲的先导是逐级向下传播的，像一条发光的舌头。
开头，这光舌只有十几米长，经过千分之几秒甚至更短的时间，光舌便消失；然后就在这同一条通道上，又出现一条较长的光舌(约30米长)，转瞬之间它又消失；接着再出现更长的光舌……光舌采取“蚕食”方式步步向地面逼近。经过多次放电—消失的过程之后，光舌终于到达地面。因为这第一个放电脉冲的先导是一个阶梯一个阶梯地从云中向地面传播的，所以叫做“阶梯先导”。在光舌行进的通道上，空气已被强烈地电离，它的导电能力大为增加。空气连续电离的过程只发生在一条很狭窄的通道中，所以电流强度很大。
当第一个先导即阶梯先导到达地面后，立即从地面经过已经高度电离了的空气通道向云中流去大量的电荷。这股电流是如此之强，以至空气通道被烧得白炽耀眼，出现一条弯弯曲曲的细长光柱。这个阶段叫做“回击”阶段，也叫“主放电”阶段。阶梯先导加上第一次回击，就构成了第一次脉冲放电的全过程，其持续时间只有百分之一秒。
第一个脉冲放电过程结束之后，只隔一段极其短暂的时间(百分之四秒)，又发生第二次脉冲放电过程。第二个脉冲也是从先导开始，到回击结束。但由于经第一个脉冲放电后，“坚冰已经打破，航线已经开通”，所以第二个脉冲的先导就不再逐级向下，而是从云中直接到达地面。这种先导叫做“直窜先导”。直窜先导到达地面后，约经过千分之几秒的时间，就发生第二次回击，而结束第二个脉冲放电过程。紧接着再发生第三个、第四个……直窜先导和回击，完成多次脉冲放电过程。由于每一次脉冲放电都要大量地消耗雷雨云中累积的电荷，因而以后的主放电过程就愈来愈弱，直到雷雨云中的电荷储备消耗殆尽，脉冲放电方能停止，从而结束一次闪电过程。……

11.2.6.4.2探讨：线状闪电是高能粒子在积雨云中做“布朗运动”
我们在上文分析了，云层顶端的闪电是来自“原子裂变”区的高能粒子将乌云间空气分子、水蒸气水链击碎，释放的低速中微子获得能量后向四周扩散的表现。所以，从上空来看，云端的闪电大都呈放射状向四周扩散。
那么，大气层下方的积雨云中向下呈枝杈状的线状闪电是怎样产生的呢？
我们从这些线状闪电的轨迹来看，这些闪电脉冲沿着前一个脉冲的脚印，弃而不舍地奔向地面。说明有大量来自“原子裂变”高温区的空气分子，比如氮气、氧气、氢气等空气分子，这些空气分子数量不多，不足以在云端顶部击碎足够多的水链，释放足够多的低速中微子，所以，不能马上在云端形成闪电。这些高能粒子经过碰撞后，仍具有很高的动能，因此，它们会继续前进。
在乌云团中继续前进的过程中，它们不断与乌云中的水链撞击，释放出水链中水分子与水分子中的低速中微子，并与这些低速中微子碰撞，形成了中微子的高频振动，产生了了微弱的闪电微光。由于受到众多空气分子、中微子的拦截作用，因此，这些高能空气分子的运行轨迹不是纯直线状态，而存在弯弯曲曲的运行轨迹。从总体运行方向来看，大多闪电微光的运行方向是从50千米的高空指向地面的。
如此看来，线状闪电不断下探的微弱闪电，或许就是高能粒子在积雨云中做布朗运动，就像花粉颗粒在云中做布朗运动一样，只不过这个布朗运动速度较快，并且还能与中微子碰撞产生高频振动的中微子，即发光。


11.2.6.4.3猜测闪电的“回击”的形成：打开了阀门通路，释放了地球内部的中微子
从百度的资料来看，闪电是一个多次脉冲放电的过程。每一次脉冲放电都有两个过程：首先，电荷从云端向地面开辟道路，此时，闪电为微光；其次，快到达地面时，大量地面的电荷会沿开辟的道路向云端回击，这是主放电阶段，空气通道被烧得白炽耀眼，并出现一条弯弯曲曲的细长光柱。明亮的闪电的主要电荷来自地面。之所以在雷雨季节出现闪电，是因为雷雨季节时云端有了一定的电荷，从而有能力向地面开辟道路，打通了道路后，地面的电荷就可以长驱而入、登堂入室了。
这种说法有一定的道理，但是，既然道路已经打通，地面的大量电荷为何不一次性的流入呢？反而分批多次流入云端形成多次闪电？难道地面处还有个可控开关？
在前文中，我们假设世上本无电，那么，我们就从无电的角度来分析一下闪电的回击。我们认为，明亮的回击闪电，只是说明当时具有更多的高频振动的中微子，这些增加的中微子主要来自地球内部。或许，与电荷没有任何关系。
我们知道地球是一个大磁场。地球内部存在大量接近定向流动（从北极流向南极）的中微子。在正常情况下，宇宙中各处的中微子时时刻刻保持平衡状态。地球内部与地球外部包括地表大气层之间的中微子也是相互联通并保持动态平衡的。一旦平衡体某一方的压强变小，中微子将迅速涌向对方一侧，直至重新形成平衡状态。
由于中微子很小，无处不在。一般情况下，不可能形成某一方突然变成“真空”（连中微子也没有的真空）而失去平衡，只会是某一方因中微子数量或者速度变低而造成压强变低，从而失去平衡状态。
当积雨云中的高能粒子穿越时，打碎水链、释放中微子、中微子吸能后进行扩散，这一系列的事件会在很短的时间内完成。因为中微子向四周扩散的能力与高能粒子向下撞击的能力比较来看，还是相对较弱的，所以，最终会形成一个细长的空间（微弱闪电）。在这个空间中，里面的中微子是刚通过碰撞得到部分动能的低速中微子，它在吸能膨胀后，与火焰一样，形成空气分子的分层结构。会把空气分子推到外层，内层剩下大量的高振动能量的中微子。一旦高能粒子离开此空间继续向下撞击，此空间不再产生新的低速中微子，即失去了继续膨胀的动力来源；而原来的高振动能量的中微子通过碰撞后会迅速失去振动能量，这个细长空间马上面临着一个巨大的问题，即瞬间扩大体积后形成的纯中微子空间会马上变成一个低压区，周边的空气分子、中微子会迅速倒扑回来。
当这个细长的空间接近地面时，空间内的低压与地球内部中微子间的压强形成压差。在压差的作用下，地球球体内自北极向南极流动的大量中微子突然间就有了更通畅的传递中微子动能的通道，即沿着这个没有其他空气分子阻拦的空腔，迅速涌向空腔内。大量中微子就会从地球内部、地表的空气分子间直窜到这个空腔，从而形成中微子与高能粒子，中微子与中微子间的更猛烈的撞击，产生中微子的高频振动，形成了明亮的闪电。
这，或许就是闪电回击的形成过程。如下图。









