第二章　气象迷宫

大自然为我们创造了很多迷人气象景观的同时，又为我们创造了不同的灾难，而有些灾难令我们防不胜防，如龙卷风的古怪，球形闪电的神秘。不管是景观还是灾害，都还有很多不解之谜等着我们去研究，去探索。

龙卷风的奥秘

水龙卷与陆龙卷

龙卷风发生在水面，称为“水龙卷”；如发生在陆地上，则称为“陆龙卷”。龙卷风外貌奇特，它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云，下部是下垂着的形如大象鼻子似的漏斗状云柱，具有小、快、猛、短的特点。

水龙卷直径25米至100米。陆龙卷的直径为100米至1000米。其风速一般每秒达50米至100米，有时可达每秒300米，超过声速。

所以龙卷风所到之处便摧毁一切，它像巨大的吸尘器，经过地面，地面的一切都要被它卷走；它经过水库、河流，常卷起冲天水柱，连水库、河流的底部有时都暴露出来。同时，龙卷风又是短命的，往往只有几分钟或几十分钟，最多几小时。一般移动几十米至10千米左右，便“寿终正寝”了。

龙卷风的力气也是很大的。1956年9月24日上海曾发生过一次龙卷风，它轻而易举地把一个11万千克重的大储油桶“举”到15米高的高空，再甩到120米以外的地方。

1879年5月30日下午16时，在堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的乌云合并在一起。15分钟后在云层下端产生了旋涡。旋涡迅速增长，变成一根顶天立地的巨大风柱，在3个小时内像一条孽龙似的在整个州内胡作非为，所到之处无一幸免。

但是，最奇怪的事是发生在刚开始的时候，龙卷风旋涡横过一条小河，遇上了一座峭壁，显然是无法超过这个障碍物，旋涡便折返西进，那边恰巧有一座新造的75米长的铁路桥。龙卷风旋涡竟将它从石桥墩上“拔”起，把它扭了几扭然后抛到水中。

龙卷风的古怪行为

龙卷风还有一些古怪行为使人难以捉摸。它席卷城镇，捣毁房屋，把碗橱从一个地方刮到另一个地方，却没有打碎碗橱里的一个碗；被它吓呆的人们常常被它抛向高空，然后，又被它平平安安地送回地上；它能准确地把房屋的房顶刮到二三百米以外，然后抛在地上，而房内的一切却保存得完整无损；有时它只拔去一只鸡一侧的毛，而另一侧却完好无缺；它将百年古松吹倒并捻成纽带状，而近旁的小杨树却连一根枝条都未受到折损。

龙卷风的成因之谜

苏联学者维克托•库申提出了龙卷风的内引力即热过程的成因新理论：当大气变成像“有层的烤饼”时，里面很快形成暴雨云，大量已变暖的湿润空气朝上急速移动，与此同时，附近区域的气流迅速下降，形成了巨大的旋涡。在旋涡里，湿润的气流沿着螺旋线向上飞速移动，内部形成一个稀薄的空间，空气在里面迅速变冷，水蒸气冷凝，这就是为什么人们观察到龙卷风像雾气沉沉的云柱的原因。

大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转，在南半球是顺时针，也有例外情况。卷风形成的确切机理仍在研究中，一般认为是与大气的剧烈活动有关。

龙卷风的风速究竟有多大

龙卷风长期以来一直是个谜，正是因为这个理由，所以有必要去了解它。龙卷风的袭击突然而猛烈，产生的风是地面最强的。由于它的出现和分散都十分突然，所以很难对它进行有效的观测。

龙卷风的速度究竟有多大，没有人真正知道，因为龙卷风发生至消散的时间短，作用面积很小，以至于现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对龙卷风进行准确的观测。

相对来说，多普勒雷达是比较有效和常用的一种观测仪器。多普勒雷达对准龙卷风发出的微波束，微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后重被雷达接收。

如果龙卷风远离雷达而去，反射回的微波信号频率将向低频方向移动。反之，如果龙卷风越来越接近雷达，则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接收到信号后，雷达操作人员就可以通过分析频移数据，计算出龙卷风的速度和移动方向。

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龙卷风俗称“龙吸水”，这也许是它漏斗状云柱的外形很像神话中的“龙”从天而降，把水吸到空中而得名。实际上，它是从雷雨云底伸向地面或水面的一种范围很小而风力极大的强风旋涡。从19世纪以来，天气预报的准确性大大提高，气象雷达能够监测到龙卷风、飓风等各种灾害风暴。

可怕的火旋风

什么是火旋风

火旋风又叫火怪、火焰龙卷风，是指当火情发生时，空气的温度和热能满足某些条件，火苗形成一个垂直的漩涡，旋风般直插入天空的罕见现象。旋转火焰多发生在灌木林火。火苗的高度9米至60米不等，持续时间一般只有几分钟，如果风力强劲能持续更长的时间。

火焰龙卷风的形成需要具备一定条件：强烈热量和涌动风流结合在一起将形成旋转的空气涡流。这些空气涡流可收紧形成类似龙卷风结构，旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体。

在火灾中，火的热力令空气上升，周围的空气从四方八面涌入，形成幅合，火焰龙卷风便形成了。有说在日本关东大地震，火灾处处，都发生了好几起的火焰龙卷风。

威斯康星火龙卷

1871年10月8日，一场森林大火席卷了威斯康星州东北部的格林贝湾两岸，总共可能有1000人丧生。

那年的10月初，这里是典型的印第安晚秋晴暖天气：微风吹拂，空气暖和而干燥。在过去几周的时间里，这里曾有多起小灌木林和森林起火，这大多是由伐木工遗留下的大量树枝树杈燃烧起来的。风小时，工人们和附近的人群还能控制住火势。

然而10月8日正是星期天，西南风增大，使许多小火发展成熊熊大火。同时气温显著升高，从密尔沃基站的观测记录看，10月7日最高气温为19度，而10月8日则上升为28度。到10月8日晚，两处主要的森林大火从格林贝城附近慢慢地向东北方推进，尽管居民们全力扑救，试图阻止大火蔓延，可是烈火无情，所经之处毁掉了大量的住宅，东到弗兰克恩，西到佩什蒂戈的所有村庄全部被烧毁。

美国加州圣玛格丽塔大牧场火旋风

2002年5月，美国加州圣玛格丽塔大牧场，由山火引发的火旋风席卷一处山脊顶部。据福托菲尔介绍，火旋风核心部分温度可达1093度，足以将从地面吸入里面的灰烬重新点燃。

他说：“我们尚不完全确信这一点，它只是一项理论。这就仿佛是某个人尝试点燃某种东西：如果你令其在空中膨胀的足够大，你确实可以让其燃烧，但如果它始终紧缩地像团状，它就不会燃烧。”

2006年，美国加州卡斯蒂奇附近洛斯帕德雷斯国家森林公园发生大火期间，不停旋转的圆柱状火焰呈弧形飘向空中。

加利福尼亚火龙卷

2008年11月15日，美国加利福尼亚州科伦娜火灾中，一处火焰龙卷风逐渐逼近住宅区。火焰龙卷风所经之地将使该区域的物体点燃，还可以将正在燃烧的残骸投向周围。

由巨大火焰龙卷风形成的风流也十分危险，其风速可达到每小时160千米，足以将树木吹倒。

巴西圣保罗火龙卷

2010年8月24日，巴西圣保罗市出现了罕见的火焰龙卷风的自然现象。这种自然现象是由于龙卷风经过一处燃烧的田野，随后变成了一个巨大燃烧的火龙。

出现火焰龙卷风的地区已经有3个月没有下雨。异常干旱的天气和强劲的风势助长了此处的火势。巴西全球电视台报道称，圣保罗地区的空气干燥程度已赶上了撒哈拉沙漠。

这条火龙风在燃烧的田野上飞舞高约数米高，阻断了一条公路。为了熄灭这条火龙，当地出动了直升机。同时，圣保罗市政府为预防新火情发生，已下令禁止麦收后火烧庄稼地。

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德国人造火旋风，2007年8月，德国沃尔夫斯堡斐诺科学中心，参观者观看一个人造火旋风由多个空气喷射通气口形成的壮观景象。现实世界的火旋风不会像这样保持垂直不动，但也不会赢得任何速度纪录。

为什么晴天会下雨

突来的倾盆大雨

我国新疆米泉县的甘泉堡，历来很少降雨。但在1975年9月7日凌晨4时多钟，在甘泉堡的一条干沟上空下起了暴雨，而四周却晴空万里。

据目睹者回忆说，当时这里先是响起一阵雷，紧接着瓢泼大雨从天而降，大雨下了大约10分钟。到5时左右干沟洪水立刻涨起来，倾泻而下，冲走了几十千克重的石头和许多防洪物资。为什么沟外天空晴朗，而沟内却下起倾盆大雨呢？

晴天下雨现象

1991年10月30日，湖北省长阳土家族自治县都镇湾镇宝塔村，天空万里无云，突然一束雨从天而降，不偏不倚正好落在一米见方的地方，且连续好几天都是这样。

1991年11月6日下午17时10分，安徽省肥东县上空晴空万里，没有一丝雨云，可奇怪的是却突然下起米粒大小的雨，并持续了一分钟。

2004年7月的一天，一群游人在江西省庐山游玩。这天晴空万里，阳光炽热，游人们兴致勃勃，一边游玩一边向山上攀登。时至正午，一大片白色的云团从山脚缓慢上升。

不多时，只听云团中传来隐隐雷声。由于云团在游人下方，所以人们清晰地感觉到“隆隆”雷声就来自脚下。忽然，一阵雨滴劈头盖脸地砸向游人。

“好好的天怎么下雨了？”

人们迷惑不解地抬头观望，只见头顶的天空依然晴朗湛蓝，没有一丝云彩。俯瞰脚下，唯见云团滚滚，势如千军万马，那亮晶晶的雨丝正是来自半山腰的云团！

为什么会产生这种现象

气象专家解释说，原来在庐山的深谷中，水汽在受热后，常会产生对流运动，形成一股强烈上升的对流云团。云团中蕴藏了大量的雨滴。当气流在上升过程中，其托举雨滴的升力超过了雨滴的重力时，便会将雨滴往上抛洒，从而出现了天空无云却下雨的现象。

大自然中，类似这种无云却下雨的怪雨现象很多。在南美洲的巴拉圭，靠近巴西边境的巴拉那河地带经常晴空万里，虽然天空无云，但却有永远也下不完的雨。

原来，无穷无尽的雨来自取之不竭的水源：在巴拉那河附近有一个著名的瓜依拉大瀑布，瀑布飞溅出的水花形成雾气，雾气被风刮到河谷地带再降落下来，便形成了无穷无尽的雨丝。但一些无云也下雨的现象至今仍是个谜。

雨在天上飞而不落地

自然界中，有一些怪雨与庐山现象刚好相反：在新疆的塔克拉玛干大沙漠，有时天空黑云密布，雷声大作，细雨飘飘，可地上的行人不用打雨伞，衣裳也不会淋湿；在四川省的攀西地区，有时也会出现这种“雨在天上飞”的现象，人们根本感觉不到雨丝的足迹。

据气象专家分析，这是因为这些地方气候异常炎热、干燥，很少下雨。在夏季，近地面的空气受热后不断上升，在高空冷却，集结成云。但当这些雨滴落下时，由于近地层温度很高，所以雨还未落到地面，便在空中蒸发了。

五龙山大晴天下起毛毛雨

辽宁省丹东五龙山游玩的游客不约而同地发现了一个奇怪的现象，明明是晴空万里，但是只要走到离佛爷洞约20米远的两块面积在3平方米左右的空地，就能感觉天空下起了毛毛雨，而一旦离开这两个区域，就丝毫不见了雨点的痕迹。

这两块空地上都有树木遮蔽，如果游客站在树下拍手或者说话声音大了，雨还会越下越大。晴朗无云的天空为什么突降小雨呢，而且独独在这两个面积仅3平方米的小区域？

五龙山的“晴天雨”引得越来越多的游人驻足观看，有的游客还试着用舌头舔过雨水，但发现没有任何味道。还有游客好奇，把面巾纸铺在地上，结果发现没多久整个面巾纸就完全被打湿了，周围的台阶上也都是湿漉漉的。一些好奇的人也试图观察周围环境寻找原因，但都没有找到结果。

五龙山的晴天雨是否与树有关

五龙山的晴天雨是否也是树木在作怪呢？既然一年四季都会出现晴天下雨的景象，究竟是什么原因呢？有人提出一种猜测，会不会是因为树叶上雾气比较重，上午可能有露水产生，树叶上的水滴掉下来就形成了晴天雨呢？

为了验证这种说法的可能性，五龙山的工作人员经过连续几天的观察发现，整个白天树下都在不停地下雨。即使在下午，相对湿度特别小，树叶上没有看到水滴的情况下，雨滴仍在不停地往下飘。晴天雨的情况还在继续观察之中，他们还在等待观察当树叶落光以后，是否还会出现下雨的现象。

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1995年10月，当时丹东市的一位市长，到山上来视察景区建设，在途经佛爷洞时，同样晴空万里，但仍有细雨渐渐飘下。当时这位市长还即兴作了一首诗：“圣泉甘露润心田，攀登何需上青天，美景如画看不尽，凤舞龙飞天地间。”

神秘的红雨现象

神秘“红雨”倾盆而下

2001年7月25日，印度西部喀拉拉邦突降一场血红色暴雨，有时雨量甚至达到像深红色床单般倾盆而下。这场雨断断续续下了两个月，将海岸、树叶都染成深红色。当地居民用自来水洗衣服后，衣服也变成粉红色。

科学家感到震惊，印度政府下令进行调查。为什么会下“红雨”，红色从何而来？这一奇怪的现象立即引来世界各地的研究者前往一探究竟。

阿拉伯红土导致雨水变红

一些调查人员认为，红雨不值得大惊小怪。降雨发生前，强风带来了阿拉伯地区的红土，随着降雨发生，红土夹杂在雨水中降落，使雨变成了红色，整个降雨区域也因此被染得一片鲜红。

但是，这种说法当即遭到许多人的反对。理由是下的时间太长了。设想一下，某个地区一连两个月断断续续地下雨，这可以理解。但是突然两个月连续不断地刮强风，不断地带来阿拉伯地区的红土，这似乎难以成立。

疑是外星细菌

印度圣雄甘地大学的应用物理学家、普尔大学物理学家戈弗雷•路易斯就不认为这是阿拉伯红土染红的。为弄清楚这到底是什么，他特地在喀拉拉邦收集了部分雨水的沉淀物，带回实验室做了综合分析。经过5年的研究，他吃惊地发现，红色沉淀物根本不是泥土、灰尘，而是外星细菌。路易斯大胆地提出：那是来自彗星的外星生物，当年那场雨可能就是“外星生物登陆地球”。

倘若你通过显微镜仔细观察就会吃惊地发现，红雨颗粒形状大小不一，有球形、椭圆形和长椭圆形，1000倍显微镜下可见形状，有细胞膜，很厚，但无细胞核，是一种类似于细菌的物质。

