□作者: 雲　軒

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　　4.不要在河岸邊停留或劃船；
　　5.家用電器應當接地，在使用後必須切斷電源；
　　6.為建築物安裝避雷針。為了做好雷電預防工作，從2007 年6 月11 日起，中國氣象局在全國範圍內實施《氣象災害預警信號發布與傳播辦法》。《辦法》指出，雷電預警分為三級，分別以黃色、橙色和紅色表示，黃色為低級，橙色為中級，紅色為高級。其中，一旦發布橙色信號，雷電防御措施應該是︰在空曠地帶不要打傘，切斷危險電源，人員應該留在室內等。
　　
　　百年探索
　　
　　從1752 年以來，人們探索雷電奧秘已經有250多年的歷史了，有關雷電的神話故事則出現得更早。
　　
　　古人話霹靂人類很早就已開始注意雷電。在一些古老民族的神話中，長期把雷電當作一種超自然現象，當成令人生畏的神靈的巨大武器。古希臘人把雷電看作是宙斯猛然拋出的神物。斯堪的納維亞人認為，雷電是坐在戰車上的雷神穿過雲層時用鐵錘擊打鐵砧產生的火花。北美印第安部落想象閃電是神鳥翅膀的扇動，雷則是神鳥撲打翅膀發出的聲音。我國古人把雷電看作是雷公雷母用來警示世人、懲罰惡徒的工具。
　　風箏實驗 這個實驗是在18 世紀下半葉做的，當時靜電學理論已經成熟，人們已能將正負電荷分開，並能把靜電發電機發出的電荷貯存在原始的電容器里。人們不僅知道貯存在電容器里的電荷可以產生電火花，而且知道這種電火花可以觀測。一些人還注意到實驗室里的電火花與閃電的火花類似。這些電學知識是風箏實驗的理論依據。著名的風箏實驗是從富蘭克林開始的。當時，富蘭克林從理論上認識到雲是帶電的，並猜想閃電也一定帶電。他認為，證明他的猜想的最好方法就是用風箏做實驗，因為風箏可以放到比較高的高空，可以飛到任何地方。風箏飛到哪里，就能將金屬棒帶到哪里。1752 年，美國賓夕法尼亞發生雷暴期間，富蘭克林進行了歷史上著名的風箏飛行試驗。他把一只大風箏放到天空，從風箏上引下一根細銅絲，自己站在站台上，一只手拿著系銅絲的鐵棒，另一只手和地面接觸。這樣，富蘭克林接地的身體為雷暴雲中的電流提供了導電通道。（注意︰讀者千萬不要做這樣的試驗，因為它是非常危險的，弄得不好會引來巨大的驚雷，帶來殺身之禍！）如果雲是帶電的，從風箏往下流的電流就可以通過地面放電，鐵棒和接地的絲網之間就應當出現火花。
　　富蘭克林設計了實驗裝置，但他沒完成實驗。第一個成功完成這項實驗的是法國的托馬斯•弗朗科斯•戴立巴德，他在1752 年5 月一次雷暴期間觀測到鐵棒上的火花迸發。瑞典物理學家G •W •黎其曼1753 年7 月在俄國證明了積雨雲中有電荷。不過，在19 世紀末以前，人們對雷電特性的認識還很膚淺。19 世紀末，隨著照相設備和光譜測量設備在雷電觀測中的應用，人們才對雷電特性有了較深刻的認識。隨後，許多人用照相方法檢測了雷電對地面放電的電流。在此期間，德國的伯克爾斯還通過分析雷電電流感應的磁場，估計了雷電電流的數值。在雷電研究中做出重要貢獻的人，是諾貝爾物理獎獲得者C •T •R •威爾遜，他是現代雷電知識的主要貢獻者。他還用現代觀測資料和電場測量估計了雷暴的變化結構。20 世紀60 年代以後，由于閃電對航天器的危害和科學技術的進步，雷電研究特別活躍。現代研究為了探索雷電的成因，一些科學家利用“測量對流層降雨量飛行器”測量了100 多萬塊雲。