这个过程有个比喻可以来形容：偷鸡不成反蚀一把米。本来想着向地面传递能量，结果却被地面中的能量反扑了一把。
我们从地面来看，线状闪电从地面延伸，一直延伸到高空，在高空有一个明显的亮光区。那么，这个亮光区是回击的闪电形成的？还是闪电先形成亮光区，然后，再下探呢？
我们认为，闪电刚形成时，应该没有那么大的能量，不能形成较大的亮光区，只会存在闪电微光。当闪电回击时，大量地面的中微子顺着细长的空间进入闪电的发源地，从而再次激发发源地周边还存在较弱振幅的中微子，才会形成大面积的亮光区。
大量中微子进入空腔，其撞击非常猛烈，形成了明亮的闪电。同时，空腔内中微子数量增加、动能提高，其内部压强随着变大，空腔内外压差逐渐变小、消失。没有压差的作用，地球内部的中微子就不能再次轻易进入，此次主放电就结束了。直到云端下一次形成类似的空腔，就会再次发生闪电的能量传递过程。
之所以主放电的过程，闪电更明亮。这主要是除了地面进入的中微子数量众多外，还因为空腔内的中微子在氢原子、氧原子、氮原子间化学反应的过程时，已经产生过一定频率的碰撞，具有一定的振幅。随着振幅的减弱，我们的视觉系统以及不能识别这些振动，此时，我们就认为闪电的微光已经没有了。其实，这些中微子以及氢、氧、氮气分子都仍处在激发态，稍有碰撞，这些原子就会重新变成激发态，发出更强的光谱线。
经过多次的化学反应，乌云整体范围内的氢分子、氧分子、氮分子都被打破后，重新组合，形成了更稳定的一氧化氮分子等等，云端中的高能粒子、中微子能量，再也不能轻易打破这些新的化合物。这样，释放中微子的数量将大大减少，细长的低压空间也不再形成，地球内部的大量中微子也没有机会上窜到大气层中，闪电就不再产生了。而原来产生的激发态的中微子、空气分子的振幅也会逐渐减弱，趋于平静。也就没有了闪电和雷声，只剩下翻滚的乌云了。


11.2.6.4.4猜测：线状闪电让我们看到了高能粒子在大气中所做的布朗运动
通过分析，可以看出：线状闪电的形成主要原因是高能粒子窜入了积雨云中所产生的一系列运动变化。从本质上来说，这与花粉颗粒在水中做布朗运动没什么区别。只是高能粒子具有的较高的能量，一路打碎了一些“瓶瓶罐罐”，释放出了大量的中微子，这些中微子被高能粒子撞击又形成了高频振动，我们就看到了微弱的闪光。
线状闪电的回击现象，又让我们看清了地球内部存在着定向流动的中微子。只要打开一个阀门，产生一个压差，这些中微子就会迅速涌出。
我们追求无尽的能量，或许，可以人为制造压差，利用压差，四两拨千斤，从大地中获取更大的能量，应该也是我们重点攻关的方向。重要的话说三遍：
从大地中获取更大的能量，是我们重点攻关的方向。
从大地中获取更大的能量，是我们重点攻关的方向。
从大地中获取更大的能量，是我们重点攻关的方向。