路易斯说：“通过显微镜观察，你能发现它绝不是泥土，反而有明显的生物特征。”

根据成分分析，瓶中沉淀物含碳50%，含氧45%，还含有部分钠和铁以及其他成分，这与微生物的构成极其相似。看来它们是从地球外某个星体降落至地球上。

疑是彗星或流星雨

路易斯同时发现，就在2001年7月25日下红雨前的几个小时里，当地发生了极为强烈的音爆，喀拉拉邦的居民房屋受到极大震动。

根据当时的情况，除非陨石闯入大气层，否则不会产生那样剧烈的反应。因此支持路易斯理论的科学家们由此推断，当天一颗彗星在经过地球时，一些碎片脱落下来，穿过大气层坠落地面。

而在这一过程中，碎片由于受到摩擦，烫得发红，分裂成为更多碎片，并伴随着降雨落至地面。由于那颗彗星中含有丰富的有机化学物质，而地球上的生命也是由微生物不断进化而来，所以雨水中的沉淀物也具有生命初期的特征。

不过，路易斯的离奇理论遭到许多人质疑。但也有许多科学家认为，路易斯的发现或许不正确，但他突破了常规思维。英国谢菲尔德大学微生物学家米尔顿•温赖特也支持路易斯的部分说法。

温赖特说：“现在就定论红雨究竟是什么还为时过早，但是我确定瓶中的沉淀物绝对不是泥土，但也与地球上存在的生物不同。”最终结论还有待进一步确认。

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1962年1月14日，英国阿伯丁降了一场令人惊慌可怕的黑雨。降雨前，整个天空浓浓的乌云像黑烟，随即狂风暴雨，若是衣物上被污染，很难洗去。这场雨是从哪里来的呢？怎样形成？据气象专家多次调查，至今还是个谜。

黑色闪电的奥秘

什么是黑色闪电

在大气中，由于阳光、宇宙射线和电场的作用，会形成一种化学性能十分活泼的微粒。这种微粒凝成一个又一个核，在电磁场的作用下聚集在一起，像滚雪球一样越滚越大，从而形成大小不等的球。这种物理化学构成物有“冷”球与“亮”球之。

所谓冷球，没有光亮，也不放射能量，可以存在较长时间。冷球形状像橄榄球，发暗，不透明，白天才能看到。科学家叫它为黑色闪电。

亮球，呈白色或柠檬色，是一种化学发光构造。它出现时，并不伴随某种雷电，能在空中自由移动，在地面停留，或者沿着奇异的轨迹快速移动，一会儿变暗，一会变亮。

黑色闪电的本质

黑色闪电的形成原因科学家无法解释。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。

1974年6月23日，苏联天文学家契尔诺夫就曾在札巴洛日城看到一次黑色闪电：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。

黑色闪电是由分子气溶胶聚集物产生出来的，而这些聚集物则产生于太阳、宇宙光、云电场、条状闪电以及其他物理化学因素在大气中的长期作用。这些聚集物是发热的带电物质，容易爆炸或转变为球状闪电。

黑色闪电一般不易出现在近地层，但倘若出现，则容易落在树、桅杆、房屋及金属附近，一般呈瘤状或泥团状，看上去像一团脏东西。

由于黑色闪电的外形、颜色和位置容易被人忽视，而它本身却载有大量的能量，因而它是闪电族中最危险和危害性最大的一种。

黑色闪电体积较小，雷达难以捕捉，而它对金属又比较青睐，因而被飞行员叫做“空中暗雷”，飞机飞行过程中，倘触及黑色闪电，后果不堪设想。当黑色闪电距地面较近时，又容易被人误认为是一只鸟或是其他什么东西，倘若触及，则会立刻发生爆炸。

摩亨佐达罗古城的毁灭之谜

1922年，印度考古学家拉•杰•班纳吉从印度河下游的一群土丘中发现这座古城的遗址。经过发掘后发现，古城确实是由于一次大火和特大爆炸而毁灭的。巨大的爆炸力将半径约1000米以内的建筑物全部摧毁了。从发掘出来的人骨骼的姿势可以看出，在灾难到来前，许多人还安闲地走在街道上。

是什么原因导致了这座城市毁灭呢？科学家经过多年研究后得出结论，这是由黑色闪电所引起的。

科学家认为，形成黑色闪电的大气条件同时也能产生大量的有毒物质毒化空气。显然，古城的居民先是被这种有毒空气折磨了一阵，接着发生了猛烈的爆炸。

同时，大量的黑色闪电也存在着。只要其中有一个发生爆炸，便会产生连锁反应，其他的黑色闪电也紧跟着发生爆炸，爆炸产生的冲击波到达地面时，把城市毁灭了。

此外，和球状闪电一样，一般的避雷设施对黑色闪电不起作用，灵活多变的黑色闪电常常很顺利地落到防雷措施很严密的储油罐、储气罐、变压器、炸药库附近。这个时候，千万不能接近它，更不可碰它，因为黑色闪电被人接近时，容易变成球状闪电，而球状闪电爆炸的可能性更大。

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苏联军队上校包格旦诺夫，在莫斯科市的大白天里也目睹到一个平稳地、冒着气的黑色闪电，直径大约0.25米至0.3米，像是雾状的凝结物。它的身后呈淡红色的阴影，周围呈现深棕色的光轮，像烧红了的大火球，飞快地滚动，不久就爆炸了。

闪电是怎么回事

闪电是什么

暴风云通常产生电荷，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。阳电荷和阴电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。

阳电奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有阴电的云层相遇；阴电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后阴阳电荷终于克服空气的障碍而连接上。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百千米，但最长可达数千米。

闪电的温度，从17000度至28000度不等，也就是等于太阳表面温度的3至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。闪电距离近，听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是“隆隆”声。

闪电的类型

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。

闪电除了线形闪电，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。

我们常见的线状闪电，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0.2米左右的火球，发出红色或橘黄色的光，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。

联珠状闪电之谜

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。接着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；最后亮度越来越暗，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。

树枝状闪电之谜

夏天，雷电交加的晚上雷声隆隆、火花在天空中闪亮，一道道明亮刺眼的闪电划破寂寞的夜空。人们常常见到的闪电大多是分岔的枝条状而非平直的线条状，这其中的奥妙却不为大多数人所了解。

荷兰科学家解释说，大气放电过程中存在两种气体，放电时如同两种不同黏度的液体混合，最终会产生分岔的枝条形状。

来自荷兰阿姆斯特丹CWI研究所的科学家曼努埃尔•艾里亚斯介绍说，闪电中有两种不同的媒介，即中性气体和一个充斥着电离气体的通道。在放电过程中，通道会在最佳时间形成一个理想导体，也就是说电流可以在其中无阻力的流动。在同一时刻，电离气体和中性气体原本存在的界限不稳定，两种气体交融，因而出现了分岔的枝条状现象。

科学家解释说，这一现象类似两种不同黏度的液体互相渗透出现的结果一样。科学家还解释说，大气中的放电过程是否会出现分枝现象取决于电场的强度。如果电场强度大，即使阴极和阳极气体之间只是相隔数毫米，也可能迅速形成“枝繁叶茂”的闪电现象。

闪电为何总是弯弯曲曲的

强电流在穿越空空荡荡的天空之际，碰到的阻力理当很少。但是，出现在人们眼前的闪电，为什么会呈现扭曲状呢？

国外气象专家研究后认为，每逢暴风雨来临之时，雨点就能获得额外的电子，而电子是带负电的。

根据异电相吸的原理，这些多余的电子会追寻地面上的正电荷。无数的雨点流出云层后，它所携带的电子会不断碰撞别的电子，使之变成游离电子，因而产生传导性的轨迹。

空气中散布着大量不规则形状的带电粒子群，传导轨迹在这些带电粒子群中间跳跃着迂回延伸。于是，负电荷在到达地面与正电荷接触之前，闪电的轨迹总是蜿蜒曲折的。

袭击的时间

就在你阅读这篇文章的时候，世界各地大约正有1800个雷电交加在进行中。它们每秒钟约发出600次闪电，其中有100次袭击地球。

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千克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。

谁受到袭击

闪电的受害者有2/3以上是在户外受到袭击。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。”

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防雷击须知：不要站在大树下；不要让自己成为四周最高的物体；放下所有的金属物件；不要骑自行车；不要使用电话、水管或接上插头的电器；远离门、窗、暖气炉和炉灶、烟囱。屋内最安全的地方是楼下最大一个房间的中央。

雷电不解之谜

为什么雷雨前先刮风后下雨

人人都知道，雷雨前往往先是一阵狂风，随后骤雨接踵而来，这种现象在山区更为常见。为什么雷雨前先刮风，而后才下雨呢？

原因是炎热的夏季，近地面空气增温剧烈，在有利的天气系统影响下，暖湿空气势力特别强盛。尤其是在水平气流遇到山脉、高地阻挡时，一方面由于地形强烈的抬升作用，促使暖湿空气沿着山坡上升；另一方面，山地对近地层的空气又有加热作用，使空气膨胀上升，容易形成雷雨云。因此，雷雨云中，既有强烈的上升气流，又有下沉气流。

从雷雨云中下沉的冷空气到达近地面以后，会迅速向四周扩散，形成一个冷空气堆。由于下沉冷空气的密度较大，冷空气堆的气压迅速上升，形成一个冷高压，称为雷雨高压。这样，在小的区域内出现了较大的气压差，于是便刮起了风。风从雷雨高压中心向四周地面倾泻时，速度会骤然加快，一般可达每秒10多米，有时可达到每秒30米以上。

阵风过后，雷暴迅速到来，随之紧跟的是能产生降水的低气压，这时雷雨也随即出现。所以，大风往往出现于雷雨以前。

不过，并不是所有的雷雨发生之前都先刮大风。有时凶猛的狂风与雷雨同时袭来；有时布满天空的雷雨云只下雷雨而不刮大风。这是因为对于某一次雷雨天气来说，由于形成雷雨的具体时间、地点和条件不一样，再加上其本身的一些特点，所以也有例外的情况。

闪电和雷鸣的奥秘

闪电和雷声同时发生，为什么我们总是先看到闪电，后听到雷声呢？这是因为光的传播速度要比声音的传播速度快得多。光在空气里差不多每秒钟要走30万千米，用这样的速度，1秒钟可以围绕地球的赤道跑7圈半。声音在空气中每秒钟约走340米，差不多只有光速的1/90万。

光从闪电发生地传到地面的时间，一般不过几十万分之一秒，而声音跑同样的距离就需要较长的时间。有时候只见闪电不见雷鸣，这是由于放电云层离开我们太远，或是发出的声音不够响的缘故。因为声音在空气里传播的时候，它的能量是越来越小的，到最后就听不到声音了。

既然天空里发生一次闪电，就有一次雷声，可有时候我们看到的闪电只一闪而过，而听到的雷声是隆隆不绝的，响好久才停。这是因为天空的闪电，一般是很长的，有的线形闪电长达2000米至3000米，甚至10000米左右。由于闪电各部分跟我们的距离不同，所以雷声传到我们耳边的时间就有先有后了。

另一方面，闪电往往不是发生一次就停下来，常常在一刹那间连续一连串地闪几次，那么当第一次放电的雷声还没有继续，又传来了第二、第三次放电的雷声，先后的雷声混合在一起，就成了“隆隆”不断的雷声。

另外，当雷声遇到地面、建筑物、高山或天空的云层时，都会发生反射，产生回声。这些回声传到我们耳朵里的时间也是不一致的，因此也就形成了“隆隆”的雷声。有时候由于几种原因凑到一起，隆隆不绝的雷声甚至可以连续响到一分钟左右才停下来。

落地雷危害大

1986年4月25日7时20分，湖南省溆浦县的观音阁、双井、低庄乡等地，乌云压顶，风雨交加，电闪雷鸣……随着一道强烈的闪光，一声震耳的霹雷落地炸雷，殃及了3个乡6个村庄，顿时一片混乱，雷声、雨声、风声、哭声、喊声混杂在一起。

据地、县联合调查组调查，当场雷击死亡7人，伤10人，其中重伤3人，有一名死者的头发、衣物全被烧化，身躯也被烧焦变形，惨不忍睹。

雷击伤亡事故发生后，经调查发现：这一带居民屋内电线安装凌乱，走线位置很低，死亡的7人中就有5人是在照明电灯和开关下被雷击中的。雷击前室内相当潮湿，给雷击事故的形成创造了条件。所以电线的安装必须符合要求，而雷电时，远离易导电的金属物体，保持室内干燥是预防雷击的重要措施之一。

雷电不“爱”女人“爱”男人

1878年9月1日，法国博内勒地区的3个妇女和一个男人正在路上行走，忽然雷电交加，于是他们躲到大树下避雨。女人们害怕把裙子弄脏，没有靠着树干，而那个男子则背靠着大树站着。突然一道闪电从天而降，男子身上的衣服瞬间燃烧起来，女人们过去救他，却惊恐地发现，他已经死了。

更离奇的雷击选择性的记载在英国。一对夫妇搂抱着在树下避雨，忽然一道闪电过后，女人发现丈夫不见了，只在地面上看见一小堆灰烬，原来丈夫已在瞬间蒸发了，尽管闪电的温度是太阳表面温度的5倍，但女人自己却安然无恙。

这种雷电奇怪的选择性中隐藏着怎样的秘密？迄今为止，这种现象仍然是一个谜，国内有关专家针对雷电现象的研究，也没有到达那个层面。

雷电的神秘之处在于，它不仅仅更“青睐”男人，而且能变幻出各种神秘莫测的怪异景象。据国外资料显示，排列整齐的一队羊群，雷电可能有规律地间隔击毙其中的一部分；遭到雷击的人或动物，可能在皮肤表面或毛皮之内留下某种图案或象形文字。

在美国，有个小男孩爬到树上掏鸟蛋，适逢雷击，落地毙命的小男孩胸部清晰地烙着那棵树的图像，枝头上还有一只小鸟，小鸟的旁边正是那个鸟窝。

为什么会出现这种情景？不论在国内还是国外，科学家们对这些现象至今还无法作出科学解释。

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1992年4月27日，江西财经管理学院在未闻任何电闪雷鸣的情况下，程控电话全部被毁。1992年5月1日，长沙湖南广播电视大学也遭同样厄运，程控电话、计算机和多台彩电全部被毁，损失100多万元。那么，这些电子设备悄悄地被毁的原因何在呢，经科学研究，毁坏电子设备的元凶就是感应雷。

球形闪电形成之谜

什么是球形闪电

闪电是常见的自然现象，夏天暴风雨来临的时候，突然出现一道白光，紧接着就是“轰隆隆”的响声。闪电和响声，这是雷电的基本特征。在雷电发生的时候，还能看到它的形状，大多是“ㄅ”形，也有条状和片状，都是一闪而过，给人强烈的印象，这是常见的闪电。

