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揭开马拉开波湖的闪电之谜。

已有 1194 次阅读 2018-7-24 11:56 |个人分类:物理新视点|系统分类:论文交流

 

                  马拉开波湖闪电之谜

                                 晏成和

谈到了自然雷电,又谈了地滚雷,梁光河先生提到了马拉开波湖的闪电之谜。在下孤陋,不曾阅闻,一查资料眼界大开。


神秘的马拉开波湖闪电在世界上是独一无二的现象,也叫做卡塔通博闪电。这种自然现象发生在委内瑞拉马拉开波湖卡塔通博河交汇处的孔古米拉尔多村附近。这种由雷云堆积形成的闪电每年中约有140至160个晚上都会发生,并且闪电形成的电弧可以达到5千米长,可视距离远至400千米。而且闪电持续的时间有的超过10个小时,其平均每小时会发生280次闪电!

卡塔通博闪电这个名词,最早由安第斯大学的安德鲁·扎夫罗斯特教授提出来的,在各界科研机构的资助下,安德鲁教授先后三次率研究团队进行了系统调查,但三次结论却都不一样:第一次教授认定是马拉开波湖的沼泽地下有地震源,因此触发闪电;第二次认为是海洋冷气流与安第斯山脉暖流产生碰撞;第三次团队一致认定是马拉开波湖床岩石的铀成分引起频繁的雷电。


面对奇特的自然奇观,科学界组织了多次系统调查:认为从安第斯山脉飘过来的云,由于相互冲撞而产生了暴风雨和闪电;此外,还有马拉开波湖沼泽中有许多有机物质产生了大量沼气,放射性岩石铀,地震等等。还是没有找到卡塔通博闪电真正的原因。

这也难怪,当今科学界连常见的雷电电荷来源都一无所知,只是沿袭早年的摩擦生电,对地滚雷的原因哑口无言,更是难以回答卡塔通博闪电的原因。

 

有人看到,马拉开波湖周围有着极其丰富的石油资源,号称世界石油之都。猜想:马拉开波湖闪电与石油、与甲烷、乙烷气体有关,已经有点靠谱,可是又难以自圆其说,世界之谜在俯视着人类的智慧。在此,先来简要地回顾我博客对普通雷电的解读,再来回答马拉开波湖的闪电之谜。


在拙文《雷电是哪里来的?》介绍了大地的电荷(电子)常常被斥挤到地表。斥挤到地表的电荷由地面的植物、水面传带到大气之中,于是森林、原野总是充斥着大量的负电荷(负离子)。因为在大气中,水蒸气的分子较大;核外电子数少,导致每个水蒸气分子都有吸纳额外电子趋势。于是,大气中游离的电子总是被水蒸气吸引、吸纳。

水蒸气把蕴含的附加电荷也随身带到了高空。在高空遇到低温,水蒸气凝结,形成由气体到液体的相变。水蒸气早期的加入成分——多出的电子被排挤出来,形成游离在云层中的电荷,聚集成为云层里的高电压。高压电荷击回到大地,形成壮观的雷电。

 

  在《地滚雷之谜》中谈到自然界还有烷气,如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷气体分子也符合体积较大、价电子数少的特征,也能吸纳大气中游离的电子。

高寒中,丙烷气凝结,吸纳在其间大量的多出电子没有了藏身之地,挤在正在凝结的气体周围,密集环绕的电子形成的高电压、使电子振动发光,形成了在阴暗天空闪着亮光的火球;凝结使其比重加大,从天空落下,在房顶、地面滚动,这就是神秘恐怖的地滚雷。

 

马拉开波湖的闪电之谜,谜就谜在油田,地形。

马拉开波湖三面环山,而且都是2-5千米的高山,只有北边出海口也在高山的屏蔽下拐了一个弯。在环山包围、阻隔之下,湖区域形成封闭的自循环小气候,气体物质很难与外界交流。

湖区周边是一个富集的大油田,聚集了大量的油田气,主要是乙丙丁烷气。这些烷气正好符合核心较大,价电子少的特征,更能够吸纳湖区周边游离电子,到5000米高空遇冷,烷气相变,形成液态的丙烷雨,其加入的电子被挤出来,形成高电压环绕在烷雨周围,烷雨下落到离地面或山体附近数百米向大地放电,放电后电位降低。上部高电位的烷雨继续向下部低电位的烷雨放电,于是形成了由上至下壮观的放电瀑布。因为放电开始之后形成的电光瀑布是接力放电,所以闪电形成的电弧是分段、接力的,才可以达到5千米长,同时冲击不大、不像平常雷电那么震响。


烷雨下降几千米落到温度较高的地域又开始汽化,形成气体上升,所以烷气只是形成闪电,不大下雨。温度升高烷雨又气化,吸纳电荷形成新的循环。所以闪电持续的时间有的超过10个小时,每小时会发生280次闪电!

若干年后,马拉开波湖的石油开采完了,石油气没有了,神秘的自然奇观:卡塔通博闪电就会消失。

                       2018/7/24




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