11.2.6.5探讨：避雷针的原理
通过上文分析，我们可以看出，闪电回击现象其实是乌云内的空腔与地面之间进行中微子扩散的结果。
我们在《10.10.3.4猜测：火焰分层是否能够验证了中微子的分布规律？》分析道：……当燃烧时，一般生成CO2、H2O、CO以及未充分燃烧的碳。这些物质从开始的固态、液态到生成后形成自由态的气态，体积要扩大数千倍，其扩张动力就是中微子吸收的能量。释放出来的中微子迅速吸能，变成接近光速，其压强迅速提高，成为高压区，就要向周边扩散。在中微子扩散的过程中，会撞击到CO2、H2O、CO以及未充分燃烧的碳等等，根据动量守恒定律，分子量大的分子撞击后速度低，分子量小的分子速度高。这样，自然而然的，分子量相同或接近的分子就会处于半径相同的球面，不同分子量的分子就处于不同的球面，各种分子就能自动进行分类、分队。这样，火焰从内到外依次为CO2、、CO 、H2O以及未完全燃烧的碳原子区。……
同理，乌云内进行化学反应后，产生水分子、一氧化氮、二氧化氮等物质后，在中微子向外扩散的推动下，也必然产生分层分布。这种空气分子分层结构是中微子向四周扩散形成的，相当于是不同的空气分子拦截了向外扩散的中微子形成的分层结果。对中微子向外扩散起到一定的拦截作用。反过来，这个分层结构也拦截了外边中微子向内的传播，不利于空气中的中微子向乌云空腔扩散。此时，能够顺利向空腔内扩散中微子的方向只有从地面方向进入空腔。
我们前文分析道，中微子在空间内定向流动形成磁场；在导体内定向流动形成所谓的“电流”。这个电流就像光的传播一样，并不是一个中微子从导体一端流到另一端，而是导体内众多的中微子、中微子聚集体依次接力传递振动能量，能够像光一样，以30万公里/小时的速度进行接力传递。
导体的这个特性，依赖于金属原子间空间结构存在大量空隙，这就能够方便中微子的进出。因此，金属导线在磁场（中微子在空间内的定向流动）中移动可以产生电流。其原理为：导体移动时，会产生碰撞，将部分中微子撞向移动方向的前方。这样，就相当于有部分中微子定向流入导体移动方向的中微子区域，该区域的中微子压强增大，与导体内部的中微子压强形成压差。在压差的作用下，导体外的部分中微子或者中微子的振动能量被迫进入导线内定向传播，从而形成“电流”。
当高空中不断向地面下探的中微子流遇到了避雷针的导线，这些中微子能够毫不费力的通过导线，将中微子、中微子的振动能量传递到导线的另一端，即大地内部。同样，地球内部的中微子也能够通过金属导线快速向乌云空腔传递动能。这时，提供传递中微子动能的主要物体就是金属导线了，相当于金属导线主动承担了传递动能这个重担。
由于导体中微子、中微子振动能量传递的阻力较小，因此，不会形成中微子、中微子振动能量的“堰塞湖”。其他非导体传递中微子、中微子振动能量时的阻力较大，很容易形成中微子的高压态势，甚至产生击穿现象，才能将中微子、中微子振动能量传递出去。而这种高能量的高压态势的“击穿”，往往会破坏非导体的原本结构，形成损坏性的雷击现象。
或许，避雷针，让我们看到了导体传播中微子、中微子振动能量时具有较小阻力的特性吧。

11.2.6.6探讨分析：闪电的形状与颜色
据百度资料：……我们常见的通常是线状闪电，犹如枝杈丛生的一根树枝，蜿蜒曲折。带状闪电与线状闪电相似，只是亮的通道比较宽，看上去好像一条较亮的亮带。球状闪电一般发生在线状闪电之后，它是一个直径为20厘米左右的火球，发出红色或桔黄色的光，偶然发出美丽的绿色，一般维持几秒钟。火球在空中随风飘移，喜欢沿物体边缘滑行，还能穿过缝隙进入室内，当它行将消失时会发生震耳的爆炸声。
各种闪电中，最罕见的是联珠状闪电，世界上绝大多数人都未曾见过它。这种闪电形如一串发光的珍珠从云低伸向地面（1916年5月8日在德国德累斯顿城市的一所钟楼上空，曾发生过一次联珠状闪电，并作了记载。人们首先看到一个线状闪电从云低伸下来；其后，人们看见线状闪电的通道变宽，颜色也由白色变为黄色。不久闪电通道渐渐变暗，但整个通道不是在同时间均匀地变暗，因此明亮的通道变成一串珍珠般的亮点，从云间垂挂下来，美丽动人，人们估计亮珠有32颗，每颗直径为5米。之后，亮珠逐渐缩小，形状变圆；最后亮度愈来愈暗，后完全熄灭。）由于联珠状闪电出现的机会极少，维持的时间也极短，因此人们对这种闪电的成因研究得很少，形成的原因尚不清楚。
……一般闪电多为蓝色、红色或白色，但有时也有黑色闪电。……
从百度资料来看，最常见的线状闪电，犹如枝杈丛生的一根树枝，蜿蜒曲折。 “枝杈丛生”说明“起源地”各不相同，有多个发源地；“蜿蜒曲折”说明高能粒子在做布朗运动，所以不能呈一条直线。
“带状闪电与线状闪电相似。只是亮的通道比较宽，看上去好像一条较亮的亮带。”说明参与反应的原子个数较多，释放的低速中微子数量多，吸收的能量大，产生的压强大，可以向外扩散的范围更大一些。
“球状闪电一般发生在线状闪电之后，它是一个直径为20厘米左右的火球，发出红色或桔黄色的光，偶然发出美丽的绿色，一般维持几秒钟。”从本质上说，所有的单点式闪电都是一个球型密封体，外层是“致密”的一氧化氮或者二氧化氮层，内侧是纯中微子。这个密封体的形状最应该是球形，均匀的向四周扩散。持续几秒种后，在外界的挤压下，分崩离析。所以，球型闪电有可能是线状闪电崩出去的点状火种形成的。
但是，大多情况下，单点式闪电很难存在。一般情况下，都是多个单点式闪电源同时形成线状闪电源。这些线状闪电源在向外传播时，受外界环境的影响，就像火苗在风的作用下，形成跳动的火舌一样，大都呈细条状，方向指向压强最低、最容易传播的方向。
最罕见的联珠状闪电，或许应该是缩小版的球状闪电吧，是多个崩出去的火种形成的。联珠状闪电能够逐渐熄灭，或许说明崩出去的火种也是依次蹦出去的，不是同时崩出去的。所以，我们看到“最后亮度愈来愈暗，后完全熄灭”。就像黑暗中的香火头，会慢慢的熄灭一样。
闪电的颜色其实参与反应的空气分子激发态时所发出的光谱。我们来看光谱颜色对应的原子：红色代表硫元素，蓝色代表氧元素，绿色代表氢元素。可见，蓝色闪电是代表参与反应的氧原子比例较大；红色闪电代表参与反应时有大量硫原子；白色代表各种原子比例均衡。
经过研究分析表明，黑色闪电是由分子气凝胶聚集物产生出来的，而这些聚集物是发热的带电物质，极容易爆炸或转变为球状的闪电，其危险性极大。这或许证明了球形闪电果真是“自带炸药”的。在未点燃炸药包前（即球形闪电的核心元素未参与化学反应），不发光，为黑色闪电。点燃炸药包后，就会变成球形闪电。