还有一种奇特的闪电不是来去匆匆一闪而过，而是飘飘忽忽，缓慢地移动，能持续几秒钟，民间称它为滚雷，科学家叫它是球状闪电。

球状闪电是一个无声的火球，直径大多在0.1米至0.2米之间，消失的时候，可能有爆炸声，也可能无声无息。球状闪电不放白光，可能是红色、黄色，也可能是橙色。

还有，它不一定出现在高空，也会出现在地面附近，甚至会穿过玻璃而不损坏玻璃，闯进建筑物，飘进密闭的飞机机舱。

千奇百怪的目击记录

1773年，两名神职人员在听到一声巨大雷响后，看到壁炉里闪耀着一颗足球大小的发光球体，这颗球随即爆炸并发出一声巨响。

1956年夏的一个正午，在苏联某个集体农庄，两个孩子在牛棚里躲雨。突然，房前的白杨树下滚落一个橙黄色的火球直向他们逼来，一个孩子踢了它一脚，“轰隆”一声，火球爆炸了，牛棚里的12头牛炸死了11头，孩子们被震倒在地，但没有受伤。事后，人们才知道那个火球是罕见的球状闪电。

1962年7月的一天，在泰山上，一个球状闪电穿过紧闭的玻璃窗，钻进一间民房，缓慢地在室内飘动，最后钻进了烟囱，在烟囱口爆炸，只炸掉烟囱的一个角。民房内仅仅震倒一个热水瓶。

1981年1月的一天，球状闪电光顾了一架飞行中的“伊尔—18”飞机。这架苏联的飞机从索契市起飞，刚飞到1200米的空中，一个球状闪电突然钻进了客舱，它只有0.1米大，却发出一声震耳欲聋的爆炸声。

奇怪的是，人们原以为球状闪电已经消失，谁知几秒钟后，它又重新出现，惊呆了的旅客看着这个“球”在头顶飘忽，到达后舱时裂成两个半月形，随后又合到一起，发出不大的声音而消失了，担心的驾驶员立即驾机降落，发现飞机头部和尾部各有一个大窟窿，除此以外没有任何损害，乘客也没有受到伤害。

1989年，我国山东省青岛的黄岛油库，就是由于球状闪电的爆炸，引起了油罐的大爆炸。

我国发生的球状闪电

1962年夏，山东省济南市解放军106医院。刚刚下过大雨，手术室护士打开窗户，窗外忽然出现一个火球，飞入屋内，打灭了屋顶的吊灯，又飞入走廊，在电闸前爆炸，造成停电，无人员伤亡。

1997年7月14日下午，江苏省北部沛县，一个小孩在路上走着，天上突然一个球形闪电从天而降，垂直向小孩掉下，小孩跑了几步之后，火球落地爆炸，所幸并无伤亡。

1997年7月19日下午16时许，位于广西桂林市中心的广西师范大学也遭遇了球形闪电。当时天空多云，随着空中一声巨响，校内11号宿舍3楼314房间飞进一颗直径约0.3米长的大火球。火球在屋里按水平方向运行了3米多远，落在近门口处消失。

与此同时，对面316房间里同学也看到窗外有一个碗大的火球，垂直下落。两屋的学生在火球出现时都感到有强烈的震感，有的同学说，就像被人重重地推了一下，有的说腿部发麻。

1999年3月16日下午，湖北省北部的枣阳市忽然间闪电频发，雷声惊天，当场造成9人死亡、20余人受伤的罕见灾害。据目击者称，雷击现场有一片红光，这正是球状闪电的特征。

2007年8月21日傍晚，广东省广州市海珠区赤岗路一带雷电交加，一团闪电从天而降，把目击者惊得发呆。那道闪电像一个很大的火球，发出很强的蓝绿色的光，还震坏了不少居民家的电器。

2009年6月的一个下午，山东省中部的邹城市下雷雨时，据目击者称，在第四中学一个球状闪电随着一声巨响和一片红光爆炸了。

2009年8月4日上午，位于河北省石家庄市西兆通镇南石家庄村的村民自建一临街房屋遭雷击突然倒塌。9时15分左右，突然一声雷响，只见一直径约一米多的耀眼火球击中房屋西北角，瞬间房屋自北向南依次倒塌，将避雨的人员埋在废墟中。而那个火球正是球状闪电的特征。

球状闪电是怎么形成的

球形闪电和一般闪电的机理不同。它是怎样形成的？为什么会成为火球形态？火球的能量来自何方？为什么球形闪电的发光时间很长？为什么它有时发出轻微的“噼啪”声而最后消失掉，有时却震耳欲聋地爆炸呢？长期以来令世界各国的科学家苦苦探寻，不得其解，各种假说相继问世。

第一种看法是美国科学家提出来的，他们在北美洲平原拍下了12万张闪电照片，得出一个看法：球状闪电是从常见的闪电末端分离出来，是一些等离子体凝结而成的。

第二种看法是苏联科学家提出来的。大气物理学家德米特里耶夫有一次巧遇，1956年，他在奥涅加河边度假。他休息也不忘收集收集资料，因此在背包里总是放着一些烧瓶，以便随时采集空气样品。

有一天傍晚，遇上了暴风雨和雷电，突然他看到一个淡红色的火球，在离地面一人高的地方朝着他滚来，火球边缘放出黄色、绿色和紫色的小火花，发出“噗噗”的声音。火球滚到他眼前，拐了个弯，向上升起，滚到树丛中去了。在树丛上，急速地转了几个圈，很快就消失了。

德米特里耶夫由于职业的敏感，立即采集了球状闪电经过的地方的空气，拿到实验室一分析，知道空气里的臭氧和二氧化氮增加了。

于是，有些科学家就做了一些理论分析，估计球状闪电内部的温度达到1500度至2000度，在这样的温度下，空气中的氮的性质发生了变化。从不活泼变得活泼起来，并能与空气中的氧生成二氧化氮。同时，在2000度的高温下，也容易形成臭氧，臭氧很不稳定，又分解开来并放出能量，空气的温度迅速上升，人们就看到了火球。

实验证明，这两种气体同时存在的时间，大约在14秒至2400秒之间。这种说法可以归结为空气中存在着发光气体。

还有两种看法是：等离子层内的微波辐射；空气和气体活动出现反常。

人们至今尚未在实验室中制造出真正的球状闪电，虽然已模拟出了极微型又短命的球状闪电。事实上，所有的理论在球状闪电的复杂多变性面前都显得那么单薄。一个真正的球状闪电理论应说明所有的现象，包括没有雷暴的情况和球状闪电持续很长时间及球状闪电大如房屋的情形。而要说清这一切，需要更强大的理论。

有人认为，更有说服力的解释应是接近冷聚反应领域，与等离子体现象相关的理论。更有人提出球状闪电和龙卷风一样都是等离子团的现象。还有人设想，最佳的理论可能是把电磁学、电学和等离子及纳米理论综合起来的想法。

总之，球状闪电不仅有趣，而且包含了很多秘密，一旦了解了它的本质，对我们人类的生活或许会有深远的影响。

奇异闪电创造的奇迹

1962年夏季，我国科学工作者在泰山顶上对雷爆进行研究时，亲眼目睹了一次奇怪的球状闪电。

7月22日傍晚，泰山上大雨倾盆，电闪雷鸣，突然一声巨响，在窗外冒雨工作的科学工作者，发现一个直径约0.15米的红色火球从西边窗户的缝中窜入室内，以每秒钟2米至3米的速度在空中移动。大约几秒钟后，又从烟囱里飘出。在离开烟囱口的瞬间，发生了爆炸，火球也消失了。桌子上的热水瓶、油灯都被震碎，烟囱也被击坏。火球所经过的床单上，留下了0.1米长的焦痕。

1981年7月9日，随着一声惊雷，人们看到两个橘红色的大火球，带着刺耳的呼啸声，从乌云中滚滚而下，坠落在上海浦东高桥汽车站。两个火球在地面相撞，发生一声巨响，消失了。

在美国的一个叫龙尼昂威尔的小城里发生了一件怪事：一位主妇从市场回到家里，打开电冰箱一看，发现放着烤鸭等熟食品，可是她清楚地记得，这些东西放进去时是生的。

“上帝啊，出奇迹啦”！女人惊叫起来。

经过科学家的研究才明白，这是球状闪电开的玩笑。不知怎么搞的，它钻到电冰箱里，刹那间把冰箱变成了电炉，奇怪的是，冰箱竟没有损坏！

奥地利一位名叫德莱金格的医生的钱包被盗。钱包上有个不锈钢的“b”字。当晚，他被请去为一个遭雷击的人看病时，发现那个人的脚上印着两个“b”字，同医生钱包上的“b”字大小相同，结果钱包就在这个人的口袋里。

雷电创造了许多奇迹，有些至今仍是个谜。

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俄国科学家里奇曼研究雷电，重复富兰克林的风筝实验，没料想一个球状闪电脱离避雷针，无声无息地飘在实验室内。这个只有拳头大的火球在靠近里奇曼脸部的时候，突然爆炸。里奇曼立即倒地死去，脸上留下了一块红斑。

冬天为何会打雷

雷电为什么会与雪花相伴

据专家分析，当天空阴云密布，高空云中的气温在0度以下时，云中的水汽就凝结成雪。雪花从云中落下来，但落到地面上是雪还是雨呢？

这就要看近地面层几百米以内的温度了，如果近地面层的气温比较高，雪花降落时，就会在近地面层低空中重新融化，成为雨滴，这时我们看到的就是落雨。相反，如果近地面层的气温比较低，雪花不能融化，这时就下雪了。一般来说，地面气温在3度或2度以下时，就会出现下雪的现象。

1970年3月12日晚上，我国长江中下游就出现了下雪天打雷现象。当时近地面层的冷空气从华北南下至长江中下游地区，傍晚以后，该地区的气温下降至0度左右，具备了下雪的条件。当时南下的冷空气与北上的强盛的暖湿气流在这一地区汇合，暖空气沿着低层冷空气猛烈爬升，于是在将要下雪的层状云中发生了强烈的对流现象，形成了积雨云，所以就会产生一面下雪，一面打雷的天气现象。

专家同时认为，出现雷电伴大雪的罕见现象主要是冷空气和偏南暖湿气流在交汇和碰撞中产生了巨大能量，便有了打雷闪电，而高空和低层大气的温差也为冬季出现雷电创造了强大动力。

这种天气变化在气象史上是非常少见的，目前在气象学上也没有给它任何定义。一般来讲，每年的九十月份就很少会出现打雷了。这种天气非常少见，曾在1979年11月3日北京出现过打雷情况，但是当时没有记录是否有雨雪。

破解雷雪之谜

2009年3月1日，美国东部地区的较大范围被晚冬的暴风雨雪侵袭。暴风雪猛烈，雷声震耳欲聋，当地居民被严寒和巨响的雷鸣所困扰。真奇怪，不是只有夏天才会雷鸣吗？

美国密斯林大学哥伦比亚学院的气象学家帕特利库•马凯特阐述了雷雪现象的发生原理：雷雪和夏天的雷雨发生的原理是一样的。太阳照射地面，温暖、湿润的空气上升的话，大气环境就会变的不安定。随着空气的上升，水蒸气的凝结就会产生云气。云气由于内部气流的混乱而发生剧烈的碰撞。在冬天产生这种不安定的大气环境是雷雪发生的重要前提。

因为雷雪的发生，地表附近的大气层比上空大气层温度要高，并且只有温度足够低才能降雪。这是非常细微的条件。如美国南部发生的雷雪天气，首先是因为大气变得不稳定，才会发生雷云现象。随着它渐向北移，大气的温度降到0度以下，即形成雷与雪共存的现象。

下雪的天气伴随着雷声，这是一种罕见的天气现象。这种奇异的天气现象出现在美国的佐治亚州和南卡罗来纳州的上空。虽然与日本的季节多少也有些不同，但这样奇异的天气在日本也被发现过。

专家指出，美国的晚冬到早春时节经常发生电闪雷鸣夹杂暴风雪的现象。在这个时期，冷空气气团遇到地表附近的温暖、湿润的空气就形成了“雷雪”天气的条件。

气象专家评说“冬打雷”现象

冬天打雷，俗称“冬打雷”，中央气象台副台长介绍，雷电的形成要具备一定的条件即空气中要有充足的水汽，要有使暖湿空气上升的动力，空气要能产生剧烈的上下对流运动。春夏为什么多雷电呢？

这是因为暖湿气流活跃，空气潮湿，同时太阳辐射强烈，近地面空气不断受热而上升，形成强烈的上下对流，这样就易出现雷电现象。而在冬季，受大陆冷气团控制，空气寒冷而干燥，加之太阳辐射弱，空气不易形成剧烈对流，很少出现雷电现象。

但是，当出现强盛的暖湿空气北上，遇上冷空气被迫抬升后，也会产生强烈对流，到一定强度就会出现雷电现象，在暖湿气流特别强、对流特别旺盛的情况下，还可降雹。

中央气象台副台长认为，雷暴的产生不是取决于温度本身，而是取决于温度的上下分布。夏天地面温度高，对流比较强烈，容易产生雷暴；冬天的降水不是强对流降水，比较稳定，但如果上面的温度和下面的温度差达到一定值时，也能形成强对流，产生雷暴。因为下层空气相对暖和湿，就会产生浮力，破坏大气的稳定性。

奇特的雷打雪天气

大自然常常以她自身的独特给人们带来惊叹，雷打雪天气就是大自然给我们展示的一种奇特罕见的天气现象。通俗地说，雷打雪指的是在降雪的同时伴有打雷现象。

2008年2月28日云南省昆明就发生了30年一遇的雷打雪天气，当日昆明先后发生了小雨、冰粒、阵雨、冰雹雷暴、霰、雪几种天气现象，并且气温升降异常迅速。

雷打雪现象说奇也不奇。大家知道，雷电是大气中的放电现象，是云中性质不同的电荷之间电位差增大到一定程度，空气被电流击穿而发生快速胀缩造成的剧烈振动过程，而导致这种现象的直接原因，是局部大气被强烈抬升，引发的所谓强烈对流天气。

冬春季的雷暴同其他季节一样，也是冷暖空气斗争激化的结果。高空的冷气团和低空的暖气团相会而形成在雪天打雷的现象，气象上就称这叫雷打雪，是一种特殊的强对流天气。

雷打雪天气是天气系统激烈相互作用的结果，造成雷打雪天气的天气系统尺度较小并且移动迅速，常会成为预报系统的“漏网之鱼”，给预报带来一定难度。今后随着雷达、卫星、数值天气预报等技术的改进和发展，对此类天气现象的正确预测将指日可待。

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民间有谚语说“冬天打雷雷打雪”，也就是说冬季打雷说明空气湿度大，容易形成雨雪；而“雷打冬，10个牛栏9个空”，意思是说，冬天打雷，暖湿空气很活跃，冷空气也很强盛，天气阴冷，连牛都可能被冻死。