測量儀器是雷達和“閃電光學成像敏感器”。前者用來測量雲中冰塊的數量，後者記錄閃電閃爍的次數。利用這些儀器的測量結果，科學家比較了雲里冰的含量和閃電閃爍次數之間的關系，發現在陸地上、海洋里和沿海地區等各種環境下，冰和閃電之間都有很強的相關性。一些特征參數的相關系數達到90%以上，個別小雷暴的相關性甚至更強。冰塊和雷電之間的密切關系，為天氣和氣候預報提供了很大方便。在編寫天氣和氣候預報的程序時，需要知道雲中有多少冰，然而我們無法得到這一數據，因為無法在每一塊雷暴雲中安裝雷達，從而測量它的含冰量。不過，知道了閃電閃爍次數和冰塊之間的關系，科學家就可以通過閃電閃爍次數來估算冰的數量，供給天氣和氣候預報使用。
　　揭秘隱蔽電流 科學家在地面與電離層之間測量到15萬∼60 萬伏電位差。這是驚人的數字！而更驚人的是，按照有關理論，這個電位差應在15 分鐘內自然平衡，而實際上卻沒有。這是為什麼？有人懷疑這里存在一個“電泵”，它像水泵一樣維持著地面和電離層之間巨大的電位差。然而計算表明，“電泵” 給出的數字不合理。于是科學家又猜想，閃電只是造成雲和地面電位差的部分原因，應該還有其他原因。
　　對于這個電位差，美國宇航局馬歇爾空間飛行中心的水文和氣候科學家理查德•布拉克斯利提出了一種看法。他說︰“地球及其大氣猶如一個巨大的電路回路。在晴朗的天氣，空氣的導電性雖然很差，但電離層和地面之間的巨大電位差仍能推動極微小的電流穩定地從大氣流向地面……
　　所以應當有一種東西推動電流從地球向上返回大氣中，這樣才能構成一個完整的回路，並保持回路里持續有電流流動。從理論上講，從下向上流的電流應當和從上向下流的電流相等，但目前這兩種電流不能平衡。”
　　布拉克斯利提出的“極微小的電流”在遠處是測量不到的。為了近距離測量雷暴內發生的現象，布拉克斯利及其合作者利用一種新方法檢測雷暴，即應用在伊拉克戰場上使用過的“掠奪者”無人駕駛飛機進行空中測量。高空飛行的“掠奪者”叫做“奧爾塔斯－2 ”，它可以測量雷暴周圍看不見的電磁場。當它穿過雷暴雲時，它就穿過了電磁場，就能測量自己飛行路徑上電磁場的強度和方向。這種測量結果與“閃電光學成像敏感器”測量資料相結合，能給出雷暴下部電荷分布的完整圖畫。
　　經過測量，布拉克斯利等人得到如下結論︰
　　1.從一個雷暴上流出去的電流可能很小，但如果把整個地球上所有雷暴雲頂上的少量電流積聚到一起，就能得到數量可觀的電流；
　　2.雷暴內電場足夠強時，雷暴下面的地球表面就變成帶電體，小草、樹木、人以及其他一切東西都開始出現電荷，這些電荷流進大氣就是電流，雖然有時能在一些物品上見到電荷出現的標記，但在一般情況下這個標記是看不見的，然而不管出不出現標記，在整個雷暴時間內都有電荷發生；
　　3.深入帶電雷暴內的無人駕駛飛機探測表明，天空的雷暴比我們肉眼看到的多得多；
　　4.在被卷走的與變小的雷暴雲中，巨大的電力線和磁力線在雷暴雲頂與最高層大氣之間彎曲成弧形，而在雲的下方則往下延伸，一直延伸到地面，猶如攀緣在地面的卷須（一種攀緣植物）。
　　
　　上述觀測表明，在包括最高層大氣在內的地球周圍內，確實存在供帶電粒子環繞運行的封閉的磁力線。換言之，布拉克斯利等人已經觀測到電路回路。綜合以上觀測和分析，可以得出“雷暴雲內部隱藏了隱蔽的電流”這一結論。
　　（本文部分圖片由美國宇航局提供。）