11.2.6.7探讨：闪电、火、原子弹从本质来说是相同的
通过上文分析，或许，我们可以认为，闪电的本质不过是中微子的高频振动产生的发光现象。这些中微子一方面来自空气分子，比如水链中的水分子与水分子间，另一方面来自地球内部。
中微子与空气中的空气分子来回碰撞，产生振动；另外，当两个独立的原子重新进行组合时，会发原子与原子间的碰撞。这种碰撞力与物体与物体间的碰撞截然不同，这个力足可以冲击到原子内部，引发原子内部的振动，造成原子内的一部分中微子脱离原子，在原子内部就开始与原子的其它部分进行碰撞。由于原子内部间距狭小，中微子来回碰撞，更易产生高频振动。或许，这就是闪电的光的来源。
如此看来，闪电的光与火光、甚至原子弹爆炸形成的光，从本质上来说，并没有区别，都是中微子的高频振动结果。仔细对比来看，它们之间还是有区别的。
1）相同点
首先，闪电、火、原子弹发出的光都是中微子的高频振动。
其次，它们的火光都应该分层。即根据反应生成的化合物的分子量的大小，从里到外，依次分布着分子量从大到小的各种化合物。因为在向外扩散的各种中，分子量大的化合物在同样的撞击力的作用下，得到的速度低，向外扩散的距离近一些。每次的反应应该不是连续的，而是成批次进行。所以，各种不同的化合物向外扩散的过程中，并不是混杂在一起的。
第三，它们的化学反应都需要启动能量。
2）不同处
首先，火光的形状不同。这主要因为，火苗以及原子弹是持续发光，所以，能够形成均匀扩散的球形火光；而闪电是不持续发光，是一次性的，因此，在向外扩散时，受外界环境影响较大。在周边空气压强的作用下，唯有顺高能粒子留下的向下的痕迹流向地球，才会比较顺利扩散。因此，在对流层下部形成的闪电形状是流向地球的线状。而从300-400高空的空间站，来看云团上部的闪电时，不能看到闪电向下的形状，只能会看到像爆竹爆炸向上方、四周扩散的形状
其次，它们的化学反应需要的启动能量不同。闪电与火光，需要的启动能量很低，只要让一点点的物质产生化学反应，该反应释放出来的中微子，就能够迅速获得动能，形成高能量状态，从而激发并维持后续的反应持续下去。而原子弹的启动能量较大，需要很大的启动能量才能撞破铀原子，释放出更多中子和中微子，得到的中子可以再次参与下一次的撞击过程。
正因为闪电需要的启动能量很低，所以，在夜晚，没有了“原子裂变”区产生的高能粒子，但是其他粒子也能充当高能粒子的作用。比如，由于大气层的对流作用减弱，部分平流层上部产生的臭氧分子会落下来，与平流层下方的云层上部的空气分子发生化学反应，释放出低速中微子。这些中微子作为启动能量，也能够引发了低空云层中的闪电现象。只要有较大的云层（水分子的水链组成）的存在，一般都会产生闪电。另外，在夜晚消失的电离层D层，也会有部分离子不断落下来，被低空的云层碰撞、拦截。云层中的水分子链被高能离子撞裂，能够形成单独的水分子，也会释放低速中微子。这些低速中微子也可以作为启动能量，也能引发闪电现象。由于臭氧分子和电离层D层的离子所处高度很高，因此，在夜晚它们落下来首先会与云层的上部接触，因此，引发的闪电现象大多在云层上部，产生的高温高压气团沿上方很容易扩散，不能形成隆隆的雷声，或许我们在地面只能模糊看到闪电的闪光。
地球每天能够产生800万雷电，这是一个巨大的拦截能量。如果大气层拦截不利，这些能量能够让数十亿人感到酷热难耐。“原子裂变”区释放的能量除了引发每天800万次的雷电外，还会产生什么现象呢？
答案是肯定的，会！我们认为：极光也是“原子裂变”区释放的能量引发的发光现象。