雷电为何围着思陵转

经常遭受雷击的思陵墓

思陵是明朝亡国之君明崇祯皇帝朱由检的陵墓。数百年来，思陵屡遭雷击。不仅清初建造的明楼毁于雷火，陵前陵后的松树，也无一幸免，全部遭受过雷击，枝残干折，伤痕累累。一到雨季，雷鸣电闪，总围着思陵转。

明朝皇帝在昌平的13个陵墓中，建得最晚的是思陵，规模最小的也是思陵，建成之后遭到雷击最多的还是思陵，思陵为啥屡遭雷击？

1644年3月，李自成率领的起义大军攻破北京，崇祯皇帝走投无路，吊死在煤山上。和他一起上吊的还有一个名叫王承恩的太监。几天以后，崇祯的尸体被发现。李自成命令昌平州的明朝官员，用国库的帑银埋葬崇祯。起义军过后，银库如洗，哪还有帑银？

于是，昌平州一个叫赵一桂的官吏出面，让昌平的一些富户捐了一些钱，雇佣民工，打开了田贵妃的墓，将朱由检和他的周皇后一起，葬入思陵。清朝入主中原之后，顺治皇帝下令，为思陵修建了明楼等建筑。尽管如此，思陵在13个陵中，仍然规模最小。

最为奇特的是，前几年，一个霹雳打在思陵前的石碑上，把碑首的雕龙打掉了脸盆大的一块！像是被一发炮弹所击中，现场找不到半点儿石头渣末儿。对此，当地人百般猜测，莫非崇祯皇帝得罪了上天，让他死后也不得安宁？

专家能解开思陵多雷之谜吗

雷击不过是一种自然现象，思陵地区雷击灾害频繁，肯定有它必然的道理。几位专家现场勘察，目的就是要用科学揭开思陵多雷之谜。

经过李自成的铜像，沿108国道向北再向西走几千米，来到小宫门村。走了一段田间小路，看到了一块石碑，石碑的北面是高大红墙围着的一个大院子。

大院子的门紧闭着。门前赫然写着：“非旅游景点，不得进入。”看坟人是个老人。老人指着门前的石碑说：“那块碑就遭过雷击。”只见3米多高的碑顶上，雕刻着二龙戏珠，碑的中心位置有明显的毁坏痕迹。

专家看了一圈儿说：“这确实是雷击打的痕迹，碑座上还有呈现放射状的裂纹，只有落地雷才能打出这样的裂纹来。”

思陵的大殿、明楼已经不复存在，现在的围墙等还是十三陵特区后来修建的。当年明楼遭受雷击后，当地百姓还在现场看到一个足有两尺长的壁虎。在农村，许多人认为，壁虎和蛇成了精后老天爷就要打雷，劈死这些精怪。其实这些说法是不科学的。不过有些建筑物和老树遭受雷击后，确实有些动物同时被雷击死。但这并不意味着是这些动物引来了雷电。

在陵墓周边，有8棵古松树，最粗的胸径处两个人都抱不过来，毕竟已经有300年以上的历史了。这些古松都明显有雷击的痕迹，有的从中间劈断，断处还有黑色的烧痕。

当地的居民证实，这一带确实雷电较多。前些年村里有两个农民躲在铁车下避雨，结果被雷击中，造成一死一伤。

专家站在思陵的明楼遗址处向四周观看。只见思陵的东面、南面、西面都有不高的小山，西北面的山最高，形似卧虎，头朝西北尾朝东南，而思陵就在虎尾处。

查看了全部环境，专家得出了一致意见，思陵地区屡受雷击缘于三条原因：

一是该地区有形成雷电的独特小环境。这一地区西北高东南低，西北冷空气沿山坡向下沉，东南暖湿气流经山坡向上行，在这个地区激烈交汇，易产生雷电。

二是这个地区土地相对于周围山坡的岩石而言，电阻率低，电流往往打向电阻低的地方。

三是思陵的石碑和松树是这个小环境中的最高点，雷电容易击中这些地方。

雷击前的征兆

当你站在一个空旷的地方，如果感觉到身上的毛发突然站起来，皮肤感到轻微的刺痛，甚或听到轻微的爆裂声，发出“叽叽”声响，这就是雷电快要击中你的征兆。

遇到这种情况，你应马上蹲下来，身体倾向前，把手放在膝盖上，曲成一个球状，千万不要平躺在地上。

被闪电击中后，强大的电压使人的心脏停止跳动，因此死因是心脏停止跳动，而不是被烧伤。所以如果能在4分钟内以心肺复苏法进行抢救，可能还来得救活，让心脏恢复跳动。

不过人们有一个错误的观念，以为被闪电击中的人体内还有电，而不敢去触摸他，往往导致抢救时间被拖延。

如果遇到一群人被闪电击中，那些会发出呻吟的不要紧，先抢救那些已无法发出声息的人。

被雷电击中要争分夺秒抢救

万一被雷电击中了怎么办？急救专家指出，雷电的电压极高，约为1亿至10亿伏特；雷电形成的一瞬间电流可达20至25万安培；闪电时产生的大量热量，一般达30000度。雷电对人体的危害要比触电严重得多。一旦发现有人被雷击，必须争分夺秒地抢救。

人一旦遭到雷击，轻者可出现惊恐、头晕、头疼、面色苍白、四肢颤抖、全身无力等，部分伤者会有中枢神经后遗症，如视力障碍、耳聋、耳鸣、多汗、精神不宁、四肢松弛性瘫痪等。严重的可出现抽搐、休克、昏迷，甚至呼吸、心跳停止。有些还因瞬间被击倒地或者在高处被击中跌落而引起脑震荡，头、胸、腹部外伤或四肢骨折。

出现雷电伤人事件后，市民在打“120”求助的同时，对于轻伤者，应立即转移到附近避雨避雷处休息；对于重伤者，要立即就地进行抢救，迅速使伤者仰卧，并不断地做人工呼吸和心肺复苏术，直至呼吸、心跳恢复正常为止。由于雷击伤员往往会出现失去知觉和发生假死现象，这时千万不要以为已停止呼吸和心跳就是无救，在未完全证实患者已经死亡之前，不应停止人工呼吸和心肺复苏术，直至医生赶到现场。对雷电击伤者现场抢救，若能及时、正确、有效，部分伤者的生命是很有可能被挽救过来的。

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“雷火炼金殿”奇观，湖北省均县武当山天柱峰顶端的金殿，每当雷雨交加之时，这里常常出现雷击金殿的奇景。在电闪雷鸣之时，金殿周围有无数个大球在滚动、狂舞，从金殿上升起冲天的耀眼金光，数十千米外都可看到。

雪都是白色的吗

奇异的黑色雪

1897年11月9日，在俄国彼得堡下过一次有趣的黑雪。这些黑雪的黏附物不是杀虫剂，也不是煤烟，而是像小蚂蚁一样的小昆虫。亿万个黑色的小昆虫躲藏在雪花上，与雪花一起飘落下来，好像撒了煤粉似的黑乎乎的一片。人在雪地里踩一个脚印，不久脚印里便聚集了更多的小昆虫，脚印变得更黑了。

1969年12月24日，北欧斯堪的纳维亚半岛上的瓦腾湖附近下起了雪。到了傍晚，雪越下越稠，颜色也不像白的了。因为是晚上，没有引起人们的注意。可是第二天早上当地居民起床后向外一望，不由得惊呆了，他们看到的竟是一片黑雪。那种油腻的好像糖炒栗子锅里炒黑了的砂子似的黑雪，粘在衣服上，把衣服都染脏了。

瑞典首都斯德哥尔摩生态中心的科学家们闻讯赶到现场调查，发现雪里包含有许多工业污染物质，其中有大量杀虫剂。

历史上，有文字记载的天空下黑雪的怪事，远不只这一次。在19世纪，英国的苏格兰曾经下过几次黑雪。那时候苏格兰的工厂里，燃烧的是黑烟冲天的烟煤，大量的煤烟和尘粒聚集在空中，有时就黏附在雪花上，把雪染黑了。

有没有其他颜色的雪

在红海一带，历史上多次记载有血雨。血雨就是下红色的雨。可惜那里温度高，很少下雪。不然，有关红雪的记载一定会出现的。世界是多么广阔，其他地方真有下过红雪的。

我国冰川学家在西藏东南部察隅地区研究冰川时，曾遇到过红雪。这是因为印度洋西南季风有时带来很多非常细小的红色水藻，这些红藻附在雪花上降落下来，把雪映得红艳艳的，好像天女撒落的红色花瓣。

由此看来，在科学上“像雪一样白”的比喻就不恰当了。即使是最干净的雪，当它们降落到地面后，也会随着它本身的结构而具有特殊的颜色。比方说刚降下的松软的雪，常常具有淡淡的蓝颜色；被风吹得密实的细雪，闪烁着银子般的光泽；在冰川上，由粗细粒雪组成的老雪，表面是淡灰色的，而在深处则呈现出淡绿色。

彩雪是如何形成的

彩色的雪是因为雪中掺杂了有颜色物质的缘故。在寒冷地区，藻类的分布范围比较广，种类也多种多样。其中，含有叶绿素的藻类呈绿色，含有红色的藻类呈红色，含脂肪非常多的是黄色藻类。这些藻类自身较轻，再加上大风的作用，很容易沸沸扬扬飘向高空，当与空中的雪片黏合时，不同的藻类就将雪染成了不同的颜色。

海德堡的红雪就是由于被风吹向空中的铁质混合物，混合在雪花中形成的；挑罗台依黑雪是由许多黑色小虫粘在雪上形成的；瑞典南部的黑雪则是白雪中混合了煤屑、粉尘；我国内蒙古等地的黄雪则是由风沙刮进雪中形成的。

六月飞雪之谜

我国古代就有“六月飞雪”的反常现象。周代的《六韬》一书中有相关记载；《汉书•五行志》记载了元帝永光元年，即公元前43年，从农历三月至九月就一直是雨雪天气，使庄稼颗粒无收。夏季本应是酷热难当，却出现了寒冷的天气，这是怎么回事呢？

一些科学家认为，这是由于大规模的火山爆发造成的。火山爆发时可产生达数百万吨的火山灰，上升至大气高层，飘散到世界各处，一连数月遮天蔽日。它导致白天太阳无光，夜间不见星星，还使得许多地区出现冬季天气。

据研究，537年中国发生的那次夏雪天气，是由于新几内亚东南部的一次火山喷发造成的。“六月雪”虽属罕见，但也有其科学的道理。青藏高原地区，天气多变，虽是六七月天，下大雪也是平常事。

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我国天山东段和阿尔泰山上，有时飘落下来的雪花是带着黄颜色的。雪花之所以变成黄色，是因为它们身上夹杂有从沙漠里卷扬起来的黄色沙尘的缘故。欧洲阿尔卑斯山上，也下过黄雪。

雪块的来源之谜

不明来历的雪块

1973年4月2日，在英国曼彻斯特郊区的一条宁静林荫大道上，正在曼彻斯特大学进行高等研究工作的理查德•杰里菲斯教授到贝尔东大街准备买些日用品。大街上静悄悄的，理查德先生正走着，突然看见街道上空出现一道明亮的闪电，很快便消失了。

理查德教授当时还担任一家科研机构的气象观测员，因此，他经常记述一些天文现象。当时，他立即看了一下手表，时间为19时45分。

他仔细回忆了一下闪电时的情况，觉得很奇怪，为什么这道闪电事先无任何预兆，事后也无任何雷声反应。他想了一会儿，琢磨不出其中的奥秘，于是，只好来到旁边一个小商店内，买了些需要的东西，随后向回家的方向走去。

此时，正值20时零3分。刚离开小商店不远，他突然听见一件东西落地的巨大响声，立即发现在前面街道上落下一块东西。他走上前定神一看，原来是一块雪块，估计有2000克重。

对雪块进行研究

理查德教授是科学研究人员，又兼气象观测员，很清楚此时应做些什么。于是，他将雪块从地上拾起，用自己的外套将它包住。便飞快地跑回家中，把雪块放在厨房内的冰箱里。

次日清晨，他取出雪块，用布包好，放入密封的高压锅内，随后搬到汽车上，径直来到他在曼彻斯特大学科学技术学院内的实验室，开始分析和化验这块雪块，希望能在雪块来源方面得到突破。

在确定一些冰冻物的历史时期中，科学家拥有多种众所周知的测试方法，其中一种便是将冰或雪切成很薄很薄的冰片，然后用普通反射光和聚光板进行观察，以揭示冰片内的水晶结构。

采用上述方法，理查德教授发现，这块雪块由51层雪组成，每层雪之间都有一层薄薄的空气气泡。这表明，这个雪块的结构不是冰块结构，其水晶体又比冰块中的水晶体小，其内部各层又不如冰块中的各层那样有规则。

此外，理查德教授还做了另一种试验，试验表明这块雪块是由云雾水形成的。但是，云中的水为什么和怎样形成雪块的呢？理查德教授考虑许久，最后估计，这块雪块之所以成为这种形状和成为雪块，可能是当时置放于一个密封的容器内，即在容器内形成的。为了证实这个推断和获得一块类似的雪块，理查德教授取来一个气球，把它灌满水，然后将气球吊在冰箱的冰室内……但是，这次试验得到的雪块却与天上落下的雪块根本不同。

雪块是否从飞机上掉下的吗

理查德教授又重新考虑，雪块是否是从正在天空中飞行的一架飞机上落下来的？

他说：“我询问了机场管理人员，他们告诉我，在雪块落下的空域中，曾有两架飞机飞过。但是，在雪块落下来的时候。其中一架飞机已在机场上着落，另一架飞机则是在雪块落地后好久才通过此空域的。此后，我又问专业人员，其中一架飞机是否在飞行中遇到了雪块，他们回答说，这是不可能的。”

那么，人们不禁要问，落在理查德教授眼前的雪块同他在此之前9分钟看到的闪电之间是否有一种联系呢？

英国自然科学家艾里克•卡罗认为它们之间不仅有联系，而且有密切的联系。他从理论上谈到部分闪电的特性，但是卡罗的理论却未能具体应用于实践，因为依照这种理论，确实可以随便将一些雪块现象解释成同电和空气现象有联系，而其他一些雪块现象却同它们毫无关系。

作家罗纳德•维利兹收集了美国很多大学教授们对雪块现象的看法，他说：“一些学院科学家们认为，这种从天空中落下的大块雪块不可能有流星之嫌，这是因为外空间的条件不可能产生雪块。”

科罗拉多大学的科学家认为，尽管部分天文学家认为存在着流星同雪的混合物，但是，其中一位天文学家曾提出这样的问题：当这块雪球进入大气层时，一定会产生很高的热，

弗吉尼亚大学科学家们认为，雪球现象是一种极其神秘的现象，可以将这种现象和其他类似的现象从有关飞碟的现象中分出来，另归一类。

利曼教授曾认为所有雪块现象全是由于天空中飞行的飞机储水罐或水箱漏水而造成的。这种观点曾作为一种被人接受的观点而广泛用于对雪块的解释。

专业人员认为，飞机在几千米以上的高空飞行时，若机翼上产生雪或冰，那么自然会对飞机飞行重量产生危险的影响，因此，现代化飞机现在全装有自动电化雪系统。可以说，目前现代化飞机机翼和机身上完全不可能产生雪块。此外，还有很多雪块现象发生在飞机诞生之前，也可说明雪块同飞机没有什么联系。