11.2.7猜测：极光现象是“原子裂变”区释放的能量引发的
在上文，我们分析了50千米高空的“原子裂变”区产生的高能量在上下两个方向产生的作用效果。那么，沿着地球表面，“原子裂变”高能区在水平方向扩散又会形成怎样壮观的景象呢？
沿着50千米的水平面水平方向进行扩散时，主要有前后左右四个方向。我们认为，极光，就是“原子裂变”高能区在水平方向扩散的结果。并且，这四个方向均能产生极光现象。
11.2.7.1百度：极光的产生原理和极光的分布区域
据百度资料：……极光是由于太阳带电粒子（太阳风）进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极称为南极光，在北极称为北极光，极光一般呈带状、幕状、弧状、放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。
随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知——原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。
在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”，太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，因而属于等离子态。来自太阳活动区的带电高能粒子（可达1万电子伏）流，使高层大气分子或原子激发或电离而产生极光。
太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区，两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光，在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光。
极光常见于高磁纬地区，在大约离磁极25°～30°的范围内常出现极光，这个区域称为极光区。在地磁纬度45°～60°之间的区域称为弱极光区，地磁纬度低于45°的区域称为微极光区。
长期观测统计结果表明，极光最经常出现的地方是在南北磁纬度67度附近的两个环带状区域内，分别称作南极光区和北极光区，在极光区内差不多每天都会发生极光活动，在极光卵所包围的内部区域，通常叫做极盖区。在该区域内，极光出现的机会反而要比纬度较低的极光区来得少，在中低纬地区，尤其是近赤道区域，很少出现极光，但并不是说压根儿观测不到极光。
极光下边界的高度，离地面不到100公里，极大发光处的高度离地面约110公里左右，正常的最高边界为离地面300公里左右，在极端情况下可达1000公里以上。根据关于极光分布情况的研究，极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状，而是卵形。极光的光谱线范围约为3100～6700埃，其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线，称为极光绿线。

11.2.7.2极光的声音
北极光是指常出现在地球高纬度地区高层大气中的发光现象，是太阳风与地球磁场相互作用的结果。北极光非常绚烂美丽，而伴随北极光发生的，是一种很神秘的声音。一直以来，有关这种神秘的北极光声音流传着许多的传说，也让在荒野的人们感到恐惧和敬畏。
北极光发出的这种含混不清的爆裂声的来源，终于首次在科学上得到了合理的解释。芬兰阿尔托大学的科学家们发现了北极光神秘声音的来源，这种声音产生于距地面70米的空中。与此相比，由地球磁场干扰而产生的绚烂而变幻莫测的北极光，则是产生于距离地面120千米的高空。
为了找到声音的来源，科学家们利用了三个互相独立的麦克风，在观测点记录下了北极光的声音。接着，科学家们对这些声音进行对比分析，从而最终确定了北极光声音的来源。当北极光在观测点出现的同时，芬兰气象研究所也同步测量到了伴随北极光产生了地磁干扰。
阿尔托大学的莱恩教授表示：“我们研究发现，在北极光出现期间，人们可以听见一种伴随极光自然产生的声音。过去，我们认为极光离我们太远，不可能会听到极光发出的声音，这种推断没有错，但事实是，极光是由太阳产生的能量粒子干扰地球磁场而产生的，它们在很远的天边，伴随极光的声音也是由类似原因而产生，只不过产生这种声音的地方离地面更近。”
有关北极光神秘声音产生的具体原因仍然是一个迷，这种声音并不是每次都会伴随极光而来。从被记录下来的声音来看，这种声音听起来像是一种含混不清的爆裂声，并往往只持续一小段时间，另外一些听到过极光声音的人把这种声音描述为一种噼啪声，并且感觉声音的距离很远。通过这些不同的描述，科学家们推测北极光声音产生的背后可能有着若干不同的原理。

从空间站观察极光（六图）

11.2.7.3质疑：极光是南北极的空气受到太阳风高能粒子撞击产生的
对于极光产生的原因，目前主流观点认为：两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。
这种说法有一定的道理。但是，按照这种说法，我们有以下疑问：
1）从空间站上方俯视，极光的形状，就像一缕缕火焰，从地面裂缝中喷出。不管南极光还是北极光，都是由地面喷向外太空。从大部分极光图像中可以看出，极光最亮的位置都靠近地球地表，说明撞击粒子从地球大气层下方内部撞向高空。
2）如果太阳风高能粒子流入地球，撞击北极的空气形成北极光，那么，南极光是什么撞击形成的呢？高能粒子不可能从两个方向流入地球吧。如果高能粒子从南北极两端分别撞向南北极，形成极光。那么，首先撞击的位置就应该在高空，从高空撞向地球表面。其产生的光束，应该是撞击位置光最亮、光最强，即极光的上部最亮，下部逐渐模糊，这与实际景象不符。
3）太阳风撞击南北极的空气形成极光，为何撞击其它地区（比如赤道地区）的空气就不能形成极光？
4）太阳风偏转后撞击北极的空气能够产生极光，那么，正午时分，太阳直射、撞击最猛烈的地球上的地区更应该能够产生此类“极光”。我们之所以晴天看不到或许是因为白天的阳光太强，掩盖了极光；阴天也看不到或许是能遮挡阳光的乌云也必然能够遮挡更微弱的极光。那么，总有合适的地区、合适的时间，能让我们看到这一美景吧？ 那么，我们在白天中午时间，在什么空间高度上，以什么角度能够看到这个极光呢？
5）为何产生极光的同时，还产生了极光的爆裂声。这与雷电存在着相同之处。或许，它们都是发光、发声的现象，极光与雷电产生的原理相同？那么，如何用太阳风的高能粒子来解释闪电的形成呢？

11.2.7.4猜测：死灰复燃的氧原子形成了极光
据百度资料：……电离层是地球大气的一个电离区域。电离层受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的大气高层。
……电离层E层，离地面约90～130公里。白天，峰值密度NmE及其相应高度hmE的典型值分别为10厘米和115公里。NmE的昼夜、季节和太阳活动周期三种变化，大致符合简单层理论公式，分别于中午、夏季和活动高年达到最大值。……
……研究和火箭实测表明：
1）大约90千米高度以下，大气分子量没有明显变动。
2）但在高度l0～50千米范围内O3含量的百分数较大，极大值约在20～35千米处。35～40千米以上出现NO。
3）90千米以上O2开始分解为氧原子，在更高处N2也开始分解，在约100千米以上，大气的主要成分为O、N2和N。
4）在约500千米以上，N2和O2就都不存在了，He和H的百分数则逐渐增加，到2000千米以上就只有这两种原子了。……
我们把极光、电离层、大气层空气分布这3份数据结合起来看：在115千米高空处，存在电离层的E层；大气的主要成分为O、N2和N；发出极光的最大值，极光的颜色为氧原子发出的绿色光谱。
很显然，极光就是电离层的E层中的氧原子发光造成的。那么，为何电离层的E层中的氧原子重新受到激发，死灰复燃，重新向上方发光呢？
从资料来看，电离层E层分别于中午、夏季和活动高年达到最大值。夜间，NmE下降，hmE上升；NmE≈5×10厘米，hmE的变化幅度一般不超过20公里。
说明中午、夏季的阳光带来了更多的能量，形成了更猛烈的“原子裂变”高温区，产生了更多的氧原子（电离层E层增厚），也使得更多的氧原子受到激发后，发出绿光。“NmE下降，hmE上升”说明白天，电离层E层正冲着太阳，在太阳风的吹扫、压迫下，其往外膨胀的幅度被适当压缩；到了夜晚，没有了太阳光带来的高能粒子的撞击破碎作用，氧离子数量减少，电离层E层变薄；同时，没有了太阳光的压迫作用，电离层E层在地球对面中午时分的“原子裂变区”释放的中微子形成的高压膨胀作用下，开始向外继续扩张，可以向外扩张的距离接近20千米。
从道理上来讲，白天，我们是不可能看到E层氧原子发出的绿光的，主要是因为太阳光太强，掩盖了其它的光芒。在夜晚，没有了太阳光的直射，“原子裂变区”不存在了，电离层的E层中受激发的氧原子逐步恢复常态，不再发光，我们在夜晚，大部分地区应该也看不到极光。
但是，经过仔细分析，我们发现，在地球的某些高纬度区域，比如距离昼夜交界线（南北纬度66.74度）不远的区域，还会看见氧原子发出的绿光。虽然这些地区已经处于夜晚，没有“原子裂变区”，电离层E层的氧原子应该不再受高能粒子的撞击。但是，昼夜交界线的对面却是白天，能够产生“原子裂变”高温区。在太阳风的吹扫下，以及“原子裂变”高温区沿地球表面水平方向向四周扩散作用下，许多高能粒子、中微子能够越过昼夜分界线，来到地球背面，这使得此处的中微子整体速度以及振动能量得到提高，从而形成新的“次高压区”。获得动能的中微子会向四周扩散，大部分继续在地球表面扩散，也有少部分中微子会垂直方向向上方扩散，就像膨胀的气球，均匀的向四周膨胀扩张。这部分中微子会从地球表面向高空扩张。这样，这些中微子就与115千米高空处的氧原子进行撞击，重新把正在恢复常态的氧原子变成激发态，发出绿色的光谱线。这就是南北极出现的喷薄向上的极光。同时，也造成了电离层E层的升高。
同理，其他地区同样也应该会出现类似的现象。但是，考虑到低纬度地区对流层厚度较厚，空气分子较多，高能粒子、中微子的撞击作用效果会明显打折，产生的激发态氧原子数量明显减少，所以，低纬度地区很难产生极光现象。（后面再讨论这个问题）
可见，所谓的极光，不过就是“电离层”E层中的氧原子，在太阳吹扫作用以及“原子裂变”高温区的扩散作用下，运行地球背面，再次受到从地球表面向上扩散的中微子（还包括其它高能粒子）撞击，重新变成激发态，发出绿色的光谱线。这个过程，正好符合死灰复燃的特征。所以，我们把极光看成氧原子的死灰复燃现象，还是有一定的道理的。极光的形成如下图