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19世纪，格拉马尔尤曾提出一篇论文，名叫《大气层》，他在文中称，早在古代就发生过从天空中落下雪块的事例，当时那块雪块的规格为5×2×3.5米。另在1849年苏格兰的奥尔德也发生了一次雪块事件，那块雪块直径则为6米之多。

奥妙无穷的雪花

雪花的形状

六棱柱状雪花。这是雪晶的最基本形态，类似这样的雪晶个头通常很小，很难用肉眼进行观察。六棱柱状雪晶是绝大多数雪花开始时的样子，随后长出“枝杈”并形成更为精巧的结构。

普通棱柱状雪花。这种形状的雪花与六棱柱状雪花较为相似，不同的是，它的面装饰着各种各样的凹痕和摺皱。

星盘状雪花。这种薄薄的盘状雪晶拥有6条宽大的“枝干”，形成与星星类似的形状。它的面经常装饰着极为精细的对称性花纹。星盘状雪花在气温接近零下2度或者接近零下15度时形成，是一种比较常见的雪花形态。

扇盘状雪花。这也是一种星盘状雪晶，所不同的是在邻近的棱柱面之间长有独特的脊，指向边角。

树枝星状雪花。这种外形的雪晶个头很大，直径通常可达到2至4毫米，很容易用肉眼观察。它们是所有雪晶类型中最受欢迎的，我们能够在各种各样的假日装饰物上看到它们的身影。

树枝星状雪花。树枝星状雪晶的枝干生有大量边枝，看起来很像蕨类植物。它们是所有雪晶中个头最大的，直径通常可达到5毫米或者更大。尽管是个“大块头”，但它们仍是单一的冰晶，由水分子首尾相连而成。滑雪时飞向膝盖的粉末状雪就是由这种雪晶构成。它们通常很薄很轻，能够形成一个低密度积雪场。

空心柱状雪花。这种雪花是一个六角形柱体，两端呈锥状中空结构。空心柱状雪晶个头很小，需要使用放大镜才能看到空心区。

针状雪花。针状雪晶是一种身材“苗条”的柱体，在大约零下5度时形成。如果飘落在袖子上，你很有可能将它们误认为白头发。当温度发生变化时，雪晶形状便会从薄而扁平的盘状变成细长的针状，这也是它们最为奇妙的地方。迄今为止，科学家仍无法解释为何会出现这种变化。

冠柱状雪花。这种雪晶首先长成短而粗的柱状，而后被吹进云层的一个区域并在那里变成盘状。最后，两个薄薄的盘状晶体在一个冰柱的两端生长，形成照片展示的冠柱状。

12条枝杈雪花。这种雪花实际是由两片雪花组合而成，其中一片相对另一片进行30度旋转。类似这样的雪花非常罕见。

三角晶状雪花。在温度接近零下2度时，雪盘“生长”成被截去尖角的三角形，此时，照片呈现的雪晶就形成了。三角晶状雪晶同样非常罕见。

霜晶状雪花。云由无数小水滴构成，有时候，这些小水滴与雪晶发生碰撞并粘在一起。这种冻结的水滴被称之为霜。

为何没有相同的雪花

雪花的结构形状取决于晶体迅速穿越高空大气层时经历的温度、水汽及气流的变化。雪晶总是对称的，因为云层中的环境虽说在不断变化，但这些变化却始终是对称地同时作用于晶体的6条边。形成一颗雪晶需要大约15分钟。

产生雪晶的云层温度必须在华氏4度至14度之间，云中必须充满稠密的水蒸气。因为大量水蒸气的存在，为晶体提供了丰富的可加工的原料，同时也提供了构制各种复杂图案的可能性。

晶体长大到重量足以使它穿越云层下的气流时，以每秒钟约3000米的速度悠然飘向地面。如果近地面的温度高于32度，雪晶化成雨水降落；如果温度恰好比32度略低，晶体在飘落的途中就与另一些晶体结合在一块形成雪花落下。当雪晶飘落时，如果云层下有上升的气流盘旋，晶体就一会儿上升，一会儿下降，粘结成越来越大的冰块，直至重量增大到足以克服上升的气流时，就以冰雹的形式下落到地面。

首次进行对雪花的研究

几个世纪以来，雪花之谜一直困扰着科学家。为什么会有如此多种形态各异的雪花：有六枝型的、六边形的以及在南极地区常见的细柱状雪花等？为何没有两片一样的雪花呢？

关于雪花的科学研究一直吸引着科学家们，其中就有17世纪德国数学家开普勒。在他的论文《关于六角雪花》中，开普勒就开始思考雪花晶体为什么会呈现奇特的六角几何形状。进一步揭开雪花结构之谜的是法国哲学家、数学家笛卡尔和英国科学家胡克，后者第一次在显微镜下看清了雪花晶体的模样。

只是到了近100年，研究者才应用X射线技术探明了冰晶的化学结构。研究表明，雪花中的水分子由微小的六角形晶格组合而成。专家认为，雪花生长的“摇篮”是云层中的微小尘粒，它为水蒸气凝结成小滴并冻结提供了一个基础。慢慢地不断聚集的水蒸气形成规则的冰晶图案。

雪花形成实验

20世纪30年代，一位日本核物理学家第一个弄清了雪花是如何形成的：他在自己的实验里培植出了雪花。他稍稍改变实验室的空气的温度，生成的雪花的形状就将发生剧烈的变化：柱形、扇形、空针形、树突形、薄的、厚的……而当温度变化不大时，改变雪花的生成速率也就改变了其形状：快速生成意味着长出“花枝”，慢速生成意味着生成六面形。

当一片雪花在云层中随风飘荡的时候，他会遇到冷空气或热空气，但雪花的每一朵花枝则会经历同样顺序的气温及各种外在因素的变化，所以即使雪花形态各异，但6个花枝的时称的特性严格地保持下来。所以，每一个雪花将有自己独特的经历不同温度的历史，它将会以独特的结构和形状降落到大地上。

雪花落地有声音吗

美国物理学家劳伦斯•克鲁姆对落雪声音进行了长时间研究，他发现，雪花落到水面上时，其声响是长而尖的，这种声响的频率太高了，致使人类的耳朵几乎不可能觉察，就连潜水艇的声呐也听不到它。但是这种声响对于海豚来说，简直就是“震耳欲聋”。这些动物听到的结果就像人类听到刹车时轮胎发出的尖锐刺耳的声音一样。

科学家解释说，雪花落入水中时，雪花内的空气就变成了气泡。水表面的张力与气泡表面张力相互“较劲”的结果就产生了频率在50至200千赫的声响。许多水下动物可以听到这一频段的声响。而人类可以听到的声音却在20千赫以下，所以无从察觉。

雪花制造的“噪音”不仅让水下动物“心烦”，对渔业及海洋生物的跟踪观测也是干扰。例如，美国的渔业生物学家们每年秋季都要监测大马哈鱼洄游的行动。但雪花的声音常常干扰观测，无法准确统计大马哈鱼的数量。所以人们不得不在大雪时关闭所有监测系统。

看来，雪花中真是蕴含着无数的奥秘，在等待着人们去解读。

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美国加州理工学院的肯尼斯•里市瑞特用电实现雪花的生成。把一根电线放入冷藏室，“我们给电线通上约1000伏的电压，如同变魔术，就可以得到一根根冰针。当电压被降下来时，在冰针的尾部就形成际准的晶体，有点像艺术创作。”

风暴产生的次声之谜

强风暴袭来的后果

1948年2月的一天，一艘荷兰货船正航行在马六甲海峡的海面上。傍晚前后，突然有一股强风暴袭来，吹得货船不住地在海面上颠簸摇荡。风暴过后，货船的甲板上再也没见到一个活动的人影，只是从机舱中不断传来有节奏的轰鸣。船径直地朝一个方向驶去，一直顶到A国的海岸上，再也不能前进了，然而发动机还在不停地鸣响着……

A国的边防人员见此情景，都感到困惑不解。有人猜想：莫非所有人员都睡着了。他们很谨慎地登船一看，果然所有船员都卧倒了，横七竖八地躺在不同的地方。有人大声呼喊，这些人都毫无反应。又有人把手伸到船员的口鼻部，发现气息全无；触摸胸部，不见心跳。呵，全都死了！

没有找到答案的惨案

边防人员立即将此事向有关当局报告，并请来法医查找死因。医生们对所有死者进行了仔细检查，没有发现任何外伤和任何中毒症状。医生们认为：船员们的死亡同心脏病突发者的死亡状况十分相似。但转而一想，这可能吗？回答显然是否定的。

因为这些船员绝对不可能因心脏病同时发作而死亡。那究竟是什么原因造成这一惨案呢？这个问题在很长时期内都没有找到答案。于是这一震惊全球的海上惨案又为这个世界增加了一个不解之谜。

真是“一波未平，一波又起”。后来有一天，有人到匈牙利的包拉得里山洞去旅游，刚踏进洞口里面那十分狭长的通道，就发现地上躺着3具来历不明的尸体。

吓得旅游者们失声叫了起来，赶紧回去报告。经查证，发现死者是三个旅行家。可是医生没有从死者身上找到任何谋杀或自杀的迹象，但也长时期找不出死因。

风暴产生的高强度次声

随着近代科学技术的发展，这两个不解之谜终于被科学家们解开了，原来都是那个看不见、摸不着的“凶手”，原来是次声作的案。马六甲海峡惨案是由于海洋上的风暴产生的高强度次声所致；包拉得里山洞中的3名旅行家是由于气压剧变时所产生的高强度次声而致死。

次声是一种低频率的声音，人们的语言频率一般在300至5000赫兹之间。声频超过20000赫兹的叫超声，低于20赫兹的叫次声，超声和次声人们都听不到。次声的穿透力很强，在空气中能以1200多千米的时速传播。次声能使人烦躁不安，精神沮丧，甚至错乱癫狂。

次声还能使人头晕目眩。呕吐恶心、全身痉挛或四肢麻木。低于7赫兹的高强度次声对人体有致命危害。例如：法国的一个次声研究所，有一次在进行次声试验时，因技术上的差错，让次声泄漏出去，致使5000米之外的30名无辜居民，顷刻间全部死亡。

为什么能使人致死呢

归根结底还应该说是共振。人体肌肉内脏器官都有其固有的振动频率，当这种较低的固有频率与次声波的频率相同时，就会发生共振，产生较大的振幅和能量，从而造成人体结构的巨大破坏而死亡。

自然界的次声波来源于多方面，如太阳磁暴、流星撞击、风暴、大海咆哮、火山喷发、雷鸣闪电等。各种人造机构也能成为次声源，如原子弹爆破、运载火箭的发射、鼓风机、真空泵、柴油机等。

因此，人们在防止噪音对环境污染的同时，还必须注意防止这种听不到的次声对人体的危害。

次声的产生

在地球南北极附近，天空中时常会出现变幻莫测的极光，极光能产生可听到的声音，也可产生周期为几分之一秒至一分钟以上的次声。周期为几分钟、运动速度达到每秒500米的次声是极光弧产生的。周期为一分钟左右的极光次声是由电离层的整体运动产生的。周期较短的次声是由极光中导电性的瞬时增加的局部极光电子喷射垂直穿过电离层引起的压力扰动而产生的。

地震时和地震前会发生奇怪的声音，有时像远处“隆隆”的火车声，有时像轰轰的飞机声，有时像雷鸣，有时像牛叫。这是人耳能听到的，还有人耳听不到的次声。

地震时，由于震中的激烈振动，产生纵波、横波和表面波，在地表面以不同的速度传播。这些复杂的振动会向空气辐射频率不同的声波。地面有山谷，也会衍射声波。所以地震产生的次声情况是复杂的。

火山喷发有不同形式，有的熔岩不断涌出，有的呈节奏性喷发，有的呈爆炸性喷发，不同喷发形式所产生的次声特性也不同。

火山喷发时能量很大，1883年印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发，把20多立方千米的岩石碎快抛向天空，据说几千千米之外还能听到“隆隆”的声音，产生的次声传播了10多万千米，绕地球转了好几圈。

龙卷风是激烈旋转的空气柱，从地面上接云端。龙卷风旋涡直径一般在几十米至几百米，风速可达每秒100米至每秒150米。观察到的与龙卷风相应的次声，其周期近一秒。

台风是一种反时针方向旋转的热带气旋。台风旋涡非常大，它的直径一般有几百千米，中间是台风眼，眼壁直径可达数十千米，台风眼中波浪互相叠加，形成驻波，高达10多米，发出的声波周期在4秒至8秒之间。

雷暴、雹、风暴等恶劣天气都会发生次声，而且各有其特征。也许在将来可以利用次声的这些特征来预报这些恶劣天气的发生。

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自然界的次声波来源于多方面，如太阳磁暴、流星撞击、风暴、大海咆哮、火山喷发、雷鸣电闪等。各种人造机构也能成为次声源，如原子弹爆炸、运载火箭的发射、鼓风机、真空泵、柴油机等。

地震云能预报地震吗

地震云探秘

有些科学家认为，天空中某些形态的云与地震有关系，并把这类云称之为“地震云”。

1978年3月6日，日本奈良市市长健由忠三郎在举行记者招待会时，指着北方天空的一缕云说：“这就是地震云，不久将会有一次影响日本广大地区的强烈地震。”

就在第二天，靠近日本的大海里果然发生了一次7.8级地震。

1976年7月28日我国唐山地震时，就在7月27日傍晚，远在日本本洲大偶的真锅大觉教授，发现天空中出现了一条异常的长长的云彩，并用相机拍摄下来。经研究，这条异常的长条云，就是唐山发生地震的前兆云。

2008年8月30日下午14时，四川省宜宾李豆腐冬泳队一行16人，从宜宾春畅坝下水向历史名镇李庄游去。队伍游到盐坪坝附近，游在队伍后面的老莫发现了天上的地震云。老莫回家后得知：北京时间2008年8月30日16时30分，在四川省攀枝花市仁和区、凉山彝族自治州会理县交界发生6.1级地震，震中位于攀枝花市区东南约50千米。

2010年11月9日早上8时，河南省开封市韩玉轩早晨8时在龙亭游玩时，发现天空西北走向有3条地震云，并告诉朋友说可能未来有地震发生。北京时间11月19日14时42分，阳江市平岗镇发生4.9级地震，深圳发生两次轻微地震。

古文献的记载

1663年《德隆县志》上有这样一段话：“天晴日暖，碧空晴净，忽见黑云如缕，宛如长蛇，久而不散，势必地震。”