从地面看极光，请观察极光的起点处以及喷发的方向







从太空看极光，请观察极光与阳光的相对位置关系

11.2.7.5探讨：极光的出现验证了中微子在空间的分布规律
我们在《11.2.2.5中微子的动态的平衡》分析到：……中微子最大的特点：在浩瀚的宇宙间处处存在，并保持一种动态的平衡。
这种平衡并不代表着中微子处处保持均匀的密度和恒定的速度。就像空气总体保持一种动态的压强平衡，但是，各地的空气密度、速度都不相同。在赤道附近，空气运行速度快，气温高，产生的压强大，必然要向周边扩散；在南北极，空气运行速度慢，气温低，产生的压强小，必然会形成空气的聚集（即在南北极空气聚集数量大于正常大气循环时从南北极流出的空气数量）。随着时间的推移，南北极的空气数量一旦聚集到一定的程度，其压强必然增大，就会向赤道方向扩散的趋势。这些低速的空气分子意味着低温，这就是为什么北半球一年有一次寒冷的西北风劲吹的冬季的主要原因。
中微子在宇宙间的分布规律也是如此。在空气中、在水中，在各媒质中以及分子间、原子间，数量各不相同，速度各不相同，但是，各处产生的压强却基本相同，这是一种动态的平衡状态。一旦外界影响打破平衡，有了压差，就会自动形成定向流入，直到重新恢复平衡。
我们从理论上计算一下分子间中微子往返碰撞产生压强的公式。
考虑到每个中微子在两个分子间来回碰撞产生压强，我们假设分子间的间距为L，则其撞击频率f=1/T=1/(2L/v)=v/2L，则单位时间内，中微子产生的压强：
P=n*f*K*m*v*v
= n*(v/2L)*K*m*v*v
= n*K*m*v*v*v/2L
可见，中微子产生的压强与参与碰撞的分子间的距离呈反比，与中微子的数量、速度的三次方成正比。影响中微子压强的主要因素是中微子的数量、速度和参与碰撞分子的间距。……
通过分析，可以看出：当中微子来到地表附近的大气层时，由于大气层的空气密度随高度的降低而逐渐升高，这意味着空气分子的间距逐步缩小。同样数量、速度的中微子来到分子间距小的空间，其产生的压强也会增加，更何况增加大量的中微子。
当大量的高能粒子、中微子从低空掠过，来到地球背对太阳的一侧时，必然会在经过的低空地带产生更高的压强，与高空的中微子压强产生压差。在压差的中微子就会向高空泄露，撞击到电离层E层的氧原子，把氧原子变成激发态，发出绿色的光。这就是我们看到的喷薄而出的极光。
可见，极光向外太空喷发的动力，就是低空与高空中微子产生的压差。影响这个压差的主要因素，其一越靠近地表，空气密度越大，空气分子的间距越小，同样中微子产生的压强就要高一些；其二，“原子裂变”高温区沿地球表面水平方向向四周扩散作用下，许多高能粒子、中微子能够越过昼夜分界线，来到地球背面，造成中微子的数量增加了很多。
我们前文分析了中微子在空间中的分布规律：中微子最大的特点：在浩瀚的宇宙间处处存在，并保持一种动态的平衡。一旦外界影响打破平衡，有了压差，就会自动形成定向流入，直到重新恢复平衡。
或许，喷薄而出的极光，让我们看到了中微子在失去压强平衡后引发的后果吧。而且，在地球大气层空气密度分布规律的情况下，出现向外喷发的极光现象也是必然的结果。

11.2.7.6探讨：有关极光特点的解释
上文我们分析道：极光只是电离层E层的死灰复燃。其影响因素主要有两条：其一，必须要有灰烬。未烧尽的灰烬越多，有可能复燃之火就猛，灰烬是指电离层E层处于慢慢恢复正常状态的激发态的氧原子（还有少量其它空气分子的原子）；其二，必须要有风。这个风是指垂直地表向上扩散的中微子。这些中微子撞击到“灰烬”，能够使得这些原子振动加剧，重新变回激发态。
在这个基础上，我们来分析以下极光的特点：
1）产生极光的地区：南北磁极附近地区以产生极光
我们来看地球大气层产生“灰烬”的分布情况。
我们知道，对流层在地球的分布是赤道最厚，南北极最薄。这主要因为赤道的自转线速度高，对空气分子的拍打作用大，能够把空气分子拍到更远的高空。
对流层上方为平流层。空气分子以低于地球自转的速度，跟随地球水平运行。海拔高度越高，平流层的空气跟随速度就越低。同时，由于从赤道到南北极地区存在对流层的高度差，赤道地区的对流层是山峰，而南北极地区的对流层是海平面。这样，平流层的空气分子自然而然就顺着山势从山峰流向海平面，即从赤道地区分别流向南北极。
同理，在115千米形成的电离层E层，其向下释放的高能粒子、氧原子等也会跟随平流层流向南北极。这样，在南北极地区附近就形成较高密度的氧原子。此时，该地区就会积聚了足够的“灰烬”，具备产生极光的物质基础。
其它方向，比如左右方向（南北极为前后方向），氧原子扩散到无尽的空气分子中，跟随平流层自转，不能汇聚到一起。受到高能粒子、中微子的撞击，单位体积内也不能发出足够数量的绿光，也就不易产生极光现象。
2）产生极光的时间：晚上9：30—凌晨2：30分左右
前文分析，“原子裂变”区的明显纬度跨度70度。这个约占地球直径1/3多的圆盖子扣地球表面，其产生的高温高压作用，足以推动高能粒子、中微子更加快速流向南北极。
“原子裂变”区的纬度跨度70度，约占4.6个时区，我们按5个时区来分析，即每时每刻，“原子裂变”区的中心为中午12点，其最左侧边缘为12-2.5=9.5即上午9：30；其最右侧边缘为12+2.5=14.5即下午14：30。也就是说，地球上总有这么一个地区，该地区有这样一个必然的经历：从上午9：30分到下午14：30，都一直会在“原子裂变”区的笼罩控制之下。进入“原子裂变”区的笼罩下后，“原子裂变”区产生的高能粒子、中微子就会基本按该地区的经度线的方向分别流向南北极，在地球背对太阳的一侧，形成局部的高压区。其中一部分高能粒子、中微子会沿垂直方向从大气层中喷薄而出，与大气层、电离层E层的氧原子撞击后，重新点燃这些“灰烬”。
地球转向太阳，时钟为9：30分时，其背对太阳的一侧为晚上21：30。此时，背对太阳地区由于迎来了顺经度线绕过北（南）极点扩散过来“原子裂变”区的能量，就可以点燃天空中的“灰烬”，我们就看到极光开始出现了。
一直到下午14：30，即背对太阳地区的凌晨2：30，都有对面的“原子裂变”区的能量传递过来，我们一直都可以看到极光。
地球继续自转，时钟超过14：30分时（对面地区凌晨2：30），本地区脱离了“原子裂变”区的笼罩控制，就没有“原子裂变”区的能量基本顺经度线的方向吹向对面，对面的夜晚地区将不会出现极光现象。
可见，大多地区观察极光的时间应为晚上9：30—凌晨2：30分左右。
3）极光的颜色。极光的颜色主要来自激发态的氧原子，另外，还包括氢原子、氮原子等等。由于氮气中两个氮原子吸合比较紧密，因此，很难打碎氮气分子，氮原子受到激发的机率就远远低于氧原子，我们经常看到的就是氧原子发出的绿光。极光的极光的光谱线范围约为3100～6700埃，其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线，称为极光绿线。
4）极光的位置。极光最大发光的位置位于高度110公里左右的位置。正常的最高边界为离地面300公里左右，在极端情况下可达1000公里以上。这说明“灰烬”可以漂浮的很高很高。但是，这个高度的“灰烬”应该不是以氧原子为主，而是以氢原子（或者氮原子）为主。所以，此时高空的极光颜色，应该不同于极光绿线。（不知是否有事实数据支持这个推测）
5）极光的形状。根据关于极光分布情况的研究，极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状，而是卵形。因为“原子裂变”区在中午的时候产生的高能粒子、中微子最多，释放的能量最大，到达的距离最远。因此这个时间，也就是背对太阳的凌晨时分，能够产生极光的地区的纬度最低，也就是产生极光地区的范围最大，这就是“卵形”的长边端点。
6）最佳观测位置。由于地球是倾斜着围绕太阳公转。因此，地球的昼夜分界线不与经度线重合，而是与经度线存在一定的夹角。并且这个昼夜分界线一定与南北纬度66.74度相交。
要观察极光，太靠近昼夜分界线，则相当于白天，阳光掩盖了其它一切光线；太远离昼夜分界线，该地区得到的高能粒子、中微子的能量也少，形成极光也不明显。所以，距离昼夜分界线即南北纬度66.74度大约10-15纬度左右（大体估计值）的地区，应该可以很好地看到极光现象。由于一年四季中，昼夜分界线跟随地球的公转位置进行变化，不是固定的，因此，观测极光的位置也是根据季节的变化而变化的。
另外，在南北极存在极昼与极夜现象。极夜发生的时候，在高纬度地区欣赏极光很容易。当极昼来临时，能够发生、欣赏极光的区域在哪呢？
比如北半球，极昼现象发生在太阳直射到北回归线附近，此时（6月22日夏至），北极部分地区处于极昼区。
此时，昼夜分界线为北纬66.74度。根据推测：距离昼夜分界线10-15纬度左右，可以看到极光。那么，我国黑龙江漠河地区处于北纬53度左右，距离昼夜分界线13度左右，可以看到极光现象。
事实上，在夏至时节，我国黑龙江漠河地区的确能够看到极光。这个事实，或许能够证明我们的推测具有一定的合理性。
7）极光的爆裂声。电离层的E层，存在着许多空气粒子，包括氧气分子、氮气分子、二氧化氮分子、水分子等等，当高能粒子、中微子撞击并击碎这些粒子，释放出低速中微子，就能够产生高压区，推动空气向四周扩散。由于高空空气稀薄，空气分子之间的碰撞、摩擦频率、次数大大低于低空产生雷电时的数值，我们只会看到微弱的光亮，听到断断续续的轻微爆裂声，而不会听到隆隆的雷声。

11.2.7.7有关极光形成理论的验证
我们假设，极光是死灰复燃的，那么，这个理论是否正确呢？
或许，我们可以进行实地验证。
在冬至12月22日的夜晚，我们可在北极点（或者其它高纬度点）附近等待极光的到来。我们会发现：
1）进入夜晚后，微弱的极光先从东边出现。
2）随着时间推移，接近21:30时，极光会悄然而至，我们周边或者正上方会出现大量极光。
3)在零点时，同一经线上的低纬度的位置，也能看到极光。
4）过了零点后，同一经线上的低纬度地区的极光逐步消失。
5）大约凌晨2:30，东边的极光逐步消失，西边的极光还依稀可见。
在南极附近地区，夏至6月22日，同样会出现类似的情况。
希望有能力的爱好者来验证一下这个推断。

11.2.7.8探讨：闪电与极光的关系
经过分析，我们认为，闪电与极光现象，从本质上来说是相同的。
其相同点：
1）闪电与极光都是高能粒子、中微子撞击造成的；
2）闪电与极光都是在高空位置产生的；
3）闪电与极光发出的各种颜色的光，都是空气原子变成激发态后，发出的光谱线；
4）闪电与极光都能够产生高压区，推动空气分子外移。空气分子在外移的过程中，互相碰撞、摩擦，产生低频振动，我们就听到了雷声或者爆裂声；
5）闪电与极光的主要能量来源，都是来自50千米的“原子裂变”区。
不同之处：
1）闪电最明亮的回击的能量，来自地球内部；
2）闪电可以一直下探到地表，极光只能在空气稀薄的、氧原子较多的高空产生；
3）闪电释放的能量巨大，产生的推动作用较大，能够在空气密度较大的低空产生隆隆的雷声。而极光释放的能量较小，在空气稀薄的高空，不能引起更多的空气分子进行碰撞、摩擦，所以，伴随极光的声音较轻。
4）闪电主要击碎的是水链，释放水分子与水分子之间的中微子，大量的水蒸气中能够释放更多的中微子，形成亮光较大的闪电。在寒冷的南北极，水汽大都凝结为雪花落下，空气中水蒸气含量较少。因此，从总体上来看，极光存在着先天性的能量基础不足，所以，只能在漆黑的夜晚，才能看到微弱的极光现象。
可见，闪电与极光最大的区别就在于闪电是“原子裂变”向下释放的能量撞击到水链上形成的，而极光是“原子裂变”向水平四周释放的能量来到地球背向太阳的一侧，然后向上冲撞电离层E层的氧原子形成的。它们发出的光和声，道理基本相同，只是数量、规模以及地点的不同而已。