在我国古代，清人王士祯在其所著的《池北偶谈•卷下》中“地震”一节里，谈到1668年7月25日山东郯城8.5级地震时，记有：“淮北沭阳人，白日见一龙腾起，金鳞灿然，时方晴明，无云无气。”这里说的龙，看来就是一种“黑云如缕，宛如长蛇”的长蛇状带状云，阳光一照，便显得金光灿烂。这便是地震云中的一种。

地震云的形态

单条震云。是横条状的云，一般都是单条出现，条带深浅分明，有观点认为浅的一端为震中。这种云很像飞机飞过之后留下的痕迹，所以又有人叫做飞机云。一般预示着两周以后有地震。

多条震云。成平行或者放射状的云，对于平行的多条云，现观测多为本地地震。而现有观点认为放射状云的震中是其成弧指向的圆心。这两种云一般预示着2天至6天以后有地震。

卷震云。这种云垂直的向龙卷风一样，或者像无风时垂直向上的烟柱一样。现在没有关于其震中判断的说法，预示着3天以后有地震。

鱼鳞震云。由大块云团在几小时内形成的松散成鱼鳞状的云团，多与“多条震云”同时出现，云团深浅分明，现有观点认为浅的一端为震中，预示着2天至6天以后有地震。

团块震云。是地震时震中出现的固体形状的大块的或者团状的云，现有观察记录很少且认为定义为地震云较为牵强。

地震云的种类

断层形地震云。通常在两至三日内会有地震发生。地震的摇晃较大。云和蓝天像被漂亮的分割了一样，较易辨认，但与雨云和雨后天晴的气象很相像。

波纹形地震云。同心圆的中心为震源。像水面上泛起的波纹。云越长，色越浓表示地震的摇晃程度越大。

放射状地震云。数日之内会发生地震，云越长表明地震摇晃的程度越大。从震源方向呈放射状伸展，这种云很少见。

稻穗形地震云。地震多发生在两日内。如稻穗一样先端粗。与风向无关，有时会朝震源的方向移动。

带状形地震云。云越长，表示地震的发生时间越近。云的宽度越宽，色越浓表明地震的摇晃越大。是最常见的地震云，约占70%至80%。

肋骨状地震云。多在目击的那一天会发生地震，与下雨前出现的云块相像，容易弄错。

豌豆形地震云。数日之内会发生地震。越大表示地震的强度越大。也有如豆角形的。在距离地面2000米至3000米的低空出现，与下雨前出现的云块很相像，容易弄错。

弓形地震云。多在2至3日之内发生地震，弓形凹面的中心点的延长线为震源。云的大小与地震的摇晃程度成正比，云越长表明地震发生的时间越近。

龙卷形地震云。被目击的场所多为地震的中心附近。如龙卷、垂直如炊烟形状的地震云。越垂直越表示离震源近，可能在150千米以内。如出现，会在8日之内有地震。

地震云的形成假说

热量学说。地震即将发生时，因地热聚集于地震带，或因地震带岩石受强烈应力作用发生激烈摩擦而产生大量热量，这些热量从地表面逸出，使空气增温产生上升气流，这气流于高空形成地震云，云的尾端指向地震发生处。也有的认为，地震云的必然性尚缺乏实验数据，也可能是一种巧合。究竟如何，有待进一步考证。

电磁学说。地震前岩石在地应力作用下出现“压磁效应”，从而引起地磁场局部变化；地应力使岩石被压缩或拉伸，引起电阻率变化，使电磁场有相应的局部变化。水汽和尘埃由于电磁波影响到高空电离层而出现非自由的有序排列行程了地震云。

出现地震云后地震发生在哪里

一般认为震源大体就在跟地震云相垂直的地方。如果在一次较大的地震之前，各地普遍出现了地震云，两位相隔很远的看到这种云的观察者，各自报出观测到地震云的方向，画在地图上，那么，这两条云的垂线交点，就是将要发生地震的地方，经中日两国有关人员验证，这一结论大多是可靠的。

中国研究地震云者也不乏其人，其中，沈阳军区某部干部董振海尤其突出。董振海从小就跟父亲学全了看云识天的本领。1975年海城地震后，他开始看云测震，坚持不懈，1978年7月6日，他发现了地震云，指出9天内“地震可能发生在东南沿海或台湾一带”，9天后台湾果然发生了7.4级地震。

地震云的高度为6000米至7000米，有时出现在其他云层之下，有时出现在碧空之中。

地震云为什么能预报地震

有人认为在震前，地壳聚集巨大能量，使空气势能增大，空气受热上升并在高空形成细长的稻草状地震云。地震云有时会出现在远离震区的地方。

有学者认为，这是因为地下岩石所承受的作用力集中的断裂带在震前就把能量传到远处，使远处岩石也受到牵擦挤压，导致热量增加，地下热气流通过岩层逸出，上升到高空形成条状地震云，但二者的内在关系还有赖于科学家进一步探讨。

正因为对地震云能否预报地震及其原理上不很清楚，有关地震云的说法一直没有得到普遍接受。

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区别飞机的飞行线与地震云，通常飞行云会在不久后会消失，而地震云长时间不会消失。它们出现的高度也不同，飞行云会再现在8000米至9000米的高空，而地震云会出现在4000米至5000米的高空。

广西怪火之谜

不断起火的村子

广西东部的梧州地区的昭平县富罗公社竹刀生产队，自1967年4月13日到7月14日，3个月时间内，断续发生了自然起火达120起之多。一天起火最高纪录为19次。

1967年4月13日，这是最初起火的一天，这天起火3次，1967年5月29日这天起火达10起，除3起没有人在场外，其余7起都是在有人在场的情况下起火的。

起火前，在场者没有发现附近有任何人进行活动。竹刀村的20多户，每户屋子内都起过火，最多者达20次，少者也有数次，起火时，有些人看见起火物先冒白烟，经过30秒至1分钟便出现明火苗。在冒白烟到尚未见明火苗的这瞬息间嗅到一种气味。

1983年12月7日上午，兴安县北部界首公社界首大队小宅村——怪火发生之地。一进村头，就有一些烧焦房梁的房屋，再往前，在房屋集中的村里，一桩桩、一件件火烧的痕迹历历在目，其中有部分烧过的棺材、猪圈、厕所、仓库、房舍等。

这里从1981年至1983年的3年中，年年起火。1981年起火延续了一个半月；1982年也为一个半月；1983年则延续了两个月。起火时间集中在七八月。尤其是在柴火堆积的地方，最易起火。起火部位一般离地面几十厘米至几米。

是否人为放火

当地村民一致否定是坏人放火：其一是村内同时多处起火；其二是数次着火后，各家各户都留人在家看守，但仍照样起火；其三是持续时间长，起火次数多。1983年最多的一天，竟起火达17起，据以上3条足以否定人为纵火。

广西南宁地质研究所徐定基工程师认为，由于某种气体沿一定裂隙向地表泄出，随着距地面渐近及泄出地表，氧气渐多。此气体逐渐与氧结合，与气态水结合成化合物，在适宜的时间、空间聚附于易燃物质上，使其炭化而燃烧。在我们日常试验中也有这种情况，气体硫与空气中的氧结合成二氧化硫，再度氧化且与空气中的水蒸气结合而成硫酸，硫酸为强吸湿剂，可吸去木本物质中的水分而使其冒白烟炭化而燃烧。

徐工程师这种分析是有道理的。西藏地质局吴钦工程师在出访意大利回国时，也介绍过，说在意大利参观活火山口时，主人往往在圈定的参观范围内，划上一根火柴，立刻有着火现象，这说明空气中有大量火山喷出的二氧化硫气体存在。

在兴安县界首公社小宅村附近，地下有黄铁矿，从地下断裂中逸出二氧化硫气体不是不可能的。要揭开广西怪火之谜，有待于我们做进一步的工作。

无名怪火之谜

沙特阿拉伯腹地的哈迪岩村，居住着一个牧羊人，拉西德•马特利。1986年开斋节后的一天中午，他的一间用羊毛制成的小毡房突然起火，马特利和妻子一起把火扑灭了。第二天，一间内屋又突然起火，马特利这才着急了，立即报告了村长。

当村长赶到时，来势凶猛的火一下子烧掉了3间房屋。马特利感到惊恐不安，就向法赫德国王、内政大臣纳伊夫亲王和政府有关部门报告此事，并请求政府派遣专家到现场调查。哈纳迪亚亲王府最先派出一个调查组赶赴现场，结果只是建议马特利一家搬到其他地方一试。

于是，马特利一家到离哈迪岩村30000米的哈斯渥，支起了两顶帐篷。不料，他妻子和女儿居住的帐篷又起火了，而他放在汽车里的一件衣服也无缘无故地自燃。马特利家里的怪火奇事，由此名闻遐迩。

伊斯兰联盟调查组和其他国家、地区的一些科学家闻讯赶来。他们调查后发现：马特利家中的怪火都是发生在白天，尤其是中午和下午最多，夜间未曾有过。至于为何火灾屡屡，则未能作出一个令人信服的解释。于是，人们便把这种莫名其妙的怪火，命名为“马特利现象”。

美国豪宅无名怪火

美国伊利诺伊州有一座豪华住宅，住着长努夫妇和两个子女。不料，从1989年3月起，住宅内怪事连连。墙上的电源插座会无缘无故地冒出火焰，就像是一个喷火器。这种火焰约有几寸宽、几米长。床上的被褥、家具、器皿都曾被火焰燃及。保险公司的专家起先还以为是室内的线路安装有问题，于是出资将整座楼房的电线全部改装。然而，怪火依旧不绝。

更为蹊跷的是住宅内出现怪火的同时，还不时涌出浓烟，整个住宅内浓烟滚滚，看上去阴森恐怖。无奈之下，保险公司只得出钱买下住宅，然后用推土机铲平。好端端的一座豪华住宅，就这样不复存在了。

起火人会放火吗

乌克兰一家医院的首席医生科钦科，曾经给一个名叫萨沙的男孩看过病。据萨沙的双亲介绍，萨沙不可自制的特异功能已经引起100多次火灾，给亲戚朋友带来灾难，迫使他们必须搬家避难。萨沙的母亲安娜说：“萨沙一进入房间，里面的地毯、家具和电器常常就会在一刹那燃烧起来。”她还说，家里的人不敢一起睡觉，必须轮流值班，以防火患。

其实，类似的起火人并非萨沙一人。数年前，人们在意大利的旅游胜地发尔米雅，发现了一个两眼能喷射出不易被人察觉的热火的少年贝耐戴多•苏比诺。一次，苏比诺去看牙病，候诊时随手拿起一本杂志阅读，不料杂志竟烧了起来。晚上，他刚睡下，被单又被烧坏了。

探究怪火奥秘

凡是身上带有这种静电的人都十分危险，如果放射出来，又遇上空气中存在超量的可燃气体，就极易碰撞出“星星之火”，进而“燎原”。

俄亥俄州的一家电机厂，在一段时间内火灾频频，有时一天内竟有8起之多。毕奇教授亲自到工厂检验。他请每个员工站到一块金属板上，手里拿着一块电板，毕奇教授则注意观察静电电压表的变化。结果发现，有一名女工身上的静电为30000伏特，电阻为50万欧姆。

毕奇便建议厂主将该女工调到不与易燃物品接触的部门。后来，这个厂里再也没有发生过火灾。

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一些专家、学者指出“马特利现象”也许就是这些起火人在放火，而之所以神秘莫测乃是因为这些起火人并不知道自己有起火的特异功能，会在无意之中到处放火，导致“马特利现象”屡屡发生。

到底有几个太阳

“三日凌空”奇景挽救一座城市

1551年4月，德国有一座名叫马格德堡的城市，被罗马帝国皇帝查理五世派去的军队团团围困了一年多的时间，就在军民快要弹尽粮绝，人心浮动，危在旦夕的时候，忽然，淡白色的天空中同时出现了3个太阳和互相交织的3条彩虹，十分绚丽壮观。

这一奇怪现象使城内军民惊恐万分，惶惶不安，他们以为这次3日同辉的出现是天神的示意，是一种不祥之兆，预感大祸即将临头，城池肯定将被攻破。

然而，出人意料的事情发生了，这个奇异的“三日凌空”现象，居然帮助他们的城市解了围。围城的敌军全部匆匆撤退了。

原来，久攻不下的围城军队也看到了这一奇异现象，同样十分惊恐，以为这是上帝的旨意，有意要保存这座城市的。于是，他们不敢再冒犯天威，悄悄地撤除对这座城市的包围，自动撤军离去。这一奇景就这样挽救了这座城市的市民们的性命。

不同区域发生的奇景

1948年春天，在乌克兰的波尔塔瓦城，天空中布满了淡淡的白云。上午11时前后，太阳左右两旁又各有一个太阳出现。同时出现的还有水平光环，并逐渐汇成一个长条。接着又出现一个新的彩色光环，围绕着太阳，同水平光环和两个太阳相交。

在我国的峨眉山和西安，分别在1932年和1933年也出现过“三日贯天”的现象，而在我国的泰山和黑龙江绥化市还分别见过两个太阳和5个太阳的奇景。

“假日”是怎样形成的

“三日凌空”现象较为常见，“二日凌空”和“五日凌空”却很少见到。气象学家告诉我们，这种“三日同辉”是太阳光在大气中玩的一种把戏。

原来，天空中出现一块半透明的薄云，里面有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体。它像一段六角形的绘图铅笔，整整齐齐，竖直地排列在空中。

当太阳光射在这一根根六角形冰柱上，就会发生很有规律的折射。从冰柱出来的3条光线都射到人的眼睛中，中间那条太阳光线，是由中间位置的太阳直接射来的，是真正的太阳；旁边两条光线，是太阳光经过六角形晶柱折射而来的。这样，在人们的感觉中，左右两旁的两个太阳，实际上是太阳的虚像，也称“假日”。

平时飘浮在空中的六角形冰柱常常是不规则排列的，所以反映不出太阳的影像，而六角形冰柱有规则排列在天空中的情况极少出现，因此，这种“三日同辉”的大气光像就非常地罕见了。

是不常见的日晕现象

据气象部门工作人员介绍，这是一种不太常见的日晕现象，因为很少见到，所以容易引起人们的误解。

日晕是一种光学现象，简单说，距离地面5000米以上的高空日光通过卷层云时，有大量的冰晶体存在，这种冰晶体像六棱镜一样。

太阳光线从冰晶体的一个侧面射入，产生反射和折射，在一些特殊的条件下，就有可能形成太阳周围的光晕现象。在人们的眼中，会看到太阳两侧多了两个小太阳，实际上是虚像。

日晕的出现和冷暖空气活动有关，预示着天气要出现明显变化。俗话说“日晕三更雨，月晕午时风”，就是这个道理，这种正常的自然现象与“2012”的传说无关。

全国多地发生过类似现象

2005年4月9日上午8时50分左右，新疆乌鲁木齐市上空出现日晕奇观，悬挂在天空中的太阳周围露出七彩光环，颇为壮观。令人吃惊的是，当时天空中竟有3个太阳同时存在，中间的太阳很大，阳光灿烂而且不刺眼，在太阳周围的天空中飘着薄薄的云朵，紧绕着太阳的光环很大，带着彩虹的颜色，以太阳为圆心的光环上，左右两边各有一个小太阳。

小太阳的轮廓虽然并不十分圆，但肉眼看上去和太阳的光辉相差无几。而小太阳周围的云层看上去要比别的云层厚一些。这种“三日同辉”现象大约持续了近30分钟，随着围绕太阳的光环的颜色逐渐变淡。

2006年3月3日一早，黑龙江省大庆市的天空中就曾出现过“四日同辉”的现象，大太阳周围的光环上，有3个像小太阳一般的明亮的光点。这一现象当时在大庆市及周边地区引起诸多猜测，各种灾难将袭的言论也随之而起。但时间证明了一切，这只不过是一种天文现象。

此后的2009年12月27日及2010年2月27日，大庆市均出现过“三日同辉”，其间新疆、陕西等地也被发现类似现象。

2008年1月25日上午9时30分前后，北京上空出现“三日同辉”天象，薄云遮挡的天空不仅有日晕，在太阳左右两侧更是出现了如同云中太阳的亮斑。据气象专家解释，这两个太阳是薄云天气下的光折射产生的虚像，即所谓的“假日”。

2009年3月27日下午，山东省莱阳上空出现罕见的“三日同辉”天象，一大两小3个太阳处在同一水平线上，和一弯倒挂的彩虹同时出现在西方的天空，持续两个多小时，吸引市民纷纷拍照留念。据气象专家称，这是由于高空薄云折射太阳光线形成的一种较为罕见的天象奇观。

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2011年1月8日，吉林省榆树市天空中出现3个太阳。两个小太阳位于大太阳的两侧，非常明亮、耀眼，与平时所见的彩虹并不相似，吉林省农安县的市民也发现太阳四周出现了4道不完整的彩色光圈，各有一个亮点，像太阳一样，甚是壮观。

太阳月亮一同升起

日月同升的奇景

每逢阴历十月初一的凌晨，浙江南北湖畔的高阳山上，总是蜂拥着数千人等着观赏日月同升的奇景。这是一个至今还无人能解释清楚的谜。

凌晨5时，人们聚集在187米高的峰顶上，面对茫茫东海，焦急地等待着奇景的出现。半小时后，奇景终于出现了，只见一轮红日从水天相连处喷薄而出，稍后，与红日日轮一般大小的淡黄色月球，在红日旁边冉冉升起，红黄两轮同时缓缓跳动着，持续约5分钟。

此时此刻，东方的天空披上了一片绚丽的彩霞，道道金光射向浩瀚的东海，如镜的海面经晨风轻拂，犹如铺上了无数锦缎的彩带，向远处伸张，蔚为壮观。

四种扑朔迷离的景象

其一，当太阳初出海面时，月亮随即跳出，并入日心；

其二，旭日升腾海面不久，月亮呈灰暗色围绕着太阳频频跳跃，太阳被月亮遮住的部分光色暗淡，未被遮住的部分呈月牙状，并闪烁着金黄色的光彩；

其三，太阳和月亮重叠为一体，同出海面时，太阳外围现出血牙红或青蓝色的光环；

其四，月亮在上，太阳在下，像小伙子追赶姑娘一样紧随不舍地跃出海面，犹如一幅美丽的朝阳托月图。“日月并升”奇观，短则5分钟，长则持续半小时，一般为15分钟。

日月并升的形成条件

第一，日月并升现象出现，必须在黄白道交点日邻近的交朔之日前后的早晨。交朔之日即是农历的每月初一，此时太阳在月球背后，地球上的人是看不到月亮的。但是，当在黄白道交点日邻近的朔日，太阳和月球所在天球上的视夹角很少。

也就是说，此时太阳和月亮几乎同在一个视点附近，有利地球表面反射太阳光照亮月面。

第二，决定黄白道交点日邻近朔日的月面亮度，还与地球表面对太阳光的反射率有关。

地球表面对阳光的反射率是积雪区和海面为最大，当太阳和月球都直对在海面或积雪区上空时，月面接受到的反射光最强，有显现月形的可能。因此，在我国只有观测地位于太平洋中心以西90度左右的地方，才是最佳观测日月并升之地。

第三，黄白道交点日邻近的朔日，阳光直射点的海面上空要求万里无云，海面风平浪静才有利于月面得到足够的反射光。

第四，观测地的日出方要求无云雾和其他遮挡体存在，要求有较好的能见度才有利于观测。

第五，观测地要选择在有一定相对高度的山顶为好，要求日出方无城市灯光干扰，这样的地方看到日出时太阳还在地平线以下，观测地前方地面或海面还是一片漆黑，有利观测者观测。

第六，在时间上，最好选择在日出在前交朔在后的朔日。因这一天将是月亮先上山，太阳是跟在月亮以后上山的。初升太阳光较弱，有利于观测者看清海面反照光照亮的月形。待太阳光线较强以后，微弱的月光就看不到了。

相关记载

《汉书•律历志上》曰：“日月如合璧，五星如连珠。”《辞海》对“日月合璧”的解释云：“谓日月升，出现于阴历的朔日。在我国很少见，古人遂用以附会国家的祥瑞。”

这种现象非但古已有之，而且不止一次见诸记载。1933年出版的《海宁观潮》中，有“十月朔谓之‘十月朝’，各家祀祖先，扫茔墓。寐爽登县东南凤凰山观日月并升。”

1983年浙江人民出版的《浙江分县简志》“海盐县•南北湖”条也载：“农历十月初一清晨，在湖畔高阳山的鹰窠顶上，可看日月并升奇景。”《中国名胜辞典》也有同样介绍。

从记载中可以看出，看到日月并升现象的地点，集中于杭州湾北岸的凤凰山和鹰窠顶。经考察，凤凰山高123.8米，位于今海宁市黄湾镇东南钱塘江畔。南北湖位于海盐县澉镇六里堰，湖畔鹰窠顶高186.8米，与凤凰山相距甚近。

日月同升是怎么回事

对于这种日月同升奇景，目前，人们还没有一个完满的科学解释，有的天文学家这样解释：这里背山面海，没有任何物体遮挡，而且鹰窠顶山峰与水天相接处，基本上保持平射线角度。由于天文因素，太阳到了阴历十月初一便会浮到东南方向，而这天正好月球移到太阳旁边，因而形成日月同升的现象。

有的气象学家则认为：“日月同升”是一种“地面闪烁”现象，是由于当时近地面大气密度的急剧变化引起的。由于南北湖的自然条件比较特殊，冷暖气流对流频繁，使空气的密度不停地变化着。太阳在不同密度的空气中传播，会产生各种异常的折射现象。这时候看上去太阳仿佛像小松鼠蹦跳不息似的，忽上忽下，忽左忽右地在天边跳动着。

这种怪异的现象与日食颇为相像，但又显然不是。因为日食不可能年年正好发生在农历十月初一，而且即使是那样的话，也该全国各地都能看到。那么，人们看到的，是不是太阳和月亮在一起的影像呢？这值得怀疑。因为月亮是不会调皮到在太阳身边乱蹦乱跳的。

有人分析，所谓的日月并升，很可能是太阳光线折射造成的假象。江海上空天气变化较剧烈，冷暖气流垂直移动频繁，使大气底部各层中传播，便会产生异常的折射现象。这时地平线上的太阳，可能会呈现出各种扭曲的怪状，如帽子状、三角状、不规则的圆柱状等，有时会上下闪动；有时会出现复合形象，仿佛好几个太阳闪烁跳动。这种现象在气象学中被称为地面闪烁。西欧北海沿岸一带经常能看到这种现象。

然而，如果说是太阳折射产生的现象，却又无法解释这种现象只在农历十月初一出现，并且只在钱塘江畔的两座小山上可以望见的问题。看来，这又是一个有待人们亲临那里视察、考证，才能解答。

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从1980年至1985年所出现的日月并升现象，最短只有5分钟，最长31分钟，一般在15分钟。而且各次出现的景观，又不完全一致，到目前为止，尚无科学的解释。

黑夜里的彩虹

黑夜里的彩虹

1984年9月11日，那天正是农历八月十五的中秋节。这天晚上一轮玉盘似的满月嵌在墨蓝色天幕上，皎洁的月光像水似地泻向大地。晚上20时多，辽宁省新金县城关普兰镇正逢阵雨初霁，居民们在庭院里兴致勃勃地边吃月饼边赏中秋月。

这时，人们惊奇地发现，在西方半空中出现了一条光带，像是一座彩桥从南伸向北方。由于是在夜间出现的，光带的色彩不太分明，但是，仍然可以分辨出上层的淡红色和下层的淡绿色。大约经过五六分钟，随着云层的移动，光带逐渐消失了。

在美国约克郡斯普郭城，1987年的一个月夜，一轮巨大的满月高悬中天，犹如一个磨光的银盘，光华四射，天宇清澄，群星黯然。就在这月色溶溶的夜晚，墨蓝色的天壁上，突然出现了一道彩虹。不少人为此惊慌失措，纷纷议论说是外星人发来的信号，预示他们即将乘坐飞碟光临地球。

我国有关记载

1987年6月7日子夜，新疆的乌苏县出现了一条呈乳黄色的夜虹部分地方色彩浓郁，在月光和闪电的映衬下，婀娜多姿，十分动人。

1987年，我国许多报纸还报道了美国克邦斯普敦城的人们观赏月虹的盛况和月虹的成因。

我国对月虹现象早有记载，其中《魏书》上记载得最为详细：“世宗正始四年，即公元243年十一月丙子，月晕……东有白虹长二丈许，西有白虹长一匹，北有虹长一丈余，外赤内青黄，虹北有背……”这里所说“虹北有背”，可能是指在虹外侧还有色彩较淡的副虹。

月虹是如何形成的

彩虹满天通常是白天雨后出现的，但是，在夜间，只要有明亮的月光，大气中又有适当的水滴，月光在大气中的雨滴上经过折射和反射，同样可以形成彩虹，又叫月虹。

因为月光也是月球反射的太阳光，所以月虹的色彩同样也是由红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫7种可见的单色光组成的。不过，由于月光比太阳光弱得多，因而形成的月虹自然也暗得多。正因为月光较弱，所以多数的月虹都呈现白色。像我国辽宁省新金县和美国约克郡这次出现的能分辨出色彩的月虹，为数是不多的。

帕克卡解释说，“月亮彩虹”也就是我们所称的“月虹”。月虹是由于光在穿过水滴时，被折射分解成了不同的颜色带，从而产生出了可见的五颜六色彩带。无论是彩虹还是月虹，光的来源都是太阳。不同的是，引起彩虹的太阳光是由太阳直射而产生的，而月虹是由于太阳光先照射到了月亮表面上，由月亮反射到地球而形成的。

月虹是在月光下出现的彩虹，又叫黑夜彩虹、黑虹。由于是由月照所产生的虹，故通常只见于夜晚。并且由于月照亮度较小的关系，月虹也通常较为朦胧，且通常出现于月亮反方向的天空。

夜间虽然没有太阳，但如果有明亮的月光，大气中又有适当的云雨滴，便可形成月虹。由于月虹的出现需各种天气因素的配合，所以是非常罕见的自然现象。

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全世界目前最有名的两处月虹景点，一处是位于美国肯塔基州的坎博兰瀑布，另一处是非洲赞比亚和津巴布韦之间的维多利亚瀑布。除此两处之外，美国优胜美地国家公园在瀑布区也常有观测到月虹的纪录。

恐怖的南极白光

南极白光的危害

1958年，在南极埃尔斯沃斯基地上空，一架直升机的驾驶员突然遇到这种白光，眼睛顿时失明，飞机失去控制，坠毁在雪原上。

智利的南极探险家卡阿雷•罗达尔，有一次外出工作，没有戴墨镜而遇到白光。他感到有一个光的实体向他移动，先是玫瑰红色的，接着变成肉色的。这时眼睛疼痛极了，仿佛有人往他眼里撒了一把石灰，接着就什么也看不见了。幸亏同伴找到了他，把他带回基地。过了3天视力才恢复过来。

在高山冰川积雪地区活动的登山运动员和科学考察队员，稍不注意，忘记了戴墨镜，也时常被积雪的反光刺痛眼睛，甚至暂时失明。医学上把这种现象叫做雪盲症。

雪盲症的罪魁祸首是谁

雪盲是人眼的视网膜受到强光刺激后而临时失明的一种疾病。一般休息数天后，视力会自行恢复。得过雪盲的人，不注意会再次得雪盲。再次得雪盲症状会更严重，所以切不能马虎大意。多次雪盲逐渐使人视力衰弱，引起长期眼疾，严重时甚至永远失明。

导致雪盲症的罪魁祸首是积雪对太阳光很高的反射率。所谓反射率，是指任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45%，这意思是说，此物体表面所接受到的太阳辐射中，有45%被反射了出去。

雪的反射率极高，纯洁新雪面的反射率能够高达95%，也就是说，太阳辐射的95%被雪面重新反射出去了。这时候的雪面，光亮程度几乎要接近太阳光了，肉眼的视网膜怎么能经受得住这样强光的刺激呢？

在南极辽阔无垠的雪原上，有些地方的积雪表面，微微下洼，好像探照灯的凹面。在这样的地方，就有可能出现白光。出现白光的雪面，当然要比普通雪面所反射的阳光更集中更强烈了。

在一般情况下，雪面并不像镜子那样直接把太阳光反射到人的眼睛里，而是通过雪面的散射刺激眼睛。人眼在较长时间受到这种散射光的刺激后，也会得雪盲症。因此，有时候即使是在阴天，不戴墨镜在积雪地上活动久了的人，眼睛也会暂时失明。

南极为何会出现白光

在南极有时会突然遇见一种奇怪的大气光学现象白光。天上地下，前后左右，远方近地，出现无数道白光，四周一片乳白色，令人眩目。远处的地平线不见了，高山消失了，深谷不知去向，同伴之间只闻其声，却不见其人，万物都熔化在这可怕的白色之中。

南极出现白光是因为南极天气寒冷、干燥，云中含水量很少，所以吸收太阳光的能力很弱。太阳光能穿过云层直达地面，而地面附近空气又十分干净，所以空气对太阳光的散射和吸收也很少，加上地面覆盖着一层冰雪，可以将大部分太阳光反射到空中，又通过云层与地面之间地来回反射，从而使天空、地面各地的亮度变得很均匀。当各处的亮度基本一致时，便出现白光现象。

可以施行什么急救措施

首先，以冷开水或眼药水清洗眼睛。

其次，以眼罩或类似物轻轻敷住眼睛，尽量休息，避免勉强使用眼睛。若有必要，送医院进行处理。雪盲的症状通常需要5天至7天才会消除。得过雪盲的人，不注意会再次得雪盲。

再次雪盲症状会更严重，所以切不能马虎大意。多次雪盲逐渐使人视力衰弱，引起长期眼疾，严重时甚至永远失明。

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美国一个权威部门研究得出，引发雪盲症的主要因素是雪地里空无一物。科学家曾验证过，人的眼睛其实总是在不知疲倦地探索周围的世界，从一个落点至另一个落点。要是过长时间连续搜索而找不到任何一个落点，它就会因为紧张而失明。

极光是如何形成的

极光是什么样的

在万籁俱寂的夜晚，茫天穹中，蓦然出现一片红色绒幕。正当人们惊疑之际，它又突然变成一片蓝色草地。时而有似蟒蛇游动，时而有似骏马奔驰；或者像山间燃起巨火，刀光剑影，旌旗变幻；或者像天神睁开了慧眼，光焰喷射，窥视人间……人们把这种在夜晚天空中出现的光怪陆离的奇景，称为极光。

人们知道极光至少已有2000年了，并且极光一直是许多神话的主题。在中世纪早期，斯堪的纳维亚的海盗相信，极光是骑马奔驰越过天空的勇士。在北极地区，因纽特人认为，极光是神灵为最近死去的人照亮归天之路而创造出来的。

1938年在英格兰出现的一次壮观的北极光被许多人误认为是一场大火。在第二次世界大战期间，1941年美国首都华盛顿上空出现的另一次极光引起了全城恐慌，因为人们以为德国轰炸机开始攻击了。

1982年6月18日晚22时左右，在我国黑龙江和吉林西部以及内蒙古和河北北部地区，有些人看见了这样一种极光。

在北面天空离地平线不远处，先出现了一个月亮大小的半圆形乳白色光片，随后，光片呈扇形向东北方向逐渐扩大。约10时15分时，形成弧形光幕，边缘较亮，中部较暗，光幕内看不见星星。然后，弧形光幕继续扩大，亮度变暗，10时30分时光幕最大，约占天空1/5，而光幕内星星已能看见。大约10时50分，光幕大部分消失。8分钟后光幕全部消失。

极光在世界其他一些地方也出现过。在北半球能看见极光机会最多的区域是美国阿拉斯加北部、加拿大北部、冰岛北部，挪威北部、新西伯利亚群岛南部。相比之下，我国黑龙江北部能见到极光机会比上述地区少，并且主要是在3月、9月份左右，也即在春分和秋分前后才有。

极光的特点

极光的运动变化，是自然界这个魔术大师，以天空为舞台上演的一出光的活剧，上下纵横成百上千千米，甚至还存在近万千米长的极光带。这种宏伟壮观的自然景象，好像沾了一点仙气似的，颇具神秘色彩。

令人叹为观止的则是极光的色彩，早已不能用五颜六色去描绘。说到底，其本色不外乎是红、绿、紫、蓝、白、黄，可是大自然这一超级画家用出神入化的手法，将深浅浓淡、隐显明暗一搭配、一组合，好家伙，一下子变成了万花筒。根据不完全的统计，目前能分辨清楚的极光色调已达160余种。

极光的强大破坏力

极光是地球上最壮观的自然现象之一，但又具有强大的破坏力。极光爆发期间，严重骚扰电离层，从而破坏短波无线电信号的传播，这对通讯、交通都会带来严重的影响。

例如在美国，一个远在阿拉斯加的出租车司机，在极光强烈活动之际，竟收到来自本土东部的新泽西州调度员的命令。同时，监视横跨极地飞行器的预警雷达屏幕上，也可能突然出现虚假的图像，因而报警。

同时，极光不断变化可能会在输电线、电话线和输油管道等细长的导体中感生出强大的电流。受感生电流冲击，输油管道可能会发生严重的腐蚀。

1972年，一次极光使加拿大哥伦比亚的一台23万伏变压器炸毁，还造成美国缅因州至德克萨斯州的一条高压输电线跳闸。

关于极光成因的种种推测

我国早在几千年前就有了极光的记载，只是当时的人们不了解这种自然现象的起因，而把它当做灾难的先兆。随着科学的进步，人们不再相信这种迷信的说法，而开始从科学的角度来观察它、研究它。目前，关于极光的成因有以下两种解释：

第一种解释是，极光是由于太阳的反射作用而形成的。在北极方面，以北冰洋四周或者北纬70度左右最常见，每年平均出现100多次。然而，这极光出现在黑龙江省呼玛县上空的极光阿尔金山高原盆地燃烧的原野种解释似乎过于简单。

另一种解释是，极光与地球磁场和太阳辐射有关。当太阳黑子里发出的高能质子和电子到达地球时，受地球磁场的影响和南北两极地区的偏斜，大部分进入南极和北极地区，在下降过程中会碰撞高层大气的原子。大气原子受力而发出闪耀的光辉，形成极光。然而，这种解释也是基于一种推测，还有待于科学的进一步证实。

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加拿大丘吉尔城，一年有300个夜晚能见到极光；而在罗里达州，一年平均只能见到4次左右。大多数极光出现在地球上空90千米至130千米处。1959年，一次北极光所测得的高度是160千米，宽度超过4800千米。

厄尔尼诺现象之谜

神秘的厄尔尼诺现象

“厄尔尼诺”在西班牙语里意为“圣婴”。这个名称最早起源于19世纪末。当时秘鲁沿岸的渔民，将在圣诞节前后取代向北流动的冷洋流的季节性向南流动的暖洋流称为厄尔尼诺。

现在，它已经从指局部性的洋流季节性变化，变成影响全球的连续但不规则的大气和海洋循环变化的厄尔尼诺，即南方涛动现象的一部分。

厄尔尼诺带来的灾难

在厄尔尼诺现象发生的时候，海水增暖往往从秘鲁和厄瓜多尔沿海开始，接着向西传播，使整个东太平洋赤道附近的广大洋面出现长时间异常增暖现象，造成这里的鱼类和以浮游生物为食的鸟类大量死亡。

它除了使秘鲁沿海气候出现异常增温、多雨外，还使澳大利亚丛林因干旱和炎热而不断起火；北美洲大陆热浪和暴风雪竞相发生；美国夏威夷遭热带风暴袭击；美国加利福尼亚遭受火灾；大洋洲和西亚发生严重干旱；非洲大面积发生土壤龟裂；欧洲发生洪涝灾害；中国南部也发生干旱现象，沿海渔业减产，全国气温偏高，粮食大面积减产。丛林因干旱和炎热着火，这是厄尔尼诺带来的灾难。

活动的周期

厄尔尼诺现象的决定因素，也就是海洋和大气系统内部的动力学过程的持续时间决定了厄尔尼诺事件发生周期一般为2年至7年，平均每3年至4年发生一次。厄尔尼诺发生时，其强度和持续时间因当时情况不同而各不相同。

1982年至1983年，通常干旱的赤道东太平洋降水大增，南美西部夏季出现反常暴雨，厄瓜多尔、秘鲁、智利、巴拉圭、阿根廷东北部遭受洪水袭击，厄瓜多尔的降水比正常年份多15倍，洪水冲决堤坝，淹没农田，几十万人无家可归。

在美国西海岸，加州沿海公路被淹没，内华达等5个州的洪水和泥石流巨浪高达9米。在太平洋西侧，澳大利亚由于干旱引起灌木林大火，造成多人死亡。

印度尼西亚的东加里曼丹发生森林大火并殃及马来西亚和新加坡。大火产生的烟雾使马来西亚空运中断，3个州被迫实行定量供水，新加坡的炎热是35年来最严重的。

据统计，这次厄尔尼诺事件在世界范围造成的经济损失约为200亿美元。范围可达整个热带太平洋东部至中部。

1995年对墨西哥来说是一个多灾多难的年头，从年初至5月几乎滴雨未下，出现了近百年来最严重的旱情。全国有近26000平方千米的耕地不能按时播种，家畜大量死亡，森林火灾频频发生，至5月份烧毁森林13.2万平方千米。

1997年3月起，热带中、东太平洋海面出现异常增温，至7月海面温度已超过以往任何时候，由此引起的气候变化已在一些地区显露出来。多种迹象表明，赤道东太平洋的冷水期已经结束，开始向暖水期转换。厄尔尼诺现象开始形成，持续至1998年。

是什么造成了厄尔尼诺现象

科学家对此一直众说纷纭，一般认为，厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内海洋与大气相互作用失去平衡而产生的一种气候现象。在东南信风的作用下，南半球太平洋大范围内海水被风吹起，向西北方向流动，致使澳大利亚附近洋面比南美洲西部洋面水位高出大约0.5米。当这种作用达到一定程度后，海水就会向相反方向流动。反方向流动的这一洋流是一股暖流，即厄尔尼诺暖流。

在探索厄尔尼诺现象形成机理的过程中，科学家们发现了这样的巧合：20世纪20年代至50年代，是火山活动的低潮期，也是世界大洋厄尔尼诺现象次数较少、强度较弱的时期。

20世纪50年代以后，世界各地的火山活动进入了活跃期，与此同时，大洋上厄尔尼诺现象次数也相应增多，而且表现十分强烈。根据近百年的资料统计，75%左右的厄尔尼诺现象是在强火山爆发后一年半到两年间发生的。这种现象引起了科学家的特别关注，有科学家就提出，是海底火山爆发造成了厄尔尼诺暖流。

近年来更多的研究发现，厄尔尼诺事件的发生与地球自转速度变化有关，自20世纪50年代以来，地球自转速度破坏了过去10年尺度的平均加速度分布，一反常态呈4年至5年的波动变化，一些较强的厄尔尼诺年平均发生在地球自转速度发生重大转折年里，特别是自转变慢的年份。

地转速率短期变化与赤道东太平洋海温变化呈反相关，即地转速率短期加速时，赤道东太平洋海温降低；反之，地转速率短期减慢时，赤道东太平洋海温升高。这表明，地球自转减慢可能是形成厄尔尼诺现象的主要原因。

是谁在助长“圣婴”作恶

20世纪90年代以来太平洋海温长期持续偏高，时起时伏的厄尔尼诺现象伴随着全球气温持续异常，自然灾害特别是气候巨灾频发。这表明，近年来厄尔尼诺现象的发生有加快、加剧的趋势。

人们已经认识到，除了地震和火山爆发等人类无法阻止的纯粹自然灾害之外，许多灾害的发生多多少少同人类的活动有关。那么肆虐全球的厄尔尼诺现象是否也受到人类活动的影响呢？

近些年厄尔尼诺现象频频发生、程度加剧，是否也同人类生存环境的日益恶化有一定关系？有科学家从厄尔尼诺发生的周期逐渐缩短这一点推断，厄尔尼诺的猖獗同地球温室效应加剧引起的全球变暖有关，是人类用自己的双手，助长了“圣婴”作恶。

当然，要证明全球变暖对厄尔尼诺现象是否起了作用还需大量科学佐证。但厄尔尼诺现象频繁发生的结果，也可能产生一个更温暖的世界，这样，是厄尔尼诺现象引起全球变暖，还是全球变暖加快厄尔尼诺现象的发生，就陷入了一个先有鸡还是先有蛋的怪圈。那么人类什么时候才能彻底走出厄尔尼诺的怪圈呢？也许就取决于人类自己对自然的态度。

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历史记录显示，自1949年至1990年的40余年间共发生10次厄尔尼诺现象，平均3.5年一次，而90年代以来的最近几年里竟出现了4次，分别是1991年至1992年、1993年、1994年至1995年、1997年至1998年，实属历史罕见。

拉尼娜现象之谜

什么是拉尼娜现象

拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反，海面水温低于往年的现象被称为拉尼娜现象。由于拉尼娜现象正好与厄尔尼诺现象相反，所以又被称为“反厄尔尼诺现象”。

拉尼娜现象一般紧随在厄尔尼诺现象之后出现，一般认为是由于厄尔尼诺现象造成的庞大的冷水区域在东太平洋浮出水面后形成的，是大自然修正厄尔尼诺现象造成的气候失衡的一种方式。

拉尼娜现象的出现也是全球气候系统异常的一个强信号。这种海洋热状况的异常会对热带大气环流造成很大影响，从而导致全球气候的失常。

一般拉尼娜现象会随着厄尔尼诺现象而来，出现厄尔尼诺现象的第二年，都会出现拉尼娜现象，有时拉尼娜现象会持续两三年。1988年至1989年，1998年至2001年都发生了强烈的拉尼娜现象，1995年至1996年发生的拉尼娜现象较弱，有的科学家认为，由于全球变暖的趋势，拉尼娜现象有减弱的趋势。

拉尼娜现象的主要特点

拉尼娜现象的征兆是飓风、暴雨和严寒，它与厄尔尼诺现象均会使全球气候出现严重异常。

拉尼娜一般出现在厄尔尼诺之后，通常情况下两种现象各持续一年左右。然而1998年开始出现的拉尼娜现象却持续了两年，直至2000年6月才开始逐渐减弱。

目前的研究还无法解释此次拉尼娜现象和在其之前出现的厄尔尼诺现象为什么会异常强烈，也不能解释究竟是什么原因导致拉尼娜现象持续时间比以往延长了一年。

研究人员曾于2007年1月和6月两次观测到拉尼娜现象出现减弱征兆，但后来的结果证明，这些不过是假象。在稍稍喘息后拉尼娜再次卷土重来。法国专家强调说，此次卫星发回的最新数据显示，拉尼娜现象确实已明显减弱，“女孩”这回是真的老了。

拉尼娜和厄尔尼诺都是自然现象，在太平洋、大西洋和印度洋都会出现，却截然相反。厄尔尼诺是指热带海洋温度异常和持续变暖，拉尼娜指的是热带海洋温度异常和持续变冷。

拉尼娜现象的影响包括使美国西南部和南美洲西岸变得异常干燥，并使澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚和菲律宾等东南亚地区有异常多的降水量，以及使非洲西岸及东南岸、日本和朝鲜半岛等东北亚地区异常寒冷。

拉尼娜现象是怎样形成的

厄尔尼诺与赤道中、东太平洋海温的增暖、信风的减弱相联系，而拉尼娜却与赤道中、东太平洋海温度变冷、信风的增强相关联。因此，实际上拉尼娜是热带海洋和大气共同作用的产物。

海洋表层的运动主要受海表面风的牵制。信风的存在使得大量暖水被吹送到赤道西太平洋地区，在赤道东太平洋地区暖水被刮走，主要靠海面以下的冷水进行补充，赤道东太平洋海温比西太平洋明显偏低。

当信风加强时，赤道东太平洋深层海水上翻现象更加剧烈，导致海表温度异常偏低，使得气流在赤道太平洋东部下沉，而气流在西部的上升运动更为加剧，有利于信风加强，这进一步加剧赤道东太平洋冷水发展，引发所谓的拉尼娜现象。

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“厄尔尼诺”是西班牙文“圣婴”的译音，是指热带海洋温度异常和持续变暖。“拉尼娜”就连名字也与其相反，是西班牙文“圣女”的译音，指的是热带海洋温度异常和持续